具有自动合闸和分闸功能的微型断路器及其操作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种断路器，具体涉及一种具有自动合闸和分闸功能的微型断路器及其操作方法。
【背景技术】
[0002]断路器，是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能在规定的时间内承载和开断异常回路条件下电流的开关装置。断路器的作用是业界公知的，在正常状态下，保证电回路即电路的畅通；当回路发生故障产生短路电流或由超载引起过电流时，使电器负荷与供电网络实现分离。
[0003]微型断路器，简称MCB(Micro Circuit Breaker)，是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器，其工作原理为:利用电磁脱扣器和电流热组件实现短路保护与过流保护，当线圈中通过的短路电流大于设定的电流值时，电磁脱扣器的动铁芯动作，推动打击杆撞击操作机构，使操作机构解锁，带动动接触件与静接触件分离。
[0004]目前，市面上的微型断路器结构复杂以及成本高，另外，必须手动切换，才能在合闸和分闸的功能之间切换，具有操作不方便、加大工作人员工作强度的不足。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种具有自动合闸和分闸功能的微型断路器及其操作方法，可有效解决上述问题。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
[0007]本发明提供一种具有自动合闸和分闸功能的微型断路器，包括自动开关;所述自动开关包括至少一个主动开关(10)，所述主动开关(10)包括:电机(1)、蜗杆(2)、顶帽(3)、操作手柄(4)、蜗轮(5)、传动套(6)、弹簧(7)和安装轴(8);
[0008]其中，所述电机(1)的输出端固定安装所述蜗杆(2)，所述蜗杆(2)与所述蜗轮(5)啮合，当所述电机(1)启动时，通过所述蜗杆(2)驱动所述蜗轮(5)旋转；
[0009]另外，所述安装轴(8)固定设置，所述传动套(6)包括:轴套(6.1)以及分别设置于所述轴套(6.1)两端的左端齿盘(6.2)和右端齿盘(6.3);所述传动套(6)套设于所述安装轴
(8)，可沿所述安装轴(8)转动或进行轴向移动;而所述蜗轮(5)套设于所述轴套(6.1)，当所述蜗轮(5)由电机(1)驱动而转动时，带动所述传动套(6)整体转动；
[0010]此外，在所述传动套(6)右端的安装轴上套设固定安装所述顶帽(3)，所述顶帽(3)朝向所述传动套(6)的侧面设置有顶帽齿(3.1);而所述传动套(6)的右端齿盘(6.3)且朝向所述顶帽(3)的侧面设置有与所述顶帽齿(3.1)相适配的右端齿(6.3.1)，当所述传动套(6)转动时，由于所述顶帽齿(3.1)和所述右端齿(6.3.1)的配合，推动所述传动套(6)沿轴向移动，且移动方向远离所述顶帽(3);
[0011]在所述传动套(6)左端的安装轴上套设可转动安装所述操作手柄(4)，所述操作手柄(4)朝向所述传动套(6)的侧面设置有手柄齿(4.1);而所述传动套(6)的左端齿盘(6.2)且朝向所述操作手柄(4)的侧面设置有与所述手柄齿(4.1)相适配的左端齿(6.2.1)，并且，在所述操作手柄(4)和所述左端齿(6.2.1)之间的安装轴上套设所述弹簧(7)，当所述传动套(6)沿轴向朝向所述操作手柄(4)移动时，不断压缩弹簧，并使所述左端齿(6.2.1)与所述手柄齿(4.1)啮合，带动手柄转动，进而使所述操作手柄(4)沿所述安装轴(8)转动到合闸位。
[0012]优选的，还包括:拨杆(9);
[0013]所述拨杆(9)包括转动轴(9.1)以及分别与所述转动轴(9.1)固定连接的第1拨叉
(9.2)和第2拨叉(9.3);
[0014]另外，所述传动套(6)的右端齿盘(6.3)还固定安装有拨齿(6.4);而所述第1拨叉
(9.2)与所述拨齿(6.4)相适配，当所述传动套(6)转动时，带动所述拨齿(6.4)转动，所述拨齿(6.4)转动时会推动所述第1拨叉(9.2)转动，进而推动所述转动轴(9.1)带动所述第2拨叉(9.3)转动;所述第2拨叉(9.3)的转动路径安装有用于使开关分闸的触点。
[0015]优选的，所述蜗轮(5)设置有截面为正方形或矩形的安装孔;所述传动套(6)的所述轴套(6.1)的截面同样为正方形或矩形。
