CN86100120A - 可遥控的断路器 - Google Patents

Abstract

改进可遥控断路器有手动切断机构，用于断开和闭合由第一和第二触点组成的单独一组触点；当发生预定过载电流状态时断开触点的跳闸机构；对远离断路器的控制信号响应而有选择地断开及闭合触点的可遥控切换机构手动切换机构有携带第一触点的可动触臂，操作手柄将第一触点与第二触点进入或脱离接触啮合。第二触点与遥控切换机构有效地连接，使其在工作位置和不工作位置之间运动。遥控机构对遥控信号响应将第二触点带入不工作位置，并将该可遥控机构与其手动切换机构完全隔离。

Description

本发明涉及一个可遥控的断路器，更具体地，是涉及一个具有单独一组断闭触点的可遥控的断路器。借助于该断路器手动操作杆与其开关动作无关地通过远离断路器的控制信号强制地把这组触点关断或接通。

上述这种能使断路器触点作遥控关断操作类型的断路器在该技术领域里已属公知。例如，美国专利US-4223288描述了这样的断路器。这种断路器利用了一个被遥控的螺旋管线圈。该线圈根据从远离断路器的地方来的控制信号，驱动带有动触点的一个可动触臂脱离开一个相协同的静触点，使断路器的触点分离开来。该可动触臂在操作关系上与一个手动操作杆及一个构成可手动操作切换机构的过中心拉簧相连。这个机构通过操纵该操作杆，与过中心弹簧在闭合触点的“通”位置和打开触点的“断”位置之间相铰接。这种可遥控的螺旋管线圈具有一个与可动触点臂相毗连的枢铁，使螺旋管线圈由于对遥控信号的响应而被激磁时，枢铁克服过中心动作弹簧的偏置力沿着从静止触点上脱开可动触点的方向推动该可动触臂。在这一意义上，螺旋管线圈要被附加地包括或连接到可手动操作的机构上去，结果增加其复杂性，并使其制作相当复杂。

同时，很可能某个用户未注意到由这样的遥控信号引起负荷的中断，在混乱中徒劳地操作手柄，试图恢复与断路器相串联的负荷。这样操作手柄必然包含了由于在可手动操纵的切换机构中所具有的弹簧的过中心动作使其可动触点臂在开和关之间的运动。因此，在用上述驱动与手柄和弹簧相联接的可动触点臂装置由遥控螺旋管线圈来分离断路器触点时，该螺旋管线圈不能避免由于粗心的用户进行上述这种手柄操作引起的从断开状态到接通状态的正向行程中被可动触点臂的撞击。其结果是螺旋管线圈要经受可动触点臂的锺击作用。这种锺击作用会损坏螺旋管线圈或者使螺管线圈的枢铁从它强制打开断路器触点的位置跳回到短暂接通触点的位置，于是不能稳定地保持断路器的触点打开，使遥控螺    管线圈工作不可靠。为此，上述现有的断路器必须包括一个分离闩锁装置。该装置与螺管线圈相组合以便从机械上将螺管线圈的枢铁保持在打开断路器触点的固定位置上，从而不受上述锺击作用的影响。但这进一步使断路器的结构复杂。

从上述问题出发完成了现在的发明，它提供了一个改进的断路器。在这个断路器中;当根据遥控信号使分离断路器触点驱动时，可以使可遥控的机构与包括一个手柄和可动触点臂的手操作切换机构完全脱离，于是将使得遥控机构不会受粗心用户意外地操作手动切换机构的影响，从而保证根据遥控信号保持断路器触点断开的可靠操作。本发明的可遥控断路器具有单独一组第一和第二断路器触点以及用于手动打开和闭合断路器触点的手动操作切换机构。该机构包括该手动操作手柄和带有第一触点的、并在接通和断开状态下可动的触臂，用以根据手柄的操纵，使第一触点与第二触点接触咬合或脱开。将一个跳闸机构有效地与该手动切换机构相连接，以便出现预定的故障电流流过该断路器时断开断路器的触点。该断路器还包括由此可遥控的切换机构，当出现遥控信号时，与手动切换机构无关地断开和闭合断路器的触点。本发明的新特征在于这第二触点在二个位置之间是可以移动的。一个位置是它与处在接通状态下的可动触臂上的第一触点相接触咬合的工作位置;另一个是不论可动触臂处于什么状态都不能使触点闭合的不工作位置。发明的新特征还在于将上述第二触点与其可遥控的切换机构有效地联接，以便当该机构接收到遥控信号时，该第二触点就能在其工作位置和不工作位置之间移动。于是，将此可遥控的切换机构只与第二可动触点有效地联接，与包括可动触臂和手柄的手动切换机构不相联接，这就使得遥控切换机构不受手动切换机构动作的影响。粗心的用户没有注意到一个与断路器相串联的对所选定负荷作遥控响应中断时，就很可能会去做操作手动切换机构的动作。因此就能保护可遥控切换机构不受这种事故性的启动手动切换机构的影响，使它不会因此而受损坏，同时，它能以可靠的方式保护断路器触点的断开或闭合，而不必依靠任何特殊的防护措施来保护遥控切换机构在断路器因对遥控信号响应中断时不受上述那样对手动切换机构的事故性操作的损害。

