CN103065884B - 自动重合闸控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动重合闸控制器，包括底座（1）、同步电机（2）、齿轮减速机构以及用于驱动断路器分合闸的执行机构，所述同步电机（2）和所述执行机构设置在所述底座（1）上，所述同步电机（2）和所述执行机构上设置有盖板（3）；所述齿轮减速机构设置在所述盖板（3）上，所述同步电机（2）的输出轴穿过所述盖板（3）上的齿轮孔与所述齿轮减速机构的输入齿轮（4）啮合，所述齿轮减速机构的输出齿轮（5）驱动所述执行机构，使电机和执行机构合理布置，以及相应的齿轮减速机构，该自动重合闸控制器的整体高度尺寸小，结构布局合理，安装在断路器上后，使整个断路器的高度尺寸相比现有的断路器的高度尺寸小50mm，可广泛适用于多种场合。

Description

自动重合闸控制器

技术领域

本发明涉及一种自动重合闸控制器，属于低压电器领域。

背景技术

自动重合闸装置是一种广泛应用于架空线输电和架空线供电线路上的有效反事故措施。架空线路由于外界因素例如雷击或风害等导致的线路故障绝大多数是“瞬时性”的，即在绝大多数情况下，架空线路被断路器断开后，电弧将自动熄灭，故障点的绝缘可自动恢复，自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上，从而提高供电的安全性和可靠性，减少了停电损失，增大线路的输送电容量，并纠正由于断路器或继电保护装置误跳闸造成的停电故障。

例如，中国专利文献CN201359979Y公开了一种带自动重合闸功能的漏电断路器，其中，电动操作机构固定在漏电断路器的外封壳上，控制器固定在电动操作机构上，在电动操作机构上安装滑块和电机，滑块卡在漏电断路器上的手柄上，来回操作漏电断路器上的手柄，以达到对漏电断路器分闸、合闸以及再扣操作功能，电动机通过齿轮传动机构连接漏电断路器上的操作手柄。但该专利文献的具体实施方式以及说明书附图部分并未具体公开电动操作机构的结构。

再如，中国专利文献CN202013856U公开了一种用于断路器的电动操作机构，该电动操作机构包括底板，底板上装有支架，支架上有盖板，盖板上装有电机，该电机为交流同步电机，电机的转子的一端与一级齿轮啮合，一级齿轮通过导向板与二级齿轮啮合，二级齿轮通过定位板与凸轮板连接，凸轮板上装有轴承，通过二级齿轮的转动来带动凸轮板上的轴承，从而推动滑块，滑块底部的内卡口配合断路器，从而达到使断路器分合闸的目的。从该专利文献的具体实施方式和说明书附图可以看出，该电动操作机构中，沿着电动操作机构的高度方向，从顶部盖板到底部底板之间依次安装有电机、一级齿轮、二级齿轮、凸轮板、轴承以及滑块，该电动操作机构的整体高度基本是上述每一部分的高度之和，从而导致该电动操作机构的高度尺寸较大。

如果将中国专利文献CN202013856U公开的电动操作机构安装在中国专利文献CN201359979Y公开的带自动重合闸功能的漏电断路器上，由于该电动操作机构整体高度尺寸较大，因此，必然导致整个断路器高度尺寸过大，不能安装于抽屉式控制柜中。另外，由于上述的电动操作机构都采用单个电机，该单电机通过齿轮减速机构、偏心轮以及滑块带动断路器的手柄动作，在实际工作中，本申请人发现该电动操作机构较容易导致动力输出不平稳，不能有效保证断路器正常分合闸。

发明内容

本发明所要解决的问题是现有的自动重合闸装置整体尺寸过大、应用范围较小的技术问题，从而提供一种整体尺寸小、结构布局合理、可与智能断路器模块化组合安装的自动重合闸控制器。

为了实现上述目的，本发明提供一种自动重合闸控制器，包括底座、同步电机、齿轮减速机构以及用于驱动断路器分合闸的执行机构，所述同步电机和所述执行机构设置在所述底座上，所述同步电机和所述执行机构上设置有盖板；所述齿轮减速机构设置在所述盖板上，所述同步电机的输出轴穿过所述盖板上的齿轮孔与所述齿轮减速机构的输入齿轮啮合，所述齿轮减速机构的输出齿轮驱动所述执行机构。

