一种智能配电箱的总开关的制作方法

本实用新型涉及室内供电用的小型配电箱，具体是一种智能配电箱的总开关。

背景技术：

室内供电用的小型配电箱通常嵌于墙体内，由总开关和至少一个分开关组成。为了适应物联网，出现了采用智能开关的小型配电箱，可以远程控制开关的合闸和分闸。现有的智能开关，通常是在原有总开关或分开关内增加了合闸电机来驱动触头系统实现合闸和分闸，这类开关结构复杂、维修不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种智能配电箱的总开关，该总开关结构简单，装配和维护方便。

为达上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种智能配电箱的总开关，其包括两个断路器(2)、重合闸模块(1)和漏电保护模块(3)；

所述断路器(2)包括第一壳体(201)、以及安装在第一壳体内的短路保护机构(203)、过载保护机构(212)、触头系统(209)、操作手柄(207)和辅助电极(215)，所述操作手柄通过第一轴(206)安装于第一壳体中、手柄部(222)从第一壳体的一个端部伸出，所述触头系统通过第二轴(210)安装于第一壳体的中部、且分别通过联动杆(208)与所述操作手柄和所述过载保护机构相联结，所述短路保护机构的输出杆(204)的端部与所述触头系统相对，所述辅助电极的一端与输出端子(214)相连、另一端从第一壳体的侧壁穿出且与该侧壁垂直，所述第一轴沿其轴向设置有联结部(205)，所述触头系统上设置有与所述第二轴相平行的拨杆(211)，一个断路器内设置有第一电流互感器(213)；

所述漏电保护模块(3)包括第二壳体(301)、以及安装于第二壳体内的零序电流互感器(302)、牵引件(306)、漏电脱扣器(311)和第一线路板(313)，第二壳体的一个侧部开设有弧形孔(304)和两个电极孔(314)，第二壳体的内部于所述弧形孔的一侧设置销轴(305)、且所述弧形孔的另一侧于所述销轴的两侧相对地设置限位部(303)和第一容置腔(312)，零序电流互感器靠近所述电极孔且与第一线路板电连接，牵引件安装于所述销轴上、一端从所述限位部和所述第一容置腔之间穿过，牵引件与所述弧形孔相交、且与第二壳体之间设置有牵引件复位弹簧，漏电脱扣器卡置于第一容置腔中、且与第一线路板电连接，漏电脱扣器的输出杆(307)与所述牵引件接触；

所述重合闸模块(1)包括第三壳体(101)、以及安装在第三壳体内的联动齿轮(102)、电机(106)、齿轮组(104)和第二线路板(108)，第三壳体的一个内壁设置有第二容置腔(106’)和若干线路板安装柱(103)、相对的另一个内壁设置有电机抵压部(117)和线路板抵压柱(118)；联动齿轮与断路器操作手柄的转动中心在空间上相对，联动齿轮上设置有磁芯和联动轴(107)，电机卡置在第二容置腔中、且被所述电机抵压部触压固定，电机的输出轴设置蜗杆(105)，齿轮组分别与所述蜗杆和所述联动齿轮相啮合；第二线路板通过所述线路板安装柱和所述线路板抵压柱固定于第三壳体内、与所述电机电连接，第二线路板上设置有霍尔开关(115)、用于与所述磁芯配合检测所述联动齿轮的转动位置；

两个所述断路器并排设置，重合闸模块设置在两个所述断路器的一侧，所述联动轴与两个断路器的所述联结部装配，且第一线路板与第一电流互感器相连；漏电保护模块设置在两个所述断路器的另一侧，断路器的所述拨杆和所述辅助电极伸入漏电保护模块、与所述牵引件和所述零序电流互感器相配合。

