具有防误合闸功能的断路器

技术领域

本发明属于低压电器技术领域，具体涉及一种具有防误合闸功能的断路器。

背景技术

塑壳断路器因其优异的保护特性被广泛应用于低压供配电系统当中。塑壳断路器包括壳体，壳体内部设置有断路器的操作机构、触头组件、灭弧系统等零部件，断路器还具有手柄，手柄具有露出壳体外的操作把手部分和位于壳体内的与操作机构连接的驱动部分，手柄通过壳体上开设的操作孔将操作把手部分露出于壳体外，从而便于操作。

塑壳断路器的分闸、合闸动作是通过扳动手柄进行的，断路器的分合闸动作可以通过电动操作系统或人力操作两种方式进行，人力操作时，操作员可通过扳动手柄的操作把手部分，驱动断路器内部的操作机构，实现断路器的分闸操作、合闸操作以及断路器自动脱扣后的再扣操作。

在复杂的电网拓扑结构下，断路器必须得到合闸指示指令才能合闸，为符合该要求，需要设计一种带有防误合闸功能的断路器，从而避免误操作的发生。

鉴于上述已有技术，有必要对现有断路器结构加以合理的改进。为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务是要提供一种具有防误合闸功能的断路器，其只有接收到可合闸信号，才允许对手柄进行合闸操作，实现断路器合闸，达到准确合闸操作的目的。

本发明的任务是这样来完成的，一种具有防误合闸功能的断路器，包括手柄，驱动手柄进行断路器的分合闸操作，所述断路器还包括一限位装置，所述的限位装置包括电磁铁以及由电磁铁驱动的限位件，当限位件位于第一位置时，所述限位件位于手柄的运动轨迹上，止挡手柄向合闸位置运动；当电磁铁动作驱动限位件动作至第二位置时，所述限位件位于手柄的运动轨迹外，允许手柄向合闸位置运动。

在本发明的一个具体的实施例中，在限位件和电磁铁之间设有驱动杆，该驱动杆的一端与电磁铁相配合，另一端与限位件连接。

在本发明的一个具体的实施例中，所述驱动杆和限位件之间通过轴与槽配合连接。

在本发明的一个具体的实施例中，所述限位装置为断路器的内部附件，限位件由滑动设置在断路器的壳体内的限位板构成，所述电磁铁固定在壳体内，所述驱动杆转动设置在壳体内，所述驱动杆与壳体之间设有弹性件，壳体上设有止挡件一，驱动杆在弹性件的作用下使限位件保持向止挡件一运动的趋势，且使得限位件处于与止挡件一相抵靠的第一位置或与手柄相抵靠。

在本发明的一个具体的实施例中，所述限位装置为断路器的外部附件，所述限位装置还包括一固定在断路器外部且位于手柄一侧的壳罩，所述限位件由限位杆构成，所述壳罩上设有一用于供限位件作往复运动的通孔，所述电磁铁固定在罩壳内，所述驱动杆转动设置在壳罩内，驱动杆与罩壳之间设有弹性件，罩壳上设有止挡件二，驱动杆在弹性件的作用下使得限位件保持向壳罩外伸出的运动趋势，当驱动杆在弹性件和止挡件二的作用下，所述限位件处于第一位置，此时限位件伸出壳罩；当电磁铁作用于驱动杆时，此时限位件缩进壳罩内，所述限位件处于第二位置。

在本发明的一个具体的实施例中，在止挡件二和罩壳之间设有手柄随动板，手柄随动板可跟随手柄运动，所述手柄离开分闸位置时，手柄随动板阻挡限位件在弹性件的作用下向第一位置的运动。

在本发明的一个具体的实施例中，在所述壳罩上还设有一沿手柄的运动轨迹开设的运动孔，所述手柄随动件通过随动轴与手柄铰接，随动轴可跟随手柄在运动孔内动作。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的弹性件为扭簧，其中部套设在驱动杆的转动轴上，所述弹性件的两个弹簧脚分别抵靠在驱动杆上和壳体上。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的弹性件为扭簧，其中部套设在驱动杆的转动轴上，所述弹性件的两个弹簧脚分别抵靠在驱动杆上和罩壳上。