所述盖板上转动设置有摇臂和控制向所述同步电机供电的第一微动开关，所述摇臂的一端可与所述第一微动开关的按钮配合，另一端与所述盖板上的压簧连接并延伸穿过所述盖板上的孔与所述执行机构的凸轮上的凸点接触。

所述齿轮减速机构包括设置在所述盖板上方并与所述底座的两侧壁固定连接的支撑板；所述输入齿轮包括同轴转动设置的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述同步电机的输出轴啮合，所述第二齿轮穿过所述支撑板与设置在所述支撑板上的所述输出齿轮啮合。

所述输出齿轮包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述第二齿轮啮合，所述从动齿轮同转轴驱动所述执行机构的所述凸轮。

所述同步电机的数量为两个或三个并相互间隔布置；所述输入齿轮的数量和所述同步电机的数量相同，其中，所述第一齿轮与各自对应的所述同步电机的输出轴啮合，所述第二齿轮穿过各自的齿轮孔与所述主动齿轮啮合。

所述自动重合闸控制器还包括转动设置在所述底座上的手动转轴，所述手动转轴朝向所述底座的端部固定连接有连杆，所述连杆与所述执行机构的滑块联动并可推动所述滑块在所述底座上的导轨上移动。

所述齿轮减速机构上方设置有覆盖板，所述覆盖板靠近所述手动转轴的位置处设置有与所述同步电机电连接的第二微动开关以及与所述第二微动开关可接触的手动自动转换装置。

所述自动重合闸控制器还包括贯穿所述盖板和所述底座并可伸入断路器内部与断路触点接触的脱扣杆，所述脱扣杆位于所述盖板上方的部分设置有脱扣按钮，位于所述盖板和所述底座之间的部分自上而下依次设置有弹簧挡圈和弹簧，所述弹簧挡圈固定设置在所述脱扣杆上并与所述弹簧配合。

所述脱扣杆位于所述盖板下方的部分具有当所述弹簧复位时对所述脱扣杆限位的限位部。

还包括壳体和用于控制所述自动重合闸控制器的控制模块，其中，所述壳体上具有电连接的启动开关、多个参数调节按钮、液晶显示屏、多个状态指示灯、与所述手动分合转轴配合使用的手动手柄以及用于输入通讯信号或者与剩余电流电流保护模块的信号输出端子电连接的输入端子，所述输入端子可与断路器内部的零序互感器电连接；所述控制模块位于所述壳体内部并与所述同步电机电连接。

本发明的上述技术方案与现有技术相比，具有以下优点：

（1）本发明的自动重合闸控制器中，其同步电机和用于驱动断路器分合闸的执行机构设置在底座上，同步电机和执行机构上设置有盖板，盖板上设置有齿轮减速机构，因此，通过使电机和执行机构的合理布置，以及通过相应的齿轮减速机构，该自动重合闸控制器的整体高度尺寸小，结构布局合理，安装在断路器上后，将使整个断路器的高度尺寸相比现有的断路器的高度尺寸降低50mm，并可广泛适用于多种安装场合。

（2）本发明的自动重合闸控制器中，其同步电机的数量为两个或三个并相互间隔设置，因此，可以提供平稳的动力输出，保证断路器及时分合闸。

附图说明

为了使发明的内容更容易被清楚地理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，

图1表示本发明的自动重合闸控制器的立体结构示意图；

图2表示图1的自动重合闸控制器的另一立体结构示意图；

图3表示本发明的自动重合闸控制器的手动自动转换装置的结构示意图；

图4表示本发明的自动重合闸控制器的脱扣杆的结构示意图；

图5表示本发明的自动重合闸控制器的分解的立体结构示意图。

附图标记说明

1-底座，2-同步电机，3-盖板，4-输入齿轮，5-输出齿轮，6-摇臂，7-第一微动开关，8-压簧，9-凸轮，10-支撑板，11-手动转轴，12-连杆，13-滑块，14-导轨，15-覆盖板，16-滑动轴承，17-第二微动开关，18-脱扣杆，19-脱扣按钮，20-弹簧挡圈，21-弹簧，22-限位部，23-壳体，24-启动开关，25-手动手柄，26-输入端子，27-手动自动转换装置；4a-第一齿轮，4b-第二齿轮，5a-主动齿轮，5b-从动齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1和2所示，本发明实施例的自动重合闸控制器包括底座1、同步电机2、齿轮减速机构以及用于驱动断路器分合闸的执行机构，其中，

