能量释放系统、断路器和开关柜的制作方法

1.本发明涉及能量释放系统，用于在将断路器从在开关柜中的试验位置沿移出方向移出到开关柜外的移出过程期间释放断路器的合闸储能弹簧的能量。本发明还涉及包括这样的能量释放系统的断路器和包括该断路器的开关柜。


背景技术：

2.目前市场上的断路器在从开关柜中的试验位置移出到开关柜外进行维护等操作时，断路器的合闸储能弹簧中的能量可能没有被完全释放掉，使得该合闸储能弹簧中仍存在剩余能量，该剩余能量可能会引起断路器的合闸动作，从而可能关于操作人员的人身安全存在一定的隐患。
3.因此，需要一种能量释放系统，其能够在将断路器从在开关柜中的试验位置沿移出方向移出到开关柜外的移出过程期间基本完全释放断路器的合闸储能弹簧的能量。


技术实现要素：

4.为此，根据本发明的第一方面，本发明提出一种能量释放系统，其用于在将所述断路器从在开关柜中的试验位置沿移出方向移出到所述开关柜外的移出过程期间释放所述断路器的合闸储能弹簧的能量，其中，所述能量释放系统包括：
5.引导板，被设置为固定不可动，在所述引导板上设置有波浪状引导面，
6.从动开关，具有分闸部、合闸部和枢转连接部，并能够通过其枢转连接部围绕相对于所述断路器固定的枢轴转动，和
7.致动板，具有第一端和相对的第二端，所述第一端与所述从动开关的所述枢转连接部偏移地固定连接到所述从动开关，所述第二端被设置为在所述移出过程期间能够沿着所述波浪状引导面滑动，从而带动所述第一端进行起伏运动，并带动所述从动开关枢转，
8.其中，所述从动开关被设置为，当绕所述枢轴沿第一方向转动时，所述分闸部将带动所述断路器的分闸半轴进行分闸操作，当绕所述枢轴沿与所述第一方向相反的第二方向转动时，所述合闸部将带动所述断路器的合闸半轴进行合闸操作，并且
9.其中，所述波浪状引导面包括相继的至少三个斜波面，使得在所述移出过程期间，所述断路器能够至少相继经历第一分闸位置、中间合闸位置和第二分闸位置。
10.根据某些实施方式，所述至少三个斜波面包括第一斜波面、第二斜波面和第三斜波面，
11.其中，所述第一斜波面和所述第三斜波面沿第一倾斜方向倾斜，所述第二斜波面沿与所述第一倾斜方向相交的第二倾斜方向倾斜，且
12.其中，在所述移出过程期间，在所述第一斜波面的末端，所述断路器经历所述第一分闸位置，在所述第二斜波面的末端，所述断路器经历所述中间合闸位置，在所述第三斜波面的末端，所述断路器经历所述第二分闸位置。
13.根据某些实施方式，所述从动开关的所述合闸部和所述分闸部分别为从所述枢转
连接部延伸的合闸臂和分闸臂的形式。
14.根据某些实施方式，所述致动板的第一端固定连接到从所述从动开关的枢转连接部延伸的第一连接臂，所述第一连接臂与所述合闸臂和所述分闸臂分开设置。
15.根据某些实施方式，所述致动板的第一端固定连接到从所述分闸臂或所述合闸臂延伸的第二连接臂。
16.根据某些实施方式，所述致动板的第二端设置有用于在所述波浪状引导面上滑动的引导轴，且所述引导轴穿过设置在相对于所述断路器固定安装的槽板中的第一导向槽，所述第一导向槽的延伸方向与所述移出方向垂直，使得当所述引导轴沿着所述波浪状引导面滑动时，所述引导轴沿着所述第一导向槽移动。
17.根据某些实施方式，所述制动板的第二端还设置有与所述引导轴固定连接的折弯板，所述折弯板设置为平行于所述槽板且贴靠所述槽板，在所述折弯板中设置有与所述第一导向槽平行延伸的第二导向槽，并且所述能量释放系统还还包括至少一个导向挡块，所述至少一个导向挡块包括相对于彼此固定连接的导向柱和导向盖，所述导向柱穿过所述第二导向槽并固定到所述槽板，所述导向盖的宽度设置为大于所述第二导向槽的宽度，从而使得折弯板介于所述导向盖和所述槽板之间。
18.根据某些实施方式，所述能量释放系统还包括平行于所述第一导向槽的延伸方向设置的第一复位弹性构件和第二复位弹性构件，所述第一复位弹性构件和所述第二复位弹性构件的第一端固定在相对于所述槽板固定设置的凸部上，所述第一复位弹性构件和所述第二复位弹性构件的第二端分别固定于所述折弯板的两端。
19.根据某些实施方式，所述凸部设置为穿过所述第二导向槽。
20.根据某些实施方式，所述从动开关由塑料材料制成。
21.根据某些实施方式，所述引导轴与所述折弯板是固定连接在一起的分开的部件。
22.根据某些实施方式，所述引导轴与所述折弯板是一体制成的。
23.根据本发明的第二方面，提出一种断路器，其包括根据本发明的能量释放系统。
24.根据本发明的第三方面，提出一种开关柜，其包括据本发明的断路器。
附图说明
25.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，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公开的某些实施例，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。在附图中：
