本實用新型涉及低壓電器自動控制領(lǐng)域，尤其是一種費控電能表外置斷路器。

背景技術(shù)：

為了實現(xiàn)國家低壓供電網(wǎng)絡(luò)的智能化，2015年，中國南方電網(wǎng)公司公布了《費控電能表外置低壓斷路器技術(shù)規(guī)范》，并對該電能表外置斷路器的能耗、可靠性、機械壽命以及抗干擾等都做了嚴(yán)格的要求。目前，國內(nèi)許多廠家展示的該類產(chǎn)品雖有很多特點，例如，公知申請?zhí)枮?01510462047.4的《一種斷路器》和申請?zhí)枮?01510773210.9的《控制驅(qū)動裝置》等，皆有諸多優(yōu)點，但仍然存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高、可靠性不足的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、生產(chǎn)成本低的費控電能表外置斷路器。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種費控電能表外置斷路器，包括斷路器本體及與斷路器本體連接的費控電能表，其特征在于：所述費控電能表殼體內(nèi)設(shè)有相互獨立的電源模塊、動力模塊、執(zhí)行機構(gòu)模塊、通訊模塊；執(zhí)行機構(gòu)模塊分別用于操控斷路器的操作手柄和脫扣針，動力模塊用于驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)模塊，電源模塊為費控電能表提供工作電源，通訊模塊供費控電能表與外界通訊。

通過采用上述技術(shù)方案，費控電能表內(nèi)部件設(shè)置成相互獨立的模塊，使得費控電能表的結(jié)構(gòu)更簡單，各模塊的安裝也更方便高效，維修、更換也方便，相應(yīng)成本也更低。

本實用新型還進一步設(shè)置為，所述動力模塊為驅(qū)動電機，所述執(zhí)行機構(gòu)模塊包括與驅(qū)動電機上的輸出齒輪嚙合的主動齒輪，該主動齒輪設(shè)有同軸的傘形齒輪和直齒齒輪，主動齒輪通過傘形齒輪與輸出齒輪嚙合，主動齒輪通過直齒齒輪嚙合從動撥輪，該從動撥輪通過定位軸與操作手柄聯(lián)動連接；還包括與驅(qū)動電機連接的合閘到位檢測開關(guān)，所述主動齒輪設(shè)有直齒齒輪的端面安裝有與主動齒輪聯(lián)動的撥動圈，該撥動圈在驅(qū)動電機單向轉(zhuǎn)動一周的行程中與合閘到位檢測開關(guān)形成單次接觸式配合關(guān)系并能通過鉸接于斷路器殼體上的脫扣杠桿推動脫扣針上翹。

上述結(jié)構(gòu)中，該驅(qū)動電機在正轉(zhuǎn)的過程中就可以實現(xiàn)合閘和跳閘動作，驅(qū)動電機通過錐形輸出齒輪與傘形齒輪嚙合，同時直齒齒輪將動力傳遞到從動撥輪上，撥動圈隨著主動齒輪同步轉(zhuǎn)動，直齒齒輪和從動撥輪上的齒輪嚙合行程與撥動圈與合閘到位檢測開關(guān)之間的行程適配，當(dāng)從動撥輪受力推動操作手柄合閘到位時，撥動圈與合閘到位檢測開關(guān)發(fā)生觸碰，合閘到位檢測開關(guān)發(fā)出合閘電信號，并輸出信號至驅(qū)動電機使其停止轉(zhuǎn)動，直齒齒輪和從動撥輪上的從動扇形齒脫開嚙合狀態(tài)，實現(xiàn)動力脫離，斷路器保持正常合閘狀態(tài)，并可在短路或過載時自由跳閘；當(dāng)費控電能表收到欠費信息時，發(fā)出信號控制驅(qū)動電機繼續(xù)正轉(zhuǎn)，撥動圈旋轉(zhuǎn)到一定角度后，撥動圈推動脫扣杠桿，從而觸動斷路器的脫扣針上移，使斷路器跳閘，斷路器發(fā)出跳閘信號，并輸出跳閘信號至驅(qū)動電機使其停止轉(zhuǎn)動，并且驅(qū)動電機停止轉(zhuǎn)動后，導(dǎo)致?lián)軇尤ν苿用摽鄹軛U停在使得脫扣針上翹的位置，保持脫扣狀態(tài)無法回到原位，斷路器觸頭保持分離狀態(tài)。當(dāng)費控電能表收到繳費信息時，發(fā)出信號控制驅(qū)動電機繼續(xù)正轉(zhuǎn)，進行合閘操作，如上述循環(huán)。

