CN101707160A - 户内高压真空断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种户内高压真空断路器，其包括静触头组件，灭弧室极柱，动触头组件、框架及操作机构，其中，操作机构设有储能机构，所述储能机构可电动、手动实现储能，在储能的过程中，齿轮传动机构带动传动爪运动，推动凸轮轴转动，通过拐臂拉开合闸弹簧。所述操作机构还设有分、合闸机构。相较于现有技术，本发明具有如下优点：不论是正常或故障情况下，都具有足够的开断能力。本发明是配电系统广泛使用的开关柜的主要配套件，特别适用于户内安装。
Description
【技术领域】
本发明涉及发电和供、变电技术，是一种用于发电厂、变电所等配电系统的控制或保护的高压断路器，具体地说，是一种户内高压真空断路器。
【背景技术】
户内高压真空断路器主要属高压配电系统广泛使用的开关柜的主要配套件，采用三相50Hz，可供工矿企业及变电站作电气设施的控制和保护之用，并适用于频繁操作场所。
已有的户内高压真空断路器主要包括3只独立布置的真空灭弧室、操作机构等部件，真空灭弧室安装于管状的绝缘筒内，3只带灭弧室的绝缘筒置于断路器框架(或机箱)的前部，操作机构设于断路器框架的后部，灭弧室由绝缘拉杆和机构的输出拐臂连接。CN2293893号专利提供了一体化户内高压真空断路器，包括绝缘筒和机箱，机箱被四块中间隔板分隔成五个装配空间，操作机构的所有零部件均布置在机箱内，机箱前门有防护面板，绝缘筒座落在机箱上，与操作机构构成一前一后，三相分装的落地式结构，真空灭弧室布置在封闭的绝缘筒内，绝缘筒的顶部和中部分别装有进、出线导电座，操作机构与真空灭弧室的动导电杆直接连接，采用永磁操动机构。CN2338870Y号专利公开一种单断口结构的35千伏高压真空断路器，它可用在冶金、化工等方面作为频繁开、合的操作开关。它包括灭弧室、支架、支撑杆、导电夹、导向杆、绝缘拉杆、转轴、操作机构、油缓冲器、分闸弹簧、手动机构等组成，每一相绝缘拉杆通过拐臂和导向杆连接操动一支陶瓷外壳真空灭弧室；拐臂和导向杆连接在上支架上。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种开断能力强，操作可靠性极强，广泛适用于配电系统开关柜，特别适合于户内安装的高压真空断路器。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种户内高压真空断路器，其包括静触头组件，灭弧室极柱，动触头组件、框架及操作机构，其中，操作机构设有储能机构，所述储能机构可电动、手动实现储能，在储能的过程中，齿轮传动机构带动传动爪运动，推动凸轮轴转动，通过拐臂拉开合闸弹簧。
所述操作机构还设有分、合闸机构。所述合闸机构在分闸状态下，若接到合闸信号，合闸脱扣器的动铁芯便向前运动，使合闸轴转动，经第一四杆机构带动合闸挚子轴转动解除合闸挚子对凸轮的约束，从而使合闸弹簧的能量释放，此时凸轮使主轴转动，通过第二四杆机构使转动块向上运动，又扣板扣在脱扣半轴上保持合闸状态，完成合闸动作。
所述分闸结构在合闸状态下，若接到分闸信号，分闸脱扣器的动铁芯向前运动，使脱扣半轴转动，解除了对扣板的约束，在户内高压真空断路器的触动压力和分闸弹簧拉力作用下，转动块向下运动，此时主轴经缓冲器缓冲限位保持在分闸状态，完成分闸动作。
所述灭弧室极柱内的真空灭弧室的触头为铜铬触头，杯状纵磁结构。所述户内高压真空断路器框架的底部设底盘车，即组成一个断路器手车。
相较于现有技术，本发明具有如下优点：不论是正常或故障情况下，都具有足够的开断能力。本发明是配电系统广泛使用的开关柜的主要配套件，特别适用于户内安转。
【附图说明】
图1为本发明实施例的一个视角的外观结构图；
图2为本发明实施例的另一个视角的外观结构图；
图3为本发明实施例的一个视角的内部结构图；
图4为本发明实施例的另一个视角的内部结构图；
图5为本发明实施例的操作面板结构图。
图中：1、合闸脱扣器，2、分闸脱扣器，3、第一四杆机构，4、扣板，5、分闸挚子，6、第二四杆机构，7、缓冲器，8、合闸轴，9、脱扣半轴，10、合闸挚子轴，11、转动块，12、拐臂，13、线路板，14、合闸按钮，15、分闸按钮，16、储能电机，17、合闸弹簧，18、齿轮传动机构，19、合闸挚子，20、凸轮，21、分闸弹簧，22、主轴，23、储轮指示牌，24、凸轮轴，25、传动爪。
【具体实施方式】
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
请参考图1至图5所示，本发明设有静触头组件，灭弧室极柱，动触头组件、框架及操作机构。其中，灭弧室极柱由环氧树脂经绝缘缓冲层与陶瓷真空灭弧室及进出线端子等零件固封成一体，灭弧室极柱与操作机构前后设置并固定在框架上，框架作为断路器的机箱。
