空气断路器的弹簧加载装置

摘要

本发明公开了一种空气断路器的弹簧加载装置，所述弹簧加载装置安装有至少一个或更多个微型开关，以及用于闭合/断开所述微型开关的开关操作杆，所述弹簧加载装置能够压缩所述弹簧并且当加载完成时通知弹簧的压缩的完成，从而提高用户(操作者)对所述空气断路器的操作效率。

权利要求

1.一种空气断路器的弹簧加载装置，其特征在于，包括：第一和第二板，其经由多个轴连接，所述轴的每个位于预定的离散距离处；驱动电动机，其安装在第一板上；输出轮，在其圆周表面上形成有预定的凹槽，且所述输出轮安装在第二板上，用来连接到凸轮轴以加载连接弹簧；减速齿轮组件，其将驱动电动机连接到输出轮，来将驱动电动机的旋转力传动到输出轮；控制驱动电动机的第一微型开关，其安装在第二板的一侧；第二微型开关，其安装在第一微型开关的上表面；显示装置，其与第二微型开关电连接；以及开关操作杆，其形成有齿轮接触器、铰链部件和开关压缩器，所述齿轮接触器在其一端设置有与输出轮的圆周表面相接触的突起，所述铰链部件从齿轮接触器的另一端弯曲并且在其远端设置有铰链通孔，开关压缩器相对于齿轮接触器和铰链部件垂直地延伸，因而开关操作杆经由插入铰链通孔的铰链轴可旋转地安装在第二板上，其中当齿轮接触器处的突起与输出轮的圆周表面接触时，开关压缩器按压第一微型开关和第二微型开关的每个按钮，当齿轮接触器处的突起插入到形成在输出轮的圆周表面上的凹槽中时，对应弹簧加载完成的状态，第一微型开关和第二微型开关的按钮被释放以使得相应内部电路进行切换。

2.如权利要求1所述的弹簧加载装置，其特征在于，开关压缩器随着从齿轮接触器远离而增加其厚度，以降低与第一微型开关和第二微型开关选择性地相接触的底部表面。

3.如权利要求1所述的弹簧加载装置，其特征在于，开关压缩器形成有第一突起，用于相对于第二微型开关补充压缩压力。

4.如权利要求1所述的弹簧加载装置，其特征在于，开关操作杆进一步包括第一肋条，通过第一肋条从开关压缩器水平地延伸以连接到铰链部件，来防止开关压缩器被弯曲。

5.如权利要求1所述的弹簧加载装置，其特征在于，开关操作杆进一步形成有第二肋条，通过第二肋条从开关压缩器垂直地延伸以连接到齿轮接触器，来防止开关压缩器被弯曲。

6.如权利要求1所述的弹簧加载装置，其特征在于，进一步包括第三微型开关和单独的显示装置，所述显示装置电连接到安装在第二微型开关上的第三微型开关。

7.如权利要求6所述的弹簧加载装置，其特征在于，开关压缩器形成有第二突起，用于相对于第三微型开关补充压缩压力。

8.如权利要求1所述的弹簧加载装置，其特征在于，在第二板和

用于控制驱动电动机的第一微型开关之间插入有绝缘板。

9.如权利要求1所述的弹簧加载装置，其特征在于，在第二微型

开关和用于控制驱动电动机的第一微型开关之间插入有绝缘板。

10.如权利要求6所述的弹簧加载装置，其特征在于，在第二微型开关和第三微型开关之间插入有绝缘板。

说明书

空气断路器的弹簧加载装置

技术领域

[0001] 下述说明书涉及一种空气断路器的弹簧加载装置，特别是这样的空气断路器的弹簧加载装置：所述弹簧加载装置安装有至少一个或更多个微型开关以及用于闭合/断开所述微型开关的开关操作杆，所述弹簧加载装置能够压缩空气断路器的连接弹簧，并在加载完成时通知连接弹簧的压缩的完成。

背景技术

[0002] 通常，ACB(空气断路器)包括固定接触器和活动接触器，所述活动接触器可以移动到连接位置来通过接触固定接触器而闭合传导电路，以及移动到断开(跳闸)位置来通过从固定接触器分离而断开传导电路，并且所述空气断路器使得固定接触器与活动接触器能够始终接触来使得电流流通，但是当在诸如电力传输/配送线和专有电力传输设备的电路中产生异常的过电流(由短路或接地故障造成的大电流)时，所述活动接触器迅速地从固定接触器分开并中断电流从那里流出，以保护诸如电动机、变压器、电线等负载设备免受异常电流。ACB还暴露固定和活动接触器以吸入压缩空气，以辨别在异常电流出现过程中产生的电弧。

