具有新型零序互感器安装结构的小型断路器的制作方法

文档序号:15021820发布日期:2018-07-25 01:01阅读:186来源:国知局

本发明涉及断路器技术领域,具体涉及一种具有新型零序互感器安装结构的小型断路器。



背景技术:

断路器具有自动重合闸功能,用来对人进行间接接触保护,也可用来防止因设备绝缘损坏,产生接地故障电流而引起的火灾危险,并可用来分配电能和保护线路及电源设备的过载和短路,还可作为线路的不频繁转换和电动机不频繁启动之用。

现有断路器设置的漏电保护模块一般位于智能控制模块内部,当长时间的使用漏电保护模块,漏电保护模块中的磁环的寿命下降,又难以更换,从而整个断路器只能报废处置。漏电保护模块还可单独设于断路器的外部,使得断路器存在安装较为麻烦且成本高、体积大等问题。



技术实现要素:

本发明的主要目的是提供一种具有新型零序互感器安装结构的小型断路器,旨在优化断路器的装配结构,降低装配成本和减小断路器的体积。

为实现上述目的,本发明提出的具有新型零序互感器安装结构的小型断路器,包括智能控制模块、与智能控制模块依次并列设置的第一断路器和第二断路器,所述第一断路器包括第一壳体、设于第一壳体内的漏电保护模块、第一进线端子、第一出线端子及零线接线板,所述漏电保护模块设于所述第一进线端子和第一出线端子之间,所述零线接线板一端与所述第一进线端子连接,另一端穿过所述漏电保护模块与所述第一出线端子连接,所述漏电保护模块与所述智能控制模块连接,所述第二断路器包括第二壳体、设于第二壳体内电流互感器、第二进线端子、第二出线端子及火线接线板,所述电流互感器设于所述第二进线端子、第二出线端子之间,所述火线接线板一端与所述第二进线端子连接,另一端依次穿过第二壳体、第一壳体、漏电保护模块及电流互感器,并与所述第二出线端子连接,所述电流互感器与所述智能控制模块连接。

进一步地,所述漏电保护模块包括设于第一壳体内的零序互感器和与所述零序互感器连接的电路板,所述电路板用于检测所述零序互感器的漏电信号,所述零线接线板和所述火线接线板均间隔地穿过所述零序互感器,所述电路板与所述智能控制模块连接。

进一步地,所述第一壳体邻近所述漏电保护模块开设有第一过线孔和第二过线孔,第一过线孔和第二过线孔间隔设置,所述火线接线板依次穿过第一过线孔、零序互感器及第二过线孔。

进一步地,所述火线接线板包括第一段、第二段、冷压连接线及二冷压连接端子,所述第一段的一端依次穿过第二壳体和第一过线孔,并通过一冷压连接端子与冷压连接线的一端固定连接,所述第二段的一端依次穿过电流互感器、第二壳体、第二过线孔及零序互感器,并通过另一冷压连接端子与冷压连接线的另一端连接。

进一步地,所述第一断路器/第二断路器还包括设于第一壳体/第二壳体内的短路电磁铁、与短路电磁铁抵接的脱扣组件,所述短路电磁铁与所述零线接线板/火线接线板连接,所述短路电磁铁连接有静触头,所述脱扣组件连接有动触头,所述短路电磁铁可通过脱扣组件带动所述动触头与所述静触头抵接或分离。

进一步地,所述第一断路器/第二断路器还包括设于第一壳体/第二壳体内的引弧片、与引弧片连接的灭弧组件,所述引弧片与所述零线接线板/火线接线板连接,所述灭弧组件设于所述短路电磁铁的下端。

进一步地,所述具有新型零序互感器安装结构的小型断路器还包括插针连接板,所述智能控制模块通过插针连接板与所述第一断路器连接,所述第一断路器通过插针连接板与所述第二断路器连接。

