專利名稱：選擇性保護開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斷路器領(lǐng)域，更具體地說，涉及斷路器的選擇性保護開關(guān)。
背景技術(shù)：
目前，隨著建筑電氣和建筑自動化的發(fā)展，微型斷路器在住宅配電系 統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，但由于此類開關(guān)大都缺乏選擇性保護功能，不具 備短路短延時保護特性，從而導(dǎo)致在住宅配電系統(tǒng)中越級跳閘的現(xiàn)象比較 普遍，這就極大地影響了配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在彌補終端配電網(wǎng)絡(luò)中使用的微型斷路器缺乏選擇性保護功 能的不足，并提供一種能在一定程度上解決上下級開關(guān)之間越級跳閘問題 的方式。
本發(fā)明提出了一種選擇性保護開關(guān)，包括
主回路，位于進線端和出線端之間，所述主回路包括串聯(lián)的過電流脫 扣器、主觸頭和電磁機構(gòu)，其中，電磁機構(gòu)通過第三工作線路使主觸頭斷 開并維持在斷開位置；
輔助回^各，輔助回路與主回路上的過電流脫扣器、主觸頭相并聯(lián)，所 述輔助回路包括串聯(lián)的限流電阻、選擇性保護脫扣器、以及輔助觸頭；
操作機構(gòu)，所述操作機構(gòu)具有操作手柄，通過轉(zhuǎn)動操作手柄，該操作 機構(gòu)經(jīng)第一工作線路和第二工作線路分別作用于主觸頭和輔助觸頭，使主 觸頭和輔助觸頭斷開或閉合；
其中，所述過電流脫扣器通過第四工作線路作用于操作機構(gòu)，使操作 機構(gòu)脫扣；所述選擇性保護脫扣器通過第五工作線路作用于操作機構(gòu)，使 操作機構(gòu)脫扣；操作機構(gòu)脫扣后，主觸頭和輔助觸頭同時斷開。
當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生過載電流時，所述過電流脫扣器延時一段時間后通過第四工作線路作用于操作機構(gòu)上的推桿，使操作機構(gòu)脫扣，主觸頭和輔助
觸頭都斷開，起到過載長延時的保護特性；當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生短路電流時， 主回路上的電磁機構(gòu)動作并通過第三工作線路瞬間作用于操作機構(gòu)的主觸 橋上，使主觸頭斷開并維持在斷開位置，而此時輔助觸頭仍保持閉合狀態(tài)， 短路電流從主回路轉(zhuǎn)換到輔助回路上并通過限流電阻進行限流，如果后接 的微型短路器能夠及時排除故障，那么主回路上的電磁機構(gòu)停止動作，主 觸頭回復(fù)到閉合狀態(tài)；如果后接的微型斷路器不能排除故障，那么選擇性 保護脫扣器延時一段時間后通過第五工作線路作用于操作機構(gòu)上的推桿， 使操作機構(gòu)脫扣，主觸頭和輔助觸頭斷開，起到短路短延時的保護特性。
所述主回路中的過電流脫扣器、主觸頭、電l茲才幾構(gòu)和第三工作線路布 置在第一工作層面；所述輔助回路中的限流電阻、選擇性保護脫扣器、以 及輔助觸頭布置在第二工作層面；所述操作機構(gòu)橫跨所述第一工作層面和 第二工作層面，操作機構(gòu)通過布置在第一工作層面的第一工作線路作用于 主觸頭，而所述過電流脫扣器通過布置在第一工作層面的第四工作線路作 用于操作機構(gòu)使操作機構(gòu)脫扣；操作機構(gòu)通過布置在第二工作層面的第二 工作線路作用于輔助觸頭，而所述選擇性保護脫扣器通過布置在第二工作 層面的第五工作線路作用于操作機構(gòu)使操作機構(gòu)脫扣。
該選擇性保護開關(guān)包括外殼，包括前部和后部，前部和后部相互配 合后包裹所述主回路、輔助回路和操作機構(gòu)，所述外殼呈倒T字形；該外 殼具有前端面，前端側(cè)面，后端面，后端側(cè)面以及安裝平面；所述開關(guān)通 過安裝平面安裝在卡軌上；所述主回路、輔助回路位于所述倒T字形外殼 的下部空間內(nèi)；所述操作機構(gòu)為一個獨立的模塊，安裝在倒T字形外殼的 突出部，即由所述前端面和前端側(cè)面所限定的空間內(nèi)。
主觸頭和輔助觸頭沿外殼的厚度方向并列布置在操作機構(gòu)的下方，靠 近前端側(cè)面的位置；主觸頭包含有主觸頭動觸頭和主觸頭靜觸頭，輔助觸 頭包含有輔助觸頭動觸頭和輔助觸頭靜觸頭；主觸頭動觸頭和輔助觸頭動 觸頭可擺動地支承在操作機構(gòu)上；主觸頭和輔助觸頭與安裝平面成一角度。
主觸頭和輔助觸頭分別配置有主觸頭滅弧室和輔助觸頭滅弧室；主觸 頭滅弧室和輔助觸頭滅弧室沿外殼的厚度方向并聯(lián)布置，且被放置在主觸頭和輔助觸頭的下方、安裝平面的上方，主觸頭滅弧室和輔助觸頭滅弧室
與安裝平面成一角度；主觸頭、主觸頭滅弧室與輔助觸頭、輔助觸頭滅弧
室之間通過隔板相互隔開。
