一种断路器控制装置和断路器的制作方法

1.本发明涉及低压电气开关技术领域，具体而言，涉及一种断路器控制装置和断路器。


背景技术：

2.随着经济的快速发展，人们生活水平的快速提高，对于家庭用电安全有了更高的需求。小型断路器因其体积较小，故可以安装于终端配电线路。同时其也能够接通、承载以及分断正常或非正常电路条件下的电流，对线路及电器设备形成有效的保护。随着对断路器的深入研究，远程控制断路器分合闸的技术逐渐成熟了起来。
3.现有远程断路器在实现远程动作时，需要电源线路和电机连接，为其提供电源。为实现远程动作，还需要设置有控制线路控制电机转动从而带动操作机构完成断路器的动作。但由于电源线路和控制线路分别布设，导致整个断路器内部布线复杂。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种断路器控制装置和断路器，以解决现有远程断路器布线复杂的问题。
5.为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
6.本发明实施例的一方面，提供一种断路器控制装置，包括：第一端子、第二端子、行程开关、第一切换开关、第二切换开关和动作组件；第一端子与行程开关连接，行程开关的常闭触头与第一切换开关的常闭触头连接，第一切换开关和第二切换开关分别与动作组件连接，第二切换开关的常闭触头与第二端子连接；行程开关的常开触头与第二切换开关的常开触头连接，第一切换开关的常开触头与第二端子连接，用于在第一端子和第二端子接收到正负电信号或负正电信号时，控制动作组件保持同向运动。
7.可选的，第一切换开关和第二切换开关组成联动开关。
8.可选的，联动开关为有极性触发继电器。
9.可选的，还包括二极管；联动开关为无极性触发继电器；无极性触发继电器与二极管串联。
10.可选的，第一切换开关为第一继电器；第二切换开关为第二继电器。
11.可选的，在第二端子和行程开关之间设置有总控开关。
12.可选的，动作组件和行程开关连接，用于在动作组件处于分闸或合闸状态时，切换行程开关通断的状态。
13.可选的，动作组件包括旋转驱动器以及与旋转驱动器的旋转输出端传动连接的操作机构；第一切换开关和第二切换开关分别与旋转驱动器连接，用于在旋转驱动器转动时，带动操作机构处于分闸或合闸状态。
14.可选的，操作机构与旋转驱动器旋转输出端啮合传动。
15.本发明实施例的另一方面，提供一种断路器，包括上述任一种的断路器控制装置。
16.本发明的有益效果包括：
17.本发明提供了一种断路器控制装置，整个断路器控制装置包括有两个端子，即第一端子和第二端子，两个端子能够和外部的控制系统连接，从而在不同情况下接收控制系统给入的正负电信号或者负正电信号。此后，第一端子和行程开关连接，行程开关的常闭触头与第一切换开关的常闭触头连接，第一切换开关和第二切换开关分别与动作组件连接，第二切换开关的常闭触头与第二端子连接；行程开关的常开触头与第二切换开关的常开触头连接，第一切换开关的常开触头与第二端子连接。因此，在第一端子和第二端子在不同时间段接收到相反的正负电信号后，通过对应切换行程开关、第一切换开关和第二切换开关的触头接通位置，从而使得动作组件在接通时，始终保持同向运动，即始终保持朝向一个方向运动。从而使得断路器中的动作组件动作。通过仅设置有第一端子和第二端子的方式，实现在对动作组件供电的同时，利用接入的正反电信号控制动作组件的动作。即将现有断路器中的电源线路和控制电路线路进行整合，从而减少断路器的线路布设数量，达到简化电路，降低电路布设的难度。