[0003] 如上所述，ACB用于将高电压电流连接到发电站或配电站，或中断来自发电站或配电站的电流，并且如有必要，ACB安装有致动器，其用于迅速中断或分离固定接触器和活动接触器之间的接触点。所述致动器的驱动方法主要是分为手动操作方法、螺线管操作方法和电动弹簧操作方法。

[0004] 在电动弹簧操作方法的ACB中，中断弹簧弹性地连接到安装有加载凸轮的凸轮轴的一侧，所述加载凸轮连接到一连接物，所述连接物连接到活动接触器，并且一手动加载装置连接到凸轮轴，所述手动加载装置利用手动杆或使用电动机的电动加载装置来旋转凸轮轴。当利用加载装置随着旋转时间而增加的主能量极大地累积在中断弹簧中时凸轮轴被旋转。如有必要，锁止部件被释放以利用中断弹簧的累积能量来旋转凸轮轴，并且顺序啮合的连接物将活动接触器从固定接触器分离以中断电流。

[0005] 图1是示出了典型的ACB的结构的立体图，并且图2a、2b和2c是顺序示出了致动器机构的操作状态的示意图。

[0006] 参照图1、2a、2b和2c，所述典型的ACB包括：连接弹簧11(以下简称为弹簧)，其选择性地分离或连接固定接触器3和活动接触器5之间的接触点来闭合和断开传导电路；致动器机构1，其包括连锁15、中断弹簧21和凸轮轴30；驱动电动机50(以下简称为电动机)，其旋转凸轮轴30；和加载装置40，其包括减速齿轮组件60和输出轮70。

[0007] 现在，参照图2a、2b和2c来描述典型的ACB的致动器机构10。图2a示出了致动器机构1的初始状态，其中固定接触器3和活动接触器5之间的接触点是打开的。

[0008] 此后，凸轮轴30由驱动电动机50或加载手柄(未示出)旋转，驱动操作杆16通过与凸轮轴啮合的加载凸轮12的旋转而旋转，以将弹簧11压缩到图2b中所示的状态，即加载被完成的状态。由于接通操作杆14接触连接闩锁13，通过弹簧11累积的加载凸轮12保持力的平衡。接触连接螺线管(未示出)的接通连接器17处于能够旋接通操作杆14的位置。

[0009] 然后，当用户按下连接按钮，或通过连接螺线管以使得接通连接器17向下移动来旋转接通操作杆14，连接闩锁13释放加载凸轮12以使得弹簧11的累积的力通过传动操作杆16传动到连锁15。闭合/断开轴10顺时针旋转，以使得固定接触器3和活动接触器5的接触点经由与闭合/断开轴10一起旋转的闭合/断开操作杆20而相互接触，并且拉长了中断弹簧21，如在图2c中所示的状态。固定接触器3和活动接触器5之间的接触点的状态为接触，即所述被连接的空气断路器的力的平衡力状态经由连锁15和闭合闩锁22由闭合操作杆23维持。

[0010] 此后，当检测到由于电线故障引起的过电流发生，用户按下中断按钮(未示出)，或闭合操作杆23被中断螺线管(未示出)的操作旋转时，旋转闭合闩锁22被旋转以释放被连接操作肘接的连锁15并且根据中断弹簧21被拉长的力来旋转闭合/断开轴10，以便固定接触器3和活动接触器5的接触点被分开以形成图2a中所示的电流被断开的状态。

[0011] 同时，用于旋转凸轮轴30的电动机50由设置在加载装置上的电动机控制的微型开关(未显示)控制。电动机控制的微型开关使得电动机50被施加有驱动电流，用于加载(压缩)弹簧11，使得电动机50的旋转力被传动到凸轮轴30。当如图2b所示加载完成时，施加到电动机50的驱动电流被中断。

