一种带接地连接保护的断路器的制作方法

本实用新型涉及一种断路器，特别是一种带接地连接保护的断路器。

背景技术：

如图1-2所示，现有一种断路器结构，主要包括底座10、上盖20以及设置在底座10上的自由脱扣机构30、转轴40、动触头50、静触头60和灭弧室70，其中自由脱扣机构30由牵引杆301、杠杆302、支架303、上连杆304、弹簧305、推杆306、锁扣307、跳扣310和操作手柄309等结构组成，推杆306上安装操作手柄309，操作手柄309与杠杆302连接，牵引杆301连接热磁脱扣系统80，热磁脱扣系统80包括双金属片801、衔铁802和拉簧803、调节螺钉804等，调节螺钉804与牵引杆301连接，在断路器合闸时，电路过载，双金属片801受热弯曲，带动调节螺钉804推动牵引杆301，使自由脱扣机构30脱扣，断路器分闸，具体是跳扣310从锁扣307跳出；短路时，热磁脱扣系统80产生磁力，衔铁802克服拉簧803拉力，前移推动牵引杆301，通过杠杆302驱动牵引杆301，使自由脱扣机构30脱扣，断路器分闸，也就是在自由脱扣机构中，推动操作手柄309，使牵引杆301向前推动，就会变回分闸状态，如果牵引杆301一直往前顶，进行再扣时会滑扣，就会一直处于分闸状态。

如今随着配电方案对安全性要求的提高，检修人员在检修断路器时，由于断路器出线端连接的线路或用电器存在储能元件等，需要手动对各相线路进行接地，因此上述这种断路器接地过程较为繁琐，效率低且连接不一定可靠。

有鉴于此，本发明人提出一种带接地连接保护的断路器，本案由此产生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带接地连接保护的断路器，将出线端电路通过自由脱扣接地装机构与地进行连接，使接地连接更简单，简化了放电过程，保证检修人员安全。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案：

一种带接地连接保护的断路器，包括外壳和设置在外壳内的自由脱扣机构，所述断路器还包括设置在外壳内的自由脱扣接地机构及接地端子；

所述自由脱扣接地装机构包括基座、转轴、接地手柄、第一连杆、第二连杆、辅件、动触头、静触头、锁扣、跳扣、第一转动杆、第二转动杆、弹性复位件、接地牵引杆、脱扣器及限位转杆；

所述基座上形成转轴支撑架和手柄固定架，转轴横向枢设在转轴支撑架上，动触头套置在转轴上且可随转轴转动，在基座上位于动触头转动行程的范围内设置静触头，静触头通过导线与断路器出线端三相连接，动触头可随转轴转动至与静触头连接；所述接地手柄、辅件、锁扣、跳扣及接地牵引杆分别通过枢轴枢设在手柄固定架上，且接地手柄、辅件、锁扣、跳扣和接地牵引杆的枢轴上均安装一弹性复位件；

所述辅件呈V型，辅件的一端通过枢轴枢接在手柄固定架上，辅件另一端可绕其枢轴转动至与锁扣抵接，锁扣转动能够扣住跳扣，跳扣转动也能够扣住锁扣，辅件可带动或限制锁扣及跳扣转动，跳扣可带动或限制锁扣及辅件转动；所述第一连杆上端连接在接地手柄的枢轴上，第一连杆可随接地手柄的转动而上下移动，且第一连杆在下移一定距离时将抵靠在辅件内侧的倾斜面；所述转轴一端侧向延伸形成一连接件，第一连杆下端侧向延伸形成推杆，连接件上形成供推杆上下滑动的限位滑轨，限位滑轨中间形成转折部，在第一连杆下端端部移动至靠在辅件内侧的倾斜面而推杆抵在所述转折部上时，若辅件被锁扣限制而不可转动，则所述第一连杆的推杆继续下移推动转轴转动，同时第一连杆下端端部沿辅件内侧倾斜面下滑；若辅件未被锁扣限制而可转动，则所述第一连杆的下端端部抵接在辅件内侧倾斜面上以推动辅件转动，同时第一连杆的推杆从限位滑轨转折部滑动至限位滑轨底部；

