CN101320653A - 手车式真空断路器 - Google Patents

Abstract

手车式真空断路器，包括主回路一体化全封闭极柱、内装三相主轴的手车框架组件、独立安装的弹簧操动机构和手车摇进装置四部份；主回路一体化全封闭极柱固定装设在内装三相主轴的手车框架组件的前面；内装三相主轴的手车框架组件的下面通过螺栓与手车推进装置底壳的上面固定连接；独立安装的弹簧操动机构设有两个夹板及装在两个夹板内、外侧的储能弹簧、电磁铁、电机、拐臂、机构合闸保持卡板、滚轮、分闸挚子和复位弹簧；独立安装的弹簧操动机构通过螺栓将其固定在内装三相主轴的手车框架组件壳体的上部。机构凸轮和机构合闸保持卡板共同作用在主轴同一拐臂轮上。独立安装的弹簧操动机构与手车式真空断路器三相主轴拐臂不用过渡件联接即可实现断路器的合、分闸操作。

Description

手车式真空断路器

技术领域

本发明涉及的是户内高压断路器，具体的是用于电力网络作为控制和保护之用的手车式真空断路器。

背景技术

现行高压手车式真空断路器大多数配用弹簧操动机构，配用方式有两种：一种是将弹簧操动机构的零部件直接装配在已经焊好间隔的真空断路器框架上。装配时很不方便，断路器三相主轴只能用花键轴，制造成本高，多次动作后会有松动，其它部件装配、调整也都比较困难；另一种是传统的设计方式，将弹簧操动机构设计成一个独立的整体，独立安装的弹簧操动机构的零部件装配在两个或三个安装板上，然后再装配到断路器框架上，将独立安装的弹簧操动机构输出拐臂用连杆、轴销与断路器三相主轴拐臂连接后进行调整，很不方便；另外由于使用了联接的连杆，中间传动环节增加，降低了独立安装的弹簧操动机构的输出效率和装配精度，各种技术参数不易保证。同时也降低了真空断路器整机的可靠性。

已有的手车式真空断路器导电主回路上的触臂和真空灭弧室极柱出线端用螺栓固定后，再用绝缘罩将触臂罩住，为满足电气间隙和爬电距离的要求，必须将手车式真空断路器的导电主回路尺寸做得很大，使得手车式真空断路器的尺寸较大，浪费了导电材料。这种方式触臂端面与真空灭弧室极柱出线端有一接触面，由于接触电阻的存在，增加了一个发热源，对手车式真空断路器的极柱散热极为不利。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述手车式真空断路器存在的缺欠和不足，而提出一种新型的，具有外型尺寸小、重量轻、绝缘强度好等优点的，特别适用于各种移开式铠装金属封闭开关柜的手车式真空断路器。

为实现上述目的而采用的技术方案是：

手车式真空断路器，包括A相、B相和C相三个主回路一体化全封闭极柱、内装三相主轴的手车框架组件、独立安装的弹簧操动机构和手车摇进装置四部份；

所述结构相同的A相、B相和C相三个主回路一体化全封闭极柱分别固定装设在内装三相主轴的手车框架组件的前面；内装三相主轴的手车框架组件的下面通过螺栓与手车推进装置底壳的上面固定连接；

所述内装三相主轴的手车框架组件，包括联动机构和三相主轴联接机构；三相主轴联接机构装设在内装三相主轴的手车框架组件的上部；三相主轴联接机构包括三相主轴拐臂、三相主轴，传动杆和连板；三相主轴的两端装设在内装三相主轴的手车框架组件的中部，对应三相交流的A相、B相和C相的三相主轴拐臂分别焊接在三相主轴上，构成同轴联动机构；三相主轴拐臂一端固定有销轴，销轴上套设一拐臂轮，三相主轴拐臂的另一端固定有轴销，通过轴销三相主轴拐臂与联动机构的连板上端转动连接；

上述联动机构装设在内装三相主轴的手车框架组件的下部，联动机构包括连板、传动杆和分闸弹簧；连板的下端装设在传动杆一端的轴销上，连板与传动杆转动连接，在传动杆同一端上设置一卡钩，通过卡钩固定连接分闸弹簧的一端，分闸弹簧的另一端通过卡钩固定在内装三相主轴的手车框架组件的壳体上；传动杆的另一端通过轴销与连接柱的一端转动连接，连接柱的另一端与真空灭弧室连接的绝缘子下端固定连接；传动杆的中间支点固定在手车框架组件的下部。