灭弧原理：本发明采用真空灭弧室，以真空作为灭弧和绝缘介质，真空灭弧室具有极高的真空度，真空的绝缘强度比大气的绝缘强度要高得多。当动、静触头在操作机构作用下带电分闸时，触头间产生电流，在触头间将会产生真空电弧，触头表面在高温下挥发出金属蒸汽，同时由于触头的特殊结构，在触头间隙中也会产生适当的纵磁场，电弧在此磁场力的作用下沿触头表面切线方向快速运动，在金属圆筒上凝结部分金属蒸汽，促使真空电弧保持为扩散型，并使电弧均匀分布在触头表面燃烧，维护低的电弧电压；在电流自然过零时，残留的离子、电子和金属蒸汽在微秒数量级的时间内就可复合或凝聚在触头表面和屏蔽罩上，灭弧室断口的介质绝缘强度很快被恢复，从而电弧熄灭，达到分断的目的，由于本真空断路器采用纵磁场控制真空电弧，因而具有强而稳定的开断电流的能力。
操作结构主要由储能机构，分、合闸机构、主轴、缓冲器7、四杆机构等组成。
储能机构的储能动作原理：a.电动储能，储能电机16经齿轮传动机构18带动传动爪25运动，推动凸轮轴24转动，通过拐臂12拉开合闸弹簧17，能量由凸轮20靠在合闸挚子19上保持。与此同时，储能指示牌23带动微动开关动作，切断储能电机的电源，完成整个储能动作。b.手动储能，用储能手柄插入操作孔，摆动储能手柄，从储能指示观察窗中看到储能标记指向已储能后卸下储能手柄。
分、合闸机构的动作原理：a.合闸动作，储能机构储能后，在分闸状态下，若接到合闸信号，合闸脱扣器1的动铁芯向前运动，使合闸轴8转动，经第一四杆机构3带动合闸挚子轴10转动解除了合闸挚子19对凸轮20的约束，合闸弹簧17的能量的释放，凸轮使主轴22转动，通过第二四杆机构6使转动块1向上运动，有扣板4扣在脱扣半轴9上保持合闸状态，完成合闸动作.b.分闸动作，在合闸状态下，若接到分闸信号，分闸脱扣器2的动铁芯向前运功，使脱扣半轴9转动，解除了对扣板4的约束，在断路器的触动压力和分闸弹簧21拉力作用下，转动块11向下运动，主轴22经缓冲器7缓冲限位保持在分闸状态，完成分闸动作.
请继续参考图5所示，手动合闸时，操作者操作断路器合闸按钮14。(带电气闭锁且未通电时不得进行手动合闸)；分闸时，操作者操作断路器分闸按钮15。当然，本发明的户内高压真空断路器也可以采用电动分、合闸，其中，合闸是使合闸线圈得电的过程，分闸是使分闸线圈得电的过程。在每次分、合闸操作时，计数器都会自动进一位，从面板观察窗中观察相应的位置。
本发明还设有防跳装置，其主要作用在于：合闸动作完成后，如合闸信号未及时去除，断路器内部防跳控制电路将切断合闸回路，防止多次合闸。
本发明还设有过流装置，其主要作用在于：在一次回路过载或短路的情况下，通过过流继电器使过流线圈得电动作，使断路器分闸，过流线圈有3.5A和5A两种情况。正常工作电流为大于110％额定电流时可靠分闸，小于90％额定电流时不得分闸。
本发明的灭弧室极柱内的真空灭弧室的触头为铜铬触头，杯状纵磁结构。在断路器框架底部设底盘车，即组成一个断路器手车。
本发明一种户内高压真空断路器应经常保持清洁，根据使用场合的不同及操作的频繁程度，对断路器应做定期的检查。凡是活动摩擦部位，均应保持有干净的润滑脂，以使各转动部分动作灵活，减少机械磨损。为了防止意外事故，断路器维护工作应在未储能状态下进行。
本发明一种户内高压真空断路器，并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (7)
1.一种户内高压真空断路器，其包括静触头组件，灭弧室极柱，动触头组件、框架及操作机构，其中，操作机构设有储能机构和分、合闸机构，其特征在于：所述储能机构可电动、手动实现储能，在储能机构储能后，通过分、合闸装置实现电流开关。
2.如权利要求1所述的一种户内高压真空断路器，其特征在于：所述合闸机构在分闸状态下，若接到合闸信号，合闸脱扣器的动铁芯便向前运动，使合闸轴转动，经第一四杆机构带动合闸挚子轴转动解除合闸挚子对凸轮的约束，从而使合闸弹簧的能量释放，此时凸轮使主轴转动，通过第二四杆机构使转动块向上运动，又扣板扣在脱扣半轴上保持合闸状态，完成合闸动作。
3.如权利要求1所述的一种户内高压真空断路器，其特征在于：所述分闸结构在合闸状态下，若接到分闸信号，分闸脱扣器的动铁芯向前运动，使脱扣半轴转动，解除了对扣板的约束，在户内高压真空断路器的触动压力和分闸弹簧拉力作用下，转动块向下运动，此时主轴经缓冲器缓冲限位保持在分闸状态，完成分闸动作。
4.如权利要求1所述的一种户内高压真空断路器，其特征在于：所述灭弧室极柱内的真空灭弧室的触头为铜铬触头，杯状纵磁结构。
5.如权利要求1所述的一种户内高压真空断路器，其特征在于：所述户内高压真空断路器框架的底部设底盘车，即组成一个断路器手车。
6.如权利要求1所述的一种户内高压真空断路器，其特征在于：户内高压真空断路器还设有防跳装置。
7.如权利要求1所述的一种户内高压真空断路器，其特征在于：户内高压真空断路器还设有过流装置。
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2009
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