所述第一转动杆和第二转动杆通过枢轴分别枢设在基座前、后两端，且第一转动杆和第二转动杆的枢轴上均安装一弹性复位件，第一转动杆和第二转动杆上端均位于基座上方，第一转动杆下端与第二转动杆下端均位于基座下方；所述限位转杆位于第一转动杆下方且通过转轴枢接在自由脱扣机构上，限位转杆的转轴上也安装弹性复位件，自由脱扣机构的跳扣通过传动部件连接限位转杆的转轴；在自由脱扣机构的跳扣脱扣时，自由脱扣机构的跳扣可通过传动部件带动限位转杆转动，使限位转杆上端抵接在第一转动杆上并带动第一转动杆转动使第一转动杆上端从跳扣上离开，跳扣由其转轴上的弹性复位件带动转动至被锁扣扣住，以限制锁扣和辅件转动；在自由脱扣机构的跳扣再扣时，限位转杆由其转轴上的弹性复位件带动回转并离开第一转动杆，第一转动杆也由其转轴上的弹性复位件带动回转至抵住跳扣，并带动跳扣转动而不再被锁扣扣住，此时锁扣可与辅件一起转动；

所述第二转动杆上端与第二连杆一端枢接，第二连杆另一端枢接在转轴上且可随转轴转动而前后移动；在转轴转动至使动触头连接静触头时，第二转动杆下端抵在断路器牵引杆上使断路器不能合闸；

所述脱扣器设置在基座上，脱扣器一端通过导线连接接地端子，脱扣器另一端通过导线连接动触头，脱扣器上设置一顶杆，该顶杆可在脱扣器通电时向外移动至抵接接地牵引杆一端，且顶杆可推动接地牵引杆绕接地牵引杆的枢轴逆时针转动；所述接地牵引杆另一端形成限位扣，该限位扣在断路器处于脱扣状态时与所述跳扣扣接，接地时若断路器不带电，接地牵引杆可随跳扣顺时针转动，接地时若断路器出线端带电，则顶杆顶住接地牵引杆一端，带动接地牵引杆另一端的限位扣推动跳扣，使跳扣转动而不再被锁扣扣住。

接地过程中，在所述第一连杆由接地手柄带动下移至辅件的最低点时，第一连杆以其与转折部的接触点为转动支点转动；当第一连杆转动至转动支点、第一连杆及接地手柄圆心处于一条直线上时，辅件与接地手柄之间产生一个让第一连杆不容易继续转动的死点，若继续转动接地手柄，第一连杆过死点且接地手柄在第一连杆过死点后停止转动。

所述跳扣由跳扣本体及从跳扣本体向前后两侧延伸形成的第一锁杆和第二锁杆组成，第一锁杆侧向延伸形成横杆，在自由脱扣机构的跳扣再扣后，第一转动杆回转至抵住横杆并带动跳扣转动，使锁扣不再扣住跳扣；在接地时，脱扣器检测到有电流，则所述接地牵引杆一端的限位扣扣住第二锁杆，并推动跳扣转动，使跳扣不再被锁扣扣住。

所述外壳由上盖和底座组成，上盖上设置透明盖，且该透明盖位于自由脱口接地机构的动触头和静触头上方。

所述基座上设有静触头支撑件，静触头设置在静触头支撑件内，动触头则在静触头支撑件内转动。

所述弹性复位件为扭簧。

所述自由脱扣接地机构还包括手柄辅助机构，手柄辅助机构包括辅助支架、辅助手柄及滚柱；辅助手柄套在接地手柄上，辅助支架两侧开设供滚柱安装和滚动的安装槽，辅助支架顶部开设供辅助手柄前后移动的限位槽，辅助手柄底部由滚柱提供支撑。