所述的独立安装的弹簧操动机构装设在内装三相主轴的手车框架组件的上部，独立安装的弹簧操动机构包括储能弹簧、两个夹板及装设在两个夹板之间的拐臂、一个或二个机构合闸保持卡板、滚轮、分闸挚子、复位弹簧、机构凸轮、主轴、手动合闸机构和手动分闸机构；所述两个夹板为平行对称设置，独立安装的弹簧操动机构通过螺栓固定在内装三相主轴的手车框架组件壳体的上部。无需任何过渡件联接即可实现手车式真空断路器的合、分闸操作。

上述拐臂的上端设置有轴销，轴销装设在夹板上，拐臂的下端设置有销轴，销轴上装设一滚轮，滚轮与一个或二个机构合闸保持卡板的上端通过销轴转动连接；一个或二个机构合闸保持卡板的下端在合闸后与三相主轴拐臂轮相抵顶，机构合闸保持卡板的中部设置有一个或二个复位弹簧，复位弹簧的一端固定在机构合闸保持卡板的中部，复位弹簧的另一端固定在夹板上；三相主轴拐臂轮在合闸过程中与机构凸轮的外边沿相抵顶，合闸后机构凸轮离开三相主轴拐臂轮由机构合闸保持卡板相抵顶。机构凸轮装设在主轴上并与主轴固定连接；

上述拐臂下端的滚轮与分闸挚子的前端相抵顶，分闸挚子的后端装设在一销轴上，销轴装设在夹板上，分闸挚子的后端的上面设置一电分板，分闸挚子与电分板相卡接；电分板的一侧设置一手分板，手分板与电分板成直角一体连接，手分板的一侧设置有合闸手柄杆，合闸手柄杆与手分板有效距离撞击连接；电分板的上方设置合闸电磁铁，合闸电磁铁与电分板为有效距离内撞击连接；在手分板与电分板连接成直角的端部设置有销轴，销轴装设在夹板上；

上述平行对称设置的两个夹板中的右侧夹板的外侧固定装设有电机，电机轴穿过夹板并在其前部装设有小齿轮，小齿轮与装设在主轴上的大齿轮相啮合，能对储能弹簧进行储能。

上述主轴装设在平行对称的两个夹板的下部，主轴两端穿过两个夹板并由两个夹板支撑，主轴与两个夹板为转动连接，主轴的左端装设一圆盘轮，在圆盘轮边缘部位装设有固定销，储能弹簧的下端固定装卡在固定销上，储能弹簧的上端固定装卡在两个夹板上部设有的固定长销的左端上，固定长销穿设两个夹板并与两个夹板固定连接；装设在主轴上的机构凸轮、大齿轮，圆盘轮为同轴联动；

右侧夹板的内侧装设有合闸电磁铁和手动合闸机构，左侧夹板的内侧装设有分闸电磁铁，外侧装设有手动分闸机构；手动合闸机构包括合闸手柄杆、合闸挚子、滚轮和销轴；手动分闸机构包括分闸手柄杆和分闸轮；手动合闸机构和手动分闸机构均为已知的通用机构。

上述内装三相主轴的手车框架组件的中部位于夹板的下部，三相主轴的两端分别装设在二个夹板上，并与二个夹板转动连接。

上述机构合闸保持卡板装设在机构凸轮的左侧，或右侧。

上述机构合闸保持卡板装设为二个，分别放置在机构凸轮的两侧。

上述独立安装的弹簧操动机构以夹板垂直中心线为基准，拐臂、机构合闸保持卡板、滚轮、分闸挚子、复位弹簧、机构凸轮和储能弹簧装设在夹板中心线的一侧，或装设在夹板中心线的另一侧。

上述三相主轴拐臂焊接在对应三相交流的A相，或B相，或C相的任意位置上的三相主轴上。

本发明的特点

本发明手车真空断路器结构简单，仅由主回路一体化全封闭极柱，内装三相主轴的手车框架组件，独立安装的弹簧操动机构和手车摇进装置所组成，外型尺寸小，重量轻，便于装配；且整体紧凑。本发明的核心问题是独立安装的弹簧操动机构全部组装在两个夹板之间，只用螺栓固定在内装三相主轴的手车框架组件的上部，即可实施断路器的合、分闸控制，实现这样的简单方式主要是由于独立安装的弹簧操动机构凸轮与机构合闸保持卡板(本发明为两个机构合闸保持卡板分别装设在机构凸轮两侧)共同作用于三相主轴(中间相)拐臂轮上，无任何中间过渡传动连杆联结，提高了独立安装的弹簧操动机构的可靠性和机械效率。

