CN110940913B - 用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，能够指示导致断路器断开的原因短路故障还是其它故障，该机构容纳在包围一对动静触头的壳体中并且包括：脱扣杆，可旋转地安装在壳体中并且支撑动触头以使动触头随脱扣杆一起旋转，该脱扣杆可被手动或自动操作；电磁体单元，包括活动芯，在短路故障发生时活动芯在电磁体单元激励下朝向脱扣杆运动，而在其它故障发生时活动芯不运动；许可件，可被活动芯驱动，并且在初始位置和阻挡位置之间可活动地安装在壳体中；指示件，能够与许可件配合，具有与许可件配合锁定的中间位置以及与许可件解除锁定从而弹出壳体的弹出位置；第一弹性件，用于使指示件向其弹出位置偏压；第二弹性件，用于使许可件向其初始位置偏压。

Description

用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构

技术领域

本发明涉及一种断路器领域，具体地，涉及一种用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，能够指示导致断路器断开的原因是短路故障还是其它故障。本发明还涉及一种包括该短路故障指示及机械测试的机构的断路器。

背景技术

断路器用于终端配电的线路保护，在系统发生过载或者短路的情况下，断开线路，避免线路损坏。脱扣器是用于释放断路器的保持机构以使得断路器自动断开的常见装置，通常可分为磁脱扣器、电子脱扣器和热磁脱扣器等。

目前市场上使用的短路故障指示及机械测试的机构很多不具有故障类型指示功能，即，该电气故障是由于短路故障导致还是其它(例如热脱扣)原因导致。

因此，本领域需要一种具有故障类型指示功能的短路故障指示及机械测试的机构，能够令使用者直接判断出电气故障的类型，方便快速诊断线路故障。

发明内容

为解决上述技术问题，一方面，本发明提出一种用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，能够指示导致断路器断开的原因短路故障还是其它故障，所述短路故障指示及机械测试的机构容纳在包围一对动静触头的壳体中并且包括：脱扣杆，可旋转地安装在壳体中并且支撑动触头以使动触头随脱扣杆一起旋转，该脱扣杆可被手动或自动操作；电磁体单元，包括活动芯，在短路故障发生时活动芯在电磁体单元激励下朝向脱扣杆运动，而在其它故障发生时活动芯不运动；许可件，可被活动芯驱动，并且在初始位置和阻挡位置之间可活动地安装在壳体中；指示件，能够与许可件配合，具有与许可件配合锁定的中间位置以及与许可件解除锁定从而弹出壳体的弹出位置；第一弹性件，安装在壳体和指示件之间，用于使指示件向其弹出位置偏压；第二弹性件，安装在壳体和许可件之间，用于使许可件向其初始位置偏压；当短路故障发生时，活动芯朝向脱扣杆运动，一方面驱动脱扣杆旋转以使动触头和静触头分开，机构脱扣；另一方面活动芯的运动带动许可件从其初始位置向其阻挡位置运动以与指示件解除锁定，由此使得指示件的一部分沿第一方向从壳体弹出，示意发生短路故障，并且许可件可被指示件保持在该阻挡位置，从而阻挡脱扣杆转动使其无法被手动操作。

根据本发明优选的实施方式，在机构脱扣后，活动芯复位，当手动按压指示件时，随着指示件沿与第二方向相反的第一方向从其弹出位置向其中间位置运动，许可件不再被指示件阻挡，由此在第二弹性件作用下返回到初始位置，同时与指示件配合锁定，实现短路故障指示及机械测试的机构重置以允许脱扣件被手动操作合闸。

根据本发明优选的实施方式，在动静触头闭合的情况下，当手动操作指示件使其从中间位置沿与第一方向相反的第二方向运动时，指示件驱动许可件向其阻挡位置运动以使动静触头分开，从而实现脱扣机械测试。

根据本发明优选的实施方式，许可件包括本体、以及与本体成角度布置的第一臂和第二臂，许可件上还设置有止挡部，适于与指示件配合。

根据本发明优选的实施方式，指示件上设置有突出的接合部，适于与许可件的止挡部配合。

根据本发明的第一实施方式，许可件能够绕设置在本体上的旋转轴相对于壳体旋转。

根据本发明的第一实施方式，当短路故障发生时，活动芯朝向脱扣杆运动，活动芯的第二端撞击脱扣杆，该冲击力驱动脱扣杆沿逆时针方向转动，动静触头由此分开，机构脱扣；之后，活动芯的第一端撞击许可件的第一臂，驱动许可件从其初始位置开始向其阻挡位置转动，许可件转过一定角度后，许可件与指示件解除锁定，由此为指示件的活动让位，在第一弹性件的作用下指示件沿第一方向运动到其弹出位置，指示件的一部分从壳体显露出，示意使用者电路发生了短路故障。