因此，本发明的一个主要目的是要提供一个可遥控的、工作可靠、结构简单的断路器。

在一些最优实施方案中，所说的遥控切换机构包括了一个极化电磁铁。它有一个与所说第二触点有效地联接起来的衔铁，用于使它在其工作和不工作位置之间运动。永久磁铁装置沿着使第二触点可由手动切换机构使触点向接通或断开的工作位置移动的方向吸引衔铁。一旦由于遥控信号电磁铁被激励，衔铁被磁化。这种磁化与永久磁铁发出的磁通相反并且强度大于永久磁铁的磁通，结果操作衔铁，使第二触点移动到不工作的位置。这样，由于采用极化电磁铁作为分离触点用的遥控切换机构，所以本发明的断路器享有极化结构的优越性，例如与一般的没有永久磁铁的电磁铁结构相比，为了对遥控信号响应，产生触点的分离，只需要较小的功率就能操作，因而提供了更高的响应灵敏度。

因此，本发明的另一个目的是要提供一个可以在较小功率要求下操作的、具有更高响应灵敏度的可遥控断路器。

此外，上述极化电磁铁被设计成稳定地保持住衔铁，因而也就是保持住第二触点，使它们稳定地处在工作位置或不工作位置的任一位置上，或者在这两个位置上都能稳定停留，即具有单稳态工作状态或双稳态的工作状态。在一个或更多的实施方案中，对极化电磁铁给出了单稳态的工作状态，以致使得第二触点只有在它的工作位置或不工作位置上才是稳定的;因而把这第二触点在电磁铁去除激励后，即吸向这两个位置中的一个;这个位置是根据该断路器预定的用途所选定的。在其它一些实施方案中，极化电磁铁具有双稳的工作状态，在电磁铁去除激励后，将第二触点保持在工作和不工作的两个位置上;这样就使得第二触点在不需要继续激励电磁铁的情况下保持在它原来的位置上。

在本发明中，为了得到一个紧凑的装置和减少永久磁铁的漏磁通、因而即提高工作效率，公开了极化电磁铁的一种新的和有用的结构。这种新的电磁铁结构包括有一个可轴向运动的、并为使第二触点运动而联接到该第二触点上的衔铁;一个围绕该衔铁的绕组;靠着该绕组相反的两侧安装的第一和第二U形轭铁，同时每个轭铁的中间部分与衔铁的长度是相平行的;还有一个放入第一和第二轭铁中间部分之间，并以相反极性使它们极化的永久磁铁装置。第一轭铁的脚位于衔铁两端轴向向外的位置上，形成各自的外部磁极部分，而第二轭铁的脚处在这些外部磁极部分轴向向里但是在该绕组的向外的那些端点的位置，各自形成内部磁极部分，每个这样的内磁极部分和相邻的外磁极部分相配合，形成一个间隙，并将衔铁的轴端置于其中，以致使得衔铁在永久磁铁装置的影响下，当绕组被激励时，是轴向可移动的。用这样的装置，可以把第一和第二轭铁以电磁铁组件的最小横向尺寸隔开一个最大的横向距离，从而减小了作用在这两个轭铁中间部分之间的永久磁铁装置的漏磁通或无效磁通;同时将有效磁通集中在轴向对齐的内外磁极部分之间，保证由永久磁铁装置产生的磁通使衔铁有效地工作。以上的电磁铁结构特别适合于获得一个允许把衔铁领定在两个位置上的双稳工作方式;在每个位置上，该衔铁的两个轴端紧靠着外磁极部分和内磁极部分，以形成永久磁铁磁通量的磁路。

因此，本发明还有另一个目的是要提供这样一个可遥控断路器;在它里面，可遥控切换机构是由一个高效而结构紧凑的电磁铁操作的极化电磁铁做成的。

上述的可遥控切换机构可以成功地与各种不同形式的手动切换机构相组合，例如，具有过中心动作弹簧实现快断，快闭的手动切换机构，以及具有为实现快速断开、延迟使触点工作的弹簧承载联动机构的其它手动切换机构。

在一些最优实施方案中，把第二触点固定在一个触点支架上;该支架有一个可以围绕它转动的第一枢轴以及与可遥控切换机构相连接的第二枢轴;以致当它被可遥控机构驱动时，该第二触点则沿围绕该第一轴的弧形轨线运动，进入以及脱离与可动触臂上的第一触点的接触咬合。这在可遥控机构输出端只有一个有限运动的情况下就能够获得第二触点的最佳行程距离或最佳的与第一触点的分离距离是很有好处的。

因此，本发明的另一个目的是要提供这样一个可遥控断路器;在这种断路器中，在选取的遥控切换机构输出端的有限运动下，就可以建立第二触点行程距离的最佳值。

本发明还公开了一个装在断路器里的独特又优越的灭弧槽结构特点。这种灭弧槽包括有一个与第二触点作电连接的、并与一个携带该第二触点的触点板间隔很小的电弧滑槽，通常，将该触点板与带有第一触点、并处于其闭合或接通状态下的，可动触臂相平行地放置的;并且让电流以和流过该可动触臂的电流相反的方向经过它流向触点;以致在接触处附近在触点分离时产生一个在触点之间可能的电弧伸展上起作用的电磁力，并将此电弧的一端从第二触点传送到该电弧滑槽上。一旦出现这种情况，在可动触臂向它的断开状态运动时，电弧将沿着电弧滑槽发生，并最终被引导到一排有间隔的金属板里被熄灭，因此可以把在触点之间的电弧延伸很容易地从触点上转移掉，并将其延长，用以加快电弧的熄灭;于是很好地保护了触点不受电弧的损坏。这也是本发明的一个目的。

作为本发明的一个附加特征，这种断路器装有一个对遥控信号响应的指示器，用以给出该可遥控切换机构启动时的视觉指示。这样，在断路器一方的用户能够很容易地知道这种由于遥控信号引起的电路断开或闭合。