過電流脫扣器和選擇性保護脫扣器都是由熱雙金屬片制成，其中，過電流脫扣器由主熱雙金屬片構(gòu)成、而選擇性保護脫扣器由選擇性保護熱雙
金屬片構(gòu)成；主熱雙金屬片和選擇性保護熱雙金屬片沿外殼厚度方向并列布置操作機構(gòu)和前端側(cè)面的中間，與安裝平面相垂直；主熱雙金屬片的一端上裝有第一調(diào)節(jié)螺釘，選擇性保護熱雙金屬片的一端上裝有第二調(diào)節(jié)螺釘；當(dāng)這兩個熱雙金屬片中的任意一個熱雙金屬片受熱彎曲時，它們將通過第 一調(diào)節(jié)螺釘或第二調(diào)節(jié)螺釘作用于操作機構(gòu)上的推桿，使操作機構(gòu)脫扣。
進線端接線端子和出線端接線端子分別安裝在后端側(cè)面和后端側(cè)面處；所述限流電阻由鐵鉻鋁電阻絲繞制而成，放置在進線端接線端子和主觸頭滅弧室及輔助觸頭滅弧室之間、安裝平面的上方；電磁機構(gòu)放置在出線端接線端子和主觸頭滅弧室及輔助觸頭滅弧室之間、安裝平面的上方；電石茲機構(gòu)的中軸線與安裝平面相垂直，當(dāng)電磁機構(gòu)工作時，電磁機構(gòu)上的頂桿作用在操作機構(gòu)上的第 一觸橋的 一端上，使主觸頭斷開并維持在斷開位置上；進線端接線端子、限流電阻、主觸頭滅弧室及輔助觸頭滅弧室、電磁機構(gòu)和出線端接線端子順序排成一列放置在開關(guān)的安裝平面的上方。
該選擇性保護開關(guān)的電氣連接如下開關(guān)的主回路由進線端、過電流脫扣器、主觸頭、電磁機構(gòu)和出線端組成，主熱雙金屬片的一端點焊在進線端接線端子的導(dǎo)電排上，第一編織銅導(dǎo)線的一端點焊在主熱雙金屬片的中間部分，另一端點焊在主觸頭靜觸頭上；第二編織銅導(dǎo)線的一端點焊在主觸頭動觸頭所在的第一觸橋上的端部上，另一端點焊在電磁機構(gòu)的線圏的一端上；線圈的另一端與出線端接線端子的導(dǎo)電排點焊在一起；輔助回路由限流電阻、選擇性保護脫扣器、輔助觸頭組成；第三編織銅導(dǎo)線的一端點焊在進線端接線端子的導(dǎo)電排上，另一端點焊在限流電阻絲的一端上；限流電阻絲的另一端固定在支架上，同時選擇性保護熱雙金屬片的一端也點焊在支架上，因此選擇性保護熱雙金屬片與限流電阻絲在電氣上是連接的；第四編織銅導(dǎo)線的一端點焊在選擇性保護熱雙金屬片的中間部分，另一端點焊在輔助觸頭靜觸頭上；第五編織銅導(dǎo)線的一端點焊在輔助觸頭動觸頭所在的第二觸橋上，另 一端點焊在電磁機構(gòu)的線圏的一端上。
第六編織銅導(dǎo)線的一端點焊在第一觸橋的端部，另一端點焊在主觸頭動觸頭的引弧片上，主觸頭動觸頭與引弧片在電氣上是連接的。
本開關(guān)的布局優(yōu)點是在充分考慮到電流線路布置和發(fā)熱的條件下對開關(guān)內(nèi)部的組件進行了合理的安排，盡最大可能地有效利用開關(guān)的內(nèi)部空間，符合終端電器的小型化、模數(shù)化，使開關(guān)的寬度尺寸可做到3個模數(shù)(1模數(shù)為9mm)。本發(fā)明的選擇性保護開關(guān)體積小、成本低廉、裝配簡便。
本發(fā)明的上訴的以及其他的特征、本質(zhì)、優(yōu)點將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，在附圖中，相同的附圖標記始終表示相同的特征，其中
圖1示出了本發(fā)明的選擇性保護開關(guān)的原理圖2示出了本發(fā)明的選擇性保護開關(guān)的主視結(jié)構(gòu)圖，其中開關(guān)置于"分閘"位置；
圖3示出了圖2所示的選擇性保護開關(guān)的后視結(jié)構(gòu)圖；圖4a和圖4b示出了圖2所示的選擇性保護開關(guān)去除外殼后的軸視圖；圖5揭示了本發(fā)明的操作機構(gòu)的軸視圖；圖6a和6b示出了本發(fā)明的操作機構(gòu)的支架；
圖7示出了本發(fā)明的操作機構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)圖，其中開關(guān)置于"分閘"位置；
圖8示出了本發(fā)明的操作機構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)圖，其中開關(guān)置于"合閘"位置；
圖9示出了本發(fā)明的操作機構(gòu)的鎖扣部分；
圖10a和10b示出了本發(fā)明的操作機構(gòu)的主觸頭和輔助觸頭部分；
圖11至圖13是本發(fā)明的操作機構(gòu)由分閘位置至合閘位置所經(jīng)歷的過
程；圖14示出了本發(fā)明的操作機構(gòu)處于脫扣狀態(tài)的示意圖15示出了本發(fā)明的操作機構(gòu)處于短路短延時保護狀態(tài)的示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，具體說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
參考圖1所示，本發(fā)明提供的選擇性保護開關(guān)包括
