一种可快速分断的小型断路器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电气设备技术领域，特别是一种断路器。
【背景技术】
[0002]小型断路器是低压配电工业与民用设备中的重要电器元件，多应用于低压配电系统的末端。目前，国内外小型断路器均采用热磁式技术原理及方案实现其对电流过载和短路的保护特性，不但能耗高，保护特性不可调节，不能适应电动机保护，而且短路分断能力低，不能实现对系统的选择性保护要求，供电可靠性低。
[0003]随着智能电网的建设和电网用户端的智能化，对末端配电系统的可靠性提出了更高的要求，客观上推动了小型断路器实现智能化的需求。为了实现末端配电系统选择性保护的要求，近年来出现了不同结构的小型断路器，如采用内部双回路触头结构产品可以实现部分选择性要求。但其保护特性单一且不可调节，不能实现电动机保护，而且仍采用传统的发热元件感知过载电流的保护脱扣方式，未能解决本身的能源损耗的问题。另外，现有的小型漏电断路器是由小型断路器拼装漏电脱扣模块组成的，由于漏电脱扣模块宽度较大，使得小型漏电断路器的宽度模数大幅增加，因而配电箱体积相对较大。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术的不足，提供一种应用在配电系统末端的、体积小、能耗低，能够实现末端配电系统选择性保护且短路分断能力高的可快速分断的小型断路器。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
[0006]一种可快速分断的小型断路器，包括小型断路器本体、电流互感器CT1、零序电流互感器CT2和智能控制器模块，所述电流互感器CT1、零序电流互感器CT2跨装在小型断路器本体主回路出线端，智能控制器模块并装在小型断路器本体旁侧，电流互感器CT1、零序电流互感器CT2分别与智能控制器模块的不同输入端用信号排线连接；
所述小型断路器本体内设置有主灭弧室、静触头、动触头、脱扣机构、磁脱扣推杆以及手柄，其中静触头和动触头之间采用转动铰链式斥力结构，所述动触头通过销轴安装在脱扣机构上，磁脱扣推杆设置在脱扣机构的下方；所述脱扣机构上还设置有用于将动触头压紧在静触头上的扭簧；
所述智能控制器模块中设置有控制小型断路器开关断开的分励脱扣器。
[0007]上述可快速分断的小型断路器，所述脱扣机构包括锁扣、动触头摇臂、跳扣、连杆以及拉簧，锁扣和动触头摇臂均通过销轴A设置在断路器壳体的支架上，磁脱扣推杆设置在锁扣下方的断路器壳体上；所述跳扣通过销轴B铰接在动触头摇臂靠近手柄的一端，跳扣与手柄之间通过连杆活动连接；动触头摇臂的另一端通过销轴C铰接动触头的尾端；所述拉簧连接在动触头摇臂位于销轴A和销轴B之间的部位与断路器壳体远端的支撑轴之间；
所述脱扣机构上还设置有扭簧；扭簧通过销轴C安装于动触头和动触头摇臂上，动触头的头部与静触头在无电流流过时在扭簧作用下紧密接触。
[0008]上述可快速分断的小型断路器，所述动触头摇臂为无电流流过的顺应动触头长度方向的平板型长条状结构，长条状动触头摇臂靠近跳扣的一端设置为倒U结构，跳扣的顶端铰接在长条状动触头摇臂倒U结构的外侧支臂上，连杆连接在跳扣的下部。
[0009]上述可快速分断的小型断路器，所述锁扣的主体为工字型结构，长条状动触头摇臂叠放在锁扣的工字型结构中；所述工字型锁扣下横杆靠近手柄的一端设置有与跳扣底端相搭接的凹台面，下横杆的另一端下端面与磁脱扣推杆相应；所述工字型锁扣的中部竖杆底端通过销轴A铰接在壳体支架上，工字型锁扣中部竖杆的外侧端面为与动触头铰接端相配装的内凹的弧形结构。
[0010]上述可快速分断的小型断路器，所述静触头至少包含一段与动触头相平行的平直段，静触头平直段和动触头中的电流方向相反，静触头平直段的长度大于等于故障初期动触头和静触头中流过短路电流时产生使动触头与静触头相斥开的斥力所需要的长度。
[0011]上述可快速分断的小型断路器，所述小型断路器还设置有副灭弧室。
[0012]上述可快速分断的小型断路器，所述智能控制器模块包括微处理器、输出信号放大器和输入信号放大器，输入信号放大器的输入端分别连接电流互感器CTl和零序电流互感器CT2的输出端，输入信号放大器的输出端连接微处理器的输入端口，所述输出信号放大器的输入端连接微处理器的输出端口，输出信号放大器的输出端接分励脱扣器。
[0013]上述可快速分断的小型断路器，所述智能控制器模块还包括报警显示灯LED和整定编码开关KB，所述整定编码开关KB的输出端连接接微处理器的输入端口，报警显示灯LED的输入端连接微处理器的输出端口。
[0014]上述可快速分断的小型断路器，所述整定编码开关KB为键盘矩阵。
[0015]上述可快速分断的小型断路器，所述智能控制器模块由外置在小型断路器本体上的电流互感器CTl供电。
[0016]由于采用了以上技术方案，本发明所取得的技术进步如下。