26.图1是根据本发明的能量释放系统的与断路器连接的部分的立体示意图；
27.图2是根据本发明的能量释放系统的引导板的平面示意图；
28.图3是根据本发明的安装有能量释放系统的断路器的一部分的立体示意图，尤其示出其合闸储能弹簧；和
29.图4是示出根据本发明的能量释放系统与断路器的合闸半轴和分闸半轴之间的相互作用的示意性图示。
30.附图标记列表
31.10
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引导板
32.11
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波浪状引导面
33.12
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引导路径
34.13
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上部板
35.14
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下部板
36.111
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第一斜波面
37.112
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第二斜波面
38.113
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第三斜波面
39.20
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从动开关
40.21
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合闸部
41.22
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分闸部
42.23
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枢转连接部
43.24
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枢轴
44.25
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第一连接臂
45.26
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第二连接臂
46.30
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致动板
47.31
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第一端
48.32
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第二端
49.33
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引导轴
50.34
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折弯板
51.341、342
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折弯板34的两端
52.35
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第二导向槽
53.40
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槽板
54.41
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第一导向槽
55.42
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导向挡块
56.421
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导向盖
57.51
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第一复位弹性构件
58.52
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第二复位弹性构件
59.53
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凸部
[0060]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
断路器
[0061]
201
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合闸储能弹簧
[0062]
202
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安装板
[0063]
203
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分闸半轴
[0064]
204
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合闸半轴
具体实施方式
[0065]
下面，参照附图详细描述根据本公开的实施例的能量释放系统，其用于在将断路器从在开关柜中的试验位置沿移出方向移出到开关柜外的移出过程期间释放断路器的合闸储能弹簧的能量。为使本实用公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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
施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0066]
因此，以下对结合附图提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
[0067]
除非上下文另有定义，否则单数形式包括复数形式。在整个说明书中，术语“包括”、“具有”、等在本文中用于指定所述特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合。
[0068]
另外，即使包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语可用于描述各种部件，但这些部件并不受这些术语的限制，并且这些术语仅用于区分一个元件与其他元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件。
[0069]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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公开的限制。
[0070]
如图1-3所示，根据本发明的第一方面，提出一种能量释放系统，其被设置为在将断路器2从在开关柜中的试验位置沿移出方向移出到开关柜外以进行维护等操作的移出过程期间释放断路器2的合闸储能弹簧201的能量。具体地，在该移出过程期间，能量释放系统的存在将使得在试验位置中处于初始合闸状态的断路器至少依次经历第一分闸位置、中间合闸位置、第二分闸位置，由此，在将断路器从在开关柜中的试验位置沿移出方向移出到开关柜外的移出过程期间，在断路器从试验位置到达第一分闸位置的过程中断路器从初始合闸状态转变为第一分闸状态；随后，在断路器从第一分闸位置到达中间合闸位置的过程中，断路器从分闸状态转变为合闸状态，即断路器进行了合闸操作，使得其合闸储能弹簧中可能存在的能量被基本上全部释放；然后，在断路器从中间合闸位置到达第二分闸位置的过程中，断路器再次从合闸状态转变为分闸状态，这时断路器的合闸储能弹簧中不存在或几乎不存在能量，从而使得断路器不再存在对操作人员的安全隐患。
[0071]
为此，根据本发明的一个实施例，能量释放系统将至少包括引导板10、用于在转动时带动断路器2进行合闸和分闸动作的从动开关20和用于驱动所述从动开关20转动的致动板30，其中在移出过程期间，引导板10将引导致动板30的滑动。
[0072]
根据一些具体的实施方式，引导板10被设置为固定不可动，即在将断路器从开关柜中移出到开关柜外的移出过程期间，引导板10将始终保持不动；更加具体地，引导板10可以是构成开关柜的板件。此外，如图2中清楚地所述，该引导板10设置有波浪状引导面11，且该波浪状引导面11包括相继设置的至少三个斜波面，即第一斜波面111、第二斜波面112和第三斜波面113，且如图2所示，第一斜波面111和第三斜波面113沿第一倾斜方向倾斜，第二斜波面112沿与第一倾斜方向相交的第二倾斜方向倾斜，使得第一斜波面111和第二斜波面112之间的连接部形成一个波谷或波峰，第二斜波面112和第三斜波面113之间的连接部相应地形成一个波峰或波谷。可选地，如图2所示，第一斜波面111、第二斜波面112和第三斜波