所述同步电机2和所述执行机构设置在所述底座1上，所述同步电机2和所述执行机构上设置有盖板3，所述同步电机2的输出轴穿过所述盖板3；

所述齿轮减速机构设置在所述盖板3上，所述同步电机2的输出轴穿过所述盖板3上的对应的齿轮孔与所述齿轮减速机构的输入齿轮4啮合，所述齿轮减速机构的输出齿轮5驱动所述执行机构。

所述执行机构可采用现有的滑块和凸轮机构，例如，所述执行机构可包括滑块13和凸轮9，所述滑块13滑动地设置在所述底座1上的导轨14上，所述凸轮9位于所述盖板3的下方并有所述输出齿轮5同转轴驱动，所述凸轮9朝向所述底座1的侧面上设置有位置可变的滑动轴承16，滑动轴承16与滑块13相关联以驱动滑块13在所述导轨14上移动。

所述底座1与断路器手柄相对应的位置处开设有槽孔，所述断路器手柄穿过所述槽孔并与所述滑块13联动。该自动重合闸控制器安装在断路器上时，滑块13可与断路器的手柄配合，滑块13在导轨14上移动可实现断路器的分合闸操作。

滑块13与断路器手柄之间设置有缓冲接触带，因此，该自动重合闸控制器可使断路器分合闸动作更稳定、更可靠

另外，为了保证断路器分合闸操作后所述同步电机能够停止转动，优选地，如图1所示，所述盖板3上转动设置有摇臂6和控制向所述同步电机2供电的第一微动开关7，所述摇臂6的一端可与所述第一微动开关7的按钮配合，另一端与所述盖板3上的压簧8连接并延伸穿过所述盖板3上的孔与所述执行机构的凸轮9上的凸点接触。

如图1所示，所述齿轮减速机构还可包括设置在所述盖板3上方并与所述底座1的两侧壁固定连接的支撑板10；所述输入齿轮4包括同轴转动设置的第一齿轮4a和第二齿轮4b，所述第一齿轮4a转动设置在所述盖板3上与所述同步电机2的输出轴啮合，所述第二齿轮4b穿过所述支撑板10上相对应的孔与设置在所述支撑板10上的所述输出齿轮5啮合。

进一步，所述输出齿轮5包括通过各自转轴设置在所述支撑板10上并且相互啮合的主动齿轮5a和从动齿轮5b，所述主动齿轮5a与所述第二齿轮4b啮合，所述从动齿轮5b与位于所述盖板3下方的所述凸轮9同转轴设置，以驱动所述凸轮9同时转动。

该实施例中，为了提供平稳的动力输出，保证断路器能够及时分合闸，优选地，如图1和5所示，所述同步电机2的数量为两个或三个并相互间隔布置，与此相对应地，所述输入齿轮4的数量和所述同步电机2的数量相同，其中，每个所述第一齿轮4a与各自对应的所述同步电机2的输出轴啮合，每个所述第二齿轮4b穿过各自的齿轮孔与所述主动齿轮5a啮合。

以下说明该自动重合闸控制器自动控制的运行过程，当断路器处于分闸状态时，控制器面板可显示分闸字样，并且状态指示灯显示红色，如需合闸，按下参数设置按键中的合闸按键，如下所述的控制模块的控制芯片即输出合闸信号，所述同步电机2开始运转，同步电机2的输出轴齿轮将和第一齿轮4a啮合，同时带动主动齿轮5a转动，主动齿轮5a带动从动齿轮5b转动，由于凸轮9与从动齿轮5b同转轴设置，因此，从动齿轮5b将带动凸轮9同时转动，凸轮9底面的滑动轴承16将带动滑块13在导轨14上做直线运动，滑块13将带动断路器的手柄动作，使断路器再扣，此时，凸轮9继续转动，使滑动轴承16继续带动滑块13转动，带动断路器合闸，同时，断路器内部安装的辅助出头也同时动作，输出断路器已合闸的信号，控制芯片收到信号后，即可在控制面板上显示合闸字样，并且信号灯从红色变为绿色；此时，滑动轴承16在凸轮9的带动下继续转动，直到使凸轮9上的凸起部分碰到摇臂6，摇臂6在凸轮9的作用下松开第一微动开关7的按钮，切断同步电机2的电源，自动合闸操作完成。