由以下结合附图对一些最优实施方案进行的详述，本发明的这些和其它一些目的和优越特点将会更加明显。

图1是本发明第一种最优实施方案的断路器在去掉一个端盖下的侧视图，表示了断路器被闭合的接通状态。

图2是用在图1中上述断路器中的极化电磁铁的透视图。

图3是上述断路器的一个侧视图，表示了由于操作手柄而使触点断开时的断开状态。

图4是上述断路器对过载电流状态响应驱动跳闸机构断开断路器触点时的侧视图。

图5是上述断路器对遥控信号响应，激励电磁铁断开断路器触点时的侧视图。

图6是上述第一种最优实施方案一个改进的部分断开的侧视图。

图7是本发明第二种最优实施方案的断路器的侧视图。

图8是本发明第三种最优实施方案的断路器的侧视图，表示了断路器触点被闭合的接通状态。

图9是图8断路器的部件分解透视图。

图10是用于图8断路器中的极化电磁铁的部件分解透视图。

图11是上面的断路器由于对遥控信号响应，极化电磁铁被激励而断开断路器触点时的侧视图。

图12是第三种最优实施方案的一种改进的部分侧视图，表示了断路器触点被闭合时的接通状态。

图13是第三种最优实施方案的一种改进、在断路器触点被电磁铁断开时的部分侧视图。

图14是本发明第四种最优实施方案的断路器的侧视图，表示了断路器触点被闭合的接通状态。

图15是图14断路器的部件分解透视图。

图16是上面图14断路器采用的一个电磁铁的部件分解透视图。

图17是上面断路器的一个侧视图，表示了断路器触点由于操作手柄而被断开的关断状态。

图18是上面断路器由于对过载电流状态响应，驱动跳闸机构断开断路器触点时的侧视图。

图19是上述的断路器由于对遥控信号响应，激励电磁铁断开断路器触点时的侧视图。

第一种实施方案（图1至图6）

本发明第一种最优实施方案的可遥控断路器包括一个电绝缘材料的外壳，外壳里有一个可手动操作的切换机构20，通过操作手柄21来手动断开和闭合一组第一、第二断路器触点11及12。操作手柄固定在外壳1的一个手柄转轴2上，手柄可围绕枢轴运动。外壳1包括一个侧盖（未画出），并被一个分隔肋壁3横向分成二个隔室4，5;一个用于安放手动切换机构20和发生预定的超载电流情况时断开触点11和12的跳闸机构30;另一隔室用于安放一个对来自远离断路器处的，用于打开触点的遥控信号起响应的遥控切换机构40;这样的由遥控响应引起的断开触点的操作将优先于手动切换机构，强制地断开触点11和12。

所说的手动切换机构20是一个普通的装置;它包括有一个手柄21，一个带有第一触点11的可动触臂22，以及一个以快闭-快断形式实现触点闭合与断开的过中心动作弹簧23。把第一触点11，通过可动触臂22、金属编织条13以及双金属片31，电连接到外壳1-端上的一个接线端14;而将第二触点12，经过一个触点支架15、金属编织条16，电连接到外壳1另一端上的一个凹孔戳入式接线端17。可动触臂22，其上端部分要有效地连接到手柄21的下端，并且是可枢轴转动地相邻接;使得在操作手柄21时可动触臂22能在接通和关断状态之间运动;接通状态，如图1所示，第一触点11与第二触点12处于电接触啮合;而关断状态，如图3所示，第一触点11脱离第二触点，使接触分开。过中心动作弹簧23在可动触臂22和一个摇架24之间拉伸;摇架24，其一端被枢轴转动地支撑在一个摇架枢轴6上，使得它沿对可动触臂22加偏压力的方向动作;因此，当手柄21被操作，分别枢轴转动到它的多半是反时针方向的接通位置和多半是顺时针方向的关断位置时，可动触臂上的第一触点11以过中心的方式进入或脱离接触啮合。

在外壳1的隔室4中，还安装有一个跳闸机构30;它通过摇架24与上述手动切换机构20有效地连接起来，以便在出现过载电流条件下将触点11和12断开。这个跳闸机构30也是一个普通的装置;它包括了一个跳闸杆32和一个在其上面装有一个磁铁33的双金属片31。将该双金属片31在其上端固定到一个固定夹板18的一端上;夹板18的另一端固定在上述接线端14的夹线螺丝19。跳闸杆32一般情况下是与双金属片31平行延伸的，并在其上端可枢轴转动地安装在一个跳闸轴7上，并由如图中看出的反时针方向绕在该轴上的枢转弹簧34所驱策。跳闸杆32的下端部分被向上弯成一个可以与双金属片31下端相啮合的U形钩35。在跳闸杆32的中间部分，有一个闩孔36;上述摇架24的一个闩端25啮合在该闩孔中，使摇架24顶住过中心动作弹簧的偏置力，从而保持摇架的位置不变。一旦出现较小的过载电流，双金属片31逐渐地被加热，使其下端朝右偏转，与钩35啮合，从而引起跳闸杆32反时针方向运动，结果使摇架24脱闩;在过中心动作弹簧23的驱策下将摇架24释放到如图4所示的跳闸位置，从而使可动触臂22在弹簧23的过中心动作下迅速运动，从第二触点12上脱离开来，作到迅速断开触点。所说的安装在双金属片31上的磁铁33是一个U形件，它环绕双金属片31的三个侧面;并且这块磁铁的侧边面对着跳闸杆32，使得更大的过载电流流过断路器或双金属片31时，它就被磁化，因而吸引跳闸杆32，以类似的方式使摇架24脱闩到跳闸位置来分离触点;在这种情况下，手柄21如图4所示被移动到接通指示位置与关断指示位置之间的中间位置上。简单地通过大多数是朝其顺时针方向或关断位置枢轴转动手柄21，就能使摇架24复位。在进行这种操作时，一个从手柄21向下伸出的复位杆将推动在摇架24中间部分上的销子26，从而使摇架24在手柄21便可动触臂22向断开状态转动时，沿反时针方向运动，使得闩端25沿跳闸杆32向上滑动，以便与杆32上的闩孔36闩住相啮合。以这种方式，将摇架24或手动切换机构20如图3所示恢复到它的关断状态。