本實用新型還進一步設(shè)置為，所述主動齒輪設(shè)有傘形齒輪的端面設(shè)有連接軸，所述直齒齒輪套接于所述連接軸上，所述撥動圈設(shè)于連接軸的端部，撥動圈上設(shè)有伸入連接軸中的定位柱，所述連接軸上設(shè)有與定位柱適配的定位孔。

上述結(jié)構(gòu)中，直齒齒輪和撥動圈均位于傘形齒輪的同一側(cè)，其結(jié)構(gòu)更簡潔，布置更合理，撥動圈和連接軸通過定位柱定位連接。

本實用新型還進一步設(shè)置為，所述從動撥輪包括撥動輪，該撥動輪上延伸有與所述直齒齒輪嚙合的從動扇形齒，該直齒齒輪為與傘形齒輪同軸的主動扇形齒，所述主動扇形齒的齒輪弧度、從動扇形齒的齒輪弧度均與合閘斷路器合閘角度相同。

本實用新型還進一步設(shè)置為，所述撥動輪上開設(shè)有限位軸孔，所述定位軸穿過限位軸孔與操作手柄形成周向定位配合。

本實用新型還進一步設(shè)置為，所述撥動輪上限位軸孔呈三角形結(jié)構(gòu)設(shè)置，所述定位軸為與限位軸孔形狀一致的三角軸結(jié)構(gòu)。

本實用新型還進一步設(shè)置為，所述費控電能表上還設(shè)有與通訊模塊連接的通訊接口。

本實用新型的有益效果：本實用新型所提供的費控電能表外置斷路器，其費控電能表內(nèi)部采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)更簡單，而且裝配和維修更換成本較低；同時其執(zhí)行機構(gòu)模塊通過撥動圈同時去操控斷路器的操作手柄和脫扣針，使得執(zhí)行機構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)更簡單，工作更可靠。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的剖視圖;

圖3為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4為本實用新型的合閘結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5為本實用新型的分閘結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6為本實用新型執(zhí)行機構(gòu)模塊與動力模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7為本實用新型執(zhí)行機構(gòu)模塊與動力模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號含義：

100-電源模塊；200-動力模塊；300-執(zhí)行機構(gòu)模塊；400-通訊模塊；a-費控電能表殼體;

1-驅(qū)動電機；2-輸出齒輪；3-傘形齒輪；4-直齒齒輪；5-從動撥輪；51-撥動輪；52-從動扇形齒；53-限位軸孔；54-連接軸；6-定位軸；7-合閘到位檢測開關(guān)；8-撥動圈；9-脫扣杠桿；10-脫扣針；11-連接軸；12-定位柱；13-通訊接口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

以下參考圖1至圖7對本實用新型進行說明。

一種費控電能表外置斷路器，包括斷路器本體（圖未示）及與斷路器本體連接的費控電能表，所述費控電能表殼體a內(nèi)設(shè)有相互獨立的電源模塊100、動力模塊200、執(zhí)行機構(gòu)模塊300、通訊模塊400；執(zhí)行機構(gòu)模塊300分別用于操控斷路器的操作手柄和脫扣針，動力模塊200用于驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)模塊300工作，電源模塊100為費控電能表提供工作電源，通訊模塊400供費控電能表與外界通訊。

通過采用上述技術(shù)方案，費控電能表內(nèi)部件設(shè)置成相互獨立的模塊，使得費控電能表的結(jié)構(gòu)更簡單，各模塊的安裝也更方便高效，維修、更換也方便，相應(yīng)成本也更低。

動力模塊為驅(qū)動電機1，所述執(zhí)行機構(gòu)模塊包括與驅(qū)動電機1上的輸出齒輪2嚙合的主動齒輪，該主動齒輪設(shè)有同軸的傘形齒輪3和直齒齒輪4，主動齒輪通過傘形齒輪3與輸出齒輪2嚙合，主動齒輪通過直齒齒輪4嚙合從動撥輪5，該從動撥輪5通過定位軸6與操作手柄（圖未示）聯(lián)動連接，操作手柄為斷路器的合開閘操作機構(gòu)；還包括與驅(qū)動電機1連接的合閘到位檢測開關(guān)7，所述主動齒輪設(shè)有直齒齒輪4的端面安裝有與主動齒輪聯(lián)動的撥動圈8，撥動圈8為盤形，其外周壁上設(shè)置用于進行撥動操作的凸出結(jié)構(gòu)，該撥動圈8在驅(qū)動電機1單向轉(zhuǎn)動一周的行程中與合閘到位檢測開關(guān)7形成單次接觸式配合關(guān)系并能通過鉸接于斷路器殼體上的脫扣杠桿9推動脫扣針10上翹。