18.本发明还提供了一种断路器，将上述的断路器控制装置应用于断路器中，可以通过对应切换行程开关、第一切换开关和第二切换开关的触头接通位置，从而使得动作组件在接通时，始终保持同向运动，使得断路器在由合闸切换至分闸后，在继续需要合闸时，可以依然使得动作组件在同向运动时，即可完成再次的重合闸。有效的减少断路器内部的线路数量，降低断路器中线路布设难度，有利于断路器的小型化。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。
20.图1为本发明实施例提供的一种断路器控制装置的结构示意图之一；
21.图2为本发明实施例提供的一种断路器控制装置的结构示意图之二；
22.图3为本发明实施例提供的一种断路器控制装置的结构示意图之三；
23.图4为本发明实施例提供的一种断路器控制装置的结构示意图之四；
24.图5为本发明实施例提供的一种断路器控制装置的结构示意图之五。
25.图标：100-操作机构；101-拨杆；k1-无极性触发继电器；k2-有极性触发继电器；m-旋转驱动器；s1-行程开关；s2-总控开关；p1-第一端子；p2-第二端子。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，
本发明的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本发明的保护范围内。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.随着用电安全等级的提高，低压断路器的使用也越来越普遍。现有远程断路器在实现远程动作时，首先需要电源线为其内部的电机进行基础电源供给。此外，为了实现远程控制，对应的还需要对驱动电机单独接入控制电路，从而通过控制电路的控制指令使得电机实现对应的指令，例如正转或反转等。但由于电源线路和控制电路线路需要分别设置，使得断路器内部的连接线路较为复杂。本技术基于此基础，提供一种断路器控制装置和断路器，利用第一端子和第二端子为电机提供电源的同时，还可以为其提供控制指令，使得电机始终同向转动，进而简化断路器内部的线路布设，提高控制的精确度。
33.本发明实施例的一方面，提供一种断路器控制装置，包括：第一端子p1、第二端子p2、行程开关s1、第一切换开关、第二切换开关和动作组件；第一端子p1与行程开关s1连接，行程开关s1的常闭触头与第一切换开关的常闭触头连接，第一切换开关和第二切换开关分别与动作组件连接，第二切换开关的常闭触头与第二端子p2连接；行程开关s1的常开触头与第二切换开关的常开触头连接，第一切换开关的常开触头与第二端子p2连接，用于在第一端子p1和第二端子p2接收到正负电信号或负正电信号时，控制动作组件保持同向运动。
34.示例的，整个断路器控制装置包括有两个端子，即第一端子p1和第二端子p2，两个端子能够和外部的控制系统连接，从而在不同情况下接收控制系统给入的正负电信号或者负正电信号。此后，第一端子p1和行程开关s1连接，行程开关s1的常闭触头与第一切换开关的常闭触头连接，第一切换开关和第二切换开关分别与动作组件连接，第二切换开关的常闭触头与第二端子p2连接；行程开关s1的常开触头与第二切换开关的常开触头连接，第一切换开关的常开触头与第二端子p2连接。此时，在外部的控制系统给入第一端子p1正电信号、第二端子p2负电信号时，电流的流向为第一端子p1至行程开关s1的常闭触头至第一切换开关的常闭触头至动作组件至第二切换开关的常闭触头至第二端子p2。
35.在外部的控制系统给入第二端子p2正电信号、第一端子p1负电信号之前，控制(可以是单独控制，也可以是与动作组件并联设置控制电路进行同步控制)行程开关s1、第一切换开关和第二切换开关均切换至常开触头连通，即第二端子p2通过第一切换开关的常开触头连通，经动作组件后，第二切换开关的常开触头经行程开关s1的常开触头与第一端子p1连通。此时，电流的流向为第二端子p2至第一切换开关的常开触头至动作组件至第二切换开关的常开触头至行程开关s1的常开触头至第一端子p1。因此，在第一端子p1和第二端子p2在不同时间段接收到相反的正负电信号后，通过对应切换行程开关s1、第一切换开关和第二切换开关的触头接通位置，从而使得动作组件在接通时，始终保持同向运动，即始终保持朝向一个方向运动。需要说明的是，本技术中的动作组件保持同向运动，即指动作组件在两个不同的电信号给入时，其对应的运动方向为同一个方向。