根据本发明的第一实施方式，在机构脱扣以后，活动芯复位，许可件的止挡部抵住指示件的接合部，第二臂挡住脱扣杆，使得许可件保持在该阻挡位置，阻挡脱扣杆使其无法被手动操作合闸，短路故障指示及机械测试的机构因此保持打开。

根据本发明的第一实施方式，许可件上设有一凸出部，指示件上设有一凸台，在没有短路故障的情况下，当手动操作指示件使其沿第二方向运动时，凸台接触许可件的凸出部以推动许可件向其阻挡位置运动，许可件的第二臂推动脱扣件使得机构脱扣，动静触头分开。

根据本发明的第三实施方式，许可件上还设置有滑槽，固定在壳体中的销柱布置在该滑槽中，使得许可件可沿该滑槽滑动。

根据本发明的第三实施方式，滑槽设置在许可件本体上的更靠近第二臂的一端，第二弹性件设置在本体的更靠近第一臂的另一端。

根据本发明的第三实施方式，当短路故障发生时，活动芯朝向脱扣杆运动，活动芯的第二端撞击脱扣杆，该冲击力驱动脱扣杆转动，动静触头由此分开，机构脱扣，之后，活动芯的第一端撞击许可件的第一臂的延伸部，驱动许可件从其初始位置开始沿滑槽向其阻挡位置运动，许可件运动一定距离后，许可件与指示件解除锁定，由此为指示件的活动让位，在第一弹性件的作用下指示件沿第一方向运动到其弹出位置，指示件的一部分从壳体显露出，示意使用者电路发生了短路故障。

根据本发明的第三实施方式，在机构脱扣以后，活动芯复位，许可件的止挡部抵住指示件的接合部，第二臂挡住脱扣杆的配合部，使得许可件保持在该阻挡位置，阻挡脱扣杆使其无法被手动操作合闸，短路故障指示及机械测试的机构因此保持打开。

根据本发明的第三实施方式，在电路中没有故障的情况下，手动操作指示件使其沿第二方向运动，接合部的斜面与延伸部的平滑曲面接触，推动许可件沿滑槽向其阻挡位置移动，许可件的第二臂推动脱扣件使得机构脱扣，动静触头分开。

根据本发明的第二实施方式，指示件具有凸轮的形式且绕一旋转轴可相对于壳体旋转。

根据本发明的第二实施方式，指示件的接合部具有适于与许可件的止挡部配合的斜面，指示件还包括凸台，所述凸台与所述接合部形成大致齿形的凹槽，适于与许可件的止挡部配合。

根据本发明的第二实施方式，当短路故障发生时，活动芯朝向脱扣杆运动，活动芯撞击第一臂一段时间后，活动芯的第二端撞击脱扣杆，该冲击力驱动脱扣杆转动，动静触头由此分开，机构脱扣，之后，活动芯的第一端撞击许可件的第一臂，驱动许可件从其初始位置向其阻挡位置转动，许可件转过一定角度后，许可件与指示件解除锁定，由此为指示件的活动让位，在第一弹性件的作用下指示件沿第一方向转动到其弹出位置，指示件的一部分从壳体显露出，示意使用者电路发生了短路故障。

根据本发明的第二实施方式，在机构脱扣以后，活动芯复位，许可件的接合部的前端抵住指示件的接合部的向外拱起的曲面由此卡住许可件，使得第二臂挡住脱扣杆，使得许可件保持在该阻挡位置，阻挡脱扣杆使其无法被手动操作合闸，短路故障指示及机械测试的机构因此保持打开。

根据本发明的第二实施方式，在没有故障的情况下，手动操作指示件使其向右沿第二方向运动，凸台推动许可件向其阻挡位置旋转，许可件的第二臂推动脱扣件使得机构脱扣。

另一面，本发明提出一种断路器，包括前述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构。

本发明提出的具有故障类型指示功能的短路故障指示及机械测试的机构，能够令使用者直接判断出电气故障的类型，方便快速排查线路故障。另外，短路故障指示及机械测试的机构还具有机构重置功能以及便利的脱扣测试功能。

