一种插入式断路器的制作方法

1.本实用新型涉及一种低压电器，具体涉及一种插入式断路器。


背景技术：

2.随着我国电力、通信技术的迅速发展，对断路器等终端电器设备的实用性、安全性、可靠性提出了越来越高的要求，传统的断路器已远远不能满足这些要求，在不断的研究发展中，我国的断路器不仅在小型化、智能化、可靠性等方面达到了新的水平，在结构上出现了许多全新的设计，如能像普通电气插头一样方便地进行插拔，能将断路器便捷地装入或撤出电路，在安装位置上能够锁定在稳定的工作状态，同时能够适应智能化对电源质量和自动控制等各种要求，这种断路器称之为插入式断路器。
3.目前，我国插入式断路器的设计和使用还在不断的探索之中，在结构和使用性能上尚显不足，比如零部件标注化程度不高，工作性能不太稳定，品种也适应不了使用发展的要求。


技术实现要素：

4.针对目前我国插入式断路器存在的不足，本实用新型推出一种标准化程度较高，结构新颖，性能稳定的插入式断路器。
5.本实用新型所采用的技术方案是：
6.一种插入式断路器，包括壳体，进线机构，出线机构，手动操作机构，电动操作机构，触头动作机构，灭弧机构，过载和短路保护机构。
7.进一步设置，所述的壳体为长方形的六面体，前侧面为出线面，后侧面为进线面，设置有二极，左侧为基座一极，右侧为上盖一极，壳体右侧为侧盖。
8.进一步设置，所述的手动操作机构包括手动手柄，分合闸显示机构和锁定机构，所述的手动手柄设置在壳体左侧基座一极的上部前侧，手动手柄按键露出在壳体前侧，所述的分合闸显示机构设置在壳体右侧上盖一极的上部前侧，所述的锁定机构设置在手动手柄的上部。
9.进一步设置，所述的电动操作机构包括合闸电动机，分闸电磁铁和pcb控制板，所述的合闸电动机垂直设置在pcb控制板的左侧，所述的分闸电磁铁横卧在pcb控制板的下部，所述的电动操作机构设置在所述分合闸显示机构的后侧。
10.进一步设置，所述的触头动作机构设置在电动操作机构的后侧，在电动操作机构的动静触头之间设置有导弧片，所述导弧片的后侧，设置有灭弧室。
11.进一步设置，所述的过载保护机构包括热脱扣双金属片，所述热脱扣双金属片的一端通过连杆与触头动作机构相连，所述热脱扣双金属片的另一端与一极的进线插口相连。
12.进一步设置，所述的短路保护机构包括电磁脱扣器，所述的电磁脱扣器设置在触头动作机构的下部，所述电磁脱扣器的衔铁动作将推动所述的触头动作机构分闸。
13.进一步设置，在所述灭弧室的后侧设置有电流互感器，在所述电流互感器的后侧，设置有另一极的进线插口。
14.进一步设置，在所述插入式断路器后侧二极的进线插口之间，设置有金手指插槽。
15.进一步设置，所述的手动手柄设置为长方形，左端设置有手动手柄按键，右端设置有连杆孔，所述连杆孔内设置有手柄连杆，所述的手柄连杆与所述触头动作机构相连，所述的手动手柄中上部设置有止位挡，所述止位挡的底侧部，设置有契形块。
16.进一步设置，所述锁定机构设置在所述手动手柄的上部，所述锁定机构包括到位检测件、防误拔件和盘形弹簧，所述到位检测件和防误拔件的一端均设置有凸出端，所述到位检测件和防误拔件的中部设置有转动轴，所述防误拔件的转动轴外还套设置弹簧安装轴，在所述弹簧安装轴上套设有盘形弹簧，所述盘形弹簧的二端杆设置在到位检测件和防误拔件凸出端的底部，始终给到位检测件和防误拔件凸出端一个向上的弹力，当所述的插入式断路器安装不到位时，所述手动手柄止位挡的直角边将被到位检测件的一端顶住而无法推进，所述的插入式断路器将无法插入机柜，只有当插入式断路器安装到位，所述到位检测件的凸出端缩回机柜板时，所述的手动手柄方可推进而使插入式断路器插入机柜；当所述插入式断路器在合闸状态下扳动插入式断路器的任何部位，所述的插入式断路器将无法拔出，只有当拉动手动手柄按键，在所述手动手柄止位挡斜边面的作用下，所述防误拔件的凸出端缩回柜体板，在所述手动手柄拉出、插入式断路器分闸的情况下，所述的插入式断路器方可拔出机柜。