将上述上面装有第二触点12的触点支架15与遥控切换机构40有效地连接起来，使它被传动，从而在工作位置与不工作位置或者截止位置之间移动;在工作位置上，它与第一触点11相啮合;而在不工作位置上或封闭位置上，不论手动切换机构的状态如何，它都不再能与第一触点11相啮合。遥控切换机构40由遥控信号驱动;并且它是处于一个由这种遥控信号激励的极化电磁铁的形式。在现在这个实施方案中，电磁铁41是单稳形式的;它最好如图2显示的那样，包括一个绕在线卷架43上的线组42;一个通过线卷架43轴向延伸的衔铁44;一个装在线圈架43一侧并在其二端具有从线圈架43二端轴向向外延伸的凸缘46，47;在线圈架43上端的凸缘46形成第一磁极端，衔铁44的一端可枢轴转动地依靠在它上面;而另一个在线圈架43下端的凸缘47形成了第二磁极端，它与线圈架43下端伸出的一个极靴48在横向隔开一个间隔。将一块永久磁铁49放入第二磁极端47与极靴48之间，用来以相反的极性磁化它们，同时用这样的方式将它们互相连接起来，使它们之间留下一个缺口，让衔铁44的另一端或自由端伸向其中。正是这个衔铁44，在它的自由端上，把它与第二触点12的触点支架15相连接起来，用以使它在此支架上在电磁铁41被激励和去除激励时的工作位置和不工作位置之间运动。衔铁44在图1所示的位置上是稳定的;在这一位置上，它的自由端由于永久磁铁49的作用被吸引到极靴48上，以便完成由永久磁铁49发出的、经过极靴48、衔铁44、第一磁极端46、轭铁45，第二磁极47再回到永久磁铁49的磁通回路。在没有遥控信号时，衔铁44被永久磁铁49保持在这个稳定位置上，允许这些触点通过所说的手动切换机构20有选择地闭合和断开。当电磁铁41对一个给定极性的控制信号响应而被激励时，衔铁44的自由端以和极靴48相同的极性，但与第二磁极端47相反的极性被磁化，因而被第二磁极端47吸引过去，于是使第二触点12移动，脱离开第一触点11到图5所示的不工作位置上。在这种情形下，一个与上述分隔肋壁3实际上是一个整体的制动凸出部分8顶住可动触臂22，阻止它进一步的反时针转动，从而抵着弹簧23的偏置力保持接触点被分开。在电磁铁41继续被激励的情况下，衔铁44被保持在这一位置上;一旦电磁铁41去除激励，它由于永久磁铁49的磁力而又返回到它的稳定位置上，使第二触点重新回到它的工作位置上。

把在断路器壳体1上壁的窗口9上可以看得见的指示灯50装在与电磁铁相串联的电路中，使得当电磁铁被激励时，把灯接通，给出一个视觉指示;指出根据该遥控信号强制性地将该第二触点12与第一触点11相脱离开。这就是用户能够很容易知道这是对遥控信号响应而引起分开触点操作的优点，并且不会由于搞不清楚而去徒劳地操作手柄21，以试图恢复断路器以连接的断开的负荷。

在断路器外壳1底部装有一个灭弧槽60;它由许多开槽形成通道62的U形金属板61组成;第一触点11通过槽路62从它的闭合位置移动到断开位置。当触点分离，特别是由于短路电流状态引起的分离使触点11和12之间引起电弧时，它会在每个金属板61边缘间的区域里产生依次驱使电弧向下进入灭弧槽60底部的磁通，伸长电弧，用以迅速把它熄灭。

注意到此时所说的触点支架15在其一端有一个纵长的导电板52，在其中间部分有所说的第二触点12，而且该导电板一般是与处在接通状态的可动触臂22相平行延伸的。将导电板52在第二触点12朝上的部分上，与一个金属编织条16电连接起来，这样使得导电板流过一个朝下流向第二触点12的电流即和从与第二触点12相接触的第一触点11起，通过可动触臂22向上流的电流方向相反;在这种情况下，就会以这种方式产生在导电板52和可动触臂22之间相互作用的增大了的电磁力，以致一旦出现比流过触点的正常额定电流大几倍的短路电流或过载电流时，就会以相反的方向通过电磁方式把它们打回来。因此，即使在前述的跳闸机构30起分离触点作用之前，也可以通过上述的电磁后坐效应，把触点11和12分离开;由于采用了使第二触点12的触点支架15可以与第一触点11的可动触臂22独立无关地移动的装置，就更进一步加强了这种后坐效应。