附图说明

本发明的上述和其它特征以及优点将通过下面结合附图的详细描述变得更加明显，并且以下描述和附图仅用于示例性目的，而不是以任何方式来限制本发明的范围，其中：

图1至5示出根据本发明的第一实施方式的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构；

图1是该短路故障指示及机械测试的机构的爆炸示意图，且示出包括该机构的断路器壳体；

图2示出线路正常情况下短路故障指示及机械测试的机构关闭；

图3示出短路故障时短路故障指示及机械测试的机构打开；

图4示出磁脱扣后短路故障指示及机械测试的机构保持打开；

图5示出线路正常情况下手动操作指示件进行脱扣测试；

图6至8示出根据本发明的第二实施方式的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构；

图6示出短路故障指示及机械测试的机构打开；

图7示出磁脱扣后短路故障指示及机械测试的机构保持打开；

图8示出线路正常情况下手动操作指示件进行脱扣测试；

图9至14示出根据本发明的第三实施方式的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构；

图9示出线路正常情况下短路故障指示及机械测试的机构关闭；

图10示出短路故障时短路故障指示及机械测试的机构打开；

图11示出磁脱扣后短路故障指示及机械测试的机构保持打开；

图12示出磁脱扣后短路故障指示及机械测试的机构无法手动操作合闸；

图13示出磁脱扣后手动操作指示件进行机构重置；

图14示出线路正常情况下手动操作指示件进行脱扣测试。

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与技术效果，在以下配合参考附图对实施方式的详细说明中可清楚地呈现。以下说明包含各种特定的细节以助于该理解，但这些细节应当被视为仅是示范性的。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。

贯穿本申请文件的说明书和权利要求，词语“包括”以及变型意味着“包括但不限于”，而不意在排除其他部件、整体或步骤。应当理解的是，单数形式“一”、“一个”和“该”包含复数的指代，除非上下文明确地另有其他规定。在本发明中，表述“或”包含一起列举的词语的任意或所有的组合。

另外，尽管可能使用例如“第一”和“第二”的表述来描述本发明的各个元件，但它们并不意在限定相应的元件。上述表述并未旨在限定相应元件的顺序或重要性。上述表述用于将一个部件和另一个部件区分开，在不背离本发明的范围的情况下，“第一部件”可以写为“第二部件”，类似地，“第二部件”可以写为“第一部件”。

当元件被提到为“连接”至另一元件时，这可以意味着其直接连接至其他元件，也可能存在中间元件。

文中提到的“上”、“下”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等方位词语仅用于相对于附图的展示表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则相对位置关系也可能相应地改变。

在本文中提及的术语“过载”、“过载故障”或“过载电流”表示电路出现过载的情况，例如电流为额定电流140％～300％的情况；而术语“短路”、“短路故障”、或“短路电流”则表示电路出现短路的情况，例如电流大于额定电流的300％的情况。尽管从某种特殊意义上讲，短路可视为一种非常特殊的过载情况，但是在本文中，二者为不同的故障类型，二者所包括的电流范围并不重叠，短路电流不是也不称作或视作过载电流。

下面结合附图说明本发明提出的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构的具体结构和工作原理。

第一实施方式

参考图1至5，描述根据本发明的第一实施方式的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构。

如图1和2所示，短路故障指示及机械测试的机构容纳包围一对动静触头107、108的壳体中并且主要包括指示件101、许可件102、第一弹性件103、第二弹性件104、包括活动芯105的电磁体单元、以及脱扣杆106。

脱扣杆106绕一旋转轴可旋转地安装在壳体中，脱扣杆106支撑动触头107以使动触头随脱扣杆一起旋转，当脱扣杆106被致动而沿图示逆时针方向旋转时，动触头107与静触头108分离。在允许手动操作的情况下，脱扣杆106可通过手柄手动操作脱扣。脱扣杆106上设有一配合部161(图3)，用来与许可件102配合，下文将会详述。

电磁体单元固定设置在壳体中，活动芯105位于线圈内，当受到电磁激励时相对于线圈沿图1所示从左向右(沿图2所示向上)移动。在短路故障发生时活动芯105在电磁体单元激励下朝向脱扣杆106运动，而在过载故障发生时活动芯106不运动。活动芯105包括第一端151和相对的第二端152。电磁体单元还包括一复位弹簧(未示出)，用于使活动芯105恢复到初始位置。