主回路11，位于進線端13和出線端14之間，主回路11包括串聯(lián)的過電流脫扣器15、主觸頭16和電磁機構(gòu)17,其中，電磁機構(gòu)17通過第三工作線路26使主觸頭16斷開并維持在斷開位置；
輔助回路12,輔助回路12與主回路11上的過電流脫扣器15、主觸頭16相并聯(lián)，輔助回路12包括串聯(lián)的限流電阻18、選擇性保護脫扣器19、以及輔助觸頭20;
操作機構(gòu)21,操作機構(gòu)具有操作手柄，通過轉(zhuǎn)動操作手柄，該操作機構(gòu)21經(jīng)第一工作線路22和第二工作線路23分別作用于主觸頭16和輔助觸頭20，使主觸頭16和輔助觸頭20斷開或閉合；
其中，過電流脫扣器15通過第四工作線路24作用于操作機構(gòu)21,使操作機構(gòu)21脫扣；選擇性保護脫扣器19通過第五工作線路25作用于操作機構(gòu)21,使操作機構(gòu)21脫扣；操作機構(gòu)21脫扣后，主觸頭16和輔助觸頭20同時斷開。
該選擇性保護開關(guān)的工作過程如下當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生過載電流時，過電流脫扣器15延時一段時間后通過第四工作線路24作用于操作機構(gòu)21上的推桿，使操作機構(gòu)21脫扣，主觸頭16和輔助觸頭20都斷開，起到過載長延時的保護特性；當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生短路電流時，主回路11上的電磁機構(gòu)17動作并通過第三工作線路26瞬間作用于操作機構(gòu)21的主觸橋上，使主觸頭16斷開并維持在斷開位置，而此時輔助觸頭20仍保持閉合狀態(tài)，短路電流從主回路11轉(zhuǎn)換到輔助回路12上并通過限流電阻18進行限流，如果后接的微型短路器能夠及時排除故障，那么主回路11上的電磁機構(gòu)17停止動作，主觸頭16回復(fù)到閉合狀態(tài)；如果后接的微型斷路器不能排除故障，那么選擇性保護脫扣器19延時一段時間后通過第五工作線路25
ii作用于操作機構(gòu)21上的推桿，使操作機構(gòu)21脫扣，主觸頭16和輔助觸
頭20斷開，起到短路短延時的保護特性。
參考圖2-4，示出了選擇性保護開關(guān)的具體結(jié)構(gòu)布置。其中，圖2示出了本發(fā)明的選擇性保護開關(guān)的主視結(jié)構(gòu)圖，其中開關(guān)置于"分閘"位置。圖3示出了圖2所示的選擇性保護開關(guān)的后視結(jié)構(gòu)圖。圖4a和圖4b示出了圖2所示的選擇性保護開關(guān)去除外殼后的軸視圖。
本發(fā)明的選擇性保護開關(guān)的一個重要的特點是
主回路11中的過電流脫扣器15、主觸頭16、電磁機構(gòu)17和第三工作線路26布置在第一工作層面；輔助回路12中的限流電阻18、選擇性保護脫扣器19、以及輔助觸頭20布置在第二工作層面；操作機構(gòu)21橫跨第一工作層面和第二工作層面，操作機構(gòu)21通過布置在第一工作層面的第一工作線路22作用于主觸頭16，而過電流脫扣器15通過布置在第一工作層面的第四工作線路24作用于操作機構(gòu)21使操作機構(gòu)21脫扣；操作機構(gòu)21通過布置在第二工作層面的第二工作線路23作用于輔助觸頭20,而選擇性保護脫扣器19通過布置在第二工作層面的第五工作線路25作用于操作機構(gòu)21使操作機構(gòu)21脫扣。
對于具體結(jié)構(gòu)，該選擇性保護開關(guān)包括
外殼，包括前部和后部，前部和后部相互配合后包裹主回路11、輔助回路12和操作機構(gòu)21，外殼呈倒T字形；
該外殼具有前端面101,前端側(cè)面102、 103，后端面104,后端側(cè)面105、 106以及安裝平面107;開關(guān)通過安裝平面107安裝在卡軌108上；
主回路11、輔助回路12位于倒T字形外殼的下部空間內(nèi)；
操作機構(gòu)21為一個獨立的模塊，安裝在倒T字形外殼的突出部，即由前端面101和前端側(cè)面102、 103所限定的空間內(nèi)。
主觸頭16和輔助觸頭20沿外殼的厚度方向并列布置在操作機構(gòu)21的下方，靠近前端側(cè)面103的位置；主觸頭16包含有主觸頭動觸頭69和主觸頭靜觸頭86，輔助觸頭20包含有輔助觸頭動觸頭77和輔助觸頭靜觸頭87;主觸頭動觸頭69和輔助觸頭動觸頭77可擺動地支承在操作機構(gòu)21上；主觸頭16和輔助觸頭20與安裝平面107成一角度。主觸頭16和輔助觸頭20分別配置有主觸頭滅弧室109和輔助觸頭滅弧室110;主觸頭滅弧室109和輔助觸頭滅弧室110沿外殼的厚度方向并聯(lián)布置，且被放置在主觸頭16和輔助觸頭20的下方、安裝平面107的上方，主觸頭滅弧室109和輔助觸頭滅弧室110與安裝平面107成一角度；主觸頭16、主觸頭滅弧室109與輔助觸頭20、輔助觸頭滅弧室110之間通過隔^1相互隔開。
