CN103646831B - 一种单相自动重合闸断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单相自动重合闸断路器，属于电气设备技术领域，所述单相自动重合闸断路器的断路器机构的一侧由所述断路器机构的上端面向下成型有容纳腔，电动机设置于所述容纳腔内，且所述电动机的输出轴伸出所述容纳腔外，所述电动机带动设置在所述电动机的输出轴上的主动齿轮旋转，与所述主动齿轮相啮合并在所述主动齿轮转动带动下的从动齿条作直线往返运动，本发明的单相自动重合闸断路器其电动机打破了同类产品固有的安装方式，将所述电动机设置于断路器机构侧面，并安装于重合闸机构的安装板上，有利于降低重合闸断路器的机构高度，使得本发明的单相自动重合闸断路器可安装于家用电表箱等狭窄空间内，同时在不增加重合闸断路器高度的基础上配合机构，实现断路器自动重合闸，结构紧凑，稳定性较强。

Description

一种单相自动重合闸断路器

技术领域

本发明属于电气设备领域，特别涉及一种单相自动重合闸断路器，主要用于低压配电线路中，交流220V及以下，工作电流≤250A的配电线路进行检测、控制和保护。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，目前，已获得了广泛的应用。

目前的低压配电系统中，线路广泛采用漏电重合闸断路器，但主要应用在三相配电线路中，随着配电线路的不断完善，单相的配电线路中也开始使用重合闸断路器，但由于使用场所安装空间所限，要求该种类型重合闸断路器具有体积小以及保护类型齐全的特征。另外，随着网络的普及，应用于电网的断路器同时应具有远程通讯功能，便于远程查看、控制线路。同时，为了确保用电安全，迫切需要可以识别被保护线路中故障类型的重合闸断路器，发生故障后有针对的进行重合闸操作，以保护人身及设施安全。

中国专利文献CN202816826U公开了一种智能漏电断路器的手自动重合闸一体式装置，该装置的可逆运转电机固定于中盖的电机固定槽上，转向滑块转轴穿过齿轮底板固定在底部转向滑块的侧边上，电机转轴穿过齿轮底板并穿过动力齿轮的中孔将动力齿轮固定，动力转换齿轮同动力齿轮咬合，上端转轴穿过齿轮盖板水平方向的微弧形固定于顶部转向滑块的弧形滑动槽中，下端转轴穿过齿轮底板水平方向的微弧形固定于底部转向滑块的弧形滑动槽中。锯形齿条滑动块、操作机构手柄推杆穿于簸箕型固定支架的圆柱形导向柱上，固定支架的两端分别装有合闸行程开关和分闸行程开关；锯形齿条滑动块上有操作手柄安装孔。该装置防止操作运行过程中移位和智能漏电断路器翻转时松动，节省使用成本，但是，由于该装置的重合闸机构设置在断路器机构之上，使得整个装置高度方向的尺寸较大，在实际使用时，往往会受空间的限制，在空间较狭窄的地方，往往由于高度尺寸较大，而不方便对罩壳上的按钮开关进行操作，甚至导致整个装置无法安装，同时该产品主要是依靠分合闸机构上的行程开关，如果断路器机构出现故障，机构会出现假合闸现象，即机构运动到位，显示却没有合闸，远距离极易误判断。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高度尺寸较小，机械结构简单可靠的单相重合闸断路器，其应用于交流220V的单相配电线路中，满足使用空间的安装及交流220V的线路使用环境。

为解决上述技术问题，本发明的一种单相自动重合闸断路器，包括外壳，设于所述外壳内的断路器机构和重合闸机构，所述重合闸机构包括：

电动机：用于向所述重合闸机构的合闸/分闸传动件的提供驱动力；

控制器：控制所述电动机的正、反转工作；

合闸/分闸传动件：设置在所述断路器机构的上端面上，在手动或在所述电动机转动的带动下做直线往返移动驱动所述断路器机构的断路器手柄实现断路器的合闸/分闸操作；

所述断路器机构的一侧由所述断路器机构的上端面向下成型有容纳腔，所述电动机设置于所述容纳腔内对外进行动力输出。

所述合闸/分闸传动件包括：设置在所述电动机的所述输出轴上的主动齿轮，与所述主动齿轮相啮合并在所述主动齿轮转动带动下作直线往返运动的从动齿条，所述从动齿条的相应位置上设有拨动所述断路器手柄的拨动结构。