优选地，所述总开关的左侧部和右侧部设置有通讯接口(5)。

优选地，所述断路器、重合闸模块和漏电保护模块的一个侧部设置有定位凸柱(6)、另一个侧部设置有定位凹部。

优选地，所述第一壳体的侧部对应第一电流互感器处开设有通孔(217)，第一电流互感器的取样线经所述通孔与重合闸模块中的线路板相连。

优选地，所述牵引件包括基板(317)和成形在所述基板上的轴座(315)，所述基板的一边缘向外且向下延伸、形成限位配合部(319)和输出杆配合部(320)，所述输出杆配合部(320)的上端向所述轴座延伸、形成有与所述拨杆(211)配合的弧形的拨杆配合部(318)，所述基板上成形有用于连接弹簧的突耳(316)。

优选地，所述第二线路板(108)上设置有供所述电机(106)穿过的第一缺口(113)、供所述齿轮组(104)穿过的第二缺口(114)、以及供所述联动轴穿过的第三缺口(116)，所述电机、所述齿轮组和所述联动轴对应经所述第一缺口、所述第二缺口和所述第三缺口贯穿第二线路板。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

采用模块化结构，各模块简单拼接后即构成总开关，任一模块故障，只需更换发生故障的模块即可，维修方便。其模块间通过联动轴、拨杆、辅助电极等配合，安装组合方便。其电机、漏电脱扣器通过卡嵌方式与壳体安装，安装和拆卸方便。其具有短路保护、漏电保护、过载保护、自动合闸分闸、电流监测等功能。

附图说明

图1为较佳实施例智能配电箱的总开关的结构示意图；

图2为其爆炸图；

图3为重合闸模块的结构示意图；

图4为电机、联动齿轮、联动轴、齿轮组在第三壳体内的装配示意图；

图5为第二线路板在第三壳体内的装配示意图；

图6为重合闸模块的爆炸图，图中未示出联动齿轮、联动轴及蜗杆；

图7为第二线路板、线路板安装柱和线路板抵压柱的装配示意图；

图8为断路器的一个侧部的结构示意图；

图9为断路器的另一个侧部的结构示意图；

图10为断路器的内部结构示意图；

图11为断路器的触头系统的结构示意图；

图12为断路器的操作手柄的结构示意图；

图13为漏电保护模块的一个侧部的结构示意图；

图14为漏电保护模块的内部结构示意图；

图15为牵引件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

请参照图1和图2，本智能配电箱的总开关包括两个断路器2、重合闸模块1和漏电保护模块3，四者并排设置，重合闸模块1位于两个断路器模块2的左侧，漏电保护模块3位于两个断路器2的右侧，上方设置有装饰盖4，总开关的左侧部和右侧部设置有通讯接口5，通过通讯接口5与该总开关两侧的其它装置(如通讯模块、分开关等)通讯。

请参照图3至图7，重合闸模块1包括第三壳体101、以及安装在第三壳体101内的联动齿轮102、电机106、齿轮组104和第二线路板108。

其中，第三壳体101的一个内壁设置有第二容置腔106’，相对的另一个内壁设置有电机抵压部117，电机106卡置在第二容置腔106’中、且被所述电机抵压部117触压固定，即电机106采用卡嵌方式安装。

第三壳体101的一个内壁还设置有若干线路板安装柱103、相对的另一个内壁还设置有线路板抵压柱118，第二线路板108通过所述线路板安装柱103和所述线路板抵压柱118固定于第三壳体101内。采用该方式，线路板的安装更简单。参照图7，作为优选，所述线路板安装柱103包括第一柱体120和成型在所述第一柱体120的前端的定位销119，所述线路板抵压柱118的前端成型有与所述定位销119配合的销孔，第二线路板108上设置有定位孔，第二线路板108通过所述定位孔和所述定位销119配合定位、并通过所述线路板安装柱103和所述线路板抵压柱118夹持固定。可见，线路板不需采用螺丝即可定位、固定，安装和拆卸更加方便。重合闸模块1上设置有指示灯109。

联动齿轮102与断路器操作手柄的转动中心在空间上相对，联动齿轮102上设置有磁芯(未图示)和联动轴107，电机106的输出轴设置蜗杆105，齿轮组104分别与所述蜗杆105和所述联动齿轮102相啮合，电机工作时，通过所述蜗杆105、所述齿轮组104、所述联动齿轮102带动联动轴107同步转动。