指示件(也可称作按钮)101的顶部轮廓适宜手动按压操作，在指示件101的中部上设有一凸台112，该凸台用来与许可件102配合，指示件101的下部并排设置有细长的两个杆状结构，分别是接合杆和弹簧支柱。接合杆的最下端接合部111呈现钩形形状，用来与许可件102锁定配合。弹簧支柱113可具有圆柱形状，第一弹性件103套设在该支柱113上，并且装配在壳体的一预先设置的槽中，能够偏压指示件101使其具有朝向壳体外部(第一方向)弹出的运动趋势。该弹性件可以是例如可以是弹簧的形式，图示优选的是压簧。

许可件(也可称作旋转杆)102包括伸长的、与电磁体单元长度相当的本体部分，以及从本体部分弯曲延伸从而半包围电磁体单元的两个臂。许可件102能够绕设置在本体上的旋转轴相对于壳体旋转。第一臂121的前端优选地逐渐变细，并且伸入到活动芯105的运动路径中。活动芯105的第二臂122与脱扣杆106之间具有一较小的间隙，当活动芯105向上运动时，活动芯105的第二端152撞击脱扣杆106的端部从而使机构脱扣。经过一段时间，活动芯105的第一端151会触碰到第一臂121的前端从而带动许可件102转动。第二臂122可如图所示与本体成直角布置。图2中对许可件102进行了局部剖视，因此可以观察到设置在许可件102背面的挡块，称为止挡部123，在图示情况下该止挡部123的右端与指示件101的接合部111的左端相抵触，使得指示件101保持锁定而不致被第一弹性件103弹出。许可件102上还设置有一凸出部124，装配后该突出部124伸入到指示件101的运动路径中，当指示件101沿图2所示向右方向运动时，指示件101的凸台112触碰到该突出部124由此带动许可件102沿图示逆时针方向旋转。

第二弹性件104套设在许可件102的旋转轴上，第二弹性件104的一端相对于壳体固定安装，另一端通过一锁扣安装到许可件102，装配后第二弹性件能够偏压许可件102使其具有沿图示顺时针方向转动的运动趋势。该弹性件可以是例如可以是弹簧的形式，图中优选的是扭簧。

参考图2至5，图2示出线路正常情况下短路故障指示及机械测试的机构关闭，图3示出短路故障时短路故障指示及机械测试的机构打开，图4示出磁脱扣后短路故障指示及机械测试的机构保持打开，图5示出线路正常情况下手动操作指示件进行脱扣测试。本文中术语“机构打开”或“机构脱扣”指的是动静触头分开的情况，而“机构关闭”或“机构合闸”指的是动静触头闭合的情况。

在图2中，短路故障指示及机械测试的机构关闭，许可件102处在其初始位置，而指示件101处在其中间位置，此时指示件101与许可件102配合锁定。

当短路故障发生时，参考图3，活动芯105朝向脱扣杆106运动，活动芯105的第二端152撞击脱扣杆106，该冲击力驱动脱扣杆106沿逆时针方向转动，动静触头由此分开，机构脱扣。之后，活动芯105的第一端151撞击许可件102的第一臂121，驱动许可件102从其初始位置开始沿逆时针方向其阻挡位置转动，许可件102转过一定角度后，许可件102与指示件101解除锁定，由此为指示件101的活动让位，在第一弹性件103的作用下指示件101沿图示向左方向运动到其弹出位置，指示件的一部分从壳体显露出，示意使用者电路发生了短路故障。值得注意的是，当指示件101弹出后，其接合部111恰好运动到与许可件的止挡部123面对的图示位置。

参考图4，在机构脱扣以后，活动芯105复位，许可件102的止挡部123抵住指示件101的接合部111，第二臂122挡住脱扣杆的配合部161，从而阻碍脱扣杆106顺时针旋转，使得许可件102保持在该阻挡位置，阻挡脱扣杆106使其无法被手动操作合闸，短路故障指示及机械测试的机构因此保持打开，保障了电气设备安全以及人身安全。