自动分闸操作时，机构的运动方式与合闸操作类似，断路器分闸后，内部安装的辅助触头输出完成分闸的信号，控制芯片收到信号后，在控制面板上显示分闸字样，状态指示灯由绿色变为红色，凸轮9带动滑动轴承16转动直到凸轮9上的凸起部分离开摇臂6，摇臂6在压簧8的作用下，按下第一微动开关7的按钮，切断同步电机2的电源，分闸操作完成。

此外，该实施例中，该自动重合闸控制器还可包括转动设置在所述底座1上的手动转轴11，所述手动转轴11朝向所述底座1的端部固定连接有连杆12，所述连杆12与所述执行机构的滑块13连接的一端具有销轴，滑块13的底部具有滑动槽，所述销轴可在所述滑动槽中滑动，因此，所述连杆12可推动所述滑块13在所述底座1上的导轨14上移动。这样，转动手动转轴11即可带动所述滑块13在导轨14上移动，实现断路器的手动分合闸操作。

另外，如图3和5所示，所述齿轮减速机构上方设置有覆盖板15，该覆盖板15可固定连接于支座1的两侧壁上，所述覆盖板15靠近所述手动转轴11的位置处设置有与所述同步电机2电连接的第二微动开关17以及与所述第二微动开关17可接触的手动自动转换装置27，通过滑动所述手动自动转换装置27，即可实现手动操作和自动操作的切换，例如，滑动所述手动自动转换装置27使所述手动转轴11露出并松开所述第二微动开关17的按钮，切断所述同步电机2的分合闸电源，此时，断路器仅能够通过手动操作进行分合闸；相反，滑动所述手动自动转换装置27以覆盖所述手动转轴11并按下所述第二微动开关17的按钮，合上所述同步电机2的分合闸电源，即可自动控制断路器的分合闸操作。

如图2和4所示，所述自动重合闸控制器还包括贯穿所述盖板3和所述底座1并可伸入断路器内部与断路触点接触的脱扣杆18，所述脱扣杆18位于所述盖板3上方的部分设置有脱扣按钮19，位于所述盖板3和所述底座1之间的部分自上而下依次设置有弹簧挡圈20和弹簧21，所述弹簧挡圈20固定设置在所述脱扣杆18上并与所述弹簧21配合。通过该脱扣杆18，不管断路器处于合闸位置还是分闸位置，手动按下脱扣杆18上的脱扣按钮19，都会讲断路器脱扣。

由于按下脱扣按钮19后，所述弹簧21将被压缩，为了当松开脱扣按钮19后对脱扣杆18进行限位，优选地，所述脱扣杆18位于所述盖板3下方的部分具有当所述弹簧21复位时对所述脱扣杆18限位的限位部22，该限位部22可卡住盖板3以对脱扣杆18进行限位。

此外，如图5所示，所述自动重合闸控制器还包括壳体23和用于控制所述自动重合闸控制器的控制模块，其中，所述壳体23上具有电连接的启动开关24、多个用于设置所需保护参数的参数调节按钮、用于显示各性能参数的液晶显示屏、多个用于显示运行状态的状态指示灯、与所述手动分合转轴11配合使用的手动手柄25以及用于输入通讯信号或者与剩余电流电流保护模块的信号输出端子电连接的输入端子26，所述输入端子26可与断路器内部的零序互感器电连接，因此，所述输入端子26可与电脑等终端电信号连接，可实现联网查询断路器的工作状态及参数，同时，所述控制模块的芯片具有记忆存储功能，用户可以查询最近10次左右的历史故障参数，另外，如果用于需要增加带剩余电流保护时，只需将断路器内部的剩余电流保护模块的信号输出端连接于所述输入端子26，即可使该自动重合闸控制器实现带剩余电流保护的功能。