第二线路板108上设置有霍尔开关115，霍尔开关115与联动齿轮102上的磁芯配合，检测所述联动齿轮102的转动位置，反馈给第二线路板，当到达合闸位置或分闸位置后控制电机106停止。

请参照图5、图6，第二线路板108上设置有供所述电机106穿过的第一缺口113、供所述齿轮组104穿过的第二缺口114、以及供所述联动轴穿过的第三缺口116，所述电机106、所述齿轮组104和所述联动轴对应经所述第一缺口113、所述第二缺口114和所述第三缺口116贯穿第二线路板108。这样，不但第三壳体内部部件排列规整有序、且可以使重合闸模块整体厚度较小，从而有利于智能开关的小型化。

请参照图4、图6，齿轮组104由第一齿轮110、第二齿轮111和第三齿轮112三个齿轮组成，其中第一齿轮110具有蜗轮部，与蜗杆105相啮合，第三轮齿112与联动齿轮102相啮合，第二齿轮111分别与第一齿轮和第二齿轮相啮合。这样，电机106的转轴与联动轴107相垂直，电机106竖立安装在第三壳体中，有利于缩小第三壳体的厚度。

请参照图8-图12，断路器2包括第一壳体201、以及安装在第一壳体201内的短路保护机构203、过载保护机构212、触头系统209、操作手柄207和辅助电极215。

操作手柄207通过第一轴206安装于第一壳体201中、手柄部222从第一壳体201的一个端部伸出。触头系统209通过第二轴210安装于第一壳体201的中部、一方面通过一个联动杆208与所述操作手柄207相联结，当操作手柄绕第一轴206转动时，带动联动杆208动作，进而通过联动杆208带动触头系统209绕第二轴210逆时针转动或顺时针转动，实现分闸或合闸。

触头系统209还通过另一个联动杆208与过载保护机构212相联结，所述过载保护机构212为双金属片，当电路处于过载故障时，双金属片向图10中的右侧方向弯曲形变，带动联动杆208向右运动，进而带动触头系统209绕第二轴210逆时针转动，使断路器进入分闸状态。

短路保护机构203为电磁脱扣器，其线圈连接在静触点和进线端子202之间，其输出杆204的端部与所述触头系统209相对，当电路处于短路故障时，线圈产生的磁场推动输出杆204向图10中的右侧方向运动，推动触头系统209绕第二轴210逆时针转动，使断路器进入分闸状态。

辅助电极215的一端与输出端子214相连、另一端从第一壳体201的侧壁穿出且与该侧壁垂直。这样，与漏电保护模块3组合时，辅助电极215可以直接伸入至漏电保护模块3内，组合更方便。

第一轴206沿其轴向设置有联结部205，联结部205和前述联动轴107(见图4)配合，使重合闸模块1驱动操作手柄207转动，进而驱动触头系统209实现分闸和合闸。图12中示出了操作手柄207的一实施例，由图12可见，该操作手柄的一端为操作部222，另一端为一圆柱结构，该圆柱结构的两端分别向外突出形成所述第一轴206，第一轴206的中心处开设断面为三角形的联结部205，圆柱结构的一侧开设有第一销孔223，上述联动杆208的一端安装于该第一销孔223中。

触头系统209上设置有与所述第二轴210相平行的拨杆211，拨杆211一方面用于与漏电保护模块3中的牵引件配合，另一方面用于与另一个断路器中的拨杆联结，实现两个断路器的联动。图11中示出了触头系统209的一实施例，其中，219为第二轴210的安装孔，220、221是与两个联动杆208配合的销孔。

在其中一个断路器2内设置有第一电流互感器213，该第一电流互感器213与重合闸模块1中的第一线路板相连，对通过该断路器的电流进行采样，实现电流监测、以及电量的统计。