所述第二转动杆上端连接一复位弹簧。

所述基座前后两端分别开设前通孔和后通孔，前通孔与后通孔均贯通基座上下两侧，第一转动杆的枢轴枢设在前通孔，第二转动杆的枢轴枢设在后通孔。

采用上述方案后，本实用新型工作过程如下：

脱扣接地状态：在断路器自由脱扣机构的跳扣脱扣后，该跳扣通过传动部件带动限位转杆转动，限位转杆将带动第一转动杆转动，使第一转动杆离开自由脱扣接地机构的跳扣，此时自由脱扣接地机构的跳扣由其枢轴上的弹性复位件驱动来复位，跳扣转动至被锁扣扣住，锁扣不能被辅件所驱动，至此可进行接地操作；

接地时，需手动转动接地手柄，接地手柄带动第一连杆下移，第一连杆下端端部抵接在辅件内侧倾斜面并带动辅件转动，使辅件一端抵接在锁扣上，由于锁扣被跳扣所限制，辅件也本限制而不能继续转动，第一连杆下端的推杆将抵在连接件的转折部上并推动连接件和转轴转动，同时第一连杆的下端端部是抵靠在辅件内侧并沿其内侧下滑的，当转轴转动至动触头与静触头连接时，完成接地合闸，在上述转轴转动过程中，转轴带动第二连杆向后移动，第二连杆带动第二转动杆顺时针转动，并在接地合闸时第二转动杆下端接地在断路器牵引杆上，使断路器不能合闸，保证接地操作的安全性；

在上述接地操作过程中，动触头与静触头刚接触时，若脱扣器有电流输入，顶杆则会向外移动（即向后移动），顶杆推动接地牵引杆一端，牵引杆另一端的限位扣扣住跳扣，并推动跳扣转动，跳扣不再被锁扣扣住，这时辅件和锁扣均可转动，第一连杆的推杆会从限位滑轨转折部滑下，第一连杆不再推动转轴转动，使接地合闸不能继续完成；

再扣不接地状态：在断路器自由脱扣机构的跳扣再扣后，断路器处于合闸状态，此时自由脱扣接地机构是不能接地的，自由脱扣机构的跳扣再扣后，限位转杆通过其转轴上的弹性复位件回转而离开第一转动杆，第一转动杆在弹性复位件的作用下其上的将抵住跳扣使跳扣转动，跳扣从锁扣上离开，此时锁扣和辅件都可以转动，若此时转动接地手柄，第一连杆的下端端部抵接在辅件内侧倾斜面上以推动辅件转动，且第一连杆的推杆从限位滑轨转折部滑动至限位滑轨底部，过程中转轴并未转动，从而无法完成接地合闸，避免短路器合闸时进行接地的误操作。

而本实用新型的有益效果在于：断路器脱扣后，在保证安全的情况下可通过自由脱扣接地机构实现快速接地操作，即断路器合闸时不能接地，分闸时才可接地，接地过程相比传统断路器更为简单，而且，在断路器出线端带电的情况下，本实用新型通过脱扣器及接地牵引杆来防止接地操作的继续，以更好的保护检修人员的安全。