参照图6，画出了上述实施方案的一种改型;它与上述实施方案除了把第二触点12借助于压缩弹簧55安装在触点支架54上之外都是相同的。一端与衔铁44相连接的这个触点支架54在其另一端有一个支架56;上面有第二触点12的导电板57可滑动地与此支架56相连，并由放在它们之间的压缩弹簧55沿着将第二触点12与处在接通状态下的第一触点11相啮合的方向驱策该导电板57，使得在触点11和12之间给出一个适当的接触压力。压缩弹簧55在闭合触点时当第二触点12被第一触点11撞击时，能使该第二触点12在一定程度上延缓一下，因而减少了触点的反跳作用。

第二种实施方案（图7）

图7表示了本发明的第二种实施方案，它在结构上除了将第二触点12通过触点支架65和连接杆66与电磁铁的衔铁44有效地相连接外，与前一种实施方案是一样的。把第二触点12固定在触点支架65上;该支架有一个使它装在断路器外壳1上的第一枢轴67，使它能围绕该第一轴67转动。触点支架65还有一个第二枢轴68，连接杆66的一端以枢轴方式与之连接，并将连接杆66的另一端与电磁铁41的衔铁44相连接;这样就通过衔铁44的往复运动传动触点支架65，使它围绕其第一枢轴67转动，从而在电磁铁41被激励和去除激励时，使第二触点在所说的工作位置与不工作位置之间运动。由于这个触点支架是以枢轴方式支撑到外壳1上的，因而在电磁铁41的衔铁44的有限敲击下，可以获得第二触点12的最佳行程或分开距离。

在这个实施方案中，还公开了灭弧槽70的一个新颖而优越的特征。将该灭弧槽安装在断路器外壳1的底部上;并位于横向与第二触点隔开的，但与完全关断状态下的第一触点相邻近的一个位置上;它具有比在第一种实施方案中采用的灭弧槽更多的效果。本实施方案中的弧70包括有许多在垂直方向上面对面放置的金属平板71;它的第一块板与完全关断状态下的第一触点11相靠近;而它的最后一块板沿外壳1的内底经过第二触点12延伸，从而形成一个电弧滑槽73;该电弧滑槽73由外壳1向外，在它的端部终止，从而在那里形成带有一个充电辅助箝夹10的接线端17。金属板71除了电弧滑槽73外壳是U形金属片;并开了槽，形成一个用于第一触点11在它的接通与关断状态之间运动时的通路72。在电弧滑槽73的中间部分上，该电弧滑槽与所说的触点支架65之间有一个很小的空隙相隔开;但在偏离指向接线端17的点上，从正对着触点支架65的部分上，用金属编织条16，把该电弧滑槽73与触点支架65电连接，以便提供出从接线端17到第二触点12的电流通路。触点支架65装有一个其上有第二触点12的导电板69;并且该导电板69基本上与处在闭合位置上的可动触臂22是平行延伸着的。把导电板69在第二触点12朝上的一点上与金属编织条16电连接，所以就象参照第一种实施方案讨论过的类似方式一样，电流将以与流过可动触臂22的电流相反的方向流过导电板69，用以产生类似的电磁力;它除了在一旦出现短路电流时加快触点分离外，这样的短路电流状态还会驱使在触点11和12之间发生的电弧，朝下拉向电弧滑槽73上。因此，电弧的这一头跳过该从导电板69的下端被转移到电弧滑槽73的空气隙，并在第一触点11移到它完全关断的位置时，继续沿此方向朝向这排金属板71行进;在这个过程中，电弧被深深地拉入到每个U形金属板71的槽中，用以迅速熄灭此电弧。用这样的装置，电弧可以马上从第二触点12转移到灭弧槽73上，除了延长或拉伸电弧以便加快熄弧外，还有效地避免了该触点被电弧打出凹痕。电弧气将通过断路器外壳1邻近灭弧槽70的下壁上的通气孔74向外流出断路器。

第三种实施方案（图8至11）

参照图8，上面显示了本发明的第三种最优实施方案;它除了遥控切换机构40的结构之外，与第一和第二种实施方案相似。手动切换机构20与第一、第二种方案完全一样，因此为了避免重复不再详述，并在此图中对相似的部件指定相同的标号。遥控切换机构是取一个单稳工作的极化电磁铁81的形式，如图10所示。它包括了一个绕在线圈架83上的绕组82;一个通过线圈架83轴向延伸的、并能轴向移动的衔铁84，而且该衔铁的一端与第二触点12的触点支架100相连接;靠着绕组82相反的一方，安装着的第一、第二轭铁86和87;以及一对放入轭铁86、87之间，用以同样接相反极性磁化它们的永久磁铁88。把每一个都是有一对平行侧边的，并由一个弯曲部分或中心部分所相接起来的U形结构的第一和第二轭铁86和87，按照如下的方式装配成电磁铁81。这就是该第一轭铁86的侧边，在衔铁84的纵向端部上，并在它的轴向端向外的轴向位置上延伸，从而形成相应的外磁极部分90;而该第二轭铁87的侧边，在靠近外磁极部分90的轴向朝里的位置上，并在绕组82的二个端面上延伸，从而形成相应的内磁极部分91。每个内磁极部分91与相邻的外磁极部分90相配合，从而在它们之间形成一个空气隙;在每个气隙里接受衔铁84任何一端上的一块极板92;这样一旦电磁铁81被激励或去除激励时，该衔铁84在二个位置之间是可以轴向移动的，并在每个位置上，极板92中的一块与这个相邻的外磁极部分90是毗连啮合着的。无论在线圈架83的哪一头以整体方式形成一个槽钢构件93;在它的侧壁顶上，安放第一轭铁86的每个侧边或外磁极部分90，从而使它们保持在适当的位置上，而在该槽钢构件93的底壁上，安放第二轭铁87的侧边或内磁极部分91，从而使它保持在适当位置上。