进一步地,所述智能控制模块包括第三壳体、设于第三壳体内的控制电路、电机、与所述电机连接的蜗杆齿轮及传动齿轮组,所述电机与所述控制电路连接,所述蜗杆齿轮与所述传动齿轮组的输入端啮合。

进一步地,所述传动齿轮组包括联动齿轮、第一传递齿轮、第二传递齿轮及联动涡轮,所述蜗杆齿轮与所述联动齿轮一级啮合转动,所述第一传递齿轮包括同轴转动的第一传动齿轮和第二传动齿轮,所述联动齿轮与第一传动齿轮啮合,所述第二传递齿轮与第二传动齿轮啮合,所述联动涡轮与所述所述第二传递齿轮啮合,所述第一断路器/第二断路器还包括设于第一壳体/第二壳体的手柄,所述联动涡轮连接有与所述手柄联动的连杆轴。

进一步地,第一传动齿轮的直径大于所述第二传动齿轮的直径,所述第二传递齿轮的直径大于所述第二传动齿轮的直径;且/或,所述第二传递齿轮为1/4不完全齿轮;且/或,所述联动涡轮为1/4不完全齿轮。

本发明技术方案中,具有新型零序互感器安装结构的小型断路器包括依次并列设置智能控制模块、第一断路器及第二断路器,第一断路器包括第一壳体、设于第一壳体内的漏电保护模块、第一进线端子、第一出线端子及零线接线板,漏电保护模块设于第一进线端子和第一出线端子之间,漏电保护模块与智能控制模块连接,零线接线板一端与第一进线端子连接,另一端穿过漏电保护模块与第一出线端子连接,第二断路器包括第二壳体、设于第二壳体内电流互感器、第二进线端子、第二出线端子及火线接线板,电流互感器设于第二进线端子、第二出线端子之间,电流互感器与智能控制模块连接,火线接线板一端与第二进线端子连接,另一端依次穿过第二壳体、第一壳体、漏电保护模块及电流互感器,并与第二出线端子连接。

本发明提出的具有新型零序互感器安装结构的小型断路器通过将漏电保护模块设于第一断路器内,且设于第一进线端子和第一出线端子之间,将电流互感器设于第二断路器内,且设于第二进线端子和第二出线端子之间,利用零线接线板/火线接线板的一端连接第一进线端子/第二进线端子,零线接线板另一端穿过漏电保护模块与第一出线端子连接,火线接线板另一端依次穿过第二壳体、第一壳体、漏电保护模块及电流互感器,并与第二出线端子连接,使得断路器与漏电保护模块设计为一体结构,实现优化断路器的装配结构,降低装配成本和减小断路器的体积的目的,同时,便于断路器实现快速检测漏电情况,实现漏电保护的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明具有新型零序互感器安装结构的小型断路器的结构示意图;

图2为本发明具有新型零序互感器安装结构的小型断路器的爆炸示意图;

图3为本发明智能控制模块的结构示意图;

图4为本发明第一断路器的结构示意图;

图5为本发明第二断路器的结构示意图;

图6为本发明第一断路器和第二断路器连接的部分结构示意图。

附图标号说明:

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种具有新型零序互感器安装结构的小型断路器100。

结合参照图1至图6所示,在本发明中,具有新型零序互感器安装结构的小型断路器100包括智能控制模块10、与智能控制模块10依次并列设置的第一断路器20和第二断路器30,第一断路器20包括第一壳体29、设于第一壳体29内的漏电保护模块22、第一进线端子21、第一出线端子23及零线接线板24,漏电保护模块22设于第一进线端子21和第一出线端子23之间,零线接线板24一端与第一进线端子21连接,另一端穿过漏电保护模块22与第一出线端子23连接,漏电保护模块21与智能控制模块10连接,第二断路器30包括第二壳体35、设于第二壳体35内电流互感器32、第二进线端子31、第二出线端子33及火线接线板34,电流互感器32设于第二进线端子31、第二出线端子33之间,火线接线板34一端与第二进线端子31连接,另一端依次穿过第二壳体35、第一壳体29、漏电保护模块22及电流互感器32,并与第二出线端子33连接,电流互感器32与智能控制模块10连接。