所述断路器机构的上端面上设有安装板，所述合闸/分闸传动件设置在所述安装板上，所述安装板设置有第一开孔，所述电动机的输出轴从所述安装板下方往上穿过所述第一开孔后伸出。

所述合闸/分闸传动件还设置有盖板，所述盖板设置有供所述断路器手柄穿过的第一开槽及供所述电动机的输出轴穿过的第二开孔。

所述从动齿条上设置有导向槽或导向杆，所述盖板上设置有与所述导向槽或导向杆配合导向的导向杆或导向槽。

所述导向杆设置有两个，分别为圆柱体构造的第一导向轴及第二导向轴。

所述拨动结构为适合所述断路器手柄套入的断路器手柄安装槽。

所述从动齿条两端设置有微动开关触发件，所述安装板上设置有第一微动开关及第二微动开关，所述第一微动开关及所述第二微动开关分别对应的位于所述从动齿条运动的两端极限位置，所述从动齿条在所述主动齿轮的带动下触发相应的所述微动开关。

所述断路器机构内还设置有采样微动开关，所述采样微动开关与所述断路器的转轴接触，将断路器机构分闸和合闸信号传送给所述控制器。

所述采样微动开关安装于一支架的一端，所述支架另一端固定在所述断路器机构的上端面上。

所述电动机的输出轴套接有手动分合闸手柄，所述手动分合闸手柄与所述主动齿轮固定为一整体，所述手动分合闸手柄旋转带动所述主动齿轮转动。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本发明的一种单相自动重合闸断路器，所述断路器机构的一侧由所述断路器机构的上端面向下设置有容纳腔，所述电动机设置于所述容纳腔内，且所述电动机的输出轴伸出所述容纳腔外。不同于现有技术中的同类产品均是安装于断路器机构上部，本发明的所述电动机打破了同类产品固有的安装方式，将所述电动机设置于断路器机构侧面，并安装于重合闸机构的安装板上，有利于降低重合闸断路器的机构高度，使得本发明的单相自动重合闸断路器可安装于家用电表箱等狭窄空间内，同时在不增加重合闸断路器高度的基础上配合机构，实现断路器自动重合闸，结构紧凑，稳定性较强。

（2）本发明的一种单相自动重合闸断路器，所述合闸/分闸传动件包括：设置在所述电动机的所述输出轴上的主动齿轮，与所述主动齿轮相啮合并在所述主动齿轮转动带动下作直线往返运动的从动齿条，所述从动齿条的相应位置上设有拨动所述断路器手柄的拨动结构，从而使得所述从动齿条可在所述电动机的转动带动下进行直线运动拨动所述断路器手柄实现合闸/分闸操作，采用齿轮连接方式，使得所述从动齿条可以随电机正反方向旋转实现向不同方向往返运动，结构简单可靠，产品的稳定性强，且不占用空间。

（3）本发明的一种单相自动重合闸断路器，所述断路器机构的上端面上设有安装板，所述合闸/分闸传动件设置在所述安装板上，所述合闸/分闸传动件还设置有盖板，所述盖板设置有供所述断路器手柄穿过的第一开槽及供所述电动机的输出轴穿过的第二开孔，因此重合闸操作机构可以被牢牢的固定在所述安装板及所述盖板之间，更增强了操作结构的稳定性。

（4）本发明的一种单相自动重合闸断路器，所述电动机的输出轴套接有手动分合闸手柄，所述手动分合闸手柄与所述主动齿轮固定为一整体，所述手动分合闸手柄旋转带动所述主动齿轮转动，从而,可以实现手动分合闸操作，且所述手动分合闸手柄与所述主动齿轮为一体，所述从动齿条兼具分合闸推杆/拉杆功能，均为一次制造成型，从而有效避免多零件制造误差导致的机构一致性差的问题。

