CN102568919A - 真空断路器的储能装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空断路器的储能装置，并且尤其涉及这样一种真空断路器的储能装置：用于吸收由于在闭合操作期间可能发生的储能齿轮的反向旋转导致的储能齿轮和制动棘爪之间的冲击，从而防止其组成构件的损坏和磨损。所述储能装置可以包括：储能齿轮，其配置为通过接收来自电机的电力被旋转；杠杆，其配置为传递储能齿轮的旋转力；以及闭合弹簧，其由所述杠杆拉长，并且在其中具有钩和制动器；其中所述闭合弹簧的复位位移由所述钩和所述制动器之间的接触所限制。

Description

真空断路器的储能装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年10月18日提交的10-2010-0101554号韩国专利申请的权益，其出于充分阐释的目的通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及真空断路器的储能装置(charging apparatus)，并且尤其涉及这样一种真空断路器的储能装置：其用于吸收由于在闭合操作期间可能发生的储能齿轮的反向旋转导致的储能齿轮和制动棘爪之间的冲击，从而防止其组成构件的损坏和磨损。

背景技术

真空断路器(VCB)是用于当转换电源线上的正常电流或者当发生故障电流时通过继电器的信号等切断故障电流的电气设备。

通常，真空断路器可以熄灭在称为真空断续器的高真空密封容器中的闭合操作期间产生的电弧，以即时隔断电路，从而保护电路和设备。由于这个原因，由于其长的转换寿命、小型的尺寸和良好的熄灭性能，真空断路器可以被经常用于高压系统中。

典型地，真空断路器可以包括主电路单元、托架单元和辅助单元。主电路单元可以包括电流阻断单元、绝缘单元和熄灭设备，并且电流阻断单元可以包括用于组成触点、活动触点和固定触点的元件。活动触点可以与设置在真空断路器的托架单元中的机械操作单元互锁，并且可以在闭合状态下与固定触点相接触，以及在打开状态下与固定触点相分离。托架单元具有用于切换真空断路器的触点的机械构造，并且可以包括设置在真空断路器前表面上的所有操作设备，而且储能装置也可以位于托架单元处。

在真空断路器的情形中，可以要求由电动机拉长以存储能量的闭合弹簧(closing spring)通过允许在真空断续器中活动触点与固定触点相接触以接通电路。也即是说，当高压流动触点相互接近时电弧可能发生，并且因此可能需要触点在短时段内即时接触。结果，闭合弹簧可以被用于被拉长以存储弹性能量然后即时被复位。

图1是图示根据现有技术的真空断路器的储能装置的视图。对于储能装置的操作，如果电机5被驱动，那么电机的旋转力通过传递器件6、7被传递至储能棘爪3，并且储能棘爪3绕着轴旋转以使得储能齿轮旋转同时一个接着一个地推动储能齿轮2的轮齿。储能齿轮2安装在曲轴10上，并且与储能齿轮的旋转互锁以允许连接至曲柄11的连接杆8使得杠杆9旋转。闭合弹簧1连接至杠杆的另一末端，因此由于储能齿轮的旋转导致的杠杆的旋转允许闭合弹簧被拉长以在闭合弹簧中存储弹性能量。此时，制动棘爪4防止储能齿轮的反向旋转，从而保持闭合弹簧中存储的能量。

如果闭合信号被传递至断路器，那么闩(未示出)被释放以使得闭合弹簧复位，并且杠杆被闭合弹簧的弹力即时地旋转，并且连接至杠杆的连杆机构(未示出)被互锁以即时地将活动触点连接至固定触点，从而完成闭合操作。

在真空断路器的情形中，储能齿轮具有以一体的方式与曲柄一起旋转的构造。因此，如果在闭合操作期间被拉长的闭合弹簧被复位，那么储能齿轮通过杠杆的旋转被反向旋转。结果，可能在储能齿轮2的轮齿和储能棘爪3以及制动棘爪4之间产生碰撞。也即是说，在闭合操作期间冲击负载可能通过闭合弹簧的弹力传递至储能齿轮。

在储能齿轮的情形中，可以重复频繁的正向和反向旋转，因此储能齿轮的轮齿和储能棘爪以及制动棘爪之间的碰撞可能引起损坏。此外，在储能操作期间储能棘爪可能不能向上推动储能齿轮，从而不允许实施储能操作，同时造成电机负载过重。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在真空断路器的闭合操作期间通过闭合弹簧吸收传递至储能齿轮的冲击负载以避免轮齿和棘爪的磨损和损坏的真空断路器的储能装置。

根据本发明的真空断路器的储能装置可以包括：储能齿轮，其配置为通过接收来自电机的电力被旋转；杠杆，其配置为传递储能齿轮的旋转力；以及闭合弹簧，其由所述杠杆拉长并且在其中具有钩和制动器；其中，所述闭合弹簧的复位位移由所述钩和所述制动器之间的接触所限制。

更加具体地，储能装置可以包括：储能棘爪，其配置为通过接收来自电机的电力被旋转；储能齿轮，其由所述储能棘爪所旋转；制动棘爪，其配置为防止所述储能齿轮的反向旋转；与所述储能齿轮一起安装的曲轴和曲柄；杠杆，其连接至连接杆的一端，所述连接杆连接至所述曲柄；以及闭合弹簧，其连接至所述杠杆以被所述杠杆的回转所拉长，其中，所述闭合弹簧包括钩和制动器，从而通过所述钩和所述制动器之间的碰撞吸收由于拉长的闭合弹簧的复位力产生的储能齿轮和储能棘爪和制动棘爪之间的碰撞。

根据本发明的上述方案，可以通过使得所述钩与所述制动器碰撞某种程度地吸收闭合弹簧的弹力，