本发明的性能稳定，可靠性高，同时对装配精度要求不高，操作非常简单方便。对于真空断路器的手车可方便地摇进，推出。

本发明具有较强的实用性，尤其适用于户内高压电力网络的控制和保护。

本发明经济适用性强，结构简单，外型尺寸小，重量轻，成本低廉，装配方便。

本发明安全性高，采用环氧树脂浇注成主回路一体化全封闭极柱，绝缘性能好，操作安全，无污染，不存在任何安全隐患。

本发明设计科学、合理、富有创意、外型美观、结构紧凑、严密，操作简便、具有较好的发展前景。适用于电力网络新建，改造和增容各种小型开关柜中所使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的分闸状态示意图。

图3是图2右视示意图。

图4是本发明的合闸状态示意图。

图5是本发明的实施例二示意图。

具体实施方式

实施例一

手车式真空断路器，包括A相、B相和C相三个主回路一体化全封闭极柱1、内装三相主轴的手车框架组件16、独立安装的弹簧操动机构17和手车摇进装置9四部份；

主回路一体化全封闭极柱1包括上出线触臂2、下出线触臂4，真空灭弧室3；上出线触臂2通过螺栓与真空灭弧室3的静端固定连接，下出线触臂4通过软连接5与真空灭弧室3的动端固定连接，真空灭弧室3的动端与绝缘子6的上端固定连接，结构相同的A相、B相和C相三个主回路一体化全封闭极柱1分别固定装设在内装三相主轴的手车框架组件16的前面；内装三相主轴的手车框架组件16的下面通过螺栓8与手车推进装置9的上面固定连接。

内装三相主轴的手车框架组件16，包括联动机构和三相主轴联接机构；三相主轴联接机构装设在内装三相主轴的手车框架组件16的上部；三相主轴联接机构包括三相主轴拐臂13、三相主轴14，传动杆10和连板12；三相主轴14的两端对应三相交流的B相(中间相)装设在内装三相主轴的手车框架组件16中部的夹板上并与其转动连接，对应B相的三相主轴拐臂13焊接在三相主轴14上，三相主轴拐臂13的一端固定有销轴，销轴上套设拐臂轮15，三相主轴拐臂13的另一端固定有轴销，通过轴销三相主轴拐臂13与联动机构的连板12的上端转动连接；

联动机构装设在内装三相主轴的手车框架组件16的下部，联动机构包括连板12、传动杆10和分闸弹簧11；连板12的下端装设在传动杆10一端的轴销上，连板12与传动杆10转动连接，在传动杆10同一端上设置一卡钩，通过卡钩固定连接分闸弹簧11的一端，分闸弹簧11的另一端通过卡钩固定在手车框架组件16壳体上；传动杆10的另一端通过轴销与连接柱7一端转动连接，连接柱7的另一端与真空灭弧室连接的绝缘子6的下端固定连接。传动杆10中间支点固定在手车框架组件16下部。

独立安装的弹簧操动机构装设在内装三相主轴的手车框架组件16的上部，独立安装的弹簧操动机构17包括储能弹簧37、两个夹板34和35及装在两个夹板34和35之间的拐臂20、机构合闸保持卡板18、滚轮19、分闸挚子23、复位弹簧24、机构凸轮25、主轴27、手动合闸机构和手动分闸机构；所述两个夹板34和35为平行对称设置。独立安装的弹簧操动机构17通过螺栓26固定在内装三相主轴的手车框架组件16壳体的上部，即可实现手车式真空断路器的分、合闸操作，不需要任何中间连接零件，如图1所示。

图2所示，上述拐臂20的上端设置有轴销，轴销装设在夹板34和35上，拐臂20的下端设置有销轴，销轴上装设一滚轮19，滚轮19的两面分别与二个机构合闸保持卡板18的上端通过销轴转动连接；二个机构合闸保持卡板18的下端在合闸后分别与三相主轴拐臂轮15相抵顶，二个机构合闸保持卡板18的中部对应设置有二个复位弹簧24，二个复位弹簧24的一端分别固定在二个机构合闸保持卡板18的中部，二个复位弹簧24的另一端分别固定在夹板35上；三相主轴拐臂轮15在合闸过程中与机构凸轮25的外边沿相抵顶，合闸后机构凸轮25离开三相主轴拐臂轮15，由机构合闸保持卡板18相抵顶。机构凸轮25装设在主轴27上并与主轴27固定连接。二个机构合闸保持卡板18的中部分别位于机构凸轮25的两面。