[0012] 在所述空气断路器的操作过程中，需要通知用户(操作者)加载已完成。然而，在前述的典型的空气断路器的加载装置40中没有设置单独的装置，来通知用户(操作者)图2b中所示加载的完成。电动机控制的微型开关基本地构造为将驱动电流施加到电动机50，以便，虽然电动机控制的微型开关可以附加地构造单独的分配电路，以使得能够通知用户加载的完成，但由于分布电路的复杂性和可能的电动机50的错误操作，不建议在电动机控制的微型开关上安装单独的分配电路。

发明内容

[0013] 提供本公开以解决上述缺点，并本公开的目的在于提供一种空气断路器的弹簧加载装置，其中所述弹簧加载装置安装有至少一个或更多个微型开关，以及用于闭合/断开所述微型开关的开关操作杆，所述弹簧加载装置能够压缩空气断路器的连接弹簧并且当加载完成时通知连接弹簧的压缩的完成，从而提高用户(操作者)对所述空气断路器的操作效率。

[0014] 在一般方案中，所述空气断路器的弹簧加载装置包括：第一和第二板，其经由多个轴连接，所述轴的每个位于预定的离散距离处；驱动电动机，其安装在第一板上；输出轮，在其圆周表面上形成有预定的凹槽，且所述输出轮安装在第二板上，用来连接到凸轮轴来加载连接弹簧；减速齿轮组件，其将驱动电动机连接到输出轮，来将驱动电动机的旋转力传动到输出轮；驱动电动机控制的微型开关，其安装在第二板的一侧；第一微型开关，其安装在驱动电动机控制的微型开关的上表面；显示装置，其与第一微型开关电连接；以及开关操作杆，其形成有齿轮接触器、铰链部件和开关压缩器，所述齿轮接触器在其一端设置有与输出轮的圆周表面相接触的突起，所述铰链部件从齿轮接触器的另一端弯曲并且在其远端设置有铰链通孔，开关压缩器相对于齿轮接触器和铰链部件垂直地延伸，因而开关操作杆经由插入铰链通孔的铰链轴可旋转地安装在第二板上。

[0015] 此方案的实施可以包括如下特征中的一个或多个。

[0016] 开关压缩器可以随着从齿轮接触器远离而增加其厚度，以降低与微型开关选择性地相接触的底部表面。

[0017] 在开关压缩器可以设置有第一突起，用于相对于第一微型开关补充压缩压力。

[0018] 开关操作杆可以进一步包括第一肋条，通过第一肋条从开关压缩器水平地延伸以连接到铰链部件，来防止开关压缩器被弯曲。

[0019] 开关操作杆可以进一步形成有第二肋条，通过第二肋条从开关压缩器垂直地延伸以连接到齿轮接触器，来防止开关压缩器被弯曲。

[0020] 第一微型开关可以在其上表面上进一步形成有第二微型开关，第二微型开关连接到单独的显示装置，其中开关压缩器可以形成有第二突起，用于相对于第二微型开关补充压缩压力。

[0021] 可以在第二板和驱动电动机控制的微型开关之间插入绝缘板。

[0022] 可以在第一微型开关和驱动电动机控制的微型开关之间插入绝缘板。

[0023] 可以在第一微型开关和第二微型开关之间插入绝缘板。

[0024] 有益效果

[0025] 空气断路器的弹簧加载装置的有益效果是，所述弹簧加载装置安装有至少一个或更多个微型开关，以及用于闭合/断开所述微型开关的开关操作杆，所述弹簧加载装置能够压缩空气断路器的连接弹簧并且当加载完成时通知连接弹簧的压缩的完成，从而提高用户(操作者)对所述空气断路器的操作效率。

附图说明

[0026] 图1是典型的空气断路器的立体图。

[0027] 图2a、2b和2c是顺序示出了图1的致动器机构的结构和操作状态的示意图。

[0028] 图3是根据示例性实施方式的空气断路器的连接弹簧加载装置的立体图。

[0029] 图4是图3中所示的输出轮、开关操作杆和驱动电动机控制的微型开关的设置关系的局部立体图。

[0030] 图5a和图5b是图4中所示的开关操作杆的立体图。

[0031] 图5c是图5a中所示的开关操作杆的侧视图。

[0032] 图6a和6b顺序示出了根据示例性实施方式的空气断路器的连接弹簧加载装置的操作状态的操作构造图。

具体实施方式

[0033] 下面参照附图详细说明根据本发明理念的空气断路器的弹簧加载装置的示例性实施方式。

[0034] 图3是根据示例性实施方式的空气断路器的连接弹簧加载装置的立体图，图4是图3中所示的输出轮、开关操作杆和驱动电动机控制的微型开关的设置关系的局部立体图。