本发明由于采用了上述结构，具有的有益效果：第一、本技术方案中的限位件在第一位置时，位于手柄的运动路径上，止挡手柄向合闸位置运动，限位件在第二位置时，限位件位于手柄的运动轨迹外，允许手柄向合闸位置运动，所以，只有接收到可合闸信号时，才能促动限位件从第一位置移动到第二位置，才允许对手柄进行合闸操作，实现断路器合闸，达到准确合闸操作的目的；第二、该结构对可合闸信号响应灵敏，避免误操作的产生，保障了断路器的安全性。

附图说明

图1为本发明所述断路器一实施例中限位件位于第一位置时，断路器的外部示意图。

图2为本发明所述断路器一实施例中限位件位于第一位置时，手柄、限位件、操作孔的配合示意图。

图3为本发明所述断路器一实施例中限位件位于第一位置时，限位件、驱动杆、电磁铁在断路器内部的示意图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为本发明所述断路器一实施例中限位件位于第二位置时，操作孔、限位件、驱动杆、电磁铁在断路器内部的示意图。

图6为本发明所述断路器一实施例中限位件位于第二位置时，操作孔、限位件、驱动杆、电磁铁在断路器内部的剖面图。

图7为本发明所述断路器另一实施例中限位件位于第一位置时，断路器的外部示意图。

图8为本发明所述断路器另一实施例中限位件位于第一位置时，罩壳内部结构示意图。

图9为本发明所述断路器另一实施例中限位件位于第一位置时，罩壳外部结构示意图。

图10为图9的B-B剖视图。

图11为本发明所述断路器另一实施例中限位件位于第二位置时，罩壳外部结构示意图。

图12为图11的C-C剖视图。

图中：1.壳体、11.操作孔、12.止挡件一、13.滑动轨道、14.转动轴、15.限位壁；100.基座、200.盖、201.小盖；2.手柄；3.限位件、31.连接轴、32.翻边；4.驱动杆、41.弹性件、411.弹簧脚一、412.弹簧脚二、42.长槽；5.电磁铁、51.动铁芯、511.顶杆、52.静铁芯、53.弹簧、54.线圈；300.壳罩、301.运动孔、302.通孔、303.止挡件二；6.手柄随动板、61.随动轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以对应附图所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。

请参阅图1、图2，本发明涉及一种具有防误合闸功能的断路器，包括壳体1，所述壳体1通常由基座100和盖200构成，所述盖200盖置在基座100上。所述壳体1内部设置有断路器的操作机构、触头组件、灭弧系统等零部件。断路器还具有手柄2，所述手柄2具有露出壳体1外的操作把手部分和位于壳体1内的与操作机构连接的驱动部分，手柄2通过盖200上开设的操作孔11露出于壳体1。

如图1、图2所示，操作员可通过扳动手柄2的操作把手部分驱动断路器内部的操作机构，实现断路器的分闸操作、合闸操作、以及断路器自动脱扣后的再扣操作。对应断路器的分闸、合闸状态，手柄2相对于壳体1也具有分闸位置和合闸位置，此外，手柄2相对于壳体1还有脱扣位置和再扣位置。所谓的脱扣位置是指：线路发生故障时，断路器自动跳闸，带动手柄到达脱扣位置。所谓的再扣位置是指：断路器脱扣后，如需进行合闸，需将断路器再扣，此位置是不稳定位置，接近分闸位置，再扣动作完成后，手柄将稳定在分闸位置。因此，所述的操作孔11是一个矩形槽，需容纳手柄2在再扣动作、分闸位置、脱扣位置、合闸位置之间运动。