面113可设置为至少部分地呈弧形，且优选地在波峰或波谷位置处为弧形，以利于引导作用；如图2所示，更加具体地，在波峰处为曲率半径较小的弧形，而在波谷处为曲率半径较大的弧形，且这些斜波面可部分为直斜面，部分为弧面。当然，这是示意性的，可以根据需要设置这些斜波面的具体形状。
[0073]
更加具体地，如图2所示，引导板10包括上部板13和下部板14，且波浪状引导面11设置在下部板14上并构成该下部板14的上缘，下部板14的下缘则被设置为与下部板13的上缘的形状至少部分地互补，以在上部板13的下缘与下部板14的上缘之间限定至少部分地蜿蜒的引导路径12。
[0074]
尤其如图1所示，根据一些具体的实施方式，从动开关20例如由塑料材料制成，且可至少包括枢转连接部23和从该枢转连接部23延伸的合闸部21和分闸部22。从动开关20的枢转连接部23围绕相对于断路器2固定设置的枢轴24安装并且可围绕该枢轴24转动，该枢轴24例如如图3所示固定设置在断路器2的一个安装板202上。更加具体地，如图1所示，从动开关20的合闸部21和分闸部22分别被设置为从枢转连接部23延伸的合闸臂和分闸臂。该从动开关20被设置为，当其绕枢轴24绕第一方向转动时，分闸部22将带动断路器2的分闸半轴203(如图4所示)进行分闸操作，而当其绕枢轴24沿与第一方向相反的第二方向转动时，合闸部21将带动断路器2的合闸半轴204(如图4所示)进行合闸操作。即，在根据本发明的能量释放系统中，断路器2的第一分闸、中间合闸和第二分闸的操作都是经由从动开关20的合闸部21和分闸部22通过转动而与断路器2的相应的合闸半轴204和分闸半轴203进行相互作用实现的。
[0075]
如图1所示，根据一些具体的实施方式，致动板30包括第一端31和与第一端31相对的第二端32，其中第一端31与从动开关20的枢轴连接部23偏移地固定连接到从动开关20；第二端32则设置为在将断路器从开关柜内的试验位置移出到开关柜的移出过程期间能够沿着上述引导板10上的波浪状引导面11滑动，且如上所述在引导板10包括上部板13和下部板14且在上部板13和下部板14之间限定至少部分地蜿蜒的引导路径12的情况中，沿着该引导路径12滑动，且在这种情况下引导路径12可被设置为将致动板30的第二端32限制在该引导路径12上而不会颠动。由于波浪状引导面11的存在，在移出过程期间，致动板30的第二端32将遵循波浪引导面11的起伏而经历例如上升和下降运动，并因此带动致动板30的第一端31也相应地经历例如上升和下降运动，这时，由于致动板30的第一端31相对于从动开关20的枢转连接部23偏移地固定连接到该从动开关20，因此第一端31能够对从动开关20施加偏心力，从而带动从动开关20通过其枢转连接部23绕其枢轴24转动。如上所述，从动开关20在转动时能够通过其合闸部21和分闸部22带动断路器2的相应的合闸半轴204和分闸半轴203相应地进行合闸操作和分闸操作。
[0076]
结合图1和图2中所示的一种具体的示例性构造，在该示例中，致动板30的第一端31的上升将带动从动开关20沿逆时针方向转动，且在该示例中规定这将导致从动开关20的分闸部22带动断路器2的分闸半轴203转动并进行分闸操作；而致动板30的第一端31的下降则将带动从动开关20沿顺时针方向转动，且在该示例中规定这将导致从动开关20的合闸部21带动断路器2的合闸半轴204转动并进行合闸操作。当然，该图示示例仅仅是示意性的，可根据实际应用而改变从动开关的转动方向。
[0077]
此外，仍根据图1和图2中所示的具体的示例性构造，当断路器从在开关柜中的试
验位置移出到开关柜外时，致动板30的第二端32将沿着引导板10的波浪状引导面11滑动，在该移出过程期间，首先，致动板30的第二端32将沿着第一斜波面111上升，由此致动板的第一端31也将上升并将带动从动开关20逆时针转动，从而使得其分闸部22将如图4所示带动断路器2的分闸半轴203转动，并在到达第一斜波面111的顶端时，带动断路器2的分闸半轴203完成分闸操作，即此时断路器2处于第一分闸位置；随后，致动板30的第二端32将沿着第二斜波面112下降，由此致动板30的第一端31也将下降并将带动从动开关20顺时针转动，从而使得其合闸部21将如图4所示带动断路器2的合闸半轴204转动，并在到达第二斜波面112的底端时，带动断路器2的合闸半轴204完成合闸操作，即此时断路器2处于中间合闸位置，在这时，通过这样的合闸操作基本完全释放了合闸储能弹簧201中可能存在的能量；之后，致动板30的第二端32将沿着第三斜波面113再次上升，由此致动板30的第一端31也将再次上升并将带动从动开关20再次逆时针转动，从而使得其分闸部22将如图4所示再次带动断路器2的分闸半轴203转动，并在到达第三斜波面113的顶端时，再次带动断路器2的分闸半轴203完成分闸操作，即此时断路器2处于第二分闸位置，这时，断路器可以安全移出开关柜外，即这时的断路器不再存在关于对操作人员的人身安全的任何隐患。当然，该示例仅仅是示意性的，可以根据实际需要来设置第一斜波面、第二斜波面和第三斜波面的具体倾斜方向。
