一种远程控制智能空气开关的制作方法

本申请涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种远程控制智能空气开关。

背景技术：

空气开关，又称断路器，用于接通或分断负载电路。当空气开关合闸时，接通负载电路，使负载开启运行；当空气开关分闸时，分断负载电路，使负载停止运行。对于传统的空气开关，空气开关的分、合闸动作均需要人为手动操作。例如，当检修电路或停止电路中电力设备工作时，需要人为近距离拨动空气开关上用于控制跳、合闸的手动操作杆，使空气开关完成分闸动作；当检修完成或启动电路中电力设备工作时，需要再次人为近距离拨动手动操作杆，才可使空气开关完成合闸动作。

但是，在使用过程中，常会出现了一些人员无法近距离控制空气开关情况。例如，当负载电路承载高电压时，或需要紧开启或停止负载运行、而现场周围并无人员时，将无法通过近距离、手动方法使空气开关的进行分、合闸动作。为了解决上述问题，市面上出现了可远程控制的空气开关。

目前，远程控制智能空气开关能够远程控制分闸，其基本原理是，空气开关断路器的分励脱扣器接收远程控制指令，并根据远程控制指令，向分励线圈施加通电信号；分励线圈通电后，使分离脱扣器的电磁铁得电、吸附衔铁；衔铁运动，并通过传动机构推动自由脱扣机构发生位移，继而带动动触头远离静触头，完成分闸。

但是，对于现有技术中的远程控制智能空气开关，在发生脱扣分闸后，若需要进行合闸动作，则只能通过手动实现，因此，增加了远程控制智能空气开关使用过程中的不方便性。

技术实现要素：

本申请提供了一种远程控制智能空气开关，以解决现有的远程控制智能空气开关只能远程合闸，不能远程分闸，从而无法实现对断路器远程双向控制的问题。

一种远程控制智能空气开关，包括空气开关本体、手动操作杆、弹簧操纵机构、静触头、动触头以及用于固定所述动触头的连接臂，所述远程控制智能空气开关还包括驱动单元与传动组件，所述传动组件包括传动臂与传动杆，所述传动臂上设有导槽，所述传动杆的一端伸入所述导槽，所述传动杆的另一端伸出所述导槽、与所述连接臂固定连接，掰动所述手动操作杆，使所述连接臂运动，从而带动所述传动杆在所述导槽内运动；

所述传动臂上设有卡固件，所述传动杆伸入所述导槽的一端设有与所述卡固件相匹配的卡臂，当所述卡臂运动到卡固件位置时，所述传动杆与所述传动臂卡固连接，当所述传动臂朝远离静触点方向运动时，将带动所述传动杆朝相同方向运动；

所述驱动单元用于驱动所述传动臂朝着靠近或远离所述静触点的方向运动，从而依次带动所述传动杆、连接臂与动触头朝着靠近或远离所述静触点的方向运动。

优选地，所述驱动单元包括电机以及相互配合的蜗杆与蜗轮，所述蜗轮与所述传动臂的一端固定连接，所述电机用于带动所述蜗杆旋转运动，所述蜗轮将所述蜗杆的旋动运动转化为所述传动臂直线运动。

优选地，所述传动臂未与所述蜗轮连接的一端通过转轴与所述空气开关本体转动连接，所述传动臂以转轴为中心轴进行转动。

优选地，所述空气开关本体上还设有第一微动开关，所述第一微动开关位于所述传动臂的转动行程上，通过控制所述传动臂与第一微动开关的接触或非接触，从而控制蜗杆顺时针转动或逆时针转动。

优选地，所述导槽内设有第二微动开关，通过控制所述传动杆与第二微动开关的接触或非接触，从而控制所述驱动单元的开启与关闭。

由以上技术方案可见，本申请实施例提供的一种远程控制智能空气开关，包括驱动单元与传动组件，通过驱动单元与传动组件的配合作用，控制动触头与静触头的相对位置，从而实现了对该空气开关的即可远程合闸又可远程分闸的双向控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请远程控制智能空气开关手动合闸时的结构示意图；

图2为本实施例提供的传动臂的结构示意图；

图3为本申请远程控制智能空气开关手动分闸时的结构示意图；

图4为本申请远程控制智能空气开关远程分闸时的结构示意图；

图5为远程控制电路的部分电路图；

图1-5中的符号分别表示为：1-空气开关本体，2-手动操作杆，3-弹簧操纵机构，4-静触头，5-动触头，51-连接臂，61-电机，62-蜗杆，63-蜗轮，71-传动臂，711-导槽，712-卡固件，713-转轴，714-凸臂，72-传动杆，721-卡臂，8-第一微动开关，81-第一触点，82-第二触点，83-第三触点，9-第二微动开关。