17.进一步设置，所述分合闸显示机构包括安装台，所述的安装台中心设置有压缩弹簧，所述安装台的左侧设置有分合闸显示面，所述安装台的下部设置有契形斜面，当所述手动手柄推进将插入式断路器插入机柜而合闸后，在所述手动手柄底侧契形块和所述安装台下部契形斜面的作用下，所述的分合闸显示面将上升，从而在插入式断路器前侧的分合闸显示窗内显示出合闸标识，当所述的手动手柄拉出而使所述的插入式断路器分闸后，所述的分合闸显示面将下降而在所述的分合闸显示窗内显示出分闸标识。
18.进一步设置，所述的电动操作机构包括合闸电动机和减速箱，主动轮，从动轮，合闸检测开关，分闸检测开关，断电开关，分闸电磁铁和pcb控制板，所述的pcb控制板还包括通讯pcb软板，所述的主动轮为不完全齿轮，上部设置有数个啮合齿，中心设置有与所述合闸电动机减速箱输出轴的连接孔，所述主动轮的侧面设置有一个开口凹槽，所述从动轮为不完全齿轮，上部设置有数个啮合齿，所述从动轮中心一侧设置有三角轴孔，所述从动轮的侧面设置有一个开口凹槽，所述合闸电动机的右侧设置有减速箱，所述减速箱的输出轴与主动轮相连，所述主动轮的不完全齿与从动轮的不完全齿啮合，所述从动轮中心的三角轴外套设有电动手柄，当需要对断路器进行合闸时，pcb控制板给出一个合闸信号，使合闸电动机顺时针方向旋转，主动轮亦旋转，所述主动轮啮合齿带动从动轮啮合齿逆时针方向旋转，驱动电动手柄逆时针方向转动，设置在电动手柄一侧的电动手柄合闸连杆动作而推动所述的触头动作机构合闸，所述插入式断路器合闸后主动轮和从动轮脱离啮合齿而分开，主动轮继续旋转，其一侧的凹槽斜面松开合闸检测开关，以检测所述插入式断路器是否合闸到位，主动轮继续旋转一个角度后，断电位置开关被主动轮上的凹槽斜面顶压而断开，使合闸电动机断电而停止转动；当需要对所述插入式断路器进行分闸时，pcb控制板给出一个分闸信号，使分闸电磁铁得电，所述分闸电磁铁的动铁芯推动插入式断路器的脱扣杆而使
所述的触头动作机构分闸，此时合闸位置开关被松开，电动手柄在钮簧的作用下复位，分闸位置开关被主动轮的凹槽斜面顶压以检测断路器是否分闸到位。
19.进一步设置，所述的出线机构包括设置在壳体前侧下部的紧固螺钉和接线腔，所述的紧固螺钉和接线腔二极并列设置，在二极间设置有隔弧板，所述的隔弧板可以防止二极间电弧短路，同时方便二极的接线，在所述的接线腔内设置有压紧防脱接线装置，包括紧固螺钉，挡板，连接板，转轴，压线板和安装支架，所述的安装支架为矩形状，设置有底板和垂直于底板的二侧板，在所述二侧板上分别设置有前卡装槽、后卡装槽和轴孔，所述的转轴设置在安装支架的轴孔内，所述的压线板设置在转轴上并能绕转轴转动，所述的挡板中部设置有内螺纹，所述挡板卡置在所述安装支架的前卡装槽内，所述连接板卡置在安装支架的后卡装槽内，所述的紧固螺钉旋过挡板上的内螺纹直抵压线板的施力端，所述压线板的受力端处于外接导线接入端的下部，所述的连接板的接线端处于外接导线接入端的上部，当紧固螺钉旋紧而压接外接导线时，在压线板的受力端会施加给外接导线一个向上的力矩，使外接导线得到一个向上的压力和一个阻止导线滑出的逆向力。
20.进一步设置，所述的电磁脱扣器在所述插入式断路器小电流规格时，采用铁芯线圈式电磁脱扣器，在所述插入式断路器大电流规格时，采用拍合式电磁脱扣器，这种设置，能使所述的插入式断路器不论在小电流规格，还是在大电流规格，都具有更好的短路保护性能。
21.进一步设置，所述插入式断路器在大电流规格时，使用所述的电流互感器，所述的插入式断路器在小电流规格时，不使用所述的电流互感器而使用分流器进行电流采集，所述的插入式断路器在小电流规格和大电流规格时，所述的壳体为通用件。
22.进一步设置，所述的插入式断路器可以根据需要，选择有电动操作机构、带通讯的插入式断路器或无电动操作机构、不带通讯的插入式断路器，所述的有电动操作机构、带通讯的插入式断路器和无电动操作机构、不带通讯的插入式断路器，不论电流规格的大小，所需的壳体和插入式断路器内部的塑料件均为通用件。
23.进一步设置，在插入式断路器内部或插入式断路器的外部将所述进线机构的进线端短接，同时所述插入式断路器前侧面的二个出线端设置成一个进线端，一个出线端，所述1p n的插入式断路器与1p插入式断路器所用的外壳和内部零配件均为通用件。