将其永久磁铁88放入要和它夹紧的第一、第二轭铁86、87的中间位置之间。这样就把第一、第二轭铁在垂直于该衔铁84轴向的方向上，并在电磁铁81的宽度尺寸范围之内的一个最大距离上分隔开来。换句话说，可以把相邻的一对内磁极部分91和外磁极部分90以一个比在第一、第二轭铁之间横向距离短得多的垂直距离上在轴向对齐;使得永久磁铁88能够让它的通量集中作用在外磁极部分90和内磁极部分91之间的每个垂直气隙上，而不致引起多大在第一和第二轭铁86和87中间部分之间横向起作用的漏磁通来。因此通过消除永久磁铁88不起作用的漏磁通，可以使上述结构的电磁铁81在更低的功率要求下有效地工作，而且体积也可以作得更加小巧。

一个内磁极部分91的尺寸要比另一个短很多，这样使得较短的内磁极部分91在电磁铁81去除激励时，对于吸引相邻的衔铁84的极板92，以保持衔铁84在适当位置上，就不再起作用了;因此使电磁铁81具有单稳工作的特性，只允许在图8所示的位置上才是稳定的;在这一位置上，衔铁84的上极板92与相邻的外极板92紧靠啮合;同时，为了完成永久磁铁88磁通量的磁路，它的下极板92以较大的距离与相邻的内磁极部分91相靠近。从衔铁84的下端向下伸出一个柱头94;它通过一个连接杆95与所说的触点支架100相连接;以致如图8所示，把触点支架100上的第二触点12保持在工作位置上;并当衔铁84处在其稳定位置上或其去除激励状态时，允许触点进行闭合和断开。当电磁铁81由于一个给定极性的遥控信号而被激励时，则驱动衔铁84轴向向下移动，致使把第二触点12启动到非工作位置上，如图11所示之;在这一位置上，第二触点与第一触点11脱开，不论第一触点11的位置如何都不能使触点进行闭合。上述的不工作位置是不稳定的位置，所以一旦电磁铁81去除激励，第二触点12就返回到图8的工作位置上。

以图7的第二实施方案中相似的方式，把第二触点12的触点支架100在第一枢轴101处以枢轴方式支撑在断路器外壳1上;而且在第二枢轴102处以枢轴连接方式连接到连向衔铁84的连接杆95上;这样就能带动触点支架100围绕第一枢轴101转动，一旦电磁铁81被去除激励和被激励时，就可使第二触点12在其工作与不工作位置之间移动。在这种实施方案中，触点支架100进一步还有一个固定第二触点12的可滑动的触点板103;并且把它通过象第一种实施方案的改型那样类似的压缩弹簧104与触点支架100连接起来。所引入的这个弹簧104是为了和上述这种改型中一样的目的，并且被安放在触点支架100的凹座里。

此外，本实施方案还包括了象在第二种实施方案中一样结构和工作特性的类似的灭弧槽70。

图12和图13表示了上述第三种实施方案的一个改型，除了电磁铁81′被设计成只有在第二触点12保持在其不工作位置上时，衔铁84才是稳定的之外，与第三种实施方案是一样的。它正好与第三种实施方案中的电磁铁81相反，那里面将第二触点保持在工作位置上时衔铁84才是稳定的。为此，把在绕组82下端的一个内磁极部分91作成比另一个内磁极91更短;这样使衔铁84下面的极板92在电磁铁81′去除激励后，将不会保持被向上吸引到相邻的更短的内磁极部分91上，而代替这样做的是被吸引到相邻的外磁极90上，用以把第二触点12保持在它的不工作位置上，如图13所示。这种状态一直持续到电磁铁81′再次被激励为止。从而使衔铁84沿轴向朝上移动，用以带动第二触点12进入如图12所示的工作位置。

第四种实施方案（图14至19）

参照图14，它表示了本发明的第四种实施方案。这个实施方案的断路器包括一个手动切换机构120和有别于前面各个方案中的不同型式的跳闸机构130的组合;还包括一个双稳工作方式的极化电磁铁作为遥控切换机构140。手动切换机构120负责以延时接通和快速断开的方式闭合和断开由第一、第二触点111和112组成的单独一组触点;并包括有一个手柄121，通过一个连动装置123与带有第一触点111的可动触臂122有效地连接起来。

所说的跳闸机构130包括有一个中间被枢轴方式装在断路器外壳110上的一个跳闸杆132，它被一个扭转弹簧133，以该附图上看是逆时针的方向驱策;一个双金属片131，其一端在机械上和电气上与接线端114相连接，并由一个可弯曲的金属编织条113与带有第一触点111的可动触臂122电连接。把手柄121在手枢轴116上以枢轴方式安装到断路器外壳110上，并被一个扭转弹簧124按顺时针方向或向关断位置的方向驱策。所说的连动装置123包括一个头以枢轴方式连接到手柄121，另一个头以枢轴方式连接到一个跳跃板126上的连杆125;跳跃板126的另一头与跳闸杆132下端的一个闩凸块134相啮合。该跳跃板126穿过绝缘材料做的联结件127的上面部分延伸，并且在它的中间部分可以靠着该联结件127转动;所说的跳跃板126在邻近跳闸杆132的另一端有一个可与该闩凸块134相啮合的闩端128。联结件127在断路器外壳110内壁上的一对平行肋片117之间沿垂直方向可以移动，并且它的下端与可动触臂122远离枢轴连接端的一头相啮合，并与可动触臂122一起被作用在可动触臂122上的扭转弹簧129向上加偏置压力。