具体地,如图1至图5所示,在本发明中,具有新型零序互感器安装结构的小型断路器100还包括插针连接板50,智能控制模块10通过插针连接板50与第一断路器20连接,第一断路器20通过插针连接板50与第二断路器30连接。可以理解的,具有新型零序互感器安装结构的小型断路器100还包括多个插针连接板50,插针连接板50分别穿设于第一壳体29、第二壳体35、第三壳体11上,第一断路器20和第二断路器30通过插针连接板50将第一断路器20和第二断路器30的信号传递到智能控制模块10,智能控制模块10集中控制第一断路器20和第二断路器30的短路、过流及漏电问题。

可以理解的,第二断路器30为一完整的断路器,电流互感器32有利于对第二断路器30自身的内部电路电流实现检测,防止第二断路器30发生过流或短路引起起火等现象。在本发明中,第一断路器20为一不完整的断路器,也即第一断路器20没有设置电流互感器32。

现有断路器设置的漏电保护模块一般位于智能控制模块内部,当长时间的使用漏电保护模块,漏电保护模块中的磁环的寿命下降,又难以更换,从而整个断路器只能报废处置。漏电保护模块还可单独设于断路器的外部,使得断路器存在安装较为麻烦且成本高、体积大等问题。

本发明提出的具有新型零序互感器安装结构的小型断路器100通过将漏电保护模块22设于第一断路器20内,且设于第一进线端子21和第一出线端子23之间,将电流互感器32设于第二断路器30内,且设于第二进线端子31和第二出线端子33之间,利用零线接线板24/火线接线板34的一端连接第一进线端子21/第二进线端子32,零线接线板24另一端穿过漏电保护模块22与第一出线端子23连接,火线接线板34另一端依次穿过第二壳体35、第一壳体29、漏电保护模块22及电流互感器32,并与第二出线端子33连接,使得断路器100与漏电保护模块22设计为一体结构,实现优化断路器100的装配结构,降低装配成本和减小断路器的100体积的目的,同时,便于断路器100实现快速检测漏电情况,实现漏电保护的目的。

进一步地,如图2、图4至图6所示,在本发明中,漏电保护模块22包括设于第一壳体29内的零序互感器221和与零序互感器221连接的电路板,电路板用于检测零序互感器221的漏电信号,零线接线板24和火线接线板34均间隔地穿过零序互感器221,电路板与智能控制模块10连接。

具体地,零序互感器221感应穿过零序互感器221的零线接线板24和火线接线板34之间的电流差。当出现漏电情况时,零序互感器221感应到零线接线板24和火线接线板34之间的电流差后,将电流差信号传递至电路板,电路板检测到零序互感器221传递的漏电信号后,将该信号传递至智能控制模块10,智能控制模块10作出判断后,控制第一断路器20作出反应。

可以理解的,电路板可以设于第一断路器20内,也可以设于智能控制模块10内,本发明不限于此。在本发明中,零序互感器221、电路板、零线接线板24、火线接线板34及智能控制模块10共同构成漏电保护模块22,用于检测断路器100产生漏电,保护断路器100。

进一步地,如图2、图4所示,在本发明中,第一壳体29邻近漏电保护模块22开设有第一过线孔(未标示)和第二过线孔(未标示),第一过线孔和第二过线孔间隔设置,火线接线板34依次穿过第一过线孔、零序互感器221及第二过线孔。可以理解的,第一过线孔和第二过线孔的设置,方便火线接线板34顺利穿过第一壳体29,有利于断路器100的装配。火线接线板34可以是软线路,也可以是硬质铜柱等,为了方便第一断路器20和第二断路器30的拼接安装,火线接线板34采用软线路和铜柱结合的方式。