虽然附图未示出，但可以理解的是，当手动按压指示件101使其重置到中间位置时，随着指示件101运动，接合部111运动到许可件的止挡部123的右侧，许可件102自然地返回到其初始位置从而不再阻挡脱扣杆106的转动，使用者此时可以通过手柄手动操作短路故障指示及机械测试的机构合闸。

本发明提出的短路故障指示及机械测试的机构还具有脱扣测试功能，如图5所示，在电路中没有故障的情况下，手动操作指示件101使其向右运动，凸台112接触许可件的凸出部124以推动许可件102逆时针旋转向其阻挡位置运动，许可件的第二臂122推动脱扣件106使得机构脱扣，动静触头分开。而且，一旦释放指示件101，它会自动返回中间位置。

第二实施方式

图6至8示出根据本发明的第二实施方式的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构。第二种实施方式的工作原理与第一种实施方式类似，主要不同之处在于，指示件201为可旋转的部件，许可件202与指示件201配合的特征也相应改变。

脱扣杆206、包括活动芯205的电磁体单元的构造与第一实施方式相似，在此不再详述。

指示件(也可称作按钮)201具有相对于壳体可旋转的凸轮形式。指示件201的上端形成平滑表面，以便沿机架上的槽平滑转动。指示件的左端轮廓适宜手动按压操作，右端设有一凸台212和一接合部211，用来与许可件202配合。凸台212的斜面与接合部211的斜面共同形成一个大致齿形的凹槽，以与许可件202上相应的齿形形状的止挡部223配合。第一弹性件203一端安装到壳体，另一端安装在指示件201上，能够偏压指示件201使其具有朝向壳体外部(第一方向)弹出的运动趋势。该弹性件可以是例如可以是弹簧的形式，图示优选的是扭簧。

许可件(也可称作旋转杆)202包括伸长的、与电磁体单元长度相当的本体部分，以及从本体部分弯曲延伸从而半包围电磁体单元的两个臂。许可件202能够绕设置在本体上的旋转轴相对于壳体旋转。第一臂221伸入到活动芯205的运动路径中。活动芯205的第二臂222与脱扣杆206之间具有一较小的间隙，当活动芯205向上运动时，活动芯205的第二端252撞击脱扣杆206的端部从而使机构脱扣。经过一段时间，活动芯205的第一端251会触碰到第一臂221的前端从而带动许可件202转动。第二臂122可如图所示与本体成直角布置。许可件202具有一止挡部223，具有齿形轮廓。在图示情况下该止挡部223与指示件201的接合部211卡合，使得指示件201保持锁定而不致被第一弹性件203弹出。而当指示件201沿顺时针方向被推动时，指示件201的凸台212推动接合部211由此带动许可件202沿图示逆时针方向旋转。

虽然附图未示出，与第一实施方式相似，第二弹性件204的一端相对于壳体固定安装，另一端通过一锁扣安装到许可件202，装配后第二弹性件能够偏压许可件202使其具有沿图示顺时针方向转动的运动趋势。该弹性件可以是例如可以是弹簧的形式，图中优选的是扭簧。

参考图6至8，在图6中，许可件202处在其初始位置，而指示件201处在其中间位置，此时指示件201与许可件202配合锁定。

当短路故障发生时，参考图7，活动芯205朝向脱扣杆206运动，活动芯205的第二端252撞击脱扣杆206，该冲击力驱动脱扣杆206沿逆时针方向转动，动静触头由此分开，机构脱扣。然后，活动芯205的第一端251撞击许可件202的第一臂221，驱动许可件202从其初始位置开始沿逆时针方向其阻挡位置转动，许可件202转过一定角度后，许可件202与指示件201脱离从而解除锁定，由此为指示件201的活动让位，在弹簧203的作用下指示件201沿第一方向(图示逆时针方向)运动到其弹出位置，指示件的一部分从壳体显露出，示意使用者电路发生了短路故障。可以理解，与第一实施方式不同的是，指示件201的一部分朝向下弹出壳体，而非朝向左。

在机构脱扣以后，活动芯205复位，许可件202的接合部223的前端抵住指示件的接合部211的向外拱起的曲面由此卡住许可件202，使得第二臂222挡住脱扣杆206，从而阻碍脱扣杆206顺时针旋转，使得许可件202保持在该阻挡位置，阻挡脱扣杆206使其无法被手动操作合闸，短路故障指示及机械测试的机构因此保持打开。