[0016]优选的，所述操作手柄(4)还设置有挡片(4.2)，所述挡片(4.2)的宽度等于所述蜗轮(5)的轮齿宽度，所述挡片(4.2)与所述操作手柄(4)卡在所述蜗轮(5)的两端，所述挡片
(4.2)和操作手柄(4)用于允许所述蜗轮(5)可沿所述安装轴(8)转动，而无法沿所述安装轴
(8)进行轴向移动。
[0017]优选的，所述自动开关为分别由2个或3个或多个1P开关组成的2P、3P或多P开关；其中，所述1P开关为所述主动开关(10)，其它为从动开关(20)；
[0018]所述主动开关(10)包括所述电机(1)，通过所述电机(1)的驱动进行自动合闸；
[0019]所述主动开关(10)的操作手柄(4)还安装有主动手柄齿(4.3.1);所述从动开关
[20]的操作手柄(4)还安装有从动手柄齿(4.3.2);所述主动手柄齿(4.3.1)和所述从动手柄齿(4.3.2)之间啮合；
[0020]另外，所述主动开关(10)的操作手柄(4)的手持部分与所述从动开关(20)的操作手柄(4)的手持部分之间通过手柄连杆(4.5)连接；
[0021]所述主动开关(10)进行合闸过程中，通过所述主动手柄齿(4.3.1)和所述从动手柄齿(4.3.2)之间啮合的作用，以及通过所述手柄连杆(4.5)的作用，带动所述从动开关
(20)同步达到合闸位。
[0022]本发明还提供一种微型断路器的操作方法，包括以下步骤:
[0023]自动合闸过程:
[0024]操作手柄(4)处于分闸位置，当需要自动合闸时，电机(1)得到合闸信号，使电机(1)转动；电机(1)转动带动蜗杆(2)转动，而由于蜗杆(2)和蜗轮(5)啮合，带动蜗轮(5)转动；
[0025]当蜗轮(5)转动时，由于蜗轮(5)与传动套(6)的轴套(6.1)配合，可带动传动套(6)转动;而当传动套(6)转动时，由于传动套(6)的右端齿(6.3.1)和顶帽(3)的顶帽齿(3.1)的配合，推动所述传动套(6)沿轴向移动，且移动方向朝向操作手柄(4);
[0026]当传动套(6)沿轴向朝向操作手柄(4)移动时，不断压缩弹簧，并使左端齿(6.2.1)与手柄齿(4.1)啮合进而推动操作手柄(4)的手柄齿(4.1)，进而使操作手柄(4)沿安装轴(8)转动到合闸位，由此实现自动合闸；
[0027]在上述过程中，所述顶帽(3)上设有一字型开口，所述顶帽(3)的一字型开口的端面与外壳的外端面平齐;所述顶帽(3)上设有顶帽槽(3.2)，所述顶帽槽(3.2)在其对应的外壳上有两个外壳凸起(10.1)，所述电机(1)转动带动蜗杆(2)转动，而由于蜗杆(2)和蜗轮
(5)啮合，带动蜗轮(5)转动，蜗轮(5)与传动套(6)的轴套(6.1)配合，可带动传动套(6)转动;而当传动套(6)转动时，由于传动套(6)的右端齿(6.3.1)和顶帽(3)的顶帽齿(3.1)的配合，推动所述传动套(6)沿轴向移动，且移动方向朝向操作手柄(4)，此时由于顶帽槽(3.2)与外壳凸起(10.1)配合，所以顶帽(3)不会随传动套(6)—起转动；
[0028]自动合闸和手动合闸双模式:
[0029]在上述的自动合闸过程当中突然停电，或者由于意外情况导致电机突然停止转动时，此时用一字螺丝刀逆时针旋转顶帽(3)大约90°，此种状态下既可以进行手动合闸又可以进行自动合闸；
[0030]手动分闸过程:
[0031]在合闸到位后，由于弹簧的弹力，传动套(6)向远离操作手柄(4)的方向移动，进而使左端齿(6.2.1)和手柄齿(4.1)分离；当左端齿(6.2.1)和手柄齿(4.1)分离后，手动操作操作手柄(4)，将其由合闸位转动到分闸位，由此实现手动分闸；
[0032]自动分闸过程:
[0033]当微型断路器处于合闸状态时，接收到分闸信号时，微型断路器按以下过程自动分闸:
[0034]向电机(1)发送分闸信号，使电机(1)转动；电机(1)转动带动蜗杆(2)转动，蜗杆
(2)转动带动蜗轮(5)转动;蜗轮(5)转动带动传动套(6)转动;此时，操作手柄处于合闸位置，当传动套(6)转动时，带动固定在传动套的拨齿(6.4)转动，拨齿(6.4)转动时会推动拨杆绕轴转动，拨杆的另一端触动触点使开关分闸，此时传动套的拨齿(6.4)与拨杆处于接触状态，在此状态下，手柄不可以实现手动合闸，当电机再次转动时，传动套的拨齿(6.4)与拨杆分开，此时处于合闸状态，此种状态下既可以进行自动分闸又可以进行手动分闸；此时同时可以满足自动分、合闸条