一种断路器的延时结构的制作方法

1.本发明涉及断路器，尤其涉及一种断路器的延时结构。


背景技术：

2.断路器通过快速打开动、静触头切断电路，来保护线路和线路中的用电设备免受故障电流损害。断路器中，智能控制器的作用就是判断故障电流和执行断路器脱扣的单元。目前，智能控制器在电流保护方面除了具有常规的过载保护、短延时保护、瞬动保护，还具有接通电流脱扣mcr保护功能等。其中mcr保护是在断路器合闸过程中遇到短路故障起作用；mcr保护一般是采用硬件电路进行峰值判断，当峰值超过设定值时，触发磁通动作，使断路器脱扣；即在断路器合闸过程中，遇到短路故障，mcr保护功能不经过控制器mcu处理器，直接接通磁通电路，使断路器脱扣。
3.控制器的供电一般是通过辅助电源或互感器的速饱和线圈提供电源，辅助电源可以是由从外部接来的辅助电源，或者内置蓄电池和电容等提供辅助电源。
4.mcr功能需要外部提供电信号以判断断路器是在合闸的瞬间，该信号可以是上升沿有效也可以是下降沿有效。有辅助电源的控制器，电信号产生时刻超前于主回路合闸时刻，可通过延时电路补偿一段时间，因此无论电信号产生时刻超前于主回路合闸时刻，还是滞后于主回路合闸时刻，均能够被捕捉到。但是，仅互感器速饱和线圈供电的控制器，需要在主回路合闸使控制器得电后，才能产生mcr电信号，即mcr电信号产生的时刻需要滞后于主回路合闸，否则控制器无法捕捉到断路器是在合闸的瞬间这种状态。
5.现有的断路器中，操作机构在合闸时会释放控制器的压板，操作机构在分闸状态时会顶起控制器的压板。压板释放或顶起直接作用在mcr微动开关的拨杆上，控制器压板释放时mcr微动开关状态改变，控制器压板顶起时mcr微动开关复位；mcr微动开关状态改变时刻往往会超前于主回路合闸，即mcr电信号产生的时刻超前于主回路合闸，使得控制器得电后捕捉不到mcr电信号的上升沿(或下降沿)，导致mcr功能失效。