24.进一步设置，所述插入式断路器的电动操作机构、pcb控制板和电流互感器、分流器的数据采样和数据传输均通过所述的金手指插槽进行，这样简化了插入式断路器的结构，使所述的插入式断路器工作性能更加稳定可靠，同时方便了用户的使用和维护。
25.上述插入式断路器具有的优点是：
26.该实用新型插入式断路器标准化程度较高，通用件较多，节约了生产成本，方便了用户的使用和维护，同时使得插入式断路器的性能更加稳定可靠。该插入式断路器规格齐全，品种较多，能适应各种不同用户的需要。该实用新型采用多项技术，如出线机构，所述的压线板不但能施加给外接导线一个向上的压力，而且能给外接导线一个阻止滑出的逆向力，使外接导线不易脱落，所述的紧固螺钉和接线腔二极并排设置，在二极间设置有隔弧板，可以防止二极间电弧短路，同时方便二极的接线，所述手动手柄的设计，使得分合闸显示机构和工作锁定机构结构简单，工作稳定可靠，在电动操作机构中，合闸和分闸各成系统，互不干扰，在短路保护中，大电流规格和小电流规格选择不同的电磁脱扣器，使得断路
器的短路保护性能得到提高。
附图说明
27.图1为本实用新型插入式断路器整体外观图；
28.图2为图1内部结构示意图；
29.图3为图1前侧结构示意图；
30.图4为图1前侧平面结构图；
31.图5为图2显示机构结构图；
32.图6为图2手动手柄结构图；
33.图7为图2手动手柄锁定机构示意图；
34.图8为插入式断路器安装不到位锁定机构示意图；
35.图9为插入式断路器安装到位锁定机构示意图；
36.图10为插入式断路器拔出锁定机构示意图；
37.图11为图2电动操作机构示意图；
38.图12为图11合闸电动机传动机构示意图；
39.图13为图2电动操作机构整体结构图；
40.图14为图2出线机构内部结构图；
41.图15为图2出线机构结构示意图；
42.图16为图2隐电动操作机构后结构平面图；
43.图17为图2隐右侧盖后结构平面图。
具体实施方式
44.需要说明的是，本实用新型说明书所述“上部”、“中部”、“下部”“端部”、“前”“后”“侧”等指示位置关系的术语为基于附图所示的位置关系，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实用新型的限制。
45.结合图1～图17，通过具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
46.如图1、图2所示，一种插入式断路器，包括壳体1，进线机构8，出线机构3，手动操作机构2，电动操作机构4，触头动作机构5，灭弧机构6，过载保护机构和短路保护机构9。
47.进一步设置，所述的壳体1为长方形的六面体，设置为二极，所述壳体左部基座101设置为一极，壳体右部上盖102设置为一极，前侧面为出线面，后侧面为进线面，右侧为侧盖103。
48.进一步设置，所述的手动操作机构2包括手动手柄201，分合闸显示机构202和锁定机构，所述的手动手柄201设置在左部基座101一极的上部前侧，手动按键2011露出在壳体1前侧，所述的分合闸显示机构202设置在壳体右部上盖一极102的上部前侧，所述的锁定机构设置在所述手动手柄201的上部。
49.进一步设置，如图2、图11、图15、图16所示，所述的电动操作机构4包括合闸电动机406，分闸电磁铁407和pcb控制板401，所述的pcb控制板401还包括pcb软板4011，所述的合闸电动机406垂直设置在pcb控制板401的左侧，所述的分闸电磁铁407横卧在pcb控制板401
的下部，所述的电动操作机构4设置在所述分合闸显示机构202的后侧。
50.进一步设置，所述的触头动作机构5设置在电动操作机构4的后侧，在电动操作机构的动静触头之间设置有导弧片601，所述导弧片601的后侧，设置有灭弧室602。
51.进一步设置，所述的过载保护机构包括热脱扣双金属片901，所述热脱扣双金属片901的一端通过连杆9011与触头动作机构5相连，所述热脱扣双金属片901的另一端与一极的进线插口802相连。