36.例如：当给入的正反电信号为正反电压时，如图1所示，在行程开关s1的3、5触头接通，第一切换开关的7、8触头接通，第二切换开关的9、11触头接通关系下，此时，外部的控制系统向第一端子p1输入正电压，第二端子p2输入负电压时，电流经第一端子p1、行程开关s1的3、5触头、第一切换开关的7、8触头、动作组件、第二切换开关的9、11触头回到第二端子p2，从而形成整个电路连接的回路。此时，动作组件的对应的运动方向为图1中箭头所指方向(仅为示意方向，不代表动作组件的实际运动方向)，即电流在流经动作组件时，其流向为第一切换开关至第二切换开关。
37.如图2所示，切换行程开关s1、第一切换开关和第二切换开关的连通状态，使得行程开关s1的3、4触头接通，第一切换开关的6、8触头接通，第二切换开关的9、10触头接通。此时，当外部的控制系统向第一端子p1输入负电压，第二端子p2输入正电压时，电流经第二端子p2、第一切换开关的6、8触头、动作组件、第二切换开关的9、10触头、行程开关s1的4、3触头回到第一端子p1，从而形成整个电路连接的回路。此时，动作组件的对应的运动方向为图2中箭头所指方向(仅为示意方向，不代表动作组件的实际运动方向)，即电流在流经动作组件时，其流向依然为第一切换开关至第二切换开关。故可以实现在不同时间段分别将相反的正负电信号给入时，动作组件始终能够保持以一个方向运动，从而使得断路器中的动作组件动作。通过仅设置有第一端子和第二端子的方式，实现在对动作组件供电的同时，利用接入的正反电信号控制动作组件的动作。即将现有断路器中的电源线路和控制电路线路进行整合，从而减少断路器的线路布设数量，达到简化电路，降低电路布设的难度。
38.可选的，第一切换开关和第二切换开关组成联动开关。
39.示例的，如图1所示，第一切换开关和第二切换开关可以组成联动开关，即两者的开关动作同步进行。从而在对第一切换开关和第二切换开关的不同触点进行换位接通时，使得两者的动作一致。避免了分别切换时的繁琐操作，同时，也提高了切换时的稳定性。
40.可选的，联动开关为有极性触发继电器k2。
41.示例的，如图3、4所示，联动开关可以是有极性触发继电器k2。对应的，联动开关中的第一切换开关的6、7、8触头和第二切换开关的9、10、11触头分别为有极性触发继电器k2中位于动作组件两侧电路上的开关触头。关于有极性触发继电器k2的控制电路，可以是单独设置，也可以是下述并入动作组件的控制电路中。
42.对应的，如图3、4所示，可以将有极性触发继电器k2的控制电路并入前述的动作组件的控制电路中，此时，有极性触发继电器k2中的电磁部分别和第一端子p1、第二端子p2连
接，即，由第一端子p1、有极性触发继电器k2中的电磁部和第二端子p2形成回路。由于有极性触发继电器k2中的永久磁钢始终具有磁性，故其具有双稳态的特性，即断开状态和闭合状态不需外部因素即可保持稳态。因此，可以有效的提高控制的一体化和自动化，降低电路布设的复杂性。同时，也使得第一切换开关、第二切换开关的切换触点和动作组件需要动作，两者的一致性和同步性。