如图2至图6所示，为了防止手柄2错误地进行合闸动作，造成安全事故，本专利提出了限位装置，包括限位件3和电磁铁5，所述的限位件3由电磁铁5驱动，当限位件3位于第一位置时，所述限位件3位于手柄2的运动轨迹上，止挡手柄2向合闸位置运动，当电磁铁5动作驱动限位件3动作至第二位置时，所述限位件3位于手柄2的运动轨迹外，允许手柄2向合闸位置运动。进一步的，在限位件3和电磁铁5之间还可设有驱动杆4，其一端与电磁铁5相配合，另一端与限位件3连接。当电磁铁5动作时，电磁铁5驱动驱动杆4动作，驱动杆4动作带动限位件3从第一位置移动到第二位置，即运动到手柄2的运动轨迹外。更进一步的，所述驱动杆4和限位件3之间通过轴与槽配合连接，具体的，所述驱动杆4的一端设有长槽42，所述的限位件3上设有连接轴31，所述连接轴31容设在长槽42内。

下面通过以下实施例对断路器的防止手柄2误合闸的结构进行详细介绍。

实施例1

本实施例的限位装置为断路器的内部附件，即实现防止误合闸功能的零部件均设置在断路器内部。盖200上部可单独设置一小盖201，用于封盖上述零部件，当然小盖201也可以与盖200一体构成。本实施例中所述的限位件3由滑动设置在盖200内的限位板构成。

如图3、图4所示，本实施例中的小盖201的内表面设有滑动轨道13，用于对限位件3的运动进行导向，在本实施例中，限位件3在滑动轨道13构成的滑槽内的滑动方向与手柄2在操作孔11内的运动方向垂直。

如图3至图6所示，所述的驱动杆4在弹性件41的作用下具有逆时针旋转的趋势，当手柄2处于分闸位置时，驱动杆4在弹性件41的作用下逆时针运动，继而带动与其连接的限位件3向左运动，而限位件3被设置在盖200上的止挡件一12限位。为了保证有效的止挡，限位件3的左侧端部折设有翻边32，如图3和图5所示，所述翻边32用于与止挡件一12配合。此时限位件3位于第一位置，即停止在手柄2合闸运动方向的前方，阻挡手柄2向合闸位置的方向运动，防止进行合闸操作。

如图4所示，本实施例所述的弹性件41为扭簧，其中部套设在驱动杆4的转动轴14上，所述小盖201内的靠近转动轴14的位置固定有限位壁15。所述弹性件41的两个弹簧脚分别为抵靠在驱动杆4上的弹簧脚一411和抵靠在限位壁15上的弹簧脚二412。

如图3、图5、图6所示，断路器内部的电磁铁5固定在限位壁15上，不限于上述固定方式，只要固定在小盖201内，并能与驱动杆4相作用。所述电磁铁5包括动铁芯51、静铁芯52、线圈54和设置在动铁芯51与静铁芯52之间的弹簧53，参见图6，动铁芯51的左侧端部延设有顶杆511，用于与驱动杆4相作用。

请继续参阅图1至图6，本实施例所述的具有防误合闸功能的断路器的工作过程是：

如图3所示，在弹性件41作用下，驱动杆4作用于限位件3的连接轴31，限位件3的翻边32抵靠在止挡件一12上，此时限位件3位于第一位置，限位件3位于手柄2的运动轨迹上，止挡手柄2向合闸位置运动。

当故障采集系统判断线路正常并发出可合闸信号后，电磁铁5的线圈54通电，动铁芯51克服弹簧53的作用向静铁芯52吸合，顶杆511推动驱动杆4克服弹性件41的作用，驱动杆4顺时针旋转运动，带动限位件3向右运动，退出操作孔11，限位件3到达第二位置，限位件3位于手柄2的运动轨迹外，允许手柄2向合闸位置运动，用户可以扳动手柄2进行合闸操作。在扳动手柄2向合闸位置运动过程中，手柄2离开分闸位置后，手柄2位于操作孔11内时，手柄2阻挡了限位件3在弹性件41的作用下向第一位置运动，此时即使合闸信号消失，电磁铁5的推动力消除，限位件3也不会在弹性件41和驱动杆4的作用下伸出到操作孔11的下方，而是与手柄2相抵靠。因此，手柄2离开了分闸位置，由于手柄2对限位件3的反止挡，使得手柄2可在除分闸位置外的其它位置之间自由动作，实现对断路器的正常操作。当手柄2被操作至分闸位置后，限位件3失去了手柄2对其的反止挡后，在弹性件41对驱动杆4的作用下，使得限位件3自动回复至第一位置，即位于手柄2向合闸位置方向运动的运动轨迹上。