技术实现要素：

6.发明目的：本发明的目的是提供一种断路器的延时结构，可以满足断路器主回路先完成合闸动作、控制器通过互感器速饱和线圈得电后，再触发mcr电信号，即mcr电信号产生的时刻滞后于控制器得电的时刻。
7.技术方案：本发明所述的一种断路器的延时结构，包括mcr微动开关，其特征在于，包括延时板、复位件和压板，所述压板转动安装在控制器底座内，复位件固定安装在压板上；所述延时板转动安装在控制器底座内靠近mcr微动开关处，其转轴上设有延时弹簧，延时板设有用于改变mcr微动开关状态的第一圆弧面和用于复位件对其施加作用力的限位平面；断路器分闸时，压板带动复位件转动，复位件作用于延时板的限位平面上带动延时板转动，延时板的第一圆弧面下压mcr微动开关的拨杆；断路器合闸时，复位件沿着延时板的限位平面转动，延时板保持不动，直至复位件退出与限位平面的接触后，延时板在延时弹簧的
作用下反向转动，直至第一圆弧面退出与mcr微动开关的拨杆接触时释放拨杆触发信号。
8.优选地，所述延时板的周侧依次包括所述第一圆弧面、第二圆弧面、让位曲面和所述限位平面；所述第一圆弧面与mcr微动开关相对时，接触并下压其拨杆；第二圆弧面与mcr微动开关相对时，释放其拨杆以触发信号；所述限位平面分闸时用于对延时板施加转动作用力，合闸时用于限制延时板转动，让位曲面用于合闸时使延时板脱出限制转动状态。
9.优选地，所述延时板和mcr微动开关安装在固定支架上，固定支架固定安装于控制器底座内。
10.优选地，所述固定支架上设有分闸时限制延时板转动角度的限位件。
11.优选地，所述压板通过转动轴安装在控制器底座内，转动轴上设有压板复位弹簧，压板复位弹簧一端连接控制器底座，另一端连接压板。
12.优选地，所述压板上设有压板驱动轴，操作机构作用于压板驱动轴时，带动压板绕转动轴转动；操作机构释放压板驱动轴时，压板在压板复位弹簧的作用下反向转动。
13.优选地，所述第一圆弧面和第二圆弧面之间设有过渡曲面，分闸后过渡曲面抵接限位件。
14.优选地，所述压板所处的转动平面与延时板所处的转动平面相垂直。
15.优选地，所述延时弹簧套设在延时板转轴外侧，一端连接固定支架，另一端连接延时板，所述固定支架和延时板上设有弹簧支撑。
16.优选地，所述延时板上所设弹簧支撑为通孔结构。
17.有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：本发明利用机械延时结构可以满足断路器主回路先完成合闸动作、控制器通过互感器速饱和线圈得电后，再触发mcr电信号，即mcr电信号产生的时刻滞后于控制器得电的时刻，保证mcr保护正常工作。
附图说明
18.图1为本发明的结构示意图；
19.图2为本发明的mcr微动开关在断路器分闸状态下的示意图；
20.图3为本发明的mcr微动开关在断路器合闸状态下的示意图；
21.图4为本发明的固定支架的结构示意图；
22.图5为本发明的延时板的结构示意图；
23.图6为本发明的“延时结构”在断路器分闸状态下的示意图；
24.图7为本发明的“延时结构”在断路器合闸状态下的示意图；
25.图8为时间分布对比示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
27.如图1所示，一种断路器的延时结构，包括固定支架1、延时板2、延时弹簧3、mcr微动开关4、复位件5、压板6、顶针7和控制器底座8。
28.压板6通过转动轴61转动安装在控制器底座8内，转动轴61上设有压板复位弹簧63，压板复位弹簧63一端连接控制器底座8，另一端连接压板6。压板6上设有压板驱动轴62，分闸时操作机构作用于压板驱动轴62，带动压板6绕转动轴61转动；合闸时操作机构释放压
板驱动轴62，压板6在压板复位弹簧63的作用下反向转动。
29.复位件5固定安装在压板6上，随压板6同步转动。
30.固定支架1固定安装于控制器底座8内，如图4所示，固定支架1设有实现装配的安装孔15。延时板2和mcr微动开关4安装在固定支架1上。mcr微动开关4固定安装在固定支架1上，固定支架1上设有用于安装mcr微动开关4的装配孔14。延时板2与固定支架1转动安装，如图4、5所示，固定支架1上设有安装延时板2的中心轴11，延时板2对应设有中心孔21，通过中心孔21套在中心轴11上，并用开口挡圈卡装。延时板2下方与固定支架1之间安装有延时弹簧3，延时弹簧3套设在中心轴11外，固定支架1上设有弹簧支撑13，延时板2上设有通孔结构23，延时弹簧3的一端力臂支撑在弹簧支撑13上，另一端力臂支撑于通孔结构23中。
31.延时板2与mcr微动开关4的拨杆相对，延时板2可作用于拨杆上改变mcr微动开关4的状态；同时，延时板2可与复位件5相接触，复位件5及压板6的转动面与延时板2的转动面相垂直，复位件5接触并作用于延时板2上可改变其运动状态。