43.例如：如图3所示，当第一端子p1接入正电压，第二端子p2接入负电压时，电流分为两部分，一部分经第一端子p1向有极性触发继电器k2中的电磁部流入并流回至第二端子p2。另一部分则经行程开关s1的3、5触头、有极性触发继电器k2中的接触部的7、8触头、动作组件、有极性触发继电器k2中的接触部的9、11触头回到第二端子p2。需要说明的是，在电流流经至有极性触发继电器k2的电磁部和第二端子p2形成回路后，如果此时，有极性触发继电器k2中的7、8触头和9、11触头已经接通，则其不动作，继续保持接通。如果此时，有极性触发继电器k2中的6、8触头和9、10触头接通，则其将切换状态使得7、8触头和9、11触头接通。
44.如图4所示，当第一端子p1接入负电压，第二端子p2接入正电压时，电流同样分为两部分，一部分经第二端子p2向有极性触发继电器k2中的电磁部流入并流回至第一端子p1。另一部分则经有极性触发继电器k2中的接触部的6、8触头、动作组件、有极性触发继电器k2中的接触部的9、10触头、行程开关s1的4、3触头回到第一端子p1。同样需要说明的是，在电流流经至有极性触发继电器k2的电磁部和第一端子p1形成回路后，如果此时，有极性触发继电器k2中的10、9触头和8、6触头已经接通，则其不动作，继续保持接通。如果此时，有极性触发继电器k2中的11、9触头和8、7触头接通，则其将切换状态使得10、9触头和8、6触头接通。
45.可选的，还包括二极管；联动开关为无极性触发继电器k1；无极性触发继电器k1与二极管串联。
46.示例的，当联动开关为无极性触发继电器k1时，即该继电器中并无永久磁性的磁钢，此时，其可以是有单独的电路对其进行控制以及触点状态的切换。同时，也可以是将其并入前述的动作组件的控制电路中。
47.对应的，如图1、2所示，可以将无极性触发继电器k1的控制电路并入前述的动作组件的控制电路中，此时，为了避免在无极性触发继电器k1在单稳态下易受到外部因素的干扰，导致无极性触发继电器k1在不同的正反电压施加时导致的误操作，还可以设置有单向导通的二极管。其连接关系如下，第二端子p2和无极性触发继电器k1中的电磁部连接，无极性触发继电器k1中的电磁部和二极管连接，二极管和第一端子p1连接，即，由第二端子p2、无极性触发继电器k1中的电磁部、二极管和第一端子p1形成回路。利用二极管的单向导通性，可以将误操作的电流截止，使得在不需要无极性触发继电器k1动作时，由二极管将其断开，使其无法形成回路。使用无极性触发继电器k1可以有效的降低本技术断路器控制装置的制造成本，配合二极管可以实现仅由同一电信号控制同步动作的同时，还可以有效的避免无极性触发继电器k1的误操作。
48.例如：如图1所示，当第一端子p1接入正电压，第二端子p2接入负电压时，电流分为两部分，一部分经二极管时被截止，此时，无极性触发继电器k1的电磁部不得电，开关保持在常闭状态。另一部分则经行程开关s1的3、5触头、无极性触发继电器k1中的接触部的7、8触头、动作组件、无极性触发继电器k1中的接触部的9、11触头回到第二端子p2。
49.如图2所示，当第一端子p1接入负电压，第二端子p2接入正电压时，电流同样分为两部分，一部分经第二端子p2向无极性触发继电器k1中的电磁部流入并经二极管导通流回至第一端子p1，此时，无极性触发继电器k1中的电磁部得电，控制6、8触头连通以及9、10触头连通。另一部分则经无极性触发继电器k1中的接触部的6、8触头、动作组件、无极性触发继电器k1中的接触部的9、10触头、行程开关s1的4、3触头回到第一端子p1。
50.可选的，第一切换开关为第一继电器；第二切换开关为第二继电器。
51.示例的，当第一切换开关和第二切换开关分开控制时，可以使得第一切换开关为第一继电器；第二切换开关为第二继电器。即利用单独的控制电路对第一切换开关和第二切换开关中的触点位置进行切换。需要说明的是，当两者单独分开控制时，可以避免相互干扰，同时，需要两者均切换状态才能够将动作组件的控制电路连通，从而进一步的提高了断路器的安全性，避免意外合闸的可能。同时，第一继电器和第二继电器可以是均是无极性触发继电器k1，也可以是有极性触发继电器k2。此外，还可以是第一继电器为无极性触发继电器k1，第二继电器为有极性触发继电器k2，或者相反。本技术对其不做限定。