過電流脫扣器15和選擇性保護脫扣器19都是由熱雙金屬片制成，其中，過電流脫扣器15由主熱雙金屬片111構(gòu)成、而選擇性保護脫扣器19由選擇性保護熱雙金屬片112構(gòu)成；主熱雙金屬片111和選擇性保護熱雙金屬片112沿外殼厚度方向并列布置操作機構(gòu)21和前端側(cè)面102的中間，與安裝平面107相垂直。
主熱雙金屬片111的一端上裝有第一調(diào)節(jié)螺釘113,選擇性保護熱雙金屬片112的一端上裝有第二調(diào)節(jié)螺釘114;當(dāng)這兩個熱雙金屬片中的任意一個熱雙金屬片受熱彎曲時，它們將通過第一調(diào)節(jié)螺釘113或第二調(diào)節(jié)螺釘114作用于操作機構(gòu)21上的推桿48,使操作機構(gòu)21脫扣。
進線端接線端子13和出線端接線端子14分別安裝在后端側(cè)面105和后端側(cè)面106處；限流電阻18是由鐵鉻鋁電阻絲繞制而成，放置在進線端接線端子13和主觸頭滅弧室109及輔助觸頭滅弧室110之間、安裝平面107的上方；電磁機構(gòu)17放置在出線端接線端子14和主觸頭滅弧室109及輔助觸頭滅弧室110之間、安裝平面107的上方；電磁機構(gòu)17的中軸線115與安裝平面107相垂直，當(dāng)電磁機構(gòu)17工作時，電磁機構(gòu)17上的頂桿116作用在操作機構(gòu)21上的第一觸橋68的一端117上，使主觸頭16斷開并維持在斷開位置上；進線端接線端子13、限流電阻18、主觸頭滅弧室109及輔助觸頭滅弧室110、電磁機構(gòu)17和出線端接線端子14順序排成一列放置在開關(guān)的安裝平面107的上方。
該選擇性保護開關(guān)的電氣連接如下開關(guān)的主回路11由進線端13、過電流脫扣器15、主觸頭16、電磁機構(gòu)17和出線端14組成，主熱雙金屬片111的一端118點焊在進線端接線端子13的導(dǎo)電排119上，第一編織銅導(dǎo)線120的一端點焊在主熱雙金屬片111的中間部分，另一端點悍在
13主觸頭靜觸頭86上；第二編織銅導(dǎo)線121的一端點焊在主觸頭動觸頭69所在的第一觸橋68上的端部117上，另一端點焊在電磁機構(gòu)17的線圈122的一端123上；線圈122的另一端124與出線端接線端子(14)的導(dǎo)電排125點焊在一起；
輔助回路12由限流電阻18、選擇性保護脫扣器19、輔助觸頭20組成；第三編織銅導(dǎo)線126的一端點焊在進線端接線端子13的導(dǎo)電排119上，另一端點焊在限流電阻絲18的一端127上；限流電阻絲18的另一端128固定在支架129上，同時選擇性保護熱雙金屬片112的一端130也點焊在支架129上，因此選擇性保護熱雙金屬片112與限流電阻絲18在電氣上是連接的；第四編織銅導(dǎo)線131的一端點焊在選擇性保護熱雙金屬片112的中間部分，另一端點焊在輔助觸頭靜觸頭87上；第五編織銅導(dǎo)線132的一端點焊在輔助觸頭動觸頭77所在的第二觸橋70上，另 一端點焊在電磁機構(gòu)17的線圈122的一端123上。
第六編織銅導(dǎo)線133的一端點焊在第一觸橋68的端部117,另一端點焊在主觸頭動觸頭69的引弧片134上，主觸頭動觸頭69與引弧片134在電氣上是連接的。
本發(fā)明的帶有選擇性保護功能的電氣開關(guān)具有過載長延時和短路短延時兩段保護特性，在建筑電氣安裝系統(tǒng)中用來選擇性地保護后接回路。
圖5-圖15示出了本發(fā)明的選擇性開關(guān)中使用的操作機構(gòu)，其中，圖5是該操作機構(gòu)的軸視圖。
首先參考圖6a和6b,示出了本發(fā)明的操作機構(gòu)的支架第一支架27和第二支架28,通過第一軸29、第二軸30和第三軸31固定在一起。第一支架27上具有第一凸肩41、第一通孔50以及第一彎折臂84,該第一支架27還包括一附加彎折臂85。第二支架28上具有第二凸肩42、第二通孔51以及第二彎折臂81,其中第一凸肩41、第一通孔50以及第一彎折臂84和第二凸肩42、第二通孔51以及第二彎折臂81分別互相對應(yīng)。
參考圖7-9所示，該操作機構(gòu)中的操作聯(lián)動結(jié)構(gòu)及鎖扣結(jié)構(gòu)包括
操作手柄32，可轉(zhuǎn)動地支承在第一軸29上，該操作手柄32的一端通過第 一聯(lián)接栓33與第 一連桿34相連接；第 一連桿34通過第二聯(lián)接栓35與第二連桿36相聯(lián)接；第二連桿36通過第三聯(lián)接栓37與第三連桿38相 連接；第三連桿38的另一端可轉(zhuǎn)動地支承在第二軸30上。
鎖扣桿39,鎖扣桿39的一端有一通孔40，該通孔40與第一支架27 上的第一凸肩41和第二支架28上的第二凸肩42相配合，使得鎖扣桿39 可轉(zhuǎn)動地支承在第一支架27和第二支架28上；鎖扣桿39的另一端有一 月牙形槽43，第二聯(lián)接栓35在月牙形槽43內(nèi)滑動；鎖扣桿39在具有月 牙形槽43的這一端具有一凸肩46;