上述結(jié)構(gòu)中，該驅(qū)動電機1在正轉(zhuǎn)的過程中就可以實現(xiàn)合閘和跳閘動作，驅(qū)動電機1通過錐形輸出齒輪2與傘形齒輪3嚙合，同時直齒齒輪4將動力傳遞到從動撥輪5上，撥動圈8隨著主動齒輪同步轉(zhuǎn)動，直齒齒輪4和從動撥輪5上的齒輪嚙合行程與撥動圈8與合閘到位檢測開關(guān)7之間的行程適配，當(dāng)從動撥輪5受力推動操作手柄合閘到位時，撥動圈8與合閘到位檢測開關(guān)7發(fā)生觸碰，合閘到位檢測開關(guān)7發(fā)出合閘電信號，并輸出信號至驅(qū)動電機1使其停止轉(zhuǎn)動，直齒齒輪4和從動撥輪5上的從動扇形齒脫開嚙合狀態(tài)，實現(xiàn)動力脫離，斷路器保持正常合閘狀態(tài)，并可在短路或過載時自由跳閘；當(dāng)費控電能表收到欠費信息時，發(fā)出信號控制驅(qū)動電機1繼續(xù)正轉(zhuǎn)，撥動圈8旋轉(zhuǎn)到一定角度后，撥動圈8推動脫扣杠桿9，從而觸動斷路器的脫扣針10上移，使斷路器跳閘，斷路器發(fā)出跳閘信號，并輸出跳閘信號至驅(qū)動電機1使其停止轉(zhuǎn)動，并且驅(qū)動電機1停止轉(zhuǎn)動后，導(dǎo)致?lián)軇尤?推動脫扣杠桿9停在使得脫扣針10上翹的位置，保持脫扣狀態(tài)無法回到原位，斷路器觸頭保持分離狀態(tài)。當(dāng)費控電能表收到繳費信息時，發(fā)出信號控制驅(qū)動電機1繼續(xù)正轉(zhuǎn)，進行合閘操作，如上述循環(huán)。

主動齒輪設(shè)有傘形齒輪3的端面設(shè)有連接軸11，所述直齒齒輪4套接于所述連接軸11上并固定連接，所述撥動圈8設(shè)于連接軸11的端部，撥動圈8上設(shè)有伸入連接軸11中的定位柱12，所述連接軸11上設(shè)有與定位柱12適配的定位孔。

上述結(jié)構(gòu)中，直齒齒輪4和撥動圈8均位于傘形齒輪3的同一側(cè)，其結(jié)構(gòu)更簡潔，布置更合理，撥動圈8和連接軸11通過定位柱12定位連接。

從動撥輪5包括撥動輪51，該撥動輪51上延伸有與所述直齒齒輪4嚙合的從動扇形齒52，該直齒齒輪4為與傘形齒輪3同軸的主動扇形齒，所述主動扇形齒的齒輪弧度、從動扇形齒52的齒輪弧度均與合閘斷路器合閘角度相同。合閘動作過程中他們是嚙合狀態(tài)，完成合閘動作后他們是錯開的非嚙合狀態(tài)，從而實現(xiàn)真正的動力脫離，斷路器保持正常合閘狀態(tài)，并可在短路或過載時自由跳閘，兩扇形齒輪處于非嚙合狀態(tài)致使跳閘也不會帶動電機反轉(zhuǎn)。

撥動輪51上開設(shè)有限位軸孔53，所述定位軸6穿過限位軸孔53與操作手柄形成周向定位配合，撥動輪41與操作手柄2之間通過定位軸43連接形成聯(lián)動配合關(guān)系，驅(qū)動電機1將動力通過主動齒輪和撥動輪51傳遞到操作手柄，從而實現(xiàn)電動合閘功能，撥動輪51上限位軸孔53呈三角形結(jié)構(gòu)設(shè)置，所述定位軸6為與限位軸孔形狀一致的三角軸結(jié)構(gòu)，該撥動輪51上延伸有撥動輪51連接軸54，該撥動輪51連接軸54設(shè)有三角形限位軸孔53，鋼質(zhì)三角軸與斷路器的操作手柄以及與撥動輪51連接軸54貫穿聯(lián)動配合實現(xiàn)電動合閘、跳閘功能。

費控電能表a上還設(shè)有與通訊模塊400連接的通訊接口13，便于對費控電能表進行遠程操控。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，上述假設(shè)的這些改進和變型也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。