[0035] 参照图3和图4所示，空气断路器的弹簧加载装置100包括经由多个轴连接的第一板111和第二板112，所述轴的每个处于预定的离散距离处。

[0036] 第一板111安装有驱动电动机120(以下简称为电动机)，用于提供旋转力来旋转凸轮轴30来压缩连接弹簧11(以下简称为弹簧，见图2a、2b和2c)。

[0037] 第二板112形成有凹槽132和突出块133，凹槽132形成在圆周表面131上，突出块133突出地形成在圆周表面131的一侧，第二板112安装有用于连接凸轮轴30的输出轮130。未说明的附图标记135限定了用于插入凸轮轴30的凸轮轴插入凹槽。

[0038] 在第一板111和第二板112之间插入了减速齿轮组件190(见图6a)，用于将电动机120连接到输出轮130，以将电动机120的旋转力传动到输出轮130。

[0039] 第二板112在其一侧安装有电动机控制的微型开关150，用于响应开关操作杆140的操作，通过向电动机120施加电流或者断开到电动机120的电流来控制电动机120的操作。用于使电动机控制的微型开关150绝缘的绝缘板180插入在电动机控制的微型开关150和第二板112之间。

[0040] 电动机控制的微型开关150在其上安装有第一微型开关160，其由开关操作杆140的操作来闭合/断开，用于当弹簧11被压缩以完成加载时通过施加驱动电流到诸如蜂鸣器或灯的显示装置(未示出)来通知用户加载的完成。绝缘板180插入在第一微型开关160和电动机控制的微型开关150之间，用于使第一微型开关160绝缘。

[0041] 第一微型开关160其上可以另外安装有第二微型开关170。第二微型开关170如同第一微型开关160响应开关操作杆140的操作而被闭合/断开。

[0042] 在为了高效操作多个用户(操作者)操作空气断路器的系统中，当弹簧11被压缩以完成如图2b中所示的加载时，第二微型开关可以连接到诸如蜂鸣器或灯的另一个显示装置(未示出)以通知第二个用户(操作者)加载的完成，所述另一个显示装置与连接到第一微型开关160的诸如蜂鸣器或灯的显示装置(未示出)分离地设置，或者所述第二微型开关可以连接到设置在空气断路器内部的另一个操作器，例如，连接到当如图2b中所示加载完成时用于连接断路器的连接螺线管。

[0043] 此处，绝缘体180可以插入在第一微型开关160和第二微型开关170之间，用于使第二微型开关170绝缘。

[0044] 现在，将参考附图详细说明开关操作杆140。

[0045] 图5a和图5b是图4中所示的开关操作杆的立体图，图5c是图5a中所示的开关操作杆的侧视图。

[0046] 参照图4、5a、5b和5c，开关操作杆140形成有：齿轮接触器141，其一端设置有与输出轮130的圆周表面131相接触的突起141a；铰链部件143，其从齿轮接触器141的另一端弯曲并且在其远端设置有铰链通孔143a；以及开关压缩器145，其相对于齿轮接触器141和铰链部件143垂直地延伸，因而开关操作杆140经由设置在第二板112的一侧上的铰链轴113可旋转地安装在第二板112上。

[0047] 开关压缩器145可以按压电动机控制的微型开关150和第一微型开关160的每个按钮(未示出)，而设置在开关操作杆140的齿轮接触器141上的突起141a与输出轮130的圆周表面131相接触。在一定情况下，开关压缩器145可以按压第二微型开关170的按钮(未示出)，以便按压微型开关150、160、170的每个按钮的压缩力可以随着从齿轮接触器141远离而减弱。为了加强减弱的压缩力，开关压缩器145随着从齿轮接触器141远离而增加其厚度，如图5c中所示，以降低与微型开关150、160、170的每个按钮相接触的底部表面。

[0048] 开关压缩器145可以进一步形成有第二突起145b和第一突起145a，当设置在开关操作杆140的齿轮接触器141上的突起141a抵靠输出轮130的圆周表面131时，第二突起145b压下第二微型开关170，第一突起145a压下第一微型开关160。