所述控制模块位于所述壳体23内部并与所述同步电机2电连接，以控制所述同步电机2的运行。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，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发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种自动重合闸控制器，包括底座(1)、同步电机(2)、齿轮减速机构以及用于驱动断路器分合闸的执行机构，其特征在于，

所述同步电机(2)和所述执行机构设置在所述底座(1)上，所述同步电机(2)和所述执行机构上设置有盖板(3)；

所述齿轮减速机构设置在所述盖板(3)上，所述同步电机(2)的输出轴穿过所述盖板(3)上的齿轮孔与所述齿轮减速机构的输入齿轮(4)啮合，所述齿轮减速机构的输出齿轮(5)驱动所述执行机构；

所述齿轮减速机构包括设置在所述盖板(3)上方并与所述底座(1)的两侧壁固定连接的支撑板(10)；所述输入齿轮(4)包括同轴转动设置的第一齿轮(4a)和第二齿轮(4b)，所述第一齿轮(4a)与所述同步电机(2)的输出轴啮合，所述第二齿轮(4b)穿过所述支撑板(10)与设置在所述支撑板(10)上的所述输出齿轮(5)啮合；

所述输出齿轮(5)包括相互啮合的主动齿轮(5a)和从动齿轮(5b)，所述主动齿轮(5a)与所述第二齿轮(4b)啮合，所述从动齿轮(5b)同转轴驱动所述执行机构的凸轮(9)。

2.根据权利要求1所述的自动重合闸控制器，其特征在于，所述盖板(3)上转动设置有摇臂(6)和控制向所述同步电机(2)供电的第一微动开关(7)，所述摇臂(6)的一端与所述第一微动开关(7)的按钮配合，另一端与所述盖板(3)上的压簧(8)连接并延伸穿过所述盖板(3)上的孔与所述执行机构的凸轮(9)上的凸点接触。

3.根据权利要求2所述的自动重合闸控制器，其特征在于，所述同步电机(2)的数量为两个或三个并相互间隔布置；所述输入齿轮(4)的数量和所述同步电机(2)的数量相同，其中，所述第一齿轮(4a)与各自对应的所述同步电机(2)的输出轴啮合，所述第二齿轮(4b)穿过各自的齿轮孔与所述主动齿轮(5a)啮合。

4.根据权利要求1所述的自动重合闸控制器，其特征在于，还包括转动设置在所述底座(1)上的手动转轴(11)，所述手动转轴(11)朝向所述底座(1)的端部固定连接有连杆(12)，所述连杆(12)与所述执行机构的滑块(13)联动并推动所述滑块(13)在所述底座(1)上的导轨(14)上移动。

5.根据权利要求4所述的自动重合闸控制器，其特征在于，所述齿轮减速机构上方设置有覆盖板(15)，所述覆盖板(15)靠近所述手动转轴(11)的位置处设置有与所述同步电机(2)电连接的第二微动开关(17)以及与所述第二微动开关(17)可接触的手动自动转换装置(27)。

6.根据权利要求1所述的自动重合闸控制器，其特征在于，还包括贯穿所述盖板(3)和所述底座(1)并伸入断路器内部与断路触点接触的脱扣杆(18)，所述脱扣杆(18)位于所述盖板(3)上方的部分设置有脱扣按钮(19)，位于所述盖板(3)和所述底座(1)之间的部分自上而下依次设置有弹簧挡圈(20)和弹簧(21)，所述弹簧挡圈(20)固定设置在所述脱扣杆(18)上并与所述弹簧(21)配合。

7.根据权利要求6所述的自动重合闸控制器，其特征在于，所述脱扣杆(18)位于所述盖板(3)下方的部分具有当所述弹簧(21)复位时对所述脱扣杆(18)限位的限位部(22)。

8.根据权利要求1所述的自动重合闸控制器，其特征在于，还包括壳体(23)和用于控制所述自动重合闸控制器的控制模块，其中，

所述壳体(23)上具有电连接的启动开关(24)、多个参数调节按钮、液晶显示屏、多个状态指示灯、与手动转轴(11)配合使用的手动手柄(25)以及用于输入通讯信号或者与剩余电流保护模块的信号输出端子电连接的输入端子(26)，所述输入端子(26)与断路器内部的零序互感器电连接；

所述控制模块位于所述壳体(23)内部并与所述同步电机(2)电连接。