一種可快速分斷的小型斷路器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002]小型斷路器是低壓配電工業(yè)與民用設(shè)備中的重要電器元件，多應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)的末端。目前，國內(nèi)外小型斷路器均采用熱磁式技術(shù)原理及方案實現(xiàn)其對電流過載和短路的保護特性，不但能耗高，保護特性不可調(diào)節(jié)，不能適應(yīng)電動機保護，而且短路分斷能力低，不能實現(xiàn)對系統(tǒng)的選擇性保護要求，供電可靠性低。
[0003]隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)和電網(wǎng)用戶端的智能化，對末端配電系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求，客觀上推動了小型斷路器實現(xiàn)智能化的需求。為了實現(xiàn)末端配電系統(tǒng)選擇性保護的要求，近年來出現(xiàn)了不同結(jié)構(gòu)的小型斷路器，如采用內(nèi)部雙回路觸頭結(jié)構(gòu)產(chǎn)品可以實現(xiàn)部分選擇性要求。但其保護特性單一且不可調(diào)節(jié)，不能實現(xiàn)電動機保護，而且仍采用傳統(tǒng)的發(fā)熱元件感知過載電流的保護脫扣方式，未能解決本身的能源損耗的問題。另外，現(xiàn)有的小型漏電斷路器是由小型斷路器拼裝漏電脫扣模塊組成的，由于漏電脫扣模塊寬度較大，使得小型漏電斷路器的寬度模數(shù)大幅增加，因而配電箱體積相對較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用在配電系統(tǒng)末端的、體積小、能耗低，能夠?qū)崿F(xiàn)末端配電系統(tǒng)選擇性保護且短路分斷能力高的可快速分斷的小型斷路器。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0006]一種可快速分斷的小型斷路器，包括小型斷路器本體、電流互感器CT1、零序電流互感器CT2和智能控制器模塊，所述電流互感器CT1、零序電流互感器CT2跨裝在小型斷路器本體主回路出線端，智能控制器模塊并裝在小型斷路器本體旁側(cè)，電流互感器CT1、零序電流互感器CT2分別與智能控制器模塊的不同輸入端用信號排線連接；
所述小型斷路器本體內(nèi)設(shè)置有主滅弧室、靜觸頭、動觸頭、脫扣機構(gòu)、磁脫扣推桿以及手柄，其中靜觸頭和動觸頭之間采用轉(zhuǎn)動鉸鏈式斥力結(jié)構(gòu)，所述動觸頭通過銷軸安裝在脫扣機構(gòu)上，磁脫扣推桿設(shè)置在脫扣機構(gòu)的下方；所述脫扣機構(gòu)上還設(shè)置有用于將動觸頭壓緊在靜觸頭上的扭簧；
所述智能控制器模塊中設(shè)置有控制小型斷路器開關(guān)斷開的分勵脫扣器。
[0007]上述可快速分斷的小型斷路器，所述脫扣機構(gòu)包括鎖扣、動觸頭搖臂、跳扣、連桿以及拉簧，鎖扣和動觸頭搖臂均通過銷軸A設(shè)置在斷路器殼體的支架上，磁脫扣推桿設(shè)置在鎖扣下方的斷路器殼體上；所述跳扣通過銷軸B鉸接在動觸頭搖臂靠近手柄的一端，跳扣與手柄之間通過連桿活動連接；動觸頭搖臂的另一端通過銷軸C鉸接動觸頭的尾端；所述拉簧連接在動觸頭搖臂位于銷軸A和銷軸B之間的部位與斷路器殼體遠端的支撐軸之間；
所述脫扣機構(gòu)上還設(shè)置有扭簧；扭簧通過銷軸C安裝于動觸頭和動觸頭搖臂上，動觸頭的頭部與靜觸頭在無電流流過時在扭簧作用下緊密接觸。
[0008]上述可快速分斷的小型斷路器，所述動觸頭搖臂為無電流流過的順應(yīng)動觸頭長度方向的平板型長條狀結(jié)構(gòu)，長條狀動觸頭搖臂靠近跳扣的一端設(shè)置為倒U結(jié)構(gòu)，跳扣的頂端鉸接在長條狀動觸頭搖臂倒U結(jié)構(gòu)的外側(cè)支臂上，連桿連接在跳扣的下部。