附图说明

图1是现有断路器底座结构图（隐藏上盖）；

图2是现有断路器自由脱扣机构结构图；

图3是本实用新型的总装结构示意图；

图4是图3去掉上盖后的结构示意图

图5是本实用新型的俯视图（隐藏上盖）；

图6是本实用新型处于脱扣接地状态示意图；

图7是本实用新型处于再扣不接地状态示意图；

图8是本实用新型自由脱扣接地机构的整体示意图；

图9是本实用新型自由脱扣接地机构处于脱扣接地状态示意图；

图10是本实用新型自由脱扣接地机构处于再扣不接地状态示意图；

图11是本实用新型自由脱扣接地机构部分结构立体示意图；

图12和13是本实用新型自由脱扣接地机构部分结构侧视图；

图14是本实用新型转轴的结构示意图；

图15是本实用新型静触头支撑架的结构示意图；

图16是本实用新型静触头的结构示意图；

图17是本实用新型脱扣器的结构示意图；

图18是本实用新型自由脱扣接地机构过死点前的状态示意图；

图19是本实用新型自由脱扣接地机构过死点后的状态示意图。

标号说明

外壳100，上盖101，底座102，透明盖103，自由脱扣机构200，断路器牵引杆201，自由脱扣接地机构300，基座301，转轴302，连接件302a，限位滑轨302b，转折部302c，接地手柄303，第一连杆304，推杆304a，第二连杆305，辅件306，动触头307，静触头308，锁扣309，跳扣310，跳扣本体310a，第一锁杆310b，第二锁杆310c，横杆310d，第一转动杆311，第二转动杆312，弹性复位件313，接地牵引杆314，限位扣314a，脱扣器315，顶杆315a，限位转杆316；转轴支撑架317，手柄固定架318，静触头支撑件319，手柄辅助机构320，辅助支架320a，辅助手柄320b，滚柱320c，安装槽320d，限位槽320e，复位弹簧321，接地端子400，导线500。

具体实施方式

如图3-19至所示，本实用新型揭示的一种带接地连接保护的断路器，包括外壳100和设置在外壳内的自由脱扣机构200，断路器还包括设置在外壳100内的自由脱扣接地机构300及进线端子400；

自由脱扣接地装机构300包括基座301、转轴302、接地手柄303、第一连杆304、第二连杆305、辅件306、动触头307、静触头308、锁扣309、跳扣310、第一转动杆311、第二转动杆312、弹性复位件313、接地牵引杆314、脱扣器315及限位转杆316；

基座301上形成转轴支撑架317和手柄固定架318，转轴302横向枢设在转轴支撑架317上，动触头307套置在转轴302上且可随转轴302转动，在基座301上位于动触头307转动行程的范围内设置静触头308，静触头308通过导线500与连接断路器出线端三相连接，动触头307可随转轴302转动至与静触头308连接；接地手柄303、辅件306、锁扣309、跳扣310及接地牵引杆314分别通过枢轴枢设在手柄固定架318上，且接地手柄303、辅件306、锁扣309、跳扣310和接地牵引杆314的枢轴上均安装一弹性复位件313，弹性复位件313为扭簧；

辅件306呈V型，辅件306的一端通过枢轴枢接在手柄固定架318上，辅件306另一端可绕其枢轴转动至与锁扣309抵接，锁扣309转动能够扣住跳扣310，跳扣310转动也能够扣住锁扣309，辅件306可带动或限制锁扣309及跳扣310转动，跳扣310可带动或限制锁扣309及辅件306转动；第一连杆304上端连接在接地手柄303的枢轴上，第一连杆304可随接地手柄303的转动而上下移动，且第一连杆304在下移一定距离时将抵靠在辅件306内侧的倾斜面；转轴302一端侧向延伸形成一连接件302a，第一连杆304下端侧向延伸形成推杆304a，连接件302a上形成供推杆推杆304a上下滑动的限位滑轨302b，限位滑轨302b中间形成转折部302c，在第一连杆304下端端部移动至靠在辅件306内侧的倾斜面而推杆304a抵在所述转折部302c上时，若辅件304被锁扣309限制而不可转动，则第一连杆304的推杆304a继续下移推动转轴302转动，同时第一连杆304下端端部沿辅件306内侧倾斜面下滑，在第一连杆304由接地手柄303带动下移至最低点时，转折部302c与接地手柄303之间均产生一个不可让第一连杆304继续下移的死点，此时继续转动接地手柄303，第一连杆304以其与转折部302c的接触点为转动支点而转动，且接地手柄303在第一连杆304过死点后停止转动；若辅件306未被锁扣309限制而可转动，则第一连杆304的下端端部抵接在辅件306内侧倾斜面上以推动辅件306转动，同时第一连杆304的推杆304a从限位滑轨302b转折部滑动至限位滑轨302b底部；