具体实施方式

图1为本申请远程控制智能空气开关手动合闸时的结构示意图，如图1所示，远程控制智能空气开关包括空气开关本体1、手动操作杆2、弹簧操纵机构3、静触头4、动触头5以及用于固定动触头5的连接臂51。空气开关本体1承载断路器的其他功能部件，将实现断路的部件与实现远程控制的部件配置为一体。因此，本申请的远程控制智能空气开关在安装时只占用1P轨道位置。

静触头4固设在空气开关本体1上，连接臂51上与静触头4对应的一端固设动触头5，连接臂51运动，从而带动动触头5相对于静触头4移动。

手动操作杆2是用于手动控制合、分闸的部件，其具体使用过程包括，掰动手动操作杆2，在弹簧操纵机构3及连接臂51等部件的共同作用下，带动动触头5靠近静触头4或远离静触头4，从而实现手动合闸或分闸。其中，弹簧操纵机构3始终处于拉伸状态，即始终将动触头5拉向静触头4。弹簧操纵机构3的实现形式有多种，本实施例中，弹簧操纵机构3为弹簧，当然，也可为具有适宜弹性的橡皮筋，其均属于本申请的保护范围。

远程控制智能空气开关还包括驱动单元与传动组件，驱动单元用于为远程控制智能空气开关的远程合闸与分闸提供动力，传动组件用于将驱动单元提供的动力传递给动触头，从而带动动触头靠近静触头或远离静触头，进而实现合闸或分闸的动作。

驱动单元的实现形式有多种，本实施例中，驱动单元包括电机61以及相互配合的蜗杆62与蜗轮63。电机61带动蜗杆62旋转运动，且根据实际需要，电机61可控制蜗杆62的转动方向，例如，控制蜗杆62顺时针转动或逆时针转动。本实施例中，采用的电机61为直流12V电机。

蜗轮63连接了驱动单元与传动组件，一方面，蜗轮63与蜗杆62相互咬合，另一方面，蜗轮63与传动组件固定连接，因此，蜗轮63可以将蜗杆62的运动传递至传动组件。当然，蜗杆62的转动方向不同，则传动组件的运动方向也将随之发生改变。例如，当蜗杆62顺时针转动时，蜗轮63将带动传动组件朝远离静触头4的方向运动；当蜗杆62逆时针转动时，蜗轮63将带动传动组件朝靠近静触头4的方向运动。应当说明，对于本申请中的蜗杆62与蜗轮63，可采用螺杆与齿轮进行对应替代，其均属于本申请的保护范围。

传动组件的实现形式有多种，本实施例中，传动组件包括传动臂71与传动杆72。图2为本实施例提供的传动臂的结构示意图，结合图1与图2所示，传动臂71一方面连接蜗轮63，另一方面连接传动杆72，其用于将蜗杆62的运动传递至传动杆72。本实施例中，传动臂71的一端(以图1中的方向为准，传动臂71的一端是指传动臂71的下端)与蜗轮63固定连接，蜗轮63转动，从而带动传动臂71运动。当然，蜗轮63的转动方向不同，传动臂71的运动方向也随之改变。例如，当蜗轮63向左转动时，传动臂71沿蜗杆62的轴线方向向左运动，即向靠近静触头4的方向运动；当蜗轮63向右转动时，传动臂71沿蜗杆62的轴线方向向右运动，即向远离静触头4的方向运动。

传动臂71上设有导槽711，传动杆72的一端伸入导槽711内，传动杆72的另一端与连接臂51固定连接。导槽的作用在于：为传动杆的移动提供空间，其具体过程为，当手动合闸或分闸时，手动操作杆2将带动连接臂51发生位移，与连接臂51固定连接的传动杆72也将相应的发生位置移动，在传动臂71静止不同的情况下，传动杆72将在导槽711内沿着导槽711的方向发生移动。

图3为本申请远程控制智能空气开关手动分闸时的结构示意图，结合图1与如图3所示，当需要手动合闸时，将手动操作杆2掰至左侧，手动操作杆2带动连接臂51上的动触头5向左运动，使其与静触头4接触，同时，传动杆72也将在连接臂51的带动下从导槽711的右端运动至左端。当需要手动分闸时，将手动操作杆2掰至右侧，手动操作杆2带动连接臂51上的动触头5向右运动，使其与静触头4分离，同时，传动杆72也将在连接臂51的带动下从导槽711的左端运动至右端。