[0017]本发明应用在配电系统末端，能够实现过载保护、电流不平衡保护、短路短延时保护以及短路瞬时保护，提高了短路分断能力，可快速分断，不但解决了小型断路器实现选择性保护的问题，也解决了参数不可调整的问题，可直接控制和保护电动机，同时还具备漏电、接地等保护功能，相对于通过发热元件和电磁元件实现保护的传统技术，可以实现节能的效果。本发明通过智能化模块设计，不但具备多种保护功能，同时减小了产品尺寸，大大降低了配电设备的制造成本。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的总体结构示意图；
图2为本发明开关闭合状态的结构示意图；
图3为本发明开关斥开状态的结构示意图；
图4为本发明开关断开状态的结构示意图；
图5本发明的电气原理图；
图6为本发明所述智能控制器模块的电原理图；
图7为本发明所述脱扣机构的放大图。
[0019]图中各标号表示为:1、小型断路器本体；2、智能控制器模块；3、电流互感器CTl ;4、零序电流互感器CT2 ;5、报警显示灯LED ;6、整定编码开关KB ； 7、主灭弧室；8、静触头；9、动触头；10、扭簧；11、脱扣机构；11_1锁扣；11_2动触头摇臂；11_3跳扣；11_4连杆；11-5拉簧；12、磁脱扣推杆；13、手柄；14、副灭弧室；CPU、微处理器；ZQ、整流桥；IF、输入信号放大器；FD、输出信号放大器；TK、分励脱扣器；
Α、销轴Α，B、销轴B，C、销轴C，D、锁扣与跳扣搭接点。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
[0021]本发明总体结构如图1所示，包括小型断路器本体1、电流互感器CT1、零序电流互感器CT2和智能控制器模块2，电流互感器CT1、零序电流互感器CT2跨装在小型断路器本体主回路出线端，智能控制器模块并装在小型断路器本体旁侧，电流互感器CT1、零序电流互感器CT2分别与智能控制器模块的不同输入端用信号排线连接。本发明中的小型断路器本体可以是1、2、3、4极，在本实施例中为3极。
[0022]小型断路器本体内设置有灭弧室、开关机构以及磁后备保护脱扣器；灭弧室包括主灭弧室7和副灭弧室14，开关机构包括静触头8、动触头9、扭簧10以及手柄13 ;磁后备保护脱扣器包括脱扣机构11、磁脱扣推杆12和线圈。
[0023]脱扣机构11的结构如图7所示，包括锁扣11-1、动触头摇臂11-2、跳扣11_3、连杆11-4以及拉簧11-5。锁扣11-1和动触头摇臂11-2均通过销轴A设置在断路器壳体的支架上，磁脱扣推杆12设置在锁扣11-1下方的断路器壳体上，用于在线圈得电时，驱动锁扣绕销轴A顺时针旋转。跳扣11-3通过销轴B铰接在动触头摇臂11-2靠近手柄13的一端，跳扣11-3能够双向转动，跳扣11-3与手柄13之间通过连杆11-4活动连接；动触头摇臂11-2的另一端通过销轴C铰接动触头9的尾端。拉簧11-5连接在动触头摇臂11-2位于销轴A和销轴B之间的部位与断路器壳体远端的支撑轴之间，拉簧为动触头摇臂11-2提供一定拉力。
[0024]本发明的脱扣机构11上还设置有扭簧10 ;扭簧10通过销轴C安装于动触头9和动触头摇臂11-2上，动触头9的头部与静触头8在正常合闸时在扭簧作用下紧密接触并流过正常电流。
[0025]本发明的动触头摇臂11-2为无电流流过的顺应动触头9长度方向的平板型长条状结构，长条状动触头摇臂11-2与动触头9、锁扣11-1相铰接的位置设置为朝向宽度方向延伸的外凸状弧形结构；长条状动触头摇臂11-2靠近跳扣的一端设置为倒U结构，跳扣11-3的顶端铰接在长条状动触头摇臂倒U结构的外侧支臂上，连杆11-4连接在跳扣11-3的下部；长条状动触头摇臂11-2倒U结构的上底部设置有与锁扣11-1外端部相配合的弧形触角。
[0026]锁扣11-1的主体为工字型结构，长条状动触头摇臂11-2叠放在锁扣11-1的工字型结构中，不仅要保证动触头摇臂在锁扣内能够做微量上下转动，在销轴A上装有一个小扭簧(图中未显示)，使得锁扣与动触头摇臂正常情况下在锁扣的上横杆前端接触并使动触头摇臂限位，还要保证在长条状动触头摇臂11-2及动触头9未脱扣动作之前，锁扣11-1能够在磁脱扣推杆4的推动下克服小扭簧反力产生顺时针微量转动，从而使得锁扣11-1与跳扣11-3在D点脱开，致使整体开关机构脱扣、断开。
[0027]工字型锁扣11-1包括上横杆、中部竖杆以及下横杆。上横杆内端面和下横杆内端面分别为与动触头摇臂11-2的外凸状弧形结构相配合内凹状弧形结构，工字型锁扣11-1下横杆靠近手柄13的一端设置有与跳扣11-3底端相搭接的凹台面，下横杆的另一端下端面与磁脱扣推杆12位置相应；工字型锁扣11-1的中部竖杆底端通过销轴A铰接在壳体支架上。中部竖杆的外侧端面为与动触头铰接端相配装的内凹的弧形结构。
[0028]静触头8和动触头9之间采用转动铰链式斥力结构。静触头8至少包含一段与动触头相平行的平直段，静触头8平直段和动触头9中的电流方向相反，静触头8平直段的长度大于