跳扣桿44，跳扣桿44的一端可轉(zhuǎn)動地支承在第一軸29上，另 一端有 一矩形通槽45,鎖扣桿39上的凸肩46緊靠在矩形通槽45上，因此操作 機構(gòu)在鎖扣位置47構(gòu)成鎖扣；
推桿48,推桿48的中心部分有一凸軸49，該凸軸49固定在第一支 架27和第二支架28上的第一通孔50和第二通孔51中，并可繞第一通孔 50、第二通孔51的中心轉(zhuǎn)動；推桿48的一端有一 U形滑槽52,第四聯(lián) 接栓54在該U形滑槽52內(nèi)滑動，所述第四聯(lián)接栓54固定在跳扣桿44 上靠近矩形通槽45的第三通孔53中；
操作手柄32內(nèi)裝有第一扭簧55，第一扭簧55具有兩臂，其中第一臂 56作用在操作手柄32上，第二臂57作用在跳扣桿44上的凹槽內(nèi)。
參考圖10a和10b,示出了本發(fā)明的操作機構(gòu)的主觸頭和輔助觸頭部 分，包括
第四連桿58同第三連桿38 —樣固定在第三聯(lián)接栓37和第二軸30上， 第四連桿58隨著第三連桿38 —同動作，第四連桿58和第三連桿38之間 通過第二支架28隔開；第三連桿38和第四連桿58分別各自具有兩個相 互平行的側(cè)壁，第三連桿38的兩個側(cè)壁通過第一鼻架59相連接，而第四 連桿58的兩個側(cè)壁通過第二鼻架60相連接；
第五連桿61，外形呈U形，第五連桿61具有兩個側(cè)壁，兩個側(cè)壁通 過第三鼻架62相連接；第五連桿61的兩個側(cè)壁上有通孔，通過通孔可轉(zhuǎn) 動地固定在第三連桿38的兩個側(cè)壁內(nèi)、第二軸30上；
第二扭簧63固定在第五連桿61的兩個側(cè)壁內(nèi)、第二軸30上，它具 有兩臂，第一臂64固定在第三連桿38第一鼻架59上的第三彎折臂65內(nèi)，第二臂66固定在第五連桿61上的第四彎折臂67內(nèi)；在第二扭簧63的作 用下，第五連桿61的兩個側(cè)壁緊靠在第三連桿38的第一鼻架59上；
第一觸橋68,鉚接在第五連桿61的第三鼻架62上，第一觸橋68的 一端是主觸頭16的動觸頭69;
第二觸橋70的中心部分有一通孔，通過通孔可轉(zhuǎn)動地固定在第四連桿 58的兩個側(cè)壁內(nèi)、第二軸30上；第三扭簧71固定在第四連桿58的兩個 側(cè)壁內(nèi)、第二軸30上，它具有兩臂，第一臂72固定在第四連桿58第二 鼻架60上的第五彎折臂73內(nèi)，第二臂74固定在第二觸橋70的凹槽75 內(nèi)；在第三扭簧71的作用下，第二觸橋70的一端76緊靠在第四連桿58 的第二鼻架60上；第二觸橋70的另一端是輔助觸頭20的動觸頭77。
該操作機構(gòu)還包括第一觸頭指示裝置78,為紅色，固定在第四連桿 58的一側(cè)壁上；第二觸頭指示裝置88,為綠色，安裝在開關(guān)外殼內(nèi)；拉 簧79,具有兩個耳環(huán)，第一耳環(huán)80鉤在第二支架28上的第二彎折臂81 上，第二耳環(huán)82鉤在第三連桿38 —側(cè)壁的第六彎折臂83上。
該操作機構(gòu)21被制成一個獨立的模塊，通過第一支架27上的第一彎 折臂84和附加彎折臂85固定在選擇性保護開關(guān)外殼內(nèi)。
參考圖11-15，示出了本發(fā)明的操作機構(gòu)的動作過程。其中，圖11至 圖13是本發(fā)明的操作機構(gòu)由分閘位置至合閘位置所經(jīng)歷的過程；圖14示 出了本發(fā)明的操作機構(gòu)處于脫扣狀態(tài)的示意圖；圖15示出了本發(fā)明的操作 機構(gòu)處于短路短延時保護狀態(tài)的示意圖。
當(dāng)順時針轉(zhuǎn)動操作手柄32使操作機構(gòu)21合閘時，操作手柄32帶動 第一連桿34、第一連桿34帶動第二連桿36、第二連桿36同時帶動第三 連桿38和第四連桿58克服拉簧79的拉力使主觸頭動觸頭69和輔助觸頭 動觸頭77向著主觸頭靜觸頭86和輔助觸頭靜觸頭87的方向閉合；輔助 觸頭20的觸頭開距小于主觸頭16的觸頭開距，輔助觸頭20先于主觸頭 16閉合，后于主觸頭16斷開，使開關(guān)在正常合、分閘時減少電弧對主觸 頭16的燒損；
綠色的第二觸頭指示裝置88安裝在開關(guān)外殼內(nèi)；當(dāng)操作機構(gòu)21合閘 時，紅色的第一觸頭指示裝置78隨著第四連桿58 —起繞著第二軸30轉(zhuǎn)動，當(dāng)操作機構(gòu)21完全合閘的時候，第二觸頭指示裝置88和第一觸頭指 示裝置78指示操作機構(gòu)21已合閘。當(dāng)操作機構(gòu)21完全合閘的時候，從 視窗方向可以看出，視窗顯示的顏色由綠轉(zhuǎn)紅，表示操作機構(gòu)21已合閘； 由于紅色的第 一觸頭指示裝置78安裝在第四連桿58上，代表輔助觸頭20 的開、斷情況，這表明當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，視窗所顯示的顏色表示選 擇性保護開關(guān)真正的開、斷情況，即指主觸頭16和輔助觸頭20都斷開。