综上可知，在手动合闸或手动分闸的过程中，驱动单元并不进行工作，相应的传动臂71也不发生位置移动，此过程中，仅有传动杆72在手动操作杆2的带动下在导槽711内移动。

本申请的远程控制智能空气开关除了可以现实手动合、分闸外，还可以实现远程合、分闸。在实现远程合、分闸的过程中，驱动单元为远程控制的合、分闸提供动力，并依次通过传动臂71、传动杆72及连接臂51将其动力传动至动触头5，使动触头5向靠近静触头4的方向运动或向远离静触头4的方向运动，从而实现合闸或分闸动作。

其中，对于传动臂将动力传至传动杆的过程，由于本实施例中传动杆设置在传动臂的导槽内，当传动臂运动时，传动杆将在导槽内滑动，并不跟随传动臂一起运动，因此，传动臂无法将其自身的运动传递至传动杆。为此，本申请中，将在传动臂71上设置卡固件712，同时，在传动杆72上设有与卡固件712相匹配的卡臂721。当传动杆72上的卡臂721运动至传动臂71上的卡固件712时，卡臂721与卡固件712进行匹配卡接，从而使传动臂71与传动杆72卡固连接。此时，传动臂71将在单方向上带动传动杆72共同运动，此处的单方向是指远离静触头4的方向，即传动臂71可带动传动杆72朝远离静触头4的方向运动。应当说明，传动臂71上的卡固件712的实现形式有多种，其均属于本申请的保护范围。本实施例中，卡固件712为U型的凸起，凸起的方向朝向卡臂721。

远程分闸是将远程控制智能空气开关由合闸状态转换为分闸状态，起始时，远程控制智能空气开关处于合闸状态。远程控制智能空气开关的每个部件的状态如图1所示，具体包括，动触头5与静触头4接触，传动杆72的卡臂721与传动臂71的卡固件712卡接，传动臂71运动至蜗杆62的左端。当进行远程分闸时，电机61带动蜗杆62顺时针转动，蜗轮63将蜗杆62的顺时针转动转化为传动臂71的线性运动。传动臂71从蜗杆62的左端向蜗杆62的右端运动，同时，带动传动杆72向右运动。此时，传动臂71受到两方面的作用力，其一来自弹簧操纵机构3，弹簧操纵机构3的作用力是将动触头5拉向静触头4；其二来自传动杆72，传动杆72的作用力是将动触头5拉离静触头4。当传动杆72的拉力大于弹簧操纵机构3的拉力时，连接臂51将在传动杆72的拉力下向右移动，从而带动触头5向右移动，进而使动触头5与静触头4分离，完成远程分闸。图4为本申请远程控制智能空气开关远程分闸时的结构示意图，远程控制智能空气开关的每个部件的状态如图4所示，其具体包括，动触头5与静触头4分离，传动杆72的卡臂721与传动臂71的卡固件712卡接，传动臂71运动至蜗杆62的右端。

远程合闸是远程控制智能空气开关由分闸状态转换为合闸状态，起始时，远程控制智能空气开关处于分闸状态，分闸状态的远程控制智能空气开关的每个部件的状态如图4所示。当进行远程合闸时，电机61带动蜗杆62逆时针转动，蜗轮63将蜗杆62的逆时针转动转化为传动臂71的线性运动，使传动臂71从蜗杆62的右端向蜗杆62的左端运动。此时，由于卡固件712与卡臂721的卡固作用是单方向的，因此，传动臂71向左运动时，并不能带动传动杆72共同向左运动。但是，传动臂71受到来自弹簧操纵机构3的作用力，其作用力是一个指向左侧的拉力。在弹簧操纵机构3的拉力作用下，传动杆72与连接臂51同步向左移动，且传动杆72始终位于导槽711的左端。当动触头5与静触头4接触时，完成远程合闸。

在远程控制智能空气开关的使用过程中，若传动臂71固定不牢固，将引发错误的合闸或分闸。其原因在于，若传动臂71固定不牢固，当外界或空气开关自身的发生震动时，传动臂71将也随之发生位移，传动臂71的移动直接影响传动杆72、连接臂51及动触头5的运动，从而导致动触头5靠近或分离静触头4，进而引发错误的合闸或分闸。为了避免此类现象的发生，本实施例中，在传动臂71未连接蜗轮63的一端(以图1中的方向为准，传动臂71上未连接蜗轮63的一端是指传动臂71的上端)设置一转轴713，转轴713垂直于传动臂71与空气开关本体1所在的平面设置，使传动臂71通过转轴713与空气开关本体1进行转动连接。增设的转轴713限制了传动臂71的部分方向上的运动，例如，传动臂71在垂直其自身所在的平面方向上的运动，因此，加强了传动臂71抵抗外界震动的能力。同时，转轴713并不阻碍传动臂71在靠近或远离静触头4方向上的运动，当蜗轮63发生转动时，传动臂71将以转轴713为中心在小范围内进行圆周运动。

