一种远控断路器

技术领域

本发明涉及供电技术领域，尤其涉及一种远控断路器。

背景技术

远控断路器一般是指传统的塑壳断路器(MCCB)、家用及类似场所用途断路器(MCB)及家用及类似场所用途带过电流保护的剩余电流断路(RCBO)与远程控制功能单元模块(RCV)的组合，使其能接收控制信号或命令，从而使其能够在远程(异地)控制完成“合闸”或“分闸”的操作的三种新型式断路器(RC-MCB、RC-MCCB、RC-RCBO)的统称。

远控断路器的“合闸”及“分闸”的操作过程是由远控单元(RCV)中的作动机构(包括按照传动关系依次设置的直流微电机、蜗杆—蜗轮、减速副、齿轮减速副及扇形齿轮传动副)带动手柄动作完成，即基于控制信号使直流微电机正转或反转，实现手柄动作并切换于“合闸”及“分闸”位置。

然而，在上述“合闸”及“分闸”的操作过程中，如遇控制信号中断消失(如控制停电等)，作动机构停止运动，由于蜗轮蜗杆传动副的“自锁”特性，手柄的手动操作不能带动扇形齿轮传动副、齿轮减速副、减速副、蜗轮-蜗杆作正反向旋转，即远控断路器会被锁死在“合闸”或“分闸”的过程中间。

此状态下，远控断路器的动、静触头已从“合闸”或“分闸”的位置移动，此时，一种情况是，动、静触头处于非接触状态，但动、静触头之间的电气间隙已减少，不能满足电路隔离之要求，如有非专业人员去检修电路或设备，就有遭至电击的危险。另一种情况是，动、静触头已接触(假接触)，但在远控断路器未完成“合闸”之前，动、静触头压力偏离原设计要求，即触头压力偏小，接触电阻增加，此时主回路通电(未停主电路电源或主电恢复供电)，负载电流会导致触头发热烧损。

为此，用于人身电击保护的(远控)家用及类似场所用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RC-RCBO)标准规定，在远程控制过程中，若突遇停电的情况下要求其仍能完成“分闸”或“合闸”过程，以避免上述危险情况。现有的做法是在远控功能单元(RCV)增加一套储能装置(如电容)，以在远控断路器遇控制信号中断消失后，储能装置可继续驱动电机完成“分闸”或“合闸”过程，但该做法不仅会增加远控断路器的生产成本，同时也不可避免的会增大远控断路器的体积，对运输、安装等各生产及使用环节带来不便。

因此，上述问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种远控断路器，该远控断路器可以在远程控制信号中断消失后完成“分闸”或“合闸”动作，且不会增加远控断路器的生产成本及体积。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种远控断路器，包括壳体、活动连接于所述壳体的手柄和设置于所述壳体内部的作动机构，所述作动机构能接收外部控制信号，以驱动所述手柄切换于合闸位置及分闸位置，所述作动机构包括电机、轴接于所述电机的转轴的蜗杆及传动连接于所述蜗杆及所述手柄之间的传动组件，所述蜗杆远离所述电机的一端设置有操作头，所述操作头能够被外部操作工具驱动旋转，并带动所述蜗杆同步旋转。

作为优选，所述壳体上设置有与所述操作头正对的通孔，所述操作头背向所述蜗杆的一端容置于所述通孔。

作为优选，所述壳体上设置有能够开放或闭合所述通孔的弹性薄膜。

作为优选，所述壳体上设置有与所述操作头正对的通孔，所述操作头背向所述蜗杆的一端伸出所述通孔。

作为优选，所述操作头伸出所述通孔的外周设置有防滑纹。

作为优选，所述操作头与所述蜗杆之间设置有离合组件，所述离合组件被配置为使所述操作头及所述蜗杆相分离以独立动作，或使所述操作头及所述蜗杆相嵌合以同步动作。

作为优选，所述离合组件包括：

第一嵌合部和第二嵌合部，分别设置于所述操作头与所述蜗杆相对的端面，所述第一嵌合部和所述第二嵌合部能够嵌合，以在所述操作头转动时能带动所述蜗杆同步转动；及

弹簧，设置于所述第一嵌合部和所述第二嵌合部之间，所述弹簧能在所述操作工具朝向所述蜗杆施加压力时收缩变形，以使所述第二嵌合部能够朝向所述第一嵌合部移动并与所述第一嵌合部嵌合，并在所述压力撤销时恢复变形以使所述第二嵌合部复位并保持于与所述第一嵌合部分离。