當(dāng)操作機構(gòu)21完全合閘的時候，第一聯(lián)接栓33和第一軸29的連線 與第一聯(lián)接栓33和第二聯(lián)接栓35的連線形成一鈍角，其值在168°至172 。之間；此時，主觸頭16和輔助觸頭20的觸頭壓力分別由第二扭簧63 和第三扭簧71提供。
當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生過載電流時，過電流脫扣器15延時一段時間后沿著 Fi的力的方向作用于推桿48上，使推桿48沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，通過推桿 48上U形滑槽52帶動第四聯(lián)接栓54使跳扣桿44繞第 一軸29順時針方 向旋轉(zhuǎn)，由于鎖扣桿39上的凸肩49失去支承，因此鎖扣桿39繞第一支 架27和第二支架28上第一凸肩41和第二凸肩42逆時針方向旋轉(zhuǎn)，操作 機構(gòu)21在拉簧79和第一扭簧55的作用下迅速脫扣復(fù)位，起到過載長延 時的保護特性。
當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生短路電流時，主回路11上的電磁機構(gòu)17動作并沿著 F2的力的方向作用于第一觸橋68的一臂89上，使主觸頭16處于斷開并 維持在斷開位置，而此時輔助回路20仍保持閉合狀態(tài)，短路電流從主回路 11轉(zhuǎn)換到輔助回路12上并通過限流電阻18進行限流，如果后接的微型短 路器能夠及時排除故障，那么主回路11上的電磁機構(gòu)17停止動作，主觸 頭16回復(fù)到閉合狀態(tài)；如果后接的微型斷路器不能排除故障，那么選擇性 保護脫扣器19延時一段時間后沿著F，的力的方向作用于推桿48上，使操 作機構(gòu)21脫扣，主觸頭16和輔助觸頭20斷開，起到短路短延時的保護 特性。
該種操作機構(gòu)不僅能滿足選擇性保護開關(guān)的需要，同時還具有另一個 優(yōu)點當(dāng)通過操作手柄使選擇性保護開關(guān)合閘時，輔助觸頭先于主觸頭閉 合，這樣做的好處是開關(guān)正常合、分閘時減少電弧對主觸頭的燒損，提高
17開關(guān)的電壽命；另外，當(dāng)配電系統(tǒng)短路電流還未處理時可以通過選擇性保
護脫扣器再一次使操作機構(gòu)脫扣。該操作機構(gòu)可被制成一個獨立的模塊， 結(jié)構(gòu)筒單，裝配方便，并具有開關(guān)指示裝置，能及時地反應(yīng)開關(guān)的合、分 閘狀態(tài)。
本開關(guān)的布局優(yōu)點是在充分考慮到電流線路布置和發(fā)熱的條件下對開 關(guān)內(nèi)部的組件進行了合理的安排，盡最大可能地有效利用開關(guān)的內(nèi)部空間，
符合終端電器的小型化、模數(shù)化，使開關(guān)的寬度尺寸可做到3個模數(shù)(1 模數(shù)為9mm)。本發(fā)明的選擇性保護開關(guān)體積小、成本低廉、裝配簡便。 上述實施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟 悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做 出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應(yīng) 該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1. 一種選擇性保護開關(guān)，其特征在于，包括主回路(11)，位于進線端(13)和出線端(14)之間，所述主回路(11)包括串聯(lián)的過電流脫扣器(15)、主觸頭(16)和電磁機構(gòu)(17)，其中，電磁機構(gòu)(17)通過第三工作線路(26)使主觸頭(16)斷開并維持在斷開位置；輔助回路(12)，輔助回路(12)與主回路(11)上的過電流脫扣器(15)、主觸頭(16)相并聯(lián)，所述輔助回路(12)包括串聯(lián)的限流電阻(18)、選擇性保護脫扣器(19)、以及輔助觸頭(20)；操作機構(gòu)(21)，所述操作機構(gòu)具有操作手柄，通過轉(zhuǎn)動操作手柄，該操作機構(gòu)(21)經(jīng)第一工作線路(22)和第二工作線路(23)分別作用于主觸頭(16)和輔助觸頭(20)，使主觸頭(16)和輔助觸頭(20)斷開或閉合；其中，所述過電流脫扣器(15)通過第四工作線路(24)作用于操作機構(gòu)(21)，使操作機構(gòu)(21)脫扣；所述選擇性保護脫扣器(19)通過第五工作線路(25)作用于操作機構(gòu)(21)，使操作機構(gòu)(21)脫扣；操作機構(gòu)(21)脫扣后，主觸頭(16)和輔助觸頭(20)同時斷開。