参照图8，第一壳体的侧部对应第一电流互感器213处开设有通孔217，第一电流互感器213的取样线经所述通孔217与重合闸模块中的线路板相连。通过所述通孔217使得电流互感器到重合闸模块的走线更方便。

请参照图13-图15，漏电保护模块3包括第二壳体301、以及安装于第二壳体301内的零序电流互感器302、牵引件306、漏电脱扣器311和第一线路板313。

第二壳体301的一个侧部开设有弧形孔304和两个电极孔314，第二壳体301的内部于所述弧形孔304的一侧设置销轴305、且所述弧形孔304的另一侧于所述销轴305的两侧相对地设置限位部303和第一容置腔312。零序电流互感器302靠近所述电极孔314且与第一线路板313电连接，牵引件306安装于所述销轴305上、一端从所述限位部303和所述第一容置腔312之间穿过，牵引件306与所述弧形孔304相交、且与第二壳体301之间设置有牵引件复位弹簧(未图示)，漏电脱扣器311卡置于第一容置腔312中、且与第一线路板313电连接，漏电脱扣器311的输出杆307与所述牵引件306接触。

零序电流互感器302采样从所述两个电极孔14伸入的辅助电极215(见图9)中的电流，采样数据输入第一线路板313，当有漏电电流时，漏电脱扣器311产生磁场使输出杆307向图14中的左侧顶出，推动牵引件306绕销轴305顺时针转动，牵引件306的转动带动断路器触头系统上的所述拨杆211(见图11)沿弧形孔304转动，使断路器的触头系统解锁，断路器切换至分闸状态，此时，牵引件306被限位部303阻挡，不会继续转动。漏电流消失后，漏电脱扣器311产生的磁场消失，输出杆307回缩，在牵引件复位弹簧的作用下，牵引件306绕销轴305逆时针转动，回复原位，使断路器可以被合闸。

漏电保护模块3进一步还包括漏电保护测试机构，请参照图14，所述漏电保护测试机构包括设置在第二壳体301内的在空间上相对且相隔一定间距的两个金属片308和310、以及设置在所述第二壳体301上的用于推动所述两个金属片接触的测试按钮309，所述两个金属片与所述漏电脱扣器311电连接。测试时，按下测试按钮，使两个金属片导通，漏电脱扣器产生模拟漏电磁场，使输出杆307向图14中的左侧顶出，输出杆的上述运动将推动断路器2进入分闸状态。测试按钮309下面装配有压簧(未图示)，释放测试按钮后，压簧的弹力使测试按钮向上复位，两个金属片恢复至断开状态。

图15中示出了牵引件306的一实施结构。参照图15，所述牵引件包括基板317和成形在所述基板317上的轴座315，所述基板317的一边缘向外且向下延伸、形成限位配合部319和输出杆配合部320，所述输出杆配合部320的上端向所述轴座315延伸、形成有与断路器上的拨杆211(见图11)配合的弧形的拨杆配合部318，所述基板317上成形有用于连接弹簧的突耳316。该牵引件采用板状的限位配合部和输出杆配合部、以及弧形的拨杆配合部318，使得与漏电脱扣器311的输出杆307、限位部303以及拨杆211的配合更可靠，从而能够进一步提高漏电保护的可靠性。

进一步参照图1、图2，两个所述断路器2并排设置，重合闸模块1设置在两个所述断路器2的左侧，所述联动轴107与两个断路器2的所述联结部205装配；漏电保护模块3设置在两个所述断路器2的右侧，断路器2的所述拨杆211和所述辅助电极215伸入漏电保护模块3、与所述牵引件306(见图14)和所述零序电流互感器302(见图14)相配合。

请参照图2、图8、图13，在断路器2的一个侧部、重合闸模块1的一个侧部和漏电保护模块3的一个侧部设置有定位凸柱6、另一个侧部设置有配合的定位凹部(未图示)。定位凸柱6和相邻模块上的定位凹部配合，可以实现两个模块的快速定位、以及避免模块之间发生侧向位移。

上述通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本实用新型的内容，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员在本实用新型构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本实用新型的保护范围内。