52.进一步设置，所述的短路保护机构包括电磁脱扣器902，所述的电磁脱扣器902设置在触头动作机构5的下部，所述电磁脱扣器的衔铁动作将推动所述的触头动作机构5分闸。
53.进一步设置，在所述灭弧室602的后侧设置有电流互感器7，在所述电流互感器7的后侧，设置有另一极的进线插口801。
54.进一步设置，如图16、图17所示，在所述插入式断路器后侧二极的进线插口801、802之间，设置有金手指插槽803。
55.进一步设置，如图6所示，所述的手动手柄201设置为长方形，左端设置有手动手柄按键2011，所述的手动手柄按键2011露出在基座一极101的前侧面，手动手柄201的其余部分设置在基座一极101的内部，所述的手动手柄201右端设置有连杆孔2013，所述连杆孔2013内设置有手柄连杆2018，所述的手柄连杆2018与所述触头动作机构5相连，所述的手动手柄201中上部设置有直角梯形状止位挡2012，所述止位挡的底侧部，设置有契形块2014。
56.进一步设置，如图2、图7所示，所述锁定机构设置在手动手柄201的上部，包括到位检测件203和防误拔件204，所述到位检测件203一端设置有凸出端2031，所述防误拔件204一端设置有凸出端2041，所述到位检测件203和防误拔件204的中部设置有转动轴207，在所述防误拔件中部的转动轴207上还套设有安装轴206，在所述安装轴206上套设有盘形弹簧205，所述盘形弹簧205的二端杆2051设置在到位检测件和防误拔件凸出端2031、2041的底部，所述盘形弹簧205的二端杆2051始终给到位检测件203和防误拔件204的凸出端2031、2041一个向上的弹力，当所述的插入式断路器安装不到位时，所述手动手柄止位挡2012的直角面将被到位检测件203的一端顶住而无法推进，所述的插入式断路器将无法插入机柜，只有当插入式断路器安装到位，所述到位检测件203的凸出端2031缩回机柜板9时，所述的手动手柄201方可推进而使插入式断路器插入机柜；当所述的插入式断路器在合闸状态下扳动插入式断路器的任何部位，所述的插入式断路器将无法拔出，只有当拉出手动手柄按键2011，在所述手动手柄止位挡2012斜边面的作用下，所述防误拔件的凸出端2041缩回柜体板9，在所述的手动手柄拉出而在插入式断路器分闸的情况下，所述的插入式断路器方可拔出机柜。
57.进一步设置，如图5所示，所述分合闸显示机构202包括安装台2021，所述的安装台2021中心设置有压缩弹簧2024，所述安装台2021的左侧设置有分合闸显示面2023，所述安装台2021的下部设置有契形斜面2022，当所述手动手柄201推进将插入式断路器插入机柜而合闸后，在所述手动手柄底侧契形块2014和所述安装台下部契形斜面2022的作用下，所述的分合闸显示面2023将上升，从而在插入式断路器前侧的分合闸显示窗104内显示出合闸标识，当所述的手动手柄201拉出而使所述的插入式断路器分闸后，在所述手动手柄底侧契形块2014和所述安装台2021下部契形斜面2022的作用下，所述的分合闸显示面2023将下
降而在所述的分合闸显示窗104内显示出分闸标识。
58.进一步设置，如图11～图13所示，所述的电动操作机构4包括合闸电动机和减速箱406，主动轮404，从动轮402，合闸检测开关4031，分闸检测开关4032，断电开关4033，分闸电磁铁407和pcb控制板401，所述的pcb控制板401还包括通讯pcb软板4011，所述的主动轮404为不完全齿轮，上部设置有数个啮合齿4042，中心设置有与所述合闸电动机减速箱输出轴的连接孔4043，所述主动轮404的侧面设置有一个开口凹槽4041，所述从动轮402为不完全齿轮，上部设置有数个啮合齿4021，所述从动轮中心一侧设置有三角轴孔，所述的三角轴孔内设置有三角轴4023，所述从动轮的侧面设置有一个开口凹槽4022，所述合闸电动机的右侧设置有减速箱4061，所述减速箱4061的输出轴与主动轮404相连，所述主动轮404的不完全齿4042与从动轮2的不完全齿4021啮合，所述从动轮中心的三角轴外套设有电动手柄405，当需要对断路器进行合闸时，pcb控制板401给出一个合闸信号，使合闸电动机406