作为优选，所述弹簧的两端与所述操作头及所述蜗杆固定连接；或，所述弹簧被所述壳体保持于其两端分别与所述操作头及所述蜗杆抵接。

作为优选，所述第一嵌合部和所述第二嵌合部设置为使所述操作头仅能单向转动所述蜗杆的单向棘齿结构。

作为优选，所述操作头与所述蜗杆形成为一体式结构。

本发明的有益效果：

本发明提供的远控断路器可以在远程控制信号意外中断消失后，可借助操作工具手动完成“分闸”及“合闸”动作，操作过程无需开启壳体，“分闸”及“合闸”动作的操作简单，无需专业知识，且操作过程无电击危险，此外，由于该远控断路器的改进主要在于部分部件的结构改动，无需额外增加储能装置及与储能释放相关的控制电路，不增加远控断路器的生产成本及体积。

附图说明

图1是本发明实施例中的远控断路器的结构示意图；

图2是本发明实施例中的远控断路器移出部分壳体后的结构示意图；

图3是本发明实施例中的作动机构驱动手柄处于分闸位置时的结构示意图；

图4是本发明实施例中的作动机构驱动手柄处于合闸位置时的结构示意图；

图5是本发明实施例中的作动机构驱动手柄处于中间位置时的结构示意图；

图6是本发明实施例中的离合组件处于嵌合位置时的结构示意图；

图7是本发明实施例中的离合组件处于分离位置时的结构示意图。

图中：

1、壳体；11、通孔；2、手柄；3、作动机构；31、电机；32、蜗杆；321、操作头；33、传动组件；331、蜗轮减速副；332、齿轮减速副；333、扇形齿轮传动副；34、离合组件；341、第一嵌合部；342、第二嵌合部；343、弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

请参阅图1和图2，本实施例提供了一种远控断路器，该远程断路器包括壳体1、活动连接于壳体1的手柄2和设置于壳体1内部的作动机构3，作动机构3能接收外部控制信号，以驱动手柄2切换于合闸位置及分闸位置，实现电能分配。

本实施例中，作动机构3包括电机31、轴接于电机31的转轴的蜗杆32及传动连接于蜗杆32及手柄2之间的传动组件33，蜗杆32远离电机31的一端设置有操作头321，操作头321能够被外部操作工具驱动旋转，并带动蜗杆32同步旋转，从而可以直接手动驱动蜗杆32旋转，并借由传动组件33驱动手柄2移动至合闸位置或分闸位置。

借由上述结构，该远控断路器可以在远程控制信号意外中断消失后，手动完成“分闸”及“合闸”动作，操作过程无需开启壳体1，“分闸”及“合闸”动作的操作简单，无需专业知识，且操作过程无电击危险，此外，由于该远控断路器的改进主要在于部分部件的结构改动，无需额外增加储能装置及与储能释放相关的控制电路，不增加远控断路器的生产成本及体积。

可以理解的是，当该远控断路器因故障跳闸而被远程控制的上位机系统平台锁定时，经专业人员检修恢复正常后，通过上述操作方法，可以就地操作恢复合闸供电。又如，当远程平台的管理人员因限止该远控断路器下游电器用电等原因，经分闸操作，锁定该远程断路器，经专业人员现场评估可恢复供电时，也可通上述操作，就地恢复供电。

并且，可选地，上述结构也可应用于现有的RC-RCBO等设置有储能装置的远控断路器中，以在储能装置的储能不足或失效时，采用上述手动操作，恢复远程断路器的“分闸”或“合闸”操作的功能。

请参阅图3和图4，本实施例中，传动组件33包括依次连于蜗杆32及手柄2之间的蜗轮减速副331、齿轮减速副332及扇形齿轮传动副333，蜗轮减速副331具体包括与蜗杆32啮合的蜗轮及与蜗轮一体同轴设置的第一直齿轮，第一直齿轮的齿数小于蜗轮齿数，齿轮减速副332包括一体同轴设置的第二直齿轮和第三直齿轮，以及一体同轴设置的第四直齿轮和第一扇形齿轮，第二直齿轮与第一直齿轮啮合，第三直齿轮的齿数小于第二直齿轮齿数，第四直齿轮与第三直齿轮啮合，扇形齿轮传动副333包括与第一扇形齿轮啮合的第二扇形齿轮，第二扇形齿轮与手柄2一体同轴设置。