根据实施例1所述的结构，所述电磁铁5和限位件3之间不限于上述通过驱动杆4传动动作的实施例，也可以由电磁铁5的动作直接作用于限位件3。所述限位件3在第一位置上的稳定，不限于上述通过止挡件一12的方式，也可以通过在盖200设置一个止挡块，作用在驱动杆4上来实现。电磁铁5的设置位置不限于上述盖200上，可以在基座100或者壳体1的其他位置。

实施例2

本实施例的限位装置为断路器的外部附件。该限位装置具有壳罩300，实现防止误合闸功能的零部件均设置在壳罩300内部，而壳罩300固定在断路器外部，具体位于盖200上且位于手柄2一侧，如图7、图8、图10、图12所示，所述限位件3由限位杆构成，所述壳罩300上设有一用于供限位件3作往复运动的通孔302、一沿手柄2的运动轨迹开设的运动孔301。所述电磁铁5固定在罩壳300内，所述驱动杆4转动设置在壳罩300内，驱动杆4与罩壳300之间设有弹性件41，所述电磁铁5和驱动杆4的连接方式与实施例1相同。本实施例所述的弹性件41也为扭簧，其中部套设在驱动杆4的转动轴14上，所述壳罩300内的靠近转动轴14的位置固定有限位壁15。所述弹性件41的两个弹簧脚分别抵靠在驱动杆4上和限位壁15上。罩壳300上设有止挡件二303，在止挡件二303和罩壳300之间设有手柄随动板6，所述手柄随动板6通过随动轴61与手柄2铰接，随动轴61可跟随手柄2在运动孔301内动作。驱动杆4在弹性件41的作用下使得限位件3保持向壳罩300外伸出的运动趋势，当驱动杆4在弹性件41和止挡件二303的作用下，所述限位件3处于第一位置，此时限位件3伸出壳罩300；当电磁铁5作用于驱动杆4时，此时限位件3缩进壳罩300内，所述限位件3处于第二位置。本实施例其余部件及其相互之间的连接结构均与实施例1相同。

请继续参阅图7至图12，本实施例所述的具有防误合闸功能的断路器的工作过程是：

如图9、图10所示，在弹性件41作用下，驱动杆4的与限位件3连接的一端抵靠在止挡件二303上，此时限位件3位于第一位置，限位件3伸出壳罩300，限位件3位于手柄2的运动轨迹上，止挡手柄2向合闸位置运动，此时，手柄随动板6位于图10所示的左侧位置。

当故障采集系统判断线路正常并发出可合闸信号后，电磁铁5的线圈54通电，动铁芯51克服弹簧53的作用向静铁芯52吸合，顶杆511推动驱动杆4克服弹性件41的作用，在图10所示位置下，驱动杆4逆时针旋转运动，带动限位件3向下运动，缩进壳罩300内，限位件3到达第二位置，参见图12，限位件3位于手柄2的运动轨迹外，允许手柄2向合闸位置运动，用户可以扳动手柄2进行合闸操作。在扳动手柄2向合闸位置运动过程中或者手柄2到达合闸位置时，如图11、图12所示，此时手柄2离开分闸位置，手柄随动板6随手柄2的动作运动至右侧位置，阻挡了限位件3在弹性件41的作用下向第一位置运动，此时即使合闸信号消失，电磁铁的推动力消除，限位件3也不会在弹性件41和驱动杆4的作用下伸出壳罩300。因此，手柄2离开了分闸位置，由于手柄随动板6对限位件3的反止挡，使得手柄2可在除分闸位置外的其它位置之间自由动作，实现对断路器的正常操作。