在工作时，当手柄121如图14所示被移向它的大多数是反时针方向的位置或接通位置上时，所说的连动装置123动作，逐渐地顶着扭转弹簧129的偏置压力将可动触臂122向下推，用来以延时接通的方式使第一触点111进入到与第二触点112相接触的啮合。由于保持跳跃板126的闩端128与闩凸块134相啮合着，在这种状况下，连杆125将它的作用线加到手柄121上，用来继续以反时针方向驱策手柄121靠着断路器外壳110的壁上，从而使手柄121保持在它的接通位置上。另一方面，当手柄象图17所示那样朝它的多半是顺时针方向的位置或关断位置操作时，连杆125不再对跳跃板126的这一端加朝下的力，使它在闩端128与跳闸杆132的闩凸块134保持相啮合的情况下，由于弹簧129的偏置压力而向上移动，这就使连接件127和可动触臂122向上运动，以便使触点分离。在这种情况下，手柄121接受连杆125的作用线，因此以顺时针方向驱策它靠着外壳110的壁上，致使它保持在这一位置上。

在超载电流流过断路器时，双金属片131有逐渐地被加热，使它的上端偏转，结果以反时针方向转动跳闸杆132，从而使跳跃板126脱闩。在此瞬间，跳跃板126起响应，与联结件127及可动触臂122一起向上跳跃，如图18所示那样，迅速分离触点111和112。在跳闸机构130动作、释放触点后，弹簧129在图18的状态下，不再对手柄121施加它的驱策力;因此手柄121可以通过弹簧124的偏置压力返回到它的多半是反时针方向的位置或关断的位置，由于升高跳跃板126的枢轴，从而使它按反时针方向转动，直到闩头128重新与跳闸杆132的闩凸块134相啮合。在这种方式下，手动切换机构120返回到图17的关断位置。

所说的用作遥控切换机构的极化电磁铁141是双稳态的结构;借助这种结构，与电磁铁141有效地连接起来的第二触点112在它的工作和不工作位置上都是稳定的。电磁铁141除了把第二轭铁87的二个内磁极部分91设计成具有同样的尺寸外，与前面讲过的第三种实施方案在结构上是一样的。因此，对类似的部件指定类似的编号。由于在采用本实施方案的电磁铁141中加进相同内磁极91的装置，因此衔铁84在二个稳态位置之间是可移动的。在其每个位置上，衔铁84的上极板和下极板都吸引到相邻的外磁极部分90以及内磁极部分91上，从而完成永久磁铁磁通的磁路。所以，可以把与衔铁84有效地连接起来的第二触点112在不用继续激励电磁铁141的情况下保持在工作和不工作位置上。在衔铁84的下极板92上伸出的柱头150穿过外磁极部分90向下延伸，用以与触点支架151的一端相连接。该触点支架151在其中心以枢轴方式装在断路器外壳110上，并在它的另一端装有其第二触点112。该触点支架151通过一个金属编织条118与接线端115电连接。把一个压缩弹簧152放入柱头150和触点支架151之间，用来在触点之间提供一个最佳接触压力，并且象在前面图8的实施方案中一样，在触点进行闭合时，给出吸收冲击的作用。

在衔铁84上极板92上凸出一个销子153，它穿过外磁极部分90伸出去，与一个指示器155相啮合，用来驱动指示器。如图15最好地说明的那样，指示器155具有二个有一个角度错开的部分156和157，一个标有“接通”指示，另一个标有“关断”指示。把这个指示器155以枢轴转动地支持在可围绕它转动的一个水平轴158上，并沿一个方向，即图上看的顺时针方向上被一个扭转弹簧159驱策。所说的销子153与指示器是这样一种关系，使得当衔铁84向上移动，带动第二触点112进入它的不工作位置时，销子153便顶着弹簧159的偏置压力推动指示器155，从而转动它进入到通过如图19所示的断路器外壳110上壁上的一个窗口119可以在指示器上看到“关断”指示的位置上。借助干这种指示，在断路器附近的使用者能够知道断路器是对一个控制信号起响应产生遥控操作，用以将第二触点112移动到它的不工作位置或不能使触点闭合的位置上。当驱动衔铁84与销子153一起向下移动，用来使第二触点112进入到如图14，17和18所示的能使第二触点112与第一触点111相接触咬合和脱离开的工作位置上时，指示器155在弹簧159的作用下，相应地按相反的方向转动，进入到通过用来视觉指示这样的状态的窗口119，能够看到“接通”指示的位置上，在这一点上，要注意到，当用电磁铁141启动第二触点112向非工作位置上移动时，通过弹簧129，阻止该带有第一触点111的可动触臂122朝第二触点112运动，以致保持与第二触点112分开一个适当的距离。

Claims (12)

1、一个可遥控断路器包括：

单独一组第一、第二触点；

一个用于断开和接通这两个触点的手动切换机构；该手动切换机构包括一个可以在接通和关断位置之间运动的手柄以及一个带有第一触点的可动触臂；该臂与在接通状态和关断状态间启动的手柄有效地连起来，用以带动第一触点进入或脱离与第二触点的接触啮合；

一个与手动切换机构有效地连接起来的跳闸机构，致使在出现预定的故障电流流过断路器时使触点断开；

一个遥控切换机构，用于根据一个遥控信号，强制性地断开及闭合触点；

该断路器的特征在于该第二触点可以在一个工作位置和不工作位置之间移动；在工作位置上，第二触点与处在接通位置上的可动触臂上的第一触点处于电接触啮合；在不工作位置上，不论可动触臂处于什么状态，它都与第一触点分离开，并且第二触点与上述遥控切换机构有效地以这样方式的联接起来，致使后者接收到遥控信号时让第二触点在其工作与不工作位置之间运动。

