分体式智能小型断路器制造技术

一种分体式智能小型断路器，它包括开关机构和电流互感器，改进后，增设智能控制器和磁通变换器，所述电流互感器接于断路器出线上，其输出信号接智能控制器的输入端，所述磁通变换器的顶杆驱动开关机构的锁扣，其控制端接智能控制器的输出端；所述开关机构上设置有顶杆复位杠杆，所述顶杆复位杠杆的中部铰接在断路器本体外壳上，其一端与磁通变换器的顶杆活动连接，另一端由设置于开关机构的动触头扛杆端部的凸头驱动。本实用新型专利技术体积小、能耗低，额定电流和保护延时时间可调，使用灵活方便，而且可实现线路的选择性保护功能，有效地防止越级跳闸现象的发生，增加了配电系统的灵活性和可靠性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种体积小、能耗低，电流参数和保护延时时间可调的小型断 路器，属开关

技术介绍
目前，国内外生产及广泛使用的小型断路器主要由开关机构、双金属片、磁后 备保护脱扣器和灭弧装置组成，其中开关机构由手柄、连杆、动触头扛杆、锁扣、跳 扣、动触头、静触头组成，这种断路器采用热、磁两段保护脱扣方式，在线路过载时， 双金属片发热弯曲，其一端产生位移并推动锁扣转动，使开关机构延时脱扣而断开。在 线路发生短路故障出现大的短路电流时，利用磁后备保护脱扣器产生的磁力推动锁扣转 动，使开关机构瞬时脱扣而断开。现有的小型断路器在配电线路中使用时存在下列不 足首先，磁后备保护脱扣器的保护延时时间不可调，在有上、下级关联的配电网络 中，当下级小型断路器的下端线路发生短路时，由于线路中短路电流较大，会使上、下 级小型断路器的磁脱扣机构同时动作而断开，即发生越级跳闸现象，造成由上级小型断 路器及其下级的若干个小型断路器组成的配电网络全部停电，扩大了事故的影响范围。其次，双金属片正常工作时会发热，尤其是额定电流较小的断路器，双金属片 的阻值较大，发热较多，增加了线路的额外能耗，而且双金属片的参数不可调，当某条 线路的额定电流增加时，只能更换新的断路器，造成材料的浪费和成本的增加。另外，现有的小型漏电断路器是由小型断路器加装漏电脱扣模块组成的，由于 漏电脱扣模块宽度较大，使得小型漏电断路器的宽度模数大幅增加，因而配电箱体积相 对较大，这也给众多生产厂家和用户带来诸多烦恼。要想克服上述缺点，除需采用参数可调的信号采集和脱扣控制装置外，还必须 对现有开关机构进行必要的改进，使之能够与脱扣控制装置相匹配，因此具有较大的难度。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足、提供一种体积小、能耗低，电流 参数和保护延时时间可调的分体式智能小型断路器。本技术所述问题是以下述技术方案实现的一种分体式智能小型断路器，它包括开关机构和电流互感器，所述开关机构由 手柄、连杆、动触头扛杆、锁扣、跳扣、动触头、静触头组成，改进后，增设智能控制 器和磁通变换器，所述电流互感器接于断路器出线上，其输出信号接智能控制器的输入 端，所述磁通变换器的顶杆驱动开关机构的锁扣，其控制端接智能控制器的输出端；所 述开关机构上设置有顶杆复位杠杆，所述顶杆复位杠杆的中部铰接在断路器本体外壳 上，其一端与磁通变换器的顶杆活动连接，另一端由设置于开关机构的动触头扛杆端部 的凸头驱动。上述分体式智能小型断路器，构成中还设有磁后备保护脱扣器，所述磁后备保 护脱扣器的线圈接于开关机构的动触点与断路器出线之间，其衔铁驱动开关机构的锁 扣。上述分体式智能小型断路器，构成中还设有灭弧室，所述灭弧室接于开关机构 的动触点与静触点之间。上述分体式智能小型断路器，所述电流互感器设置多个，分别连接于流过断路 器的各相电流电路及零序电流电路中。上述分体式智能小型断路器，所述开关机构和磁通变换器安装于断路器本体外 壳内部，所述电流互感器和智能控制器安装于断路器本体外壳外部，电流互感器固定于 断路器本体外壳下部的互感器安装框架内。上述分体式智能小型断路器，所述智能控制器由CPU、信号采集放大电路、多 路选通开关、输出信号放大器、键盘和液晶显示器构成，所述信号采集放大电路设置多 个，每个信号采集放大电路均由整流桥和输入信号放大器构成，所述整流桥的输入端接 一个电流互感器的输出信号，输出端经输入信号放大器接多路选通开关的一个输入端； 所述多路选通开关的信号输出端接CPU的POO端，所述输出信号放大器的输入端接CPU 的P20端，输出端接磁通变换器的控制线圈；所述键盘接CPU的PORTl接口；所述液晶 显示器接CPU的PORT2接口。本技术利用电流互感器采集流过断路器的过载或短路电流，利用磁通变换 器驱动开关机构脱扣，同时对传统的开关机构进行了改进，增加了顶杆复位杠杆，动触 头扛杆的端部增加了凸头，以确保磁通变换器能够重复而可靠地工作。当电路过载或出 现短路故障时，由智能控制器控制磁通变换器动作，使开关机构脱扣。由于智能控制器 可以方便地设定断路器的电流参数和输出控制信号的延时时间，因而本装置不仅可以根 据需要对额定电流值进行调整，还可以实现三段保护功能，即过载长延时保护、短路短 延时保护和短路瞬时保护，进而可实现线路的选择性保护功能，有效地防止越级跳闸现 象的发生，增加了配电系统的可靠性。本装置的电流互感器设置多个，其中一个作为零序电流互感器，用于监测线路 中的漏电流信息，它的应用使本装置增加了漏电保护功能，从而省去了传统小型漏电断 路器中的漏电脱扣器模块，这样就大大减少了漏电断路器的宽度模数，使终端配电系统 及箱体趋于小型化。本装置可以利用一个智能控制器控制多个小型断路器，对多个小型断路器的功 能、特性参数进行显示、调整和整定，并对出现的各种故障进行记忆。还可很容易通过 网络连接实现通信功能，以适应智能电网的需要。同时，本产品取消了发热元件，降低 了额外能量消耗，一般可节能50%以上，有些规格产品甚至可节能高达80%。本装置体积小、能耗低，额定电流和保护延时时间可调，使用灵活方便，而且 可实现线路的选择性保护功能，有效地防止越级跳闸现象的发生，增加了配电系统的灵 活性和可靠性。以下结合附图对本技术作进一步说明。附图说明图1是本技术的电原理框图；图2是智能控制器的电原理图；图3是断路器本体内部结构示意图；图4是磁通变换器处于储能位置时的结构图；图5是磁通变换器处于释放位置时的结构图；图6是断路器处于分闸位置时各机械零部件的状态；图7是断路器处于合闸位置时各机械零部件的状态；图8是锁扣的结构示意图；图9是顶杆复位杠杆的结构示意图；图10是图9的俯视图；图11是动触头扛杆的结构示意图；图12是本技术断路器组合安装示意图。图中各符号为1、断路器本体外壳；2、凸头；3、灭弧室；4、互感器安装框 架；5、断路器本体；6、动触头扛杆；7、锁扣；8、顶杆复位杠杆；9、手柄；10、连 杆；11、跳扣；12、磁后备保护脱扣器；13、动触头；14、静触头；15、出线；16、 进线；17、顶杆；18、永久磁铁；19、储能弹簧；20、脱扣线圈；CPU、微处理器； UU多路选通开关；ZQ、整流桥；IF、输入信号放大器；FD、输出信号放大器；TK、 磁通变换器；KB、键盘；LCD、液晶显示器；CT1、CT2、电流互感器。具体实施方式参看图1 图7，分体智能小型断路器由小型断路本体5、电流互感器和智能控 制器组成，电流互感器可以是一个，也可以是多个(其中一个是零序电流互感器)，安装 于互感器安装框架4内，互感器安装框架4位于断路器本体外壳1的下部。图3为小型 断路器本体内部结构，从图3中可以看到，磁通变换器TK取代了传统小型断路器内部的 双金属片，其顶杆17与锁扣7和顶杆复位杠杆8相连接。当需要动作脱扣时，智能控制 器给磁通变换器TK发出控制信号，磁通变换器TK释放储能使其顶杆向上17，从而带动 锁扣7和顶杆复位杠杆8顺时针摆动使开关脱扣，同时在开关脱扣时动触头扛杆6顺时针 向上摆动，并通过与顶杆复位杠杆8逆时针联动使磁通变换器TK的顶杆17向下运动， 完成下一次储能。图3中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分体式智能小型断路器，它包括开关机构和电流互感器，所述开关机构由手柄（９）、连杆（１０）、动触头扛杆（６）、锁扣（７）、跳扣（１１）、动触头（１３）、静触头（１４）组成，其特征是，增设智能控制器和磁通变换器（ＴＫ），所述电流互感器接于断路器出线（１５）上，其输出信号接智能控制器的输入端，所述磁通变换器（ＴＫ）的顶杆（１７）驱动开关机构的锁扣（７），其控制端接智能控制器的输出端；所述开关机构上设置有顶杆复位杠杆（８），所述顶杆复位杠杆（８）的中部铰接在断路器本体外壳（１）上，其一端与磁通变换器（ＴＫ）的顶杆（１７）活动连接，另一端由设置于开关机构的动触头扛杆（６）端部的凸头（２）驱动。