[0009]上述可快速分斷的小型斷路器，所述鎖扣的主體為工字型結(jié)構(gòu)，長條狀動觸頭搖臂疊放在鎖扣的工字型結(jié)構(gòu)中；所述工字型鎖扣下橫桿靠近手柄的一端設(shè)置有與跳扣底端相搭接的凹臺面，下橫桿的另一端下端面與磁脫扣推桿相應(yīng)；所述工字型鎖扣的中部豎桿底端通過銷軸A鉸接在殼體支架上，工字型鎖扣中部豎桿的外側(cè)端面為與動觸頭鉸接端相配裝的內(nèi)凹的弧形結(jié)構(gòu)。
[0010]上述可快速分斷的小型斷路器，所述靜觸頭至少包含一段與動觸頭相平行的平直段，靜觸頭平直段和動觸頭中的電流方向相反，靜觸頭平直段的長度大于等于故障初期動觸頭和靜觸頭中流過短路電流時產(chǎn)生使動觸頭與靜觸頭相斥開的斥力所需要的長度。
[0011]上述可快速分斷的小型斷路器，所述小型斷路器還設(shè)置有副滅弧室。
[0012]上述可快速分斷的小型斷路器，所述智能控制器模塊包括微處理器、輸出信號放大器和輸入信號放大器，輸入信號放大器的輸入端分別連接電流互感器CTl和零序電流互感器CT2的輸出端，輸入信號放大器的輸出端連接微處理器的輸入端口，所述輸出信號放大器的輸入端連接微處理器的輸出端口，輸出信號放大器的輸出端接分勵脫扣器。
[0013]上述可快速分斷的小型斷路器，所述智能控制器模塊還包括報警顯示燈LED和整定編碼開關(guān)KB，所述整定編碼開關(guān)KB的輸出端連接接微處理器的輸入端口，報警顯示燈LED的輸入端連接微處理器的輸出端口。
[0014]上述可快速分斷的小型斷路器，所述整定編碼開關(guān)KB為鍵盤矩陣。
[0015]上述可快速分斷的小型斷路器，所述智能控制器模塊由外置在小型斷路器本體上的電流互感器CTl供電。
[0016]由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的技術(shù)進步如下。
[0017]本發(fā)明應(yīng)用在配電系統(tǒng)末端，能夠?qū)崿F(xiàn)過載保護、電流不平衡保護、短路短延時保護以及短路瞬時保護，提高了短路分斷能力，可快速分斷，不但解決了小型斷路器實現(xiàn)選擇性保護的問題，也解決了參數(shù)不可調(diào)整的問題，可直接控制和保護電動機，同時還具備漏電、接地等保護功能，相對于通過發(fā)熱元件和電磁元件實現(xiàn)保護的傳統(tǒng)技術(shù)，可以實現(xiàn)節(jié)能的效果。本發(fā)明通過智能化模塊設(shè)計，不但具備多種保護功能，同時減小了產(chǎn)品尺寸，大大降低了配電設(shè)備的制造成本。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明開關(guān)閉合狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明開關(guān)斥開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明開關(guān)斷開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5本發(fā)明的電氣原理圖；
圖6為本發(fā)明所述智能控制器模塊的電原理圖；
圖7為本發(fā)明所述脫扣機構(gòu)的放大圖。
[0019]圖中各標號表示為:1、小型斷路器本體；2、智能控制器模塊；3、電流互感器CTl ;4、零序電流互感器CT2 ;5、報警顯示燈LED ;6、整定編碼開關(guān)KB ； 7、主滅弧室；8、靜觸頭；9、動觸頭；10、扭簧；11、脫扣機構(gòu)；11_1鎖扣；11_2動觸頭搖臂；11_3跳扣；11_4連桿；11-5拉簧；12、磁脫扣推桿；13、手柄；14、副滅弧室；CPU、微處理器；ZQ、整流橋；IF、輸入信號放大器；FD、輸出信號放大器；TK、分勵脫扣器；