上述拐臂20下端的滚轮19与分闸挚子23的前端相抵顶，分闸挚子23的后端装设在一销轴上，销轴装设在夹板上，分闸挚子23的后端的上面设置一电分板22，分闸挚子23与电分板22相卡接；电分板22的一侧设置一手分板21，手分板21与电分板22成直角一体连接，手分板21的一侧设置有分闸手柄杆38，手柄杆38与手分板21为有效距离撞击连接；电分板22的上方设置合闸电磁铁33，合闸电磁铁33与电分板22为有效距离撞击连接；在手分板21与电分板22连接成直角的端部设置有销轴，销轴装设在夹板上；

平行对称设置的两个夹板34和35中的右侧夹板34的外侧固定装设有电机32，电机32的轴穿过夹板34并在其前部装设有小齿轮29，小齿轮29与装设在主轴27上的大齿轮28相啮合，能对储能弹簧37进行储能。

上述主轴27装设在平行对称的两个夹板34和35的下部，主轴27两端穿过两个夹板34和35并由两个夹板支撑，主轴27与两个夹板34和35转动连接，主轴27的左端装设一圆盘轮39，在圆盘轮39边缘部位装设有固定销，储能弹簧37的下端固定装卡在固定销上，储能弹簧37的上端固定装卡在两个夹板34和35上部设有的固定长销36的左端上，固定长销36穿设两个夹板34和35并与两个夹板固定连接；装设在主轴27上的机构凸轮25、大齿轮28，圆盘轮39为同轴联动；

右侧夹板34的内侧装设有合闸电磁铁33和手动合闸机构，左侧夹板35的内侧装设有分闸电磁铁30，外侧装设有手动分闸机构；手动合闸机构包括合闸手柄杆31、合闸挚子40、滚轮41和销轴42；手动分闸机构包括分闸手柄杆38、分闸轮43和销轴42；手动合闸机构和手动分闸机构均为已知的通用机构。

实施例二

实施例二与实施例一基本相同，如图5所示，所不同的是：独立安装的弹簧操动机构以夹板34和35垂直中心线为基准，拐臂20、机构合闸保持卡板18、滚轮19、分闸挚子23、复位弹簧24、机构凸轮25和储能弹簧37装设在与实施例一相反的夹板34和35中心线的的另一侧。

本发明的工作原理和工作步骤：

本发明具有结构相同的A相、B相和C相三个主回路一体化全封闭极柱1及其相对应的装置，这里仅以三交流相的B相(中间相)为例进行说明：如图一所示，外部B相来电通过插接件与上出线触臂2连接再经真空灭弧室3、软连接5和下出线触臂4形成导通回路，由下出线触臂4输出。

当需供电时，独立安装的弹簧操动机构17动作使三相主轴拐臂13转动，带动联动机构动作，联动机构的传动杆10的另一端通过连接柱7，经绝缘子6带动真空灭弧室3的动端，使真空灭弧室3的动端急速向上运动，从而真空灭弧室3的动端与静端闭合，这时电流从上出线触臂2进入经真空灭弧室3的动静两端，由下出线触臂4流出至用电设备。

当需断电时，整个过程如上相同，只不过动作的方向相反，使真空灭弧室3的动端急速向下运动，动端与静端分断，使供电回路断开。

关键的问题是独立安装的弹簧操动机构是如何动作的，又是如何带动三相主轴拐臂13进行动作的。

如图1-3所示，独立安装的弹簧操动机构，由夹板34和夹板35构成了弹簧操动结构的框架，拐臂20与机构合闸保持卡板18、滚轮19、分闸挚子23、复位弹簧24构成了合闸保持结构。独立安装的弹簧机构通过螺栓26安装在三相主轴的手车框架组件16上，当储能电机32得电后(或手动储能)，通过小齿轮29、大齿轮28和主轴27使圆盘轮39转动，储能弹簧37被拉伸到预备合闸位置，手动或电动发出合闸指令.储能弹簧37释放，带动机构凸轮25沿逆时针转动，压迫在分闸位置的三相主轴(中间相)拐臂轮15向下顺时针旋转，当机构凸轮25旋转离开三相主轴拐臂轮15的瞬间，机构合闸保持卡板18在复位弹簧24的作用下立即对三相主轴拐臂轮15实施制约并加以保持，即完成了合闸操作，见图4。当手动或电动分闸指令发出后，分闸挚子23逆时旋转使拐臂20上的滚轮19失去制约，拐臂20沿顺时针旋转，机构合闸保持卡板18失去制约，三相主轴(中间相)拐臂轮15在分闸弹簧11的作用下返回到分闸位置，即完成了分闸操作，拐臂20、分闸挚子23、机构合闸保持卡板18立即复位.见图2，为下次重合闸做好了准备。

