[实用新型]一种开关设备的自由脱扣机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关设备的自由脱扣机构，适用于断路器、隔离开关、小型断路器、负荷开关等，特别是涉及一种塑料外壳式断路器的2级式自由脱扣机构。

背景技术

脱扣器产生使断路器操作系统的自由脱扣机构脱扣所需的外力，现有塑壳断路器的过电流脱扣器保护方式一般涉及短路瞬时保护和过载保护两种，其具体方案如图1、图2所示。其中图1显示了现有自由脱扣机构组装后的结构示意图，图2为将图1所示的设备元件分解后的示意图。

现有塑壳断路器的脱扣器驱动自由脱扣机构动作的原理如下：

一、当线路发生短路时，短路电流经过脱扣器的磁轭10’，磁轭10’会感应出很强的磁场，使衔铁6’在磁场作用下动作，所述衔铁6’的顶端6a’触发自由脱扣机构中的牵引杆4’，使牵引杆4’绕牵引杆轴5’转动；所述牵引杆4’上的凸起部4a’在随牵引杆4’转动过程中，牵引再扣板1’绕再扣板轴2’转动。接着，再扣板1’的转动使再扣板1’与锁扣13’解锁；解锁后的锁扣13’如图所示绕锁扣轴16’转动，使跳扣15’与锁扣13’的搭接部位解锁，跳扣15’向上运动，使整个操作机构解锁脱扣，从而使动、静触头快速分离，实现断路器切断电源。

二、当线路负载发生过载时，过载电流流过发热元件12’，其产生的热量传导给与之紧密连接的双金属片7’，双金属片7’受热弯曲，使其上的调节螺钉8’发生位移，从而首先触发自由脱扣机构中一个具有切换、传动功能的牵引杆4’，所述自由脱扣机构在过载保护中的传动过程与短路保护中的传动过程相同，均由牵引杆4’作为一个过渡性元件，继而牵引触发再扣板1’、锁扣13’、跳扣15’等后续设备。

目前世界上各大公司(如施耐德、ABB等)的产品的通用性脱扣结构均采用与上述结构相类似的3级传动结构，这种3级脱扣传动链结构如中国专利CN02282702.1所披露的3级脱扣传动链结构。但这种经牵引杆—再扣板—锁扣的3级脱扣传动链结构具有以下不足：

1、无论是短路保护或过载保护产生的脱扣动作，作用力不是直接作用在再扣板1a’上，而是必须通过牵引杆4’的再次传动来完成的。这种3级传动的脱扣方式传动链较长，从短路电流瞬间起到操作机构断开瞬间止，分断时间长，机构动作速度慢，分断时产生的能量多，导致外壳炸裂，银点烧损严重，对零部件的机械强度要求高。

2、为了实现3级传动结构需要多道装配工序，组装过程复杂、成本较高。

3、牵引杆4’一般是注塑而成，(牵引杆轴5’)为车削件，注塑成型过程中易收缩变形，难以控制尺寸，增加了加工成本；并且由于其与调节螺钉8’接触，因此对该牵引件耐温要求较高，零件材料成本较高。

4、这种3级结构中的独立的牵引杆4’多为筒状结构，导致牵引杆4’只能安装在靠近脱扣器一侧，离锁扣、跳扣较远；由于在脱扣过程中各传动元件均会在脱扣力的作用下产生一定幅度的振动，这种多元件、分散安装的结构必然导致整体设备振动频率紊乱、同步性差，外在表现为容易滑扣、系统不稳定。

5、现有牵引杆4’的结构是独立的，实践中很难对脱扣力大小和延时脱扣进行调整，也不宜控制锁扣的深度。

实用新型内容

本实用新型提供一种将3级传动脱扣模式转化为2级传动脱扣模式的技术方案，通过对自由脱扣机构进行设计改造，省略独立的牵引杆4’及牵引杆轴5’，实现了2级传动模式，不仅解决了已有技术的以上缺陷和不足，缩短了分断时间，并且提高了产品分断能力，降低了制造成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种开关设备的自由脱扣机构，所述开关设备包括触头装置、操作机构、一个安装操作机构的支架22、一个通过锁扣轴16安装于所述支架22上的锁扣13、一个与锁扣13相配合的跳扣15和由过载脱扣器和/或短路脱扣器组成的脱扣器，所述短路脱扣器包括一个磁轭10和一个由磁轭控制的衔铁6；所述过载脱扣器包括一个发热元件12、一个与发热元件12相连的双金属片7和一个位于双金属片7顶部的调节螺钉11，所述操作机构的自由脱扣机构具有一个用于实现至少一个所述脱扣器与锁扣13之间的2级传动的再扣板1，所述再扣板1处于脱扣器与锁扣13之间，并通过再扣板轴2，可旋转地安装于所述支架22上。