进一步地,如图2、图4至图6所示,在本发明中,火线接线板34包括第一段341、第二段342、冷压连接线343及二冷压连接端子344,第一段341的一端依次穿过第二壳体35和第一过线孔,并通过一冷压连接端子344与冷压连接线343的一端固定连接,第二段342的一端依次穿过电流互感器32、第二壳体35、第二过线孔及零序互感器221,并通过另一冷压连接端子344与冷压连接线343的另一端连接。

具体的,火线接线板34的第一段341的一端连接第二进线端子31,另一端由第二断路器30穿设于第一断路器20内并邻近零序互感器221设置,此时,为了方便实现第一断路器20和第二断路器30的拼接安装,第一段341与第二进线端子31连接的一端采用软线路,第一段341穿过第二壳体35和第一过线孔的部分采用铜柱。火线接线板34的第二段342的一端与第二出线端子33连接,另一端由第二断路器30穿设于第一断路器20内并穿过零序互感器221,此时,第二段342与第二出线端子33连接的一端采用软线路,第二段342穿过电流互感器32、第二壳体35、第二过线孔及零序互感器221的部分采用铜柱。

可以理解的,冷压连接端子344为筒套结构,冷压连接线343可采用软线路,也可以是硬质铜柱等,利用二冷压连接端子344分别将冷压连接线343的两端与第一段341和第二段342连接,使火线接线板34形成从第二进线端子31至第二出线端子33的完整回路,且该火线接线板34穿过零序互感器221,便于零序互感器221检测零线接线板24和火线接线板34之间的电流差,有利于断路器100实现快速检测漏电情况,实现漏电保护的目的。

进一步地,第一断路器20/第二断路器30还包括设于第一壳体29/第二壳体35内的短路电磁铁25、与短路电磁铁25抵接的脱扣组件26,短路电磁铁25与零线接线板24/火线接线板34连接,短路电磁铁25连接有静触头251,脱扣组件26连接有动触头261,短路电磁铁25可通过脱扣组件26带动动触头261与静触头251抵接或分离。

具体地,第一断路器20和第二断路器30均具有壳体,壳体有利于保护第一断路器20和第二断路器30内部的部件。第一断路器20/第二断路器30的第一壳体29/第二壳体35内均设有短路电磁铁25和脱扣组件26结构,第一断路器20/第二断路器30内的短路电磁铁25通过零线接线板24/火线接线板34与第一进线端子21/第二进线端子31、第一出线端子23/第二出线端子33连接。在第一断路器20内,零线接线板24依次接通第一进线端子21和短路电磁铁25后穿过零序互感器221与第一出线端子23连接,以形成完整的回路。在第二断路器30内,火线接线板34依次接通第二进线端子31和短路电磁铁25后,并依次穿过零序互感器221、电流互感器32与第一出线端子23连接,以形成完整的回路。

在本发明中,短路电磁铁25连接有静触头251,脱扣组件26连接有动触头261,短路电磁铁25的一端与脱扣组件26抵接,且短路电磁铁25与智能控制模块10电连接。第一断路器20为例,当零序互感器221检测到漏电现象时,信号依次经电路板传递至智能控制模块10,智能控制模块10作出判断后,控制短路电磁铁25推动脱扣组件26运动,此时,脱扣组件26包括转动杠杆和脱扣,动触头261连接于脱扣,短路电磁铁25的一端与转动杠杆抵接,智能控制模块10控制短路电磁铁25推动转动杠杆转动,以使脱扣转动,进而使得动触头261与静触头251分离,以实现第一断路器20断开连接,达到保护电路的目的。断路器100正常工作时,也即不出现漏电现象时,动触头261与静触头251抵接导通。可以理解的,短路电磁铁25可通过脱扣组件26带动动触头261与静触头251抵接或分离。在本发明中,脱扣组件26的结构可以是现有断路器中脱扣组件的结构,在此不再详细叙述。

进一步地,如图2、图4至图6,在本发明中,第一断路器20/第二断路器30还包括设于第一壳体29/第二壳体35内的引弧片27、与引弧片27连接的灭弧组件28,引弧片27与零线接线板24/火线接线板34连接,灭弧组件28设于短路电磁铁25的下端。