Α、銷軸Α，B、銷軸B，C、銷軸C，D、鎖扣與跳扣搭接點。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0021]本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括小型斷路器本體1、電流互感器CT1、零序電流互感器CT2和智能控制器模塊2，電流互感器CT1、零序電流互感器CT2跨裝在小型斷路器本體主回路出線端，智能控制器模塊并裝在小型斷路器本體旁側(cè)，電流互感器CT1、零序電流互感器CT2分別與智能控制器模塊的不同輸入端用信號排線連接。本發(fā)明中的小型斷路器本體可以是1、2、3、4極，在本實施例中為3極。
[0022]小型斷路器本體內(nèi)設(shè)置有滅弧室、開關(guān)機構(gòu)以及磁后備保護脫扣器；滅弧室包括主滅弧室7和副滅弧室14，開關(guān)機構(gòu)包括靜觸頭8、動觸頭9、扭簧10以及手柄13 ;磁后備保護脫扣器包括脫扣機構(gòu)11、磁脫扣推桿12和線圈。
[0023]脫扣機構(gòu)11的結(jié)構(gòu)如圖7所示，包括鎖扣11-1、動觸頭搖臂11-2、跳扣11_3、連桿11-4以及拉簧11-5。鎖扣11-1和動觸頭搖臂11-2均通過銷軸A設(shè)置在斷路器殼體的支架上，磁脫扣推桿12設(shè)置在鎖扣11-1下方的斷路器殼體上，用于在線圈得電時，驅(qū)動鎖扣繞銷軸A順時針旋轉(zhuǎn)。跳扣11-3通過銷軸B鉸接在動觸頭搖臂11-2靠近手柄13的一端，跳扣11-3能夠雙向轉(zhuǎn)動，跳扣11-3與手柄13之間通過連桿11-4活動連接；動觸頭搖臂11-2的另一端通過銷軸C鉸接動觸頭9的尾端。拉簧11-5連接在動觸頭搖臂11-2位于銷軸A和銷軸B之間的部位與斷路器殼體遠端的支撐軸之間，拉簧為動觸頭搖臂11-2提供一定拉力。
[0024]本發(fā)明的脫扣機構(gòu)11上還設(shè)置有扭簧10 ;扭簧10通過銷軸C安裝于動觸頭9和動觸頭搖臂11-2上，動觸頭9的頭部與靜觸頭8在正常合閘時在扭簧作用下緊密接觸并流過正常電流。
[0025]本發(fā)明的動觸頭搖臂11-2為無電流流過的順應(yīng)動觸頭9長度方向的平板型長條狀結(jié)構(gòu)，長條狀動觸頭搖臂11-2與動觸頭9、鎖扣11-1相鉸接的位置設(shè)置為朝向?qū)挾确较蜓由斓耐馔範罨⌒谓Y(jié)構(gòu)；長條狀動觸頭搖臂11-2靠近跳扣的一端設(shè)置為倒U結(jié)構(gòu)，跳扣11-3的頂端鉸接在長條狀動觸頭搖臂倒U結(jié)構(gòu)的外側(cè)支臂上，連桿11-4連接在跳扣11-3的下部；長條狀動觸頭搖臂11-2倒U結(jié)構(gòu)的上底部設(shè)置有與鎖扣11-1外端部相配合的弧形觸角。
[0026]鎖扣11-1的主體為工字型結(jié)構(gòu)，長條狀動觸頭搖臂11-2疊放在鎖扣11-1的工字型結(jié)構(gòu)中，不僅要保證動觸頭搖臂在鎖扣內(nèi)能夠做微量上下轉(zhuǎn)動，在銷軸A上裝有一個小扭簧(圖中未顯示)，使得鎖扣與動觸頭搖臂正常情況下在鎖扣的上橫桿前端接觸并使動觸頭搖臂限位，還要保證在長條狀動觸頭搖臂11-2及動觸頭9未脫扣動作之前，鎖扣11-1能夠在磁脫扣推桿4的推動下克服小扭簧反力產(chǎn)生順時針微量轉(zhuǎn)動，從而使得鎖扣11-1與跳扣11-3在D點脫開，致使整體開關(guān)機構(gòu)脫扣、斷開。
[0027]工字型鎖扣11-1包括上橫桿、中部豎桿以及下橫桿。上橫桿內(nèi)端面和下橫桿內(nèi)端面分別為與動觸頭搖臂11-2的外凸狀弧形結(jié)構(gòu)相配合內(nèi)凹狀弧形結(jié)構(gòu)，工字型鎖扣11-1下橫桿靠近手柄13的一端設(shè)置有與跳扣11-3底端相搭接的凹臺面，下橫桿的另一端下端面與磁脫扣推桿12位置相應(yīng)；工字型鎖扣11-1的中部豎桿底端通過銷軸A鉸接在殼體支架上。中部豎桿的外側(cè)端面為與動觸頭鉸接端相配裝的內(nèi)凹的弧形結(jié)構(gòu)。
[0028]靜觸頭8和動觸頭9之間采用轉(zhuǎn)動鉸鏈式斥力結(jié)構(gòu)。靜觸頭8至少包含一段與動觸頭相平行的平直段，靜觸頭8平直段和動觸頭9中的電流方向相反，靜觸頭8平直段的長度大于