虽然附图未示出，但可以理解的是，当手动按压指示件201使其重置到中间位置时，随着指示件201旋转，接合部211运动到与许可件的止挡部223再度卡合，许可件202返回到其初始位置从而不再阻挡脱扣杆206的转动，使用者此时可以通过手柄手动操作短路故障指示及机械测试的机构合闸。

如图8所示，在电路中没有故障的情况下，手动操作指示件201使其向右沿顺时针方向运动，凸台212推动许可件102逆时针旋转向其阻挡位置运动，许可件的第二臂222推动脱扣件206使得机构脱扣，动静触头分开。而且，一旦释放指示件201，在弹簧的作用下，它会自动返回中间位置。

第三实施方式

图9至14示出根据本发明的第三实施方式的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构。

第三种实施方式的工作原理与第一种实施方式类似，主要不同之处在于，许可件302并非可旋转地安装在壳体中，而是通过设置在许可件302上的一个滑槽324沿固定在壳体中的销柱相对于壳体移动。

脱扣杆306、包括活动芯305的电磁体单元的构造与第一实施方式相似，在此不再详述。

指示件(也可称作按钮)301的顶部轮廓适宜手动按压操作，指示件301的下部并排设置有细长的两个杆状结构，分别是接合杆和弹簧支柱。接合杆的最下端接合部311向上凸起，用来与许可件302锁定配合。接合部311的面对许可件302的第一臂321的表面形成斜面。第一弹性件303套设在弹簧支柱313上，并且装配在壳体的一预先设置的槽中，能够偏压指示件3101使其具有朝向壳体外部(第一方向)弹出的运动趋势。该弹性件可以是例如可以是弹簧的形式，图示优选的是压簧。

许可件302包括伸长的、与电磁体单元长度相当的本体部分，以及从本体部分弯曲延伸从而半包围电磁体单元的两个臂。第一臂321的前端设有延伸部3211，伸入到活动芯305的运动路径中。第一臂321的图示最左端的呈现平滑的曲线轮廓，适宜被指示件的接合部311的斜面带动。滑槽324设置在许可件302本体的更靠近第二臂322的一端，本体的另一端安装有第二弹性件304，使得许可件302具有向下返回到其初始位置的趋势。活动芯305的第二臂322与脱扣杆306之间具有一较小的间隙，当活动芯305向上运动时，活动芯305的第二端152撞击脱扣杆306的端部从而使机构脱扣。经过一段时间，活动芯305的第一端351会触碰到第一臂321的延伸部3211从而带动许可件302运动。第二臂322可如图所示与本体成直角布置。在图示情况下止挡部323的右端与指示件301的接合部311的左端相抵触，使得指示件301保持锁定而不致被第一弹性件303弹出。当指示件301沿图9所示向右方向运动时，指示件301的接合部311的斜面触碰第一臂321，由此带动许可件302通过滑槽324大致向上运动。

第二弹性件304的一端相对于壳体固定安装，另一端安装在许可件302上，装配后第二弹性件能够偏压许可件302使其具有沿图示顺时针方向运动趋势。该弹性件可以是例如可以是弹簧的形式，图中优选的是扭簧。

参考图9至14，其中图9示出线路正常情况下短路故障指示及机械测试的机构关闭，图10示出短路故障时短路故障指示及机械测试的机构打开，图11示出磁脱扣后短路故障指示及机械测试的机构保持打开，图12示出磁脱扣后短路故障指示及机械测试的机构无法手动操作合闸，图13示出磁脱扣后手动操作指示件进行机构重置，图14示出线路正常情况下手动操作指示件进行脱扣测试。

在图9中，短路故障指示及机械测试的机构关闭，许可件302处在其初始位置，而指示件301处在其中间位置，此时指示件301与许可件302通过止挡部323和接合部311配合锁定。

当短路故障发生时，参考图10，活动芯305朝向脱扣杆306运动，活动芯305的第二端352撞击脱扣杆306，该冲击力驱动脱扣杆306沿逆时针方向转动，动静触头由此分开，机构脱扣。之后，活动芯305的第一端351撞击许可件302的第一臂321的延伸部3211，驱动许可件302从其初始位置开始沿逆滑槽324沿图示大致向上方向向其阻挡位置移动，许可件302移动一定距离后，许可件302与指示件301解除锁定，由此为指示件301的活动让位，在第一弹性件303的作用下指示件301沿第一方向(图示向左方向)运动到其弹出位置，指示件的一部分从壳体显露出，示意使用者电路发生了短路故障。值得注意的是，当指示件301弹出后，其接合部311恰好运动到与许可件的止挡部323面对的位置，如图11所示。