【技术特征摘要】
1.一种分体式智能小型断路器，它包括开关机构和电流互感器，所述开关机构由手 柄(9)、连杆(10)、动触头扛杆(6)、锁扣(7)、跳扣(11)、动触头(13)、静触头(14) 组成，其特征是，增设智能控制器和磁通变换器(TK)，所述电流互感器接于断路器出线 (15)上，其输出信号接智能控制器的输入端，所述磁通变换器(TK)的顶杆(17)驱动开 关机构的锁扣(7)，其控制端接智能控制器的输出端；所述开关机构上设置有顶杆复位 杠杆(8)，所述顶杆复位杠杆(8)的中部铰接在断路器本体外壳(1)上，其一端与磁通变 换器(TK)的顶杆(17)活动连接，另一端由设置于开关机构的动触头扛杆(6)端部的凸 头⑵驱动。2.根据权利要求1所述分体式智能小型断路器，其特征是，增设磁后备保护脱扣器 (12)，所述磁后备保护脱扣器(12)的线圈接于开关机构的动触头(13)与断路器出线(15) 之间，其衔铁驱动开关机构的锁扣(7)。3.根据权利要求1或2所述分体式智能小型断路器，其特征是，增设灭弧室(3)，所 述灭弧室⑶接于开关机构的动触头(13)与静触头(14)之间。4.根据权利要求3所述分体式智能小型断...

【专利技术属性】
技术研发人员：张信明，
申请(专利权)人：河北宝凯电器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：13