2. 如權(quán)利要求1所述的選擇性保護開關(guān)，其特征在于， 當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生過載電流時，所述過電流脫扣器(15)延時一段時間后通過第四工作線路(24)作用于操作機構(gòu)(21 )上的推桿，使操作機構(gòu) (21)脫扣，主觸頭(16)和輔助觸頭(20)都斷開，起到過載長延時的 保護特性；當(dāng)配電系統(tǒng)發(fā)生短路電流時，主回路(11 )上的電磁機構(gòu)(17)動作 并通過第三工作線路(26)瞬間作用于操作機構(gòu)(21)的主觸橋上，使主 觸頭(16)斷開并維持在斷開位置，而此時輔助觸頭(20)仍保持閉合狀 態(tài)，短路電流從主回路(11 )轉(zhuǎn)換到輔助回路(12)上并通過限流電阻(18) 進行限流，如果后接的微型短路器能夠及時排除故障，那么主回路(11)上的電磁機構(gòu)(17)停止動作，主觸頭(16)回復(fù)到閉合狀態(tài)；如果后接 的微型斷路器不能排除故障，那么選擇性保護脫扣器(19)延時一段時間 后通過第五工作線路(25)作用于操作機構(gòu)(21 )上的推桿，使操作機構(gòu) (21)脫扣，主觸頭(16)和輔助觸頭(20)斷開，起到短路短延時的保 護特性。
3. 如權(quán)利要求1所述的選擇性保護開關(guān)，其特征在于， 所述主回路(11)中的過電流脫扣器(15)、主觸頭(16)、電磁機構(gòu)(17)和第三工作線路(26)布置在第一工作層面；所述輔助回路(12)中的限流電阻(18)、選擇性保護脫扣器(19)、 以及輔助觸頭(20)布置在第二工作層面；所述操作機構(gòu)(21 )橫跨所述第一工作層面和第二工作層面，操作機 構(gòu)(21 )通過布置在第一工作層面的第一工作線路(22 )作用于主觸頭(16 ), 而所述過電流脫扣器(15)通過布置在第一工作層面的第四工作線路(24) 作用于操作機構(gòu)(21 )使操作機構(gòu)(21 )脫扣；操作機構(gòu)(21 )通過布置 在第二工作層面的第二工作線路(23)作用于輔助觸頭(20),而所述選 擇性保護脫扣器(19)通過布置在第二工作層面的第五工作線路(25)作 用于操作機構(gòu)(21 )使操作機構(gòu)(21 )脫扣。
4. 如權(quán)利要求3所述的選擇性保護開關(guān)，其特征在于，所述選擇性保 護開關(guān)包括外殼，包括前部和后部，前部和后部相互配合后包裹所述主回路(11 )、 輔助回路(12)和操作機構(gòu)(21),所述外殼呈倒T字形；該外殼具有前端面(101 ),前端側(cè)面(102)、 (103),后端面(104), 后端側(cè)面(105) 、 (106)以及安裝平面(107);所述開關(guān)通過安裝平 面(107)安裝在卡軌(108)上；所述主回路(11)、輔助回路(12)位于所述倒T字形外殼的下部空 間內(nèi)；所述操作機構(gòu)(21)為一個獨立的模塊，安裝在倒T字形外殼的突出部，即由所述前端面(101)和前端側(cè)面(102) 、 (103)所限定的空間 內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求4所述的選擇性保護開關(guān)，其特征在于，主觸頭(16)和輔助觸頭(20)沿外殼的厚度方向并列布置在操作機 構(gòu)(21)的下方，靠近前端側(cè)面(103)的位置；主觸頭(16)包含有主觸頭動觸頭(69)和主觸頭靜觸頭(86),輔 助觸頭(20)包含有輔助觸頭動觸頭(77)和輔助觸頭靜觸頭(87);主 觸頭動觸頭(69)和輔助觸頭動觸頭(77)可擺動地支承在操作機構(gòu)(21 ) 上；主觸頭(16)和輔助觸頭(20)與安裝平面(107)成一角度。
6. 如權(quán)利要求5所述的選擇性保護開關(guān)，其特征在于，主觸頭(16)和輔助觸頭(20)分別配置有主觸頭滅弧室(109)和 輔助觸頭滅弧室(110);主觸頭滅弧室(109)和輔助觸頭滅弧室(110) 沿外殼的厚度方向并聯(lián)布置，且被放置在主觸頭(16)和輔助觸頭(20) 的下方、安裝平面(107)的上方，主觸頭滅弧室(109)和輔助觸頭滅弧 室(110)與安裝平面(107)成一角度；主觸頭(16)、主觸頭滅弧室(109)與輔助觸頭(20)、輔助觸頭 滅弧室(110)之間通過隔;t反相互隔開。
7. 如權(quán)利要求6所述的選擇性保護開關(guān)，其特征在于， 過電流脫扣器(15)和選擇性保護脫扣器(19)都是由熱雙金屬片制成，其中，過電流脫扣器(15)由主熱雙金屬片(111)構(gòu)成、而選擇性 保護脫扣器(19)由選擇性保護熱雙金屬片(112)構(gòu)成；主熱雙金屬片(111 )和選擇性保護熱雙金屬片(112)沿外殼厚度方 向并列布置操作機構(gòu)(21 )和前端側(cè)面(102)的中間，與安裝平面(107) 相垂直；主熱雙金屬片(111)的一端上裝有第一調(diào)節(jié)螺釘(113),選擇性保護熱雙金屬片(112)的一端上裝有第二調(diào)節(jié)螺釘(114);當(dāng)這兩個熱雙 金屬片中的任意一個熱雙金屬片受熱彎曲時，它們將通過第一調(diào)節(jié)螺釘 (113)或第二調(diào)節(jié)螺釘(114)作用于操作機構(gòu)(21 )上的推桿(48), 使操作機構(gòu)(21 )脫扣。