[0078]
由此可知，根据本发明的能量释放系统，可以以简单的结构和自动化的操作，在将断路器从开关柜中的试验位置移出开关柜的过程中将断路器的合闸储能弹簧中仍可能存在的能量基本完全或完全释放，且这样的能量释放系统可以充分利用开关柜中的可用空间，从而实现非常紧凑的整体结构。
[0079]
如图1所示，在一种具体的实施方式中，如上所述，从动开关20的合闸部21和分闸部22分别为从枢转连接部23延伸的合闸臂和分闸臂的形式。在这种情况下，根据一种更加具体的实施方式，致动板30的第一端31固定连接到从从动开关20的枢转连接部23延伸的第一连接臂25，该第一连接臂25与合闸臂和分闸臂分开设置。即在这种情况下，致动板30的第一端31将通过该第一连接臂25来对从动开关20施加偏心力并引起从动开关20及其合闸臂和分闸臂的转动。第一连接臂25的设置可以确保根据可用空间更加灵活地设置致动板30的位置及其相对于从动开关20的位置。更加具体地，如图1所示，致动板30的第一端31固定连接到从合闸臂延伸的第二连接臂26；当然，根据未示出的实施方式，这样的第二连接臂也可以从分闸臂延伸并相对于致动板的第一端固定连接；在这种情况下，将进一步确保从致动板30的第一端31到从动开关20的力的传递，使得合闸臂和分闸臂可以更加稳固，并因此进一步确保对断路器的合闸半轴和分闸半轴的致动作用。
[0080]
如图1-3所示，在一种更为具体的实施方式中，致动板30的第二端32设置有用于在引导板10的波浪状引导面11上滑动的引导轴33，即在移出过程期间，是该引导轴33沿着引导板10的波浪状引导面11滑动，并且带动致动板30的其余部分和第一端31进行相应的起伏动作。该引导轴33可以是与致动板30的其余部分分开的部件，并例如通过焊接或铆接而固定到该致动板30的其余部分；该引导轴33也可与该致动板30制成一体的部件。在这种情况下，可以将该引导轴33设置为穿过在相对于断路器固定安装的槽板40中形成的第一导向槽41，该第一导向槽41的延伸方向与将断路器2从开关柜移出所沿的移出方向垂直，使得当引导轴33沿着波浪状引导面11滑动时，引导轴33沿着该第一导向槽41例如上下移动。通过这
样的槽板40和这样的第一导向槽41，可以在断路器2移出时对致动板30的引导轴33施加向外的拉力并使其沿着波浪状引导面11滑动，且可以防止引导轴33相对于波浪状引导面11出现打滑或反向滑动现象，从而能够确保能量释放系统的稳健操作。
[0081]
如图1更加清楚地所示，根据一种更加具体的实施方式，所述致动板30的第二端31还设置有与引导轴33固定连接或一体设置的折弯板34，该折弯板34设置为平行于槽板40且贴靠槽板40，且在折弯板34中设置有与第一导向槽41平行延伸的第二导向槽35。并且，根据该具体的实施方式，能量释放系统还还包括至少一个导向挡块42，例如两个导向挡块42，该导向挡块42包括相对于彼此固定连接的导向柱(未示出)和导向盖421，导向柱穿过第二导向槽35并固定到槽板40，导向盖421的宽度则设置为大于第二导向槽35的宽度，从而使得折弯板34介于导向盖421和槽板40之间。即，导向挡块42的导向盖421不伸入第二导向槽35。由此，可以限制致动板30在垂直于移出方向并垂直于第二导向槽35的延伸方向的方向上移动，进一步确保能量释放系统的稳健操作。
[0082]
仍如图1所示，根据一种更加具体的实施方式，能量释放系统还包括平行于第一导向槽41的延伸方向设置的第一复位弹性构件51和第二复位弹性构件52，例如其分别为弹簧的形式。该第一复位弹性构件51和该第二复位弹性构件52的第一端固定在相对于槽板40固定设置的凸部53上，第一复位弹性构件51和第二复位弹性构件52的第二端分别固定于折弯板34的两端341、342。更加具体地，该凸部53可设置为穿过第二导向槽35。由此，通过设置第一复位弹性构件51和第二复位弹性构件52，可以在例如将断路器拉出到开关柜外后，实现致动板30的复位，即使得致动板30恢复到其原始休止位置。
[0083]
上文中参照优选的实施例详细描述了本发明所提出的能量释放系统示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围。
[0084]
本公开的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等同范围来限定。