顺时针方向旋转，主动轮404亦旋转，主动轮404上的啮合齿4042带动从动轮402上的啮合齿4021逆时针方向旋转，驱动电动手柄405逆时针方向转动，设置在电动手柄405一侧的电动手柄合闸连杆4028动作而推动所述的触头动作机构5合闸，所述插入式断路器合闸后主动轮404上的啮合齿4042和从动轮402上的啮合齿4021分开，所述的主动轮404和从动轮402分离，此时从动轮一侧的凹槽斜面4022顶压合闸检测开关4031而闭合，以检测所述插入式断路器是否合闸到位，主动轮404继续旋转一个角度后，断电位置开关4033被主动轮上的凹槽斜面4041顶压而分断，使合闸电动机406断电而停止转动；当需要对所述插入式断路器进行分闸时，pcb控制板401给出一个分闸信号，使分闸电磁铁407得电，所述分闸电磁铁的动铁芯4071推动插入式断路器的触头动作机构的脱扣杆501而使所述的触头动作机构5分闸，此时合闸位置开关4031被松开断电，电动手柄在钮簧的作用下复位，分闸位置开关4032被从动轮的凹槽斜面4022顶压闭合以检测断路器是否分闸到位。
59.进一步设置，如图1、图4、图14、图15所示，所述的出线机构3包括设置在壳体前侧下部的紧固螺钉301和接线腔302，所述的紧固螺钉301和接线腔302二极并列设置，在二极间设置有隔弧板305，在所述的接线腔302内设置有压紧防脱接线装置，包括紧固螺钉301，挡板3022，连接板3023，转轴304，压线板303和安装支架3021，所述的安装支架3021为矩形状，设置有底板和垂直于底板的二侧板，在所述二侧板上分别设置有前卡装槽30211、后卡装槽30212和轴孔3024，所述的转轴304设置在安装支架的轴孔3024内，所述的压线板303设置在转轴304上并能绕转轴304转动，所述的挡板3022中部设置有内螺纹，所述挡板3022卡置在所述安装支架的前卡装槽30211内，所述连接板3023卡置在安装支架的后卡装槽30212内，所述的紧固螺钉301旋过挡板3022上的内螺纹直抵压线板303的施力端3031，所述压线板的受力端3032处于外接导线接入端的下部，所述连接板3023的接线端处于外接导线接入端的上部，当紧固螺钉301旋紧而压接外接导线时，在压线板303的受力端3032会施加给外接导线一个向上的力矩，使外接导线得到一个向上的压力和一个阻止导线滑出的逆向力。
60.进一步设置，如图16所示，所述的电磁脱扣器902在所述插入式断路器20安培以下的小电流规格时，采用铁芯线圈式电磁脱扣器，在所述插入式断路器20安培以上大电流规格时，采用拍合式电磁脱扣器，这种设置，能使所述的插入式断路器具有更好的短路保护性能。
61.进一步设置，所述插入式断路器在20安培以上的大电流规格时，使用所述的电流
互感器，所述的插入式断路器在20安培以下的小电流规格时，不使用所述的电流互感器而使用分流器进行电流采集，所述的插入式断路器在小电流规格和大电流规格时，所述的壳体为通用件。
62.进一步设置，所述的插入式断路器可以根据需要，选择有电动操作机构、带通讯的插入式断路器或无电动操作机构、不带通讯的插入式断路器，所述的有电动操作机构、带通讯的插入式断路器和无电动操作机构、不带通讯的插入式断路器，不论电流规格的大小，所需的壳体和插入式断路器内部的塑料件均为通用件。
63.进一步设置，如图1、图17所示，在插入式断路器内部或插入式断路器的外部将所述进线机构的二个进线端801,802短接，同时所述插入式断路器前侧面左侧的出线端设置为进线端，右侧的出线端设置为出线端，所述1p n的插入式断路器与1p插入式断路器所用的外壳和内部零配件均为通用件。
64.进一步设置，所述插入式断路器的电动操作机构4、pcb控制板401和电流互感器7、分流器的数据采样和数据传输均通过所述的金手指插槽803进行，这样简化了插入式断路器的结构，使所述的插入式断路器工作性能更加稳定可靠，同时方便了用户的使用和维护。
65.需要说明的是：上述实施例仅仅是为了清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。