具体地,第一断路器20和第二断路器30的壳体内均设有引弧片27和灭弧组件28,引弧片27用于将电流通过静触头251和动触头261时产生的电弧引至灭弧组件28,灭弧组件28用于将引弧片27引来的电弧分散并灭弧,以保护第一断路器20和第二断路器30的安全使用。引弧片27与零线接线板24/火线接线板34连接,以实现引弧。可以理解,为了第一断路器20和第二断路器30的结构更加紧凑,灭弧组件28设于短路电磁铁25的下端。

进一步地,如图2和图3,在本发明中,智能控制模块10包括第三壳体11、设于第三壳体11内的控制电路、电机12、与电机12连接的蜗杆齿轮13及传动齿轮组14,电机12与控制电路连接,蜗杆齿轮13与传动齿轮组14的输入端啮合。

具体地,第三壳体11有利于保护智能控制模块10内的部件。智能控制模块10用于控制第一断路器20和第二断路器30出现的过流、短路、漏电现象,并作出判断和处理。可以理解的,控制电路用于整体控制断路器100,电机12、蜗杆齿轮13及传动齿轮组14配合组成断路器100的自动分合闸装置。电机12与控制电路连接,蜗杆齿轮13与传动齿轮组14的输入端啮合。

更具体地,如图2和图3,传动齿轮组14包括联动齿轮141、第一传递齿轮142、第二传递齿轮143及联动涡轮144,蜗杆齿轮13与联动齿轮141一级啮合转动,第一传递齿轮142包括同轴转动的第一传动齿轮和第二传动齿轮,联动齿轮141与第一传动齿轮啮合,第二传递齿轮143与第二传动齿轮啮合,联动涡轮144与第二传递齿轮143啮合,第一断路器20/第二断路器30还包括设于第一壳体29/第二壳体35的手柄40,联动涡轮144连接有与手柄40联动的连杆轴60。

可以理解的,通过电机12驱动蜗杆齿轮13,蜗杆齿轮13又与联动齿轮141啮合转动,使传动方向改变,最终通过传动齿轮组14改变连杆轴60的转动方向,从而使断路器100的手柄40实现手动分合闸操作或自动分合闸操作。当传动齿轮组14的第二传递齿轮143与联动涡轮144啮合时,控制电路控制电机12转动,使断路器100得手柄40实现自动分合闸操作;当传动齿轮组14的第二传递齿轮143与联动涡轮144分离时,传动齿轮组14无法带动连杆轴60转动手柄40,此时手柄40结合脱扣组件26实现手动分合闸操作。通过电机12驱动蜗杆齿轮13和传动齿轮组14,并结合第二传递齿轮143与联动涡轮144啮合或分离,相比原来单一的扳动手柄40及将驱动机构放在壳体外部,提升了短路器的标准度,降低了安装难度,提高了操作稳定性。

进一步地,第一传动齿轮的直径大于第二传动齿轮的直径,第二传递齿轮143的直径大于第二传动齿轮的直径。不同大小直径的设置,能够较好地匹配传动齿轮组14的安装工况,保证了传动齿轮组14的稳定运行。

进一步地,第二传递齿轮143为1/4不完全齿轮,第二传递齿轮143的齿轮面分为两部分,其中一部分为整个第二传递齿轮143的圆周都具有齿轮,其中一部分的齿廓中有1/4周长具有齿轮,3/4为弧形结构。联动涡轮144为1/4不完全齿轮,该1/4不完全齿轮定义为该联动涡轮144的齿廓中有1/4周长具有齿轮,3/4为弧形结构。通过第二传递齿轮143的不完全齿轮和联动涡轮144的不完全齿轮的齿轮啮合,实现了传动齿轮组14的第二传递齿轮143与联动涡轮144之间的啮合或分离,为具有新型零序互感器安装结构的小型断路器100提供了简单易实现的技术支持。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

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