32.具体地，如图5所示，延时板2的周侧沿逆时针方向依次设有第一圆弧面24、过渡曲面25、第二圆弧面26、让位曲面27和限位平面22。沿中心孔21作分界线可以将延时板2分为两部分，一部分与mcr微动开关4相对应，包括第一圆弧面24、过渡曲面25和第二圆弧面26；另一部分与复位件5相对应，包括让位曲面27和限位平面22。
33.第一圆弧面24的半径为r1，第二圆弧面26的半径为r2，两者为同心圆弧，圆心位于中心孔21，r1＞r2；过渡曲面25连接于第一圆弧面24和第二圆弧面26之间。当第一圆弧面24与mcr微动开关4的拨杆相对时，可以压紧mcr微动开关4的拨杆；当第二圆弧面26与mcr微动开关4的拨杆相对时，可以释放mcr微动开关4的拨杆。
34.分闸时，复位件5作用于延时板2的限位平面22上带动其逆时针转动，使第一圆弧面24下压mcr微动开关4的拨杆；合闸时，复位件5沿限位平面22转动至与让位平面27相对，释放延时板2，延时板2在延时弹簧3的作用下反向旋转，使第二圆弧面26与mcr微动开关4的拨杆相对，释放拨杆触发信号。
35.为限制延时板2在分闸时的转动角度，固定支架1上还设有限位件12，在复位件5打击延时板2转动至图2所示的位置时，过渡曲面25与限位件12相接触，限制延时板2位置，避免由于冲力转动角度过大。
36.如图1、2、6所示，断路器处于分闸状态，操作机构通过压板驱动轴62顶起压板6使其处在第一位置，此时压板6压着顶针7并使压板复位弹簧63压缩，顶针7和压板复位弹簧63对压板6施加向逆时针方向旋转趋势的反作用力，合力记为f1。
37.此时，复位件5在延时板2的右侧抵着延时板2，使其静止在第一位置，mcr微动开关4的拨杆被图5所示的延时板2的第一圆弧面24压紧，延时弹簧3被压缩，延时弹簧3对延时板2施加向顺时针方向旋转趋势的力，记为f2。
38.如图3、7所示，断路器处于合闸状态，压板6被释放处于第二位置，复位件5与延时板2无相互作用力，延时板2静止在第二位置。此时，mcr微动开关4的拨杆与延时板2的第二圆弧面26相对，mcr微动开关4与第二圆弧面26无相互作用力，拨杆处于释放状态；延时弹簧3处于无外力作用的自然状态。
39.断路器分闸的过程同时也是断路器的操作机构顶起压板6的过程。在这个过程中：操作机构作用于压板驱动轴62，带动压板6和复位件5绕转动轴61转动；复位件5作用于延时
板2的限位平面22上，抵着该曲面克服延时弹簧3的扭转力使延时板2逆时针转动，使第一圆弧面24下压mcr微动开关4的拨杆。压板6转动至第一位置后，复位件5在延时板2的右侧抵着延时板2，使其静止在第一位置，mcr微动开关4的拨杆保持被压紧状态。
40.断路器合闸的过程同时也是断路器的操作机构由顶着压板6到释放压板6的过程。在这个过程中：
41.压板6在力f1的作用下绕旋转中心61逆时针旋转，从压板6上伸出的复位件5沿着延时板2的限位曲面22快速滑动时间t1后脱离延时板2，再经过时间t2后迅速到达图7所示的第二位置；
42.在时间段t1内，延时板2一直受复位件5的限制不发生转动，当复位件脱离延时板2即转动至与让位曲面27相对应的位置后，延时板2在力f2的作用下绕旋转中心轴11顺时针旋转，经过时间t3后抵住复位件5停止旋转，即到达图7所示的第二位置；
43.在时间段t3内，延时板2的第一圆弧面24始终压着微动开关4的拨杆旋转，经过时间t4后第一圆弧面24与拨杆相脱离，第二圆弧面26转动至与mcr微动开关4的拨杆相对，此时mcr微动开关4拨杆得以释放，mcr触发信号。
44.如图8所示，断路器主回路从开始合闸到完成合闸的瞬间用时记为t0，主回路完成合闸的瞬间到控制器通过互感器的速饱和线圈可靠得电的时间记为t5，另外规定在主回路合闸后的时间段上限t6内必须要采集到mcr信号：
45.在没有增加本发明所述的延时结构的情况下，压板直接触发mcr微动开关发出信号的时间t7小于t0+t5，如此控制器通过互感器的速饱和线圈得电后，将捕捉不到mcr信号；
46.当增加本发明所述的延时结构之后，如上文所述，t1时间段内延时板2没有旋转，t4时间段内延时板2发生旋转，但是mcr微动开关4的拨杆一直被延时板2的第一圆弧面24压着，mcr微动开关4的状态没有发生改变，直至t4时间段后mcr微动开关4拨杆得以释放触发信号；(t1+t4)是合闸动作刚开始到mcr微动开关4发出信号的时间段，配合适力值的延时弹簧3和合适重量的延时板2能够使得t0+t5＜t1+t4≤t0+t5+t6，因此可以起到mcr微动开关4延时触发的作用。
47.本发明利用机械延时结构可以满足断路器主回路先完成合闸动作、控制器通过互感器速饱和线圈得电后，再触发mcr电信号，即mcr电信号产生的时刻滞后于控制器得电的时刻，保证mcr保护正常工作。