8. 如權(quán)利要求7所述的選擇性保護開關(guān)，其特征在于， 進線端接線端子(13)和出線端接線端子(14)分別安裝在后端側(cè)面(105)和后端側(cè)面(106)處；所述限流電阻(18)是由鐵鉻鋁電阻絲繞制而成，放置在進線端接線 端子(13)和主觸頭滅弧室(109)及輔助觸頭滅弧室(110)之間、安裝 平面(107)的上方；電磁機構(gòu)(17)放置在出線端接線端子(14)和主觸頭滅弧室(109) 及輔助觸頭滅弧室(110)之間、安裝平面(107)的上方；電磁機構(gòu)(17) 的中軸線(115)與安裝平面(107)相垂直，當(dāng)電磁機構(gòu)(17)工作時， 電磁機構(gòu)(17)上的頂桿(116)作用在操作機構(gòu)(21 )上的第一觸橋(68) 的一端(117)上，使主觸頭(16)斷開并維持在斷開位置上；進線端接線端子(13)、限流電阻(18)、主觸頭滅弧室(109)及 輔助觸頭滅弧室(110)、電磁機構(gòu)(17)和出線端接線端子(14)順序 排成一列放置在開關(guān)的安裝平面(107)的上方。
9. 如權(quán)利要求8所述的選擇性保護開關(guān)，其特征在于，該選擇性保護 開關(guān)的電氣連接如下開關(guān)的主回路(11 )由進線端(13)、過電流脫扣器(15)、主觸頭 (16)、電磁機構(gòu)(17)和出線端(14)組成，主熱雙金屬片(111 )的 一端(118)點焊在進線端接線端子(13)的導(dǎo)電排(119)上，第一編織 銅導(dǎo)線(120)的一端點焊在主熱雙金屬片(111)的中間部分，另一端點 焊在主觸頭靜觸頭(86)上；第二編織銅導(dǎo)線(121)的一端點焊在主觸 頭動觸頭(69)所在的第一觸橋(68)上的端部(117)上，另一端點焊 在電磁機構(gòu)(17)的線圈(122)的一端(123)上；線圈(122)的另一端(124)與出線端接線端子(14)的導(dǎo)電排(125)點焊在一起；輔助回路(12)由限流電阻(18)、選擇性保護脫扣器(19)、輔助 觸頭(20)組成；第三編織銅導(dǎo)線(126)的一端點焊在進線端接線端子 (13)的導(dǎo)電排(119)上，另一端點焊在限流電阻絲(18)的一端(127) 上；限流電阻絲(18)的另一端(128)固定在支架(129)上，同時選擇 性保護熱雙金屬片(112)的一端(130)也點焊在支架(129)上，因此 選擇性保護熱雙金屬片(112)與限流電阻絲(18)在電氣上是連接的； 第四編織銅導(dǎo)線(131)的一端點焊在選擇性保護熱雙金屬片(112)的中 間部分，另一端點焊在輔助觸頭靜觸頭(87)上；第五編織銅導(dǎo)線(132) 的一端點焊在輔助觸頭動觸頭(77)所在的第二觸橋(70)上，另一端點 焊在電磁機構(gòu)(17)的線圏(122)的一端(123)上。
10.如權(quán)利要求9所述的選擇性保護開關(guān)，其特征在于， 第六編織銅導(dǎo)線(133)的一端點焊在第一觸橋(68)的端部(117),另一端點焊在主觸頭動觸頭(69)的引弧片(134 )上，主觸頭動觸頭(69)與引弧片(134)在電氣上是連接的。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種選擇性保護開關(guān)，包括主回路，位于進線端和出線端之間，包括串聯(lián)的過電流脫扣器、主觸頭和電磁機構(gòu)，其中，電磁機構(gòu)通過第三工作線路使主觸頭斷開并維持在斷開位置；輔助回路，與主回路上的過電流脫扣器、主觸頭相并聯(lián)，包括串聯(lián)的限流電阻、選擇性保護脫扣器、以及輔助觸頭；操作機構(gòu)，具有操作手柄，通過轉(zhuǎn)動操作手柄，該操作機構(gòu)經(jīng)第一工作線路和第二工作線路分別作用于主觸頭和輔助觸頭，使主觸頭和輔助觸頭斷開或閉合；其中，過電流脫扣器通過第四工作線路作用于操作機構(gòu)，使操作機構(gòu)脫扣；選擇性保護脫扣器通過第五工作線路作用于操作機構(gòu)，使操作機構(gòu)脫扣；操作機構(gòu)脫扣后，主觸頭和輔助觸頭同時斷開。
文檔編號H01H71/12GK101488424SQ200810032610
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月14日
發(fā)明者丁高峰, 輝 吳, 王碧云, 葛偉駿, 涵 薛, 穎 陳, 龔駿昌 申請人:上海電器科學(xué)研究所(集團)有限公司;上海輸配電股份有限公司;法泰電器(江蘇)股份有限公司