（5）本发明的一种单相自动重合闸断路器，所述断路器机构内还设置有采样微动开关，所述采样微动开关与所述断路器的转轴相接，将断路器机构分闸和合闸信号传送给所述控制器。不同于同类产品主要是依靠分合闸机构上的行程开关，如果断路器机构出现故障，机构会出现假合闸现象，即机构运动到位，显示却没有合闸，远距离极易误判断。然而，本发明的产品自动分合闸时，判断机构分合闸操作是否到位，是依据所述支架上的所述采样微动开关判断的，所述采样微动开关与断路器的转轴动作一致，从而能够确保分合闸操作的可靠性。

（6）本发明的一种单相自动重合闸断路器，采用断路器和重合闸机构一体化设计，在尽可能减小产品外形的基础上，具有漏电保护、智能可调节、可通讯、故障识别及重合闸功能；同时，该产品还具有保护端故障检测功能，能分辨线路中漏电和短路故障，从而选择性的进行重合闸操作，可靠的保护了人身及设施安全。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明的单相自动重合闸断路器外观示意图；

图2是本发明的单相自动重合闸断路器立体结构示意图；

图3是图1A-A方向的剖视图；

图4是电机示意图；

图5是手动分合闸手柄示意图；

图6是从动齿条示意图；

图7是安装板示意图；

图8是盖板示意图。

图中附图标记表示为：1-电动机，2-合闸/分闸传动件，21-主动齿轮，22-从动齿条，221-导向槽，222-导向杆，223-断路器手柄安装槽，断路器手柄-3，4-容纳腔，5-安装板，51-第一开孔，6-盖板，61-第一开槽，62-第二开孔，7a-第一微动开关，7b-第二微动开关，8-采样微动开关，9-支架，10-手动分合闸手柄，11-基座11，12-盖，13-罩壳，13a-通讯接口，14-控制电源开关，15-液晶显示屏，16-参数调整及电动分合闸按键，17-漏电测试按钮，18-脱扣按钮，19-指示灯，20-接地端子。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的单相自动重合闸断路器进行具体描述：

本发明的一种单相自动重合闸断路器，包括外壳，设于所述外壳内的断路器机构和重合闸机构，所述重合闸机构包括：电动机1：用于向所述重合闸机构的合闸/分闸传动件的提供驱动力；控制器：控制所述电动机的正、反转工作；合闸/分闸传动件2：设置在所述断路器机构的上端面上，在手动或在所述电动机1转动的带动下做直线往返移动驱动所述断路器机构的断路器手柄3实现断路器的合闸/分闸操作；所述断路器机构的一侧由所述断路器机构的上端面向下成型有容纳腔4，所述电动机1设置于所述容纳腔4内，且所述电动机1的输出轴伸出所述容纳腔4外。

不同于现有技术中的同类产品均是安装于断路器机构上部，本发明的所述电动机1打破了同类产品固有的安装方式，将所述电动机1设置于断路器机构侧面，并安装于重合闸机构的安装板上，有利于降低重合闸断路器的机构高度，使得本发明的单相自动重合闸断路器可安装于家用电表箱等狭窄空间内，同时在不增加重合闸断路器高度的基础上配合机构，实现断路器自动重合闸，结构紧凑，稳定性较强。

所述合闸/分闸传动件2包括：设置在所述电动机1的所述输出轴上的主动齿轮21，与所述主动齿轮21相啮合并在所述主动齿轮21转动带动下作直线往返运动的从动齿条22，所述从动齿条22的相应位置上设有拨动所述断路器手柄的拨动结构。采用齿轮连接方式，使得所述从动齿条可以随电机正反方向旋转实现向不同方向往返运动，结构简单可靠，产品的稳定性强，且不占用空间。