在机构脱扣以后，活动芯305复位，许可件302的接合部323抵住指示件301的接合部311，第二臂322挡住脱扣杆的配合部361，从而阻碍脱扣杆306顺时针旋转，使得许可件302保持在该阻挡位置，阻挡脱扣杆306使其无法被手动操作合闸，短路故障指示及机械测试的机构因此保持打开，参考图12。

如图13所示，当手动按压指示件301使其重置到中间位置时，随着指示件301运动，接合部311运动到许可件的止挡部323的右侧，许可件302在复位弹簧304的作用下自然地返回到其初始位置从而不再阻挡脱扣杆306的转动，使用者此时可以通过手柄手动操作短路故障指示及机械测试的机构合闸。

本发明提出的短路故障指示及机械测试的机构还具有脱扣测试功能，如图14所示，在电路中没有故障的情况下，手动操作指示件301使其向右运动，接合部311的斜面与延伸部3211的平滑曲面接触，推动许可件302向其阻挡位置运动，许可件的第二臂322推动脱扣件306使得机构脱扣，动静触头分开。而且，一旦释放指示件301，它会自动返回中间位置。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。本领域普通技术人员可以理解的是，在不背离由随附的权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施方式做出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。

最后，还需要理解的是，实施方式中的某些技术特征对于解决特定的技术问题可能并不是必需的，从而可以没有或者省略这些技术特征而不影响技术问题的解决或者技术方案的形成；而且，一个实施方式的特征、要素和/或功能可以与其它一个或多个实施方式的特征、要素和/或功能适当地相互组合、结合或者配合，除非该组合、结合或者配合明显不可实施。

Claims (20)

1.一种用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，能够指示导致断路器断开的原因短路故障还是其它故障，所述短路故障指示及机械测试的机构容纳在包围一对动静触头的壳体中并且包括：

脱扣杆，可旋转地安装在壳体中并且支撑动触头以使动触头随脱扣杆一起旋转，该脱扣杆可被手动或自动操作；

电磁体单元，包括活动芯，在短路故障发生时活动芯在电磁体单元激励下朝向脱扣杆运动，而在其它故障发生时活动芯不运动；

许可件，可被活动芯驱动，并且在初始位置和阻挡位置之间可活动地安装在壳体中；

指示件，能够与许可件配合，具有与许可件配合锁定的中间位置以及与许可件解除锁定从而弹出壳体的弹出位置；

第一弹性件，安装在壳体和指示件之间，用于使指示件向其弹出位置偏压；

第二弹性件，安装在壳体和许可件之间，用于使许可件向其初始位置偏压；

当短路故障发生时，活动芯朝向脱扣杆运动，一方面驱动脱扣杆旋转以使动触头和静触头分开，机构脱扣；另一方面活动芯的运动带动许可件从其初始位置向其阻挡位置运动以与指示件解除锁定，由此使得指示件的一部分沿第一方向从壳体弹出，示意发生短路故障，并且许可件可被指示件保持在该阻挡位置，从而阻挡脱扣杆转动使其无法被手动操作。

2.根据权利要求1所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，在机构脱扣后，活动芯复位，当手动按压指示件时，随着指示件沿与第二方向相反的第一方向从其弹出位置向其中间位置运动，许可件不再被指示件阻挡，由此在第二弹性件作用下返回到初始位置，同时与指示件配合锁定，实现短路故障指示及机械测试的机构重置以允许脱扣件被手动操作合闸。

3.根据权利要求2所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，在动静触头闭合的情况下，当手动操作指示件使其从中间位置沿与第一方向相反的第二方向运动时，指示件驱动许可件向其阻挡位置运动以使动静触头分开，从而实现脱扣机械测试。

4.根据权利要求3所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，许可件包括本体、以及与本体成角度布置的第一臂和第二臂，许可件上还设置有止挡部，适于与指示件配合。

5.根据权利要求4所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，指示件上设置有突出的接合部，适于与许可件的止挡部配合。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，许可件能够绕设置在本体上的旋转轴相对于壳体旋转。

