[发明专利]一种断路器用压电脱扣机构

说明书

本发明公开了一种断路器用压电脱扣机构，包括压电脱扣器、轴、脱扣杠杆、扭簧、锁扣板、拉簧、脱扣轴、操作机构和铆钉，脱扣杠杆、扭簧、锁扣、拉簧、脱扣轴安装在操作机构上，形成锁扣搭接，使得操作机构可以实现触头系统的闭合和断开，压电脱扣器通过铆钉固定安装在操作机构上，可以直接驱动锁扣搭接脱扣，实现断路器分闸，并且动作后自动复位，体积小，结构紧凑，响应快，避免触头跌落，提高限流系数，从而提高分段能力，柔性铰链，抗冲击。

技术领域

本发明涉及低压电器领域，具体是一种断路器用压电脱扣机构。

背景技术

断路器是一种用于电网中的配电电器，能够接通、承载及分断正常电路条件的电流，也能在规定的非正常条件下（如过载、短路、欠电压以及发生单相接地故障时）及时断开回路电流，保护系统设备免受损害，因此，电动分闸和短路保护都是断路器的重要功能。

断路器的电动分闸是通过分励脱扣器实现的，但是由于分励脱扣器通常是通过线圈通电后建立磁场带动铁芯动作，而线圈电感较大，使得分励脱扣器固有动作时间长，无法满足在回路发生短路时迅速断开电路，保护系统设备免受损害的要求，因此无法实现短路保护功能。断路器的短路保护是通过短路脱扣器实现，短路脱扣器分为电子式短路脱扣器和电磁式短路脱扣器。电子式短路脱扣器通常为脉冲脱扣器，固有动作时间短，但是动作后需要人为复位，无法实现遥控分闸，即无法满足电动分闸要求；电磁式断路器脱扣器是通过主回路电流产生的磁场带动脱扣器动铁芯动作，电流越大动作时间越短，而且无法通过外部控制该脱扣器实现断路器分闸，也无法满足电动分闸要求。

因此现有断路器需要同时安装分励脱扣器和短路脱扣器，而且两者的结构较复杂，体积也难以做到足够小，可靠性不高，占用空间大。同时，现有短路脱扣器都是基于电磁理论实现，即都是通过电流产生磁场来实现，由于建立足够强度的磁场需要一定的时间，大大限制了断路器的限流水平。

不仅如此，分励脱扣器和短路脱扣器的关键部件通常是能自由活动的动铁芯，在足够的冲击下会发生误动作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有断路器存在的需要同时安装分励脱扣器和短路脱扣器，体积大，脱扣器动作速度慢导致断路器分断能力低，脱扣器结构复杂，抗冲击性差等问题，提供一种断路器用压电脱扣机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种断路器用压电脱扣机构，由操作机构、通过轴安装在操作机构的脱扣杠杆、转动安装在操作机构上的锁扣板和脱扣轴、安装在脱扣杠杆和脱扣轴之间的压电脱扣器、分别为脱扣杠杆和脱扣轴提供顺时针旋转力的扭簧和拉簧组成；所述的操作机构包括静触头和一端被限位、一端与静触头接触的动触头，所述动触头的中间部位活动连接有下连杆，下连杆上活动连接有上连杆，还包括设置在动触头上方的支架，支架上通过跳扣轴安装有跳扣，所述的跳扣、上连杆、下连杆和动触头之间通过铰链连接形成连杆机构，支架上还活动连接有手柄，手柄上连接有主弹簧，主弹簧的另一端与上连杆和下连杆的连接点连接；所述的脱扣杠杆可绕轴旋转运动并在扭簧作用下为锁扣板提供逆时针旋转，使得跳扣在锁扣板与操作机构之间形成一次锁扣搭接，所述的脱扣轴在拉簧作用下与脱扣杠杆之间形成二次锁扣搭接，操作机构在一次锁扣搭接和二次锁扣搭接共同作用下实现触头系统在锁扣状态下的闭合和断开。

所述的一种断路器用压电脱扣机构，其压电脱扣器包括由基座和放大杠杆构成的放大器以及通过慢干环氧胶固定安装在基座和放大杠杆之间的压电叠堆，放大杠杆的另一端通过螺纹连接安装有调整螺杆和锁紧螺母。

所述的一种断路器用压电脱扣机构，其放大杠杆与基座之间通过柔性铰链连接在一起，可以将压电叠堆的位移放大后通过调整螺杆传递到二次锁扣搭接处实现断路器脱扣分闸，没有自由活动部件，结构紧凑，可靠性高，抗冲击性强。

所述的一种断路器用压电脱扣机构，其压电脱扣器通过铆钉固定安装在操作机构上，可以直接驱动锁扣杠杆与锁扣轴之间的二次锁扣搭接脱扣，从而带动一次锁扣搭接脱扣，实现断路器自由脱扣分闸，压电脱扣器动作后可以自动复位，可以作为分励脱扣器用于电动控制断路器分闸。