同时，所述断路器机构的上端面上设有安装板5，所述合闸/分闸传动件2设置在所述安装板5上，所述安装板5设置有第一开孔51，所述电动机1的输出轴从所述安装板5下方往上穿过所述第一开孔51后伸出。所述合闸/分闸传动件2还设置有盖板6，所述盖板6设置有供所述断路器手柄3穿过的第一开槽61及供所述电动机1的输出轴穿过的第二开孔62。所述盖板6及所述安装板5的设置使得重合闸操作机构可以被牢牢的固定在所述安装板5及所述盖板6之间，更增强了操作结构的稳定性。

所述从动齿条22上设置有导向槽221或导向杆222，所述盖板6上设置有与所述导向槽221或导向杆222配合导向的导向杆222或导向槽221。在本实施例中，所述导向杆222设置有两个，分别为圆柱体构造的第一导向轴及第二导向轴。所述拨动结构为适合所述断路器手柄套入的断路器手柄安装槽223。所述从动齿条22两端设置有微动开关触发件，所述安装板5上设置有第一微动开关7a及第二微动开关7b，所述第一微动开关7a及所述第二微动开关7b分别对应的位于所述从动齿条22运动的两端极限位置，所述从动齿条22在所述主动齿轮21的带动下触发相应的所述微动开关。所述断路器机构内还设置有采样微动开关8，所述采样微动开关8与所述断路器的转轴相接，将断路器机构分闸和合闸信号传送给所述控制器。所述采样微动开关8安装于一支架9的一端，所述支架9另一端固定在所述断路器机构的上端面上。所述电动机1的输出轴套接有手动分合闸手柄10，所述手动分合闸手柄10与所述主动齿轮21固定为一整体，所述手动分合闸手柄10旋转带动所述主动齿轮21转动，从而可以实现手动分合闸操作，且所述手动分合闸手柄10与所述主动齿轮21为一体，所述从动齿条22兼具分合闸推杆/拉杆功能，均为一次制造成型，从而有效避免多零件制造误差导致的机构一致性差的问题。

不同于同类产品主要是依靠分合闸机构上的行程开关，如果断路器机构出现故障，机构会出现假合闸现象，即机构运动到位，显示却没有合闸，远距离极易误判断。然而，本发明的产品自动分合闸时，判断机构分合闸操作是否到位，是依据所述支架上的所述采样微动开关判断的，所述采样微动开关与断路器的转轴动作一致，从而能够确保分合闸操作的可靠性。

同时，采用断路器和重合闸机构一体化设计，在尽可能减小产品外形的基础上，具有漏电保护、智能可调节、可通讯、故障识别及重合闸功能；同时，该产品还具有保护端故障检测功能，能辨别断路器故障脱扣类型，从而可以根据具体情况确定是否进行重合闸操作。

本发明的单相自动重合闸断路器具体结构及工作方式如下所述：

所述单向自动重合闸断路器外形如图1所示，其单相漏电断路器机构及重合闸机构安装于基座11、盖12及罩壳13中，为一体式结构，所述罩壳13面板上设置有指示灯19，所述罩壳13侧面设置有用于控制器传输信号的通讯接口13a，所述基座11设置有接地端子20，电动分合闸依靠所述电动机1来实现，在本实施例中，所说电动机1为直流电动机，本发明的单向自动重合闸断路器产品安装后，按下控制电源开关14接通控制器电源，控制器会在液晶显示屏15上面显示即时线路状态参数，操作人员可通过参数调整及电动分合闸按键16对重合闸断路器进行参数设置；可按下漏电测试按钮17进行泄露电流验证断路器脱扣是否可靠，或者按下脱扣按钮18使断路器脱扣，在本实施例中，所述手动分合闸手柄10设有内六角形的开口，可以使用六角扳手插入所述手动分合闸手柄10的所述开孔中旋转，从而进行手动分合闸操作。