第一转动杆311和第二转动杆312通过枢轴分别枢设在基座301前、后两端，基座301前后两端分别开设前通孔301a和后通孔301b，前通孔301a与后通孔301b均贯通基座301上下两侧，第一转动杆311的枢轴枢设在前通孔301a，第二转动杆312的枢轴枢设在后通孔301b，且第一转动杆311和第二转动杆312的枢轴上均安装一弹性复位件313，弹性复位件313为扭簧，第一转动杆311和第二转动杆312上端均位于基座301上方，第一转动杆311下端与第二转动杆312下端均位于基座301下方；限位转杆316位于第一转动杆311下方且通过转轴枢接在自由脱扣机构200上，限位转杆316的转轴上也安装弹性复位件，自由脱扣机构200的跳扣通过传动部件（图中未示出）连接限位转杆316的转轴；在自由脱扣机构200的跳扣脱扣时，自由脱扣机构200的跳扣可通过传动部件带动限位转杆316转动，使限位转杆316上端抵接在第一转动杆311上并带动第一转动杆311转动，使第一转动杆311上端从跳扣310上离开，跳扣310由其转轴上的弹性复位件313带动转动至被锁扣309扣住，以限制锁扣309和辅件306转动；在自由脱扣机构200的跳扣再扣时，限位转杆316由其转轴上的弹性复位件313带动回转并离开第一转动杆311，第一转动杆311也由其转轴上的弹性复位件313带动回转至抵住跳扣310，并带动跳扣310转动而不再被锁扣309扣住，此时锁扣309可与辅件306一起转动；

第二转动杆312上端与第二连杆305一端枢接，第二连杆305另一端枢接在转轴302上且可随转轴302转动而前后移动；在转轴302转动至使动触头307连接静触头308时，第二转动杆312下端抵在断路器牵引杆201上使断路器不能合闸；

如图6-10所示，脱扣器315设置在基座301上，脱扣器315一端通过导线500连接接地端子400，脱扣器315另一端通过导线500连接动触头307，脱扣器315上设置一顶杆315a，该顶杆315a可在脱扣器315通电时向外移动至抵接接地牵引杆314一端，且顶杆315a可推动接地牵引杆314绕接地牵引杆的枢轴逆时针转动；接地牵引杆314另一端形成限位扣314a，该限位扣314a在断路器处于脱扣状态时与所述跳扣310扣接，接地时若断路器不带电，接地牵引杆314可随跳扣310顺时针转动，接地时若断路器出线端带电，则顶杆315a顶住接地牵引杆314一端，带动接地牵引杆314另一端的限位扣314a推动跳扣310，使跳扣310转动而不再被锁扣309扣住。

如图11-13所示，本实施例中，跳扣310由跳扣310a本体及从跳扣本体向前后两侧延伸形成的第一锁杆310b和第二锁杆310c组成，第一锁杆310b侧向延伸形成横杆310d，在自由脱扣机构200的跳扣再扣后，第一转动杆311回转至抵住横杆310d并带动跳扣转动，使锁扣309不再扣住跳扣；在接地时，脱扣器检测到有电流，则接地牵引杆314一端的限位扣314a扣住第二锁杆310b，并推动跳扣310转动，使跳扣310不再被锁扣309扣住。

外壳100由上盖101和底座102组成，为了便于观察接地情况，上盖101上设置透明盖103，且该透明103盖位于自由脱口接地机构的动触头307和静触头308上方。