技术特征：
1.一种断路器的延时结构，包括mcr微动开关，其特征在于，包括延时板、复位件和压板，所述压板转动安装在控制器底座内，复位件固定安装在压板上；所述延时板转动安装在控制器底座内靠近mcr微动开关处，其转轴上设有延时弹簧，延时板设有用于改变mcr微动开关状态的第一圆弧面和用于复位件对其施加作用力的限位平面；断路器分闸时，压板带动复位件转动，复位件作用于延时板的限位平面上带动延时板转动，延时板的第一圆弧面下压mcr微动开关的拨杆；断路器合闸时，复位件沿着延时板的限位平面转动，延时板保持不动，直至复位件退出与限位平面的接触后，延时板在延时弹簧的作用下反向转动，直至第一圆弧面退出与mcr微动开关的拨杆接触时释放拨杆触发信号。2.根据权利要求1所述的断路器的延时结构，其特征在于，所述延时板的周侧依次包括所述第一圆弧面、第二圆弧面、让位曲面和所述限位平面；所述第一圆弧面与mcr微动开关相对时，接触并下压其拨杆；第二圆弧面与mcr微动开关相对时，释放其拨杆以触发信号；所述限位平面分闸时用于对延时板施加转动作用力，合闸时用于限制延时板转动，让位曲面用于合闸时使延时板脱出限制转动状态。3.根据权利要求2所述的断路器的延时结构，其特征在于，所述延时板和mcr微动开关安装在固定支架上，固定支架固定安装于控制器底座内。4.根据权利要求3所述的断路器的延时结构，其特征在于，所述固定支架上设有分闸时限制延时板转动角度的限位件。5.根据权利要求1所述的断路器的延时结构，其特征在于，所述压板通过转动轴安装在控制器底座内，转动轴上设有压板复位弹簧，压板复位弹簧一端连接控制器底座，另一端连接压板。6.根据权利要求5所述的断路器的延时结构，其特征在于，所述压板上设有压板驱动轴，操作机构作用于压板驱动轴时，带动压板绕转动轴转动；操作机构释放压板驱动轴时，压板在压板复位弹簧的作用下反向转动。7.根据权利要求4所述的断路器的延时结构，其特征在于，所述第一圆弧面和第二圆弧面之间设有过渡曲面，分闸后过渡曲面抵接限位件。8.根据权利要求1所述的断路器的延时结构，其特征在于，所述压板所处的转动平面与延时板所处的转动平面相垂直。9.根据权利要求1所述的断路器的延时结构，其特征在于，所述延时弹簧套设在延时板的转轴外侧，一端连接固定支架，另一端连接延时板，所述固定支架和延时板上设有弹簧支撑。10.根据权利要求9所述的断路器的延时结构，其特征在于，所述延时板上所设弹簧支撑为通孔结构。

技术总结
本发明公开了一种断路器的延时结构，包括延时板、复位件和压板，所述压板转动安装在控制器底座内，复位件固定安装在压板上；所述延时板转动安装在靠近MCR微动开关处，其转轴上设有延时弹簧，延时板设有第一圆弧面和限位平面；断路器分闸时，压板带动复位件作用于限位平面上带动延时板转动，第一圆弧面下压MCR微动开关的拨杆；断路器合闸时，复位件沿着延时板的限位平面转动，延时板保持不动，直至复位件退出与限位平面的接触后，延时板在延时弹簧的作用下反向转动，直至第一圆弧面退出与拨杆接触时释放拨杆触发信号。本发明利用机械延时结构可以满足MCR电信号产生的时刻滞后于控制器得电的时刻，保证MCR保护正常工作。保证MCR保护正常工作。保证MCR保护正常工作。


技术研发人员：邵义云 翟朝辰 胡义琴
受保护的技术使用者：伊顿辉能低压电器（江苏）有限公司
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/10/6