7.根据权利要求6所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，当短路故障发生时，活动芯朝向脱扣杆运动，活动芯的第二端撞击脱扣杆，驱动脱扣杆沿逆时针方向转动，动静触头由此分开，机构脱扣之后，活动芯的第一端撞击许可件的第一臂，驱动许可件从其初始位置开始向其阻挡位置转动，许可件转过一定角度后，许可件与指示件解除锁定，由此为指示件的活动让位，在第一弹性件的作用下指示件沿第一方向运动到其弹出位置，指示件的一部分从壳体显露出，示意使用者电路发生了短路故障。

8.根据权利要求7所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，在机构脱扣以后，活动芯复位，许可件的止挡部抵住指示件的接合部，第二臂挡住脱扣杆，使得许可件保持在该阻挡位置，阻挡脱扣杆使其无法被手动操作合闸，短路故障指示及机械测试的机构因此保持打开。

9.根据权利要求8所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，许可件上设有一凸出部，指示件上设有一凸台，在没有短路故障的情况下，当手动操作指示件使其沿第二方向运动时，凸台接触许可件的凸出部以推动许可件向其阻挡位置运动，许可件的第二臂推动脱扣件使得机构脱扣，动静触头分开。

10.根据权利要求6所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，许可件上还设置有滑槽，固定在壳体中的销柱布置在该滑槽中，使得许可件可沿该滑槽滑动。

11.根据权利要求10所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，滑槽设置在许可件本体上的更靠近第二臂的一端，第二弹性件设置在本体的更靠近第一臂的另一端。

12.根据权利要求11所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，当短路故障发生时，活动芯朝向脱扣杆运动，活动芯的第二端撞击脱扣杆，驱动脱扣杆转动，动静触头由此分开，机构脱扣之后，活动芯的第一端撞击许可件的第一臂的延伸部，驱动许可件从其初始位置开始沿滑槽向其阻挡位置运动，许可件运动一定距离后，许可件与指示件解除锁定，由此为指示件的活动让位，在第一弹性件的作用下指示件沿第一方向运动到其弹出位置，指示件的一部分从壳体显露出，示意使用者电路发生了短路故障。

13.根据权利要求12所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，在机构脱扣以后，活动芯复位，许可件的止挡部抵住指示件的接合部，第二臂挡住脱扣杆的配合部，使得许可件保持在该阻挡位置，阻挡脱扣杆使其无法被手动操作合闸，短路故障指示及机械测试的机构因此保持打开。

14.根据权利要求10所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，在电路中没有故障的情况下，手动操作指示件使其沿第二方向运动，接合部的斜面与延伸部的平滑曲面接触，推动许可件沿滑槽向其阻挡位置移动，许可件的第二臂推动脱扣件使得机构脱扣，动静触头分开。

15.根据权利要求1至5中任一项所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，指示件具有凸轮的形式且绕一旋转轴可相对于壳体旋转。

16.根据权利要求15所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，指示件的接合部具有适于与许可件的止挡部配合的斜面，指示件还包括凸台，所述凸台与所述接合部形成大致齿形的凹槽，适于与许可件的止挡部配合。

17.根据权利要求16所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，当短路故障发生时，活动芯朝向脱扣杆运动，活动芯撞击第一臂一段时间后，活动芯的第二端撞击脱扣杆，驱动脱扣杆转动，动静触头由此分开，机构脱扣之后，活动芯的第一端撞击许可件的第一臂，驱动许可件从其初始位置向其阻挡位置转动，许可件转过一定角度后，许可件与指示件解除锁定，由此为指示件的活动让位，在第一弹性件的作用下指示件沿第一方向转动到其弹出位置，指示件的一部分从壳体显露出，示意使用者电路发生了短路故障。

18.根据权利要求17所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，在机构脱扣以后，活动芯复位，许可件的接合部的前端抵住指示件的接合部的向外拱起的曲面由此卡住许可件，使得第二臂挡住脱扣杆，使得许可件保持在该阻挡位置，阻挡脱扣杆使其无法被手动操作合闸，短路故障指示及机械测试的机构因此保持打开。

19.根据权利要求15所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构，其中，在没有故障的情况下，手动操作指示件使其向右沿第二方向运动，凸台推动许可件向其阻挡位置旋转，许可件的第二臂推动脱扣件使得机构脱扣。

20.一种断路器，包括根据权利要求1至19中任一项所述的用于断路器的短路故障指示及机械测试的机构。

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