基座301上设有静触头支撑件319，静触头308设置在静触头支撑件319内，动触头307则在静触头支撑件319内转动。

本实施例的自由脱扣接地机构300还包括手柄辅助机构320，手柄辅助机构包括辅助支架320a、辅助手柄320b及滚柱320c；辅助手柄320b套在接地手柄303上，辅助支架320a两侧开设供滚柱320c安装和滚动的安装槽320d，辅助支架320a顶部开设供辅助手柄前后移动的限位槽320e，辅助手柄320b底部由滚柱320c提供支撑。

为了第二转动杆312和转轴302回位，第二转动杆312上端连接一复位弹簧321。

本实用新型存在以下工作状态：

脱扣接地状态：如图6和9所示，在断路器自由脱扣机构200的跳扣脱扣后，该跳扣通过传动部件带动限位转杆316转动，限位转杆316将带动第一转动杆311转动，使第一转动杆311离开自由脱扣接地机构的跳扣310，此时自由脱扣接地机构的跳扣310由其枢轴上的弹性复位件313驱动来复位，这时跳扣310转动至被锁扣309扣住，锁扣309不能被辅件306所驱动，至此可进行接地操作；

接地时，需手动转动接地手柄303，接地手柄303带动第一连杆304下移，第一连杆304下端端部抵接在辅件306内侧倾斜面并带动辅件306转动，使辅件306一端抵接在锁扣309上，由于锁扣309被跳扣310所限制，辅件306也被限制而不能继续转动，第一连杆304下端的推杆304a将抵在连接件302a的转折部302c上并推动连接件302a和转轴302转动，同时第一连杆304的下端端部是抵靠在辅件306内侧并沿其内侧下滑的，当转轴302转动至动触头307与静触头308连接时，完成接地合闸，在上述转轴转动过程中，转轴302带动第二连杆305向后移动，第二连杆305带动第二转动杆312顺时针转动，并在接地合闸时第二转动杆312下端接地在断路器牵引杆201上，使断路器不能合闸，保证接地操作的安全性；如图18所示，接地过程中，在所述第一连杆304由接地手柄303带动下移至辅件306的最低点时，第一连杆304以其与转折部304c的接触点为转动支点转动；如图19所示，当第一连杆304转动至转动支点、第一连杆304及接地手柄圆心处于一条直线上时，辅件306与接地手柄303之间产生一个让第一连杆不容易继续转动的死点，若继续转动接地手柄303，第一连杆304过死点且接地手柄303在第一连杆过死点后停止转动，过死点可避免转轴302回转导致分闸。

在上述接地操作过程中，动触头307与静触头308刚接触时，若脱扣器315有电流输入，顶杆315a则会向外移动（即向后移动），顶杆315a推动接地牵引杆一端，接地牵引杆另一端的限位扣314a扣住跳扣310，并推动跳扣310转动，跳扣310不再被锁扣扣住，这时辅件306和锁扣309均可转动，第一连杆304的推杆304a会从限位滑轨302b的转折部滑下，而第一连杆304下端端部也沿辅件306内侧倾斜面下滑，第一连杆304不再推动转轴302转动，使接地合闸不能继续完成；

再扣不接地状态：如图7和10所示，在断路器自由脱扣机构200的跳扣再扣后，断路器处于合闸状态，此时自由脱扣接地机构300是不能接地的，自由脱扣机构200的跳扣再扣后，限位转杆316通过其转轴302上的弹性复位件313回转而离开第一转动杆311，第一转动杆311在弹性复位件313的作用下其上的将抵住跳扣310使跳扣310转动，跳扣310从锁扣309上离开，此时锁扣309和辅件306都可以转动，若此时转动接地手柄303，第一连杆304的下端端部抵接在辅件306内侧倾斜面上以推动辅件306转动，且第一连杆304的推杆304a从限位滑轨302b的转折部302c滑动至限位滑轨302b底部，过程中转轴302并未转动，从而无法完成接地合闸，避免短路器合闸时进行接地的误操作。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并非对本实用新型的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。