在技术范围内，将手车式真空断路器各种参数调整后.用螺栓8将手车框架组件16固定在手车摇进装置上。

Claims (7)

1、手车式真空断路器，包括A相、B相和C相三个主回路一体化全封闭极柱(1)、内装三相主轴的手车框架组件(16)、独立安装的弹簧操动机构(17)和手车摇进装置(9)四部份；

所述结构相同的A相、B相和C相三个主回路一体化全封闭极柱(1)分别固定装设在内装三相主轴的手车框架组件(16)的前面；内装三相主轴的手车框架组件(16)的下面通过螺栓(8)与手车推进装置(9)的上面固定连接，其特征在于：

所述内装三相主轴的手车框架组件(16)，包括联动机构和三相主轴联接机构；三相主轴联接机构装设在内装三相主轴的手车框架组件(16)的上部；三相主轴联接机构包括三相主轴拐臂(13)、三相主轴(14)，传动杆(10)和连板(12)；三相主轴(14)的两端装设在内装三相主轴的手车框架组件(16)的中部，对应三相交流的A相、B相和C相的三相主轴拐臂(13)分别焊接在三相主轴(14)上，构成同轴联动机构；三相主轴拐臂(13)的一端固定有销轴，销轴上套设三相主轴拐臂轮(15)，三相主轴拐臂(13)的另一端固定有轴销，通过轴销三相主轴拐臂(13)与联动机构的连板(12)的上端转动连接；

所述联动机构装设在内装三相主轴的手车框架组件(16)的下部，联动机构包括连板(12)、传动杆(10)和分闸弹簧(11)；连板(12)的下端装设在传动杆(10)一端的轴销上，连板(12)与传动杆(10)转动连接，在传动杆

(10)同一端上设置一卡钩，通过卡钩固定连接分闸弹簧(11)的一端，分闸弹簧(11)的另一端通过卡钩固定在手车框架组件(16)的壳体上；传动杆(10)的另一端通过轴销与连接柱(7)一端转动连接，连接柱(7)的另一端与真空灭弧室下端绝缘子(6)的下端固定连接；

所述的独立安装的弹簧操动机构(17)装设在内装三相主轴的手车框架组件(16)的上部，独立安装的弹簧操动机构(17)包括储能弹簧(37)、两个夹板(34)和(35)及装设在两个夹板(34)和(35)之间的拐臂(20)、一个或二个机构合闸保持卡板(18)、滚轮(19)、分闸挚子(23)、复位弹簧(24)、机构凸轮(25)、主轴(27)；所述两个夹板(34)和(35)为平行对称设置，独立安装的弹簧操动机构(17)通过螺栓(26)将其固定在内装三相主轴的手车框架组件(16)的上部，

2、根据权利要求1所述的手车式真空断路器，其特征在于：上述拐臂(20)的下端设置有销轴，销轴上装设一滚轮(19)，滚轮(19)与机构合闸保持卡板(18)的上端通过销轴连接；机构合闸保持卡板(18)的下端在合闸后与三相主轴拐臂轮(15)相抵顶，一个或二个机构合闸保持卡板(18)的中部设置有一个或二个复位弹簧(24)，复位弹簧(24)的一端固定在机构合闸保持卡板(18)的中部，复位弹簧(24)的另一端固定在夹板上；

3、根据权利要求1所述的手车式真空断路器，其特征在于：所述机构合闸保持卡板(18)装设在机构凸轮(25)的左侧，或右侧。

4、根据权利要求1所述的手车式真空断路器，其特征在于：所述机构合闸保持卡板(18)装设为二个，分别放置在机构凸轮(25)的两侧。

5、根据权利要求1所述的手车式真空断路器，其特征在于：所述独立安装的弹簧操动机构(17)以夹板(34)和(35)的垂直中心线为基准，拐臂(20)、机构合闸保持卡板(18)、滚轮(19)、分闸挚子(23)、复位弹簧(24)、机构凸轮(25)和储能弹簧(37)装设在夹板(34)和(35)中心线的一侧，或装设在夹板(34)和(35)中心线的另一侧。

6、根据权利要求1所述的手车式真空断路器，其特征在于：所述三相主轴拐臂(13)焊接在对应三相交流的A相，或B相，或C相的任意位置上的三相主轴(14)上。

7、根据权利要求1所述的手车式真空断路器，其特征在于：上述内装三相主轴的手车框架组件(16)的中部位于夹板(34)和(35)的下部，三相主轴(14)的两端分别装设在二个夹板(34)和(35)上，并与二个夹板(34)和(35)转动连接。

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