[0049] 同时，如上所示，开关压缩器145按压第一微型开关160的每个按钮和电动机控制的微型开关150，以及在一些情况中，第二微型开关170的按压按钮，以便开关压缩器145趋于在使用中随着从齿轮接触器141远离而被弯曲，开关操作杆140形成有第一肋条146和第二肋条147，第一肋条146从开关压缩器145水平地延伸以连接到铰链部件143，第二肋条147从开关压缩器145垂直地延伸以连接到齿轮接触器141。

[0050] 现在，参照图6a和6b根据前述微型开关150、160、170的操作来详细描述空气断路器的弹簧加载装置的操作状态。

[0051] 图6a和6b顺序示出了根据示例性实施方式的空气断路器的连接弹簧加载装置的操作状态的操作构造图。

[0052] 图6a描述了电动机120被驱动以使得输出轮130顺时针旋转的状态，因而使得凸轮轴30旋转以加载弹簧11(见图2a)。换句话说，图6a示出了一种状态，设置在开关操作杆140的齿轮接触器141上的突起141a与输出轮130的圆周表面131相接触，并且开关压缩器145的左远端压缩电动机控制的微型开关150的按钮，以激励电动机控制的微型开关150以施加电流到电动机120，因而使得输出轮130顺时针旋转，如图5a中所示。

[0053] 电动机控制的微型开关150的内部电路在正常情况中保持接触点断开的状态，但是通过使得按钮被开关压缩器145的左远端部按压来将驱动电流施加到电动机120，来将所述状态切换到接触点闭合的状态。

[0054] 同时，与电动机控制的微型开关150的内部电路一样，第一微型开关160和第二微型开关170的内部电路设置在同一轴上，所述内部电路在正常情况中保持接触点闭合的状态，但是通过由开关压缩器145或者设置在开关压缩器145上的第一突起145a和第二突起145b来按压每个按钮来切换为接触点断开的状态，来将前述状态切换到接触点断开的状态，以中断施加到与诸如蜂鸣器或灯的显示装置相连接的螺线管的电流。

[0055] 接着，当电动机120一直驱动以使得输出轮130顺时针旋转时，以及当设置在开关操作杆140的齿轮接触器141上的突起141a位于插入到形成在输出轮130的圆周表面131上的凹槽132中的位置时，如图6b中所示，开关压缩器145被微型开关150、160、170的恢复力推动，以使得设置在开关操作杆140的齿轮接触器141上的突起141a插入输出轮130的圆周表面131上的凹槽132。此状态为如图2b中所示的弹簧加载完成的状态。

[0056] 在这种情况下，电动机操作的微型开关150的按钮被释放以使得内部电路切换到接触点断开的状态，因而施加到电动机120的驱动电流被中断以停止电动机120的驱动。结果，所提供的旋转力被移除以使得输出轮130和凸轮轴30停止旋转。此时，形成在输出轮130的圆周表面131上的突出块133被设置在第二板112上的制动器114钩住，因而中断了输出轮130仅仅靠被操作的旋转力而旋转的可能性。

[0057] 同时，与电动机控制的微型开关150的按钮一样，第一微型开关160和第二微型开关的每个按钮设置在同一轴上，所述每个按钮从压缩状态被释放，并且第一微型开关160和第二微型开关170的内部电路切换到接触点闭合的状态，以使得诸如蜂鸣器或灯的显示装置被施加电流，因而用户(操作者)被通知加载完成，或者使得螺线管被施加电流，因而如图2c所示与断路器相连接。

[0058] 工业实用性

[0059] 综上所述，所示空气断路器的弹簧加载装置安装有至少一个或更多个微型开关160、170，以及用于闭合/断开所述微型开关160、170的开关操作杆140，所述弹簧加载装置能够压缩所述弹簧并且当加载完成时通知弹簧的压缩的完成，从而提高用户(操作者)对所述空气断路器的操作效率。

[0060] 虽然参照本公开的示例性实施方式特别示出和描述了本公开，但是总的发明理念不限于上述实施方式。本领域技术人员应理解可以做出各种形式上和细节上的变化和改变，而不背离如所附权利要求中所限定的本发明的精神或范围。