为了防止传动臂71发生过度的转动，空气开关本体1上还设有第一微动开关8，第一微动开关8位于传动臂71的运动行程上。图5为远程控制电路的部分电路图，如图所示，第一微动开关8包括三个触点，分别为第一触点81、第二触点82与第三触点83，第一微动开关8在不同的压力下，将接通不同触点，连通不同的连接线路。例如，当第一微动开关8未受压力或受到较小的压力时，第一微动开关8连接第一触点81与第二触点82，连通第一连接线路；当第一微动开关8受到较大的压力时，第一微动开关8将断掉第一触点81，连接第三触点83与第二触点82，连通第二连接线路。

本实施例中，第一微动开关8位于传动臂71远离静触头4的一侧，为了配合第一微动开关8的使用，在传动臂71上与第一微动开关8对应的位置上设有一凸臂714。在远程分闸过程中，传动臂71朝背离静触头4的方向运动，当传动臂71的凸臂714压迫第一微动开关8时，第一微动开关8断开第一触点81、连接第三触点83，此时，控制电机61顺时针转动的电路断开，同时，传动臂71停止朝靠近第一微动开关8方向上的运动。在远程合闸过程中，传动臂71朝靠近静触头4的方向运动，当传动臂71的凸臂714脱离第一微动开关8时，第一微动开关8断开第三触点83、连接第一触点81，控制电机61逆时针转动的电路断开，同时，传动臂71停止朝背离第一微动开关8方向上的运动。

不同于传统的空气开关，远程控制智能空气开关可完成手动合闸、手动分闸、远程合闸以及远程分闸的操作。但是，远程控制智能空气开关的使用过程中存在一个安全隐患，即将处于手动分闸状态的空气开关进行远程合闸的过程存在一定危险性。例如，在工作人员对电路或电力设备进行检修时，对远程控制智能空气开关进行手动分闸，此时，若其他人员对远程控制智能空气开关进行合闸，则将对工作人员或电力设备造成损害。

为了提高远程控制智能空气开关的安全性能，本申请中，在导槽711内增设第二微动开关9，通过传动杆72与第二微动开关9的共同作用，控制远程合、分闸动作的有效性。如图5所示，第二微动开关9与电机61直接串联，第二微动开关9的打开或闭合直接决定远程控制电路的通断。本实施例中，第二微动开关9位于导槽711远离静触头4的一端(以图1的方向为准，导槽711远离静触头4的一端为导槽711的右端)，在手动合闸后，传动杆72位于导槽711的左端，传动臂71与第二微动开关9不接触，第二微动开关9闭合，接通电机61。此时，通过控制第一微动开关8，选择性的接通电机61顺时针或逆时针转动的支路，从而分别实现远程合闸或分闸。应当说明，在手动合闸后，不论再次进行远程合闸或远程分闸，传动杆72始终处于导槽711的左侧，即传动杆72与第二微动卡关处于不接触的状态。此时，第二微动开关9闭合，可随时进行远程合闸或分闸。

在手动分闸时，传动杆72运动至导槽711的右端，与第二微动开关9接触，第二微动开关9受压力由闭合状态转为断开状态，使远程控制电路中的电机61断路。此时，电机61处于断路状态，无论如何调整第一微动开关8，远程控制电路均不进行工作，远程控制失去作用。第二微动开关9的增设使该远程控制智能空气开关一旦进入手动分闸后，将无法进行远程控制，保证手动操作检修的安全性。

本申请实施例提供的一种远程控制智能空气开关，包括空气开关本体、手动操作杆、弹簧操纵机构、静触头、动触头以及用于固定所述动触头的连接臂，同时，还包括用于远程控制的驱动单元与传动组件。在驱动单元与传动组件的配合作用下，控制动触头与静触头的相对位置发生改变，实现对该空气开关的即可远程合闸又可远程分闸的双向控制。同时，本申请的远程控制智能空气开关增设了第二微动开关，通过第二微动开工的闭合，使远程控合闸与远程分闸在手动分闸时发生失效，从而保证了手动操作检修时的安全性。此外，本申请的远程控制智能空气开关结构简单，具有较小的安装空间，便于与现用的空气开关进行替换，而不担心安装空间不足的问题。