52.可选的，在第二端子p2和行程开关s1之间设置有总控开关s2。
53.示例的，为了进一步的提高断路器控制装置的安全性，还可以在控制装置的干路上设置有总控开关s2。即总控开关s2直接和第一端子p1或第二端子p2连接，从而通过总控开关s2的断开，将整个断路器控制装置的进行断开，也即将动作组件进行断开，此时，动作组件无法在电信号的作用下继续沿同一方向运动，此时断路器也无法进行合闸。从而避免了在断路器处于手动模式或自动模式断开的状态下，因信息不同步或误操作，导致远程控制断路器合闸，进而产生安全隐患。例如图1至4所示，将总控开关s2设置在靠近第二端子p2处的位置，可以通过其的关断，将整个控制电路和第二端子p2断开。如图5所示，总控开关s2设置在动作组件的上方，其可以是霍尔开关，也可以是微动开关。对应的，行程开关s1也可以是微动开关。本技术对其不做限定。
54.可选的，动作组件和行程开关s1连接，用于在动作组件处于分闸或合闸状态时，切换行程开关s1通断的状态。
55.示例的，如图5所示，可以将动作组件和行程开关s1进行机械连接，从而建立反馈系统。例如图3所示，当第一端子p1接入正电压，第二端子p2接入负电压时，电流经行程开关s1的3、5触头、有极性触发继电器k2中的接触部的7、8触头、动作组件、有极性触发继电器k2中的接触部的9、11触头回到第二端子p2。此时，动作组件沿图3中的箭头所示方向运动，此时，对应的图5中的旋转驱动器m动作经过操作机构100的传动，实现动静触头的分闸或合闸。此时，操作机构100中的拨杆101也将带动行程开关s1动作，将行程开关s1的3、4触头连通，此时动作组件断开，停止运动。例如图4所示，当第一端子p1接入负电压，第二端子p2接入正电压时，动作组件和行程开关s1的联动反馈关系同理，此处不做赘述。
56.可选的，动作组件包括旋转驱动器m以及与旋转驱动器m的旋转输出端传动连接的操作机构100；第一切换开关和第二切换开关分别与旋转驱动器m连接，用于在旋转驱动器m转动时，带动操作机构100处于分闸或合闸状态。
57.示例的，如图5所示，动作组件包括有旋转驱动器m和操作机构100。其中旋转驱动器m直接连接至图1至4中的控制电路中，即通过控制电路的通断对应控制旋转驱动器m始终向同一方向转动。当旋转驱动器m通电旋转运动时，带动操作机构100动作，使得操作机构
100中的动触头和静触头接触，完成断路器的合闸，也可以是使得操作机构100中的动触头和静触头分离，完成断路器的分闸。
58.可选的，操作机构100与旋转驱动器m旋转输出端啮合传动。
59.示例的，操作机构100和旋转驱动器m的旋转输出端啮合，即两者采用齿轮传动的方式进行联动。如图5所示，在旋转驱动器m的旋转输出端设置有螺旋齿，对应的在操作机构100的一端设置有可转动的齿轮，使得齿轮上的齿和旋转输出端上的螺旋齿相互配合。当旋转驱动器m转动时，可以带动齿轮转动，从而持续传动至动触头处，从而带动动触头动作。通过蜗轮蜗杆的传动方式，可以有效的提高传动的稳定性以及精确度。
60.本发明实施例的另一方面，提供一种断路器，包括上述任一种的断路器控制装置。
61.示例的，如图5所示，将上述的断路器控制装置应用于断路器中，可以通过对应切换行程开关s1、第一切换开关和第二切换开关的触头接通位置，从而使得动作组件在接通时，始终保持同向运动，使得断路器在由合闸切换至分闸后，在继续需要合闸时，可以依然使得动作组件在同向运动时，即可完成再次的重合闸。有效的减少断路器内部的线路数量，降低断路器中线路布设难度，有利于断路器的小型化。
62.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。