操作头321背离蜗杆32的端面可以设置“一”字、“十”字、六角等形状的凹槽或凸台，并在壳体1上开设通孔11，使蜗杆32、操作头321及通孔11三者同轴设置，从而在远程控制信号意外中断消失后，操作者可对应采用与操作头321形状适配的工具与操作头321啮合，通过手动正向或反向旋转工具，带动蜗杆32旋转并使作动机构3带动手柄2完成“分闸”(即图2所示状态)或“合闸”(即图3所示状态)操作，使远控断路器的手柄2自图5所示的介于“分闸”位置及“合闸”位置之前的中间位置恢复至正常状态。

具体而言，请再次参阅图1和图2，壳体1上设置有与操作头321正对的通孔11，操作头321背向蜗杆32的一端容置于通孔11，即操作头321位于通孔11的外边缘以内，使该设置于外壳上的通孔11兼作为蜗杆32的轴座，增加蜗杆32的刚性。可选地，壳体1上可设置有能够开放或闭合通孔11的弹性薄膜，该弹性薄膜可以为橡胶等弹性材料制成的瓣状闭合膜片，以增加该通孔11处的防尘及防潮等效果。

在一个可选的实施方式中，操作头321背向蜗杆32的一端也可以伸出通孔11，以使操作头321与壳体1在通孔11处形成密封。进一步地，操作头321伸出通孔11的外周可以设置有防滑纹，以在操作者无操作工具时，可直接手持旋转操作头321。

如图2所示，于本实施例中，操作头321与蜗杆32形成为一体式结构，即操作头321可以为蜗杆32延伸至通孔11的一端，以使操作头321与蜗杆32之间具有足够的刚性。

而在其他可选的实施方式中，操作头321与蜗杆32也可以为相互独立的分体结构，且二者之间可以设置有离合组件34，离合组件34被配置为使操作头321及蜗杆32相分离以独立动作，或使操作头321及蜗杆32相嵌合以同步动作。

如图6和图7所示，离合组件34包括第一嵌合部341、第二嵌合部342和弹簧343，第一嵌合部341和第二嵌合部342分别设置于操作头321与蜗杆32相对的端面，第一嵌合部341和第二嵌合部342能够嵌合，以在操作头321转动时能带动蜗杆32同步转动；弹簧343设置于第一嵌合部341和第二嵌合部342之间，弹簧343能在操作工具朝向蜗杆32施加压力时收缩变形，以使第二嵌合部342能够朝向第一嵌合部341移动并与第一嵌合部341嵌合(如图6所示)，并在压力撤销时恢复变形以使第二嵌合部342复位并保持于与第一嵌合部341分离(如图7所示)。

通过上述离合组件34，在蜗杆32由电机31正常驱动旋转时，操作头321不随蜗杆32动作，可避免误操作及因操作头321卡死等极端情况使该远控断路器的“分闸”及“合闸”动作失效等情况，并且，上述离合组件34还可减少操作头321不必要的转动动作，减少与通孔11内壁的摩擦。而需要手动操作使该远控断路器的“分闸”及“合闸”时，可通过操作工具向壳体1内部抵压操作头321，使操作头321与蜗杆32借由第一嵌合部341和第二嵌合部342嵌合后即可旋转操作头321，并由操作头321带动蜗杆32旋转。

与操作头321及操作工具之间的配合结构型类似地，第一嵌合部341与第二嵌合部342可以分别为能够互相嵌合的“一”字、“十”字、六角等非圆形形状的凹槽及凸台，在此不做限定。

弹簧343的两端与操作头321及蜗杆32固定连接，也即可通过弹簧343伸长长度限定操作头321在第一嵌合部341和第二嵌合部342相分离时的停滞位置。或者，弹簧343被壳体1保持于其两端分别与操作头321及蜗杆32抵接，即壳体1可具有能够限定操作头321的停滞位置的凸台等限位结构。

此外，第一嵌合部341和第二嵌合部342设置为使操作头321仅能单向转动蜗杆32的单向棘齿结构。例如，在一些特定的使用场合，如出租场所等采用预付费供电的远控断路器使用场景中，为限制承租方手动复位“合闸”取电，该断路器的单向棘齿结构可以具体设置为使操作头321仅能是蜗杆32单向转动至使手柄2移动至“分闸”位置。单向棘齿结构在机械传动领域较为常见，在此不做具体结构的展开赘述。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。