2、一个如权利要求1所述的可遥控断路器，其特征在于上述遥控切换机构是一个具有永久磁铁装置和一个为使第二触点运动而与它有效地连接起来的衔铁的极化电磁铁;该永久磁铁装置以使第二触点向工作和不工作位置之一的方向吸引衔铁;而其电磁铁当遥控信号出现时被激励，用以由于磁化衔铁，使它具有大于、并相反于永久磁铁装置的磁通量而使第二触点向另一位置运动的方向驱动衔铁。

3、一个如权利要求2所述的可遥控断路器，其特征在于上述极化电磁铁是允许衔铁只在保持第二触点处于工作位置上是稳定的单稳形式，致使电磁铁去除激励时，第二触点由于衔铁被永久磁铁的吸引而移动到它的工作位置上。

4、一个如权利要求2所述的可遥控断路器，其特征在于上述极化电磁铁是使衔铁只在保持第二触点处在不工作位置上是稳定的单稳形式，使电磁铁在去除激励后第二触点由于衔铁被永久磁铁的吸引而移动到它的不工作位置上。

5、一个如权利要求2所述的可遥控断路器，其特征在于上述极化电磁铁是允许衔铁在保持第二触点处在工作位置和不工作位置的二个位置上都是稳定的双稳态形式。

6、一个如权利要求2所述的可遥控断路器，其特征在于上述极化电磁铁包括能够轴向移动、并为使第二触点在工作位置和不工作位置之间移动而与它有效地连接起来的衔铁;一个环绕该衔铁的绕组;靠在绕组相反的两侧安装的第一和第二轭铁，并且每个轭铁的中间部分与衔铁长度方向相平行，而且放入第一、第二轭铁中间部分之间、从而以相反极性磁化它们的永久磁铁;该第一轭铁的侧边在衔铁的轴向朝外的位置上，在该衔铁的纵向端部上延伸，从而形成各个外磁极部分;该第二轭铁的侧边在衔铁轴向朝外面、但在所说外磁极部分朝里面位置的纵向端部上延伸，从而形成各个内磁极部分，它们与相邻的外磁极靴相配合，从而在它们之间形成各自的空气隙，在此空气隙之内，将该衔铁的纵向端定位;因而在绕组附激励时驱动该衔铁沿着大于永久磁铁磁通和激励磁通的方向上移动，并在绕组去除激励后至少保持在一个稳定的位置上，而且在这个位置上，该衔铁以其纵向两个端部，分别紧靠邻近的外磁极部分和内磁极部分来完成永久磁铁的磁通通路。

7、一个如权利要求1所述的可遥控断路器，其特征在于上述手动切换机构包括一个以快闭、快断形式实现触点断开和闭合的过中心动作的弹簧。

8、一个如权利要求1所述的可遥控断路器，其特征在于上述手动切换机构包括一个将可动手柄与可动触臂互相连系的连动装置;一个用以使可动触臂进入关断状态的方向对连动装置加偏置压力的、并在操作手柄时以延时闭合方式实现触点闭合的偏压弹簧;以及将连动装置与上述跳闸机构连接起来的闩锁装置，使得当由手柄操作连动装置而使可动触臂进入接通状态时，保持连动装置抵着偏置弹簧的压力，致使可动触臂保持在其接通状态，并使跳闸机构启动时，将连动装置脱闩，从而通过偏置弹簧的作用，以快断方式将可动触臂从接通状态释放到关断状态。

9、一个如权利要求1所述的可遥控断路器，其特征在于将上述第二触点固定在一个触点支架上，该支架有一个为围绕它转动的第一枢轴和一个连接到其遥控切换机构输出端上的第二枢轴;以致由此驱动该接触支架使该第二触点在工作和不工作位置之间沿一条围绕第一枢轴的圆轨线运动。

10、一个如权利要求1所述的可遥控断路器，其特征在于将上述第二触点固定在一个压缩弹簧上;借助于此，将该第二触点与遥控切换机构联接起来。

11、一个如权利要求1所述的可遥控断路器，其特征在于包括了一个带有上述第二触点，并且一般与处在接通状态下的带有第一触点的可动触臂平行伸展的触点片，用以经过它通导一个与流过可动触臂的电流相反方向的电流，以便在触点附近产生一个电磁力;将该电磁力加到分高触点时在触点之间可能拉出来的电弧上，用以将电弧从触点上转移开;还包括一个置于断路器外壳中靠近处于关断状态下的可动触臂第一触点附近位置上的灭弧;该灭弧包括有一排间隔开的金属板，它的第一块板非常靠接近处于完全关断状态下的可动触臂上的第一触点，而它的最后一块板远离可动触臂，并且基本上沿掠过第一触点、超出第二触点以外的方向延伸，从而使它本身形成一个电弧滑槽;该电弧滑槽的中间部分与触点片的一端紧密靠近，而在它远离灭弧槽的一端与触点片电连接;以致使得分离触点时，由于上述电磁力的作用将上述电弧的一端从触点片上转移到该电弧滑槽上去;而且当可动触臂朝关断位置运动时，沿着该电弧滑槽，把该电弧导向上述灭弧槽中，从而熄灭该电弧。

12、一个如权利要求1所述的可遥控断路器，其特征在于该断路器装有一个对遥控信号作响应的指示器，用来对上述遥控切换机构的启动提供一个可视指示。

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