本发明的单向自动重合闸的操作机构如图2所示，重合闸机构位于断路器机构上方，所述电动机1安装于所述安装板5下方，与所述手动分合闸手柄10一体的所述主动齿轮21位于所述安装版5的上部，并嵌套在所述电动机1伸出的轴上，与所述电动机1同步转动，从而带动所述从动齿条22运动，由于所述从动齿条22设置有两个开槽，分别卡装与所述断路器手柄3及所述导向杆222上，在所述导向杆222及所述盖板6的的限制作用下，所述从动齿条22只能直线运动，当所述电动机1顺时针转动时，所述从动齿条22会向断路器进线端运动，同时带动所述断路器手柄3运动，使断路器合闸，所述从动齿条22运动至一定位置时，会触碰所述第一微动开关7a，使所述第一微动开关动作，发送信号给控制器，切断所述电动机1的电源，所述从动齿条22即停止运动，合闸动作停止；当所述电动机1逆时针转动时，带动所述从动齿条22向出线端运动，并带动所述断路器手柄3运动，当所述从动齿条22运动到约定位置时，会触碰到所述第二微动开关7b，所述第二微动开关7b动作，发送信号给控制器，切断所述电动机1的电源，所述从动齿条22即停止运动，分闸动作结束。其中所述采样微动开关8与断路器的转轴接触，其有两种状态，即分闸状态和合闸状态，受断路器分合闸的影响而动作并将合闸/分闸状态信号传送给控制器。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种单相自动重合闸断路器，包括外壳，设于所述外壳内的断路器机构和重合闸机构，所述重合闸机构包括：

电动机：用于向所述重合闸机构的合闸/分闸传动件的提供驱动力；

控制器：控制所述电动机的正、反转工作；

合闸/分闸传动件：设置在所述断路器机构的上端面上，在手动或在所述电动机转动的带动下做直线往返移动驱动所述断路器机构的断路器手柄实现断路器的合闸/分闸操作；

其特征在于：所述断路器机构的一侧由所述断路器机构的上端面向下成型有容纳腔，所述电动机设置于所述容纳腔内对外进行动力输出；所述合闸/分闸传动件包括：设置在所述电动机的输出轴上的主动齿轮，与所述主动齿轮相啮合并在所述主动齿轮转动带动下作直线往返运动的从动齿条，所述从动齿条的相应位置上设有拨动所述断路器手柄的拨动结构；所述断路器机构的上端面上设有安装板，所述合闸/分闸传动件设置在所述安装板上，所述安装板设置有第一开孔，所述电动机的输出轴从所述安装板下方往上穿过所述第一开孔后伸出，所述合闸/分闸传动件还设置有盖板，所述盖板设置有供所述断路器手柄穿过的第一开槽及供所述电动机的输出轴穿过的第二开孔。

2.根据权利要求1所述的单相自动重合闸断路器，其特征在于：所述从动齿条上设置有导向槽或导向杆，所述盖板上设置有与所述导向槽配合导向的导向杆或与所述导向杆配合导向的导向槽。

3.根据权利要求2所述的单相自动重合闸断路器，其特征在于：所述导向杆设置有两个，分别为圆柱体构造的第一导向轴及第二导向轴。

4.根据权利要求2或3所述的单相自动重合闸断路器，其特征在于：所述拨动结构为适合所述断路器手柄套入的断路器手柄安装槽。

5.根据权利要求2或3所述的单相自动重合闸断路器，其特征在于：所述从动齿条两端设置有微动开关触发件，所述安装板上设置有第一微动开关及第二微动开关，所述第一微动开关及所述第二微动开关分别对应的位于所述从动齿条运动的两端极限位置，所述从动齿条在所述主动齿轮的带动下触发相应的所述第一微动开关或所述第二微动开关。

6.根据权利要求5所述的单相自动重合闸断路器，其特征在于：所述断路器机构内还设置有采样微动开关，所述采样微动开关与所述断路器的转轴接触，将断路器机构分闸和合闸信号传送给所述控制器。

7.根据权利要求6所述的单相自动重合闸断路器，其特征在于：所述采样微动开关安装于一支架的一端，所述支架另一端固定在所述断路器机构的上端面上。

8.根据权利要求2或3所述的单相自动重合闸断路器，其特征在于：所述电动机的输出轴套接有手动分合闸手柄，所述手动分合闸手柄与所述主动齿轮固定为一整体，所述手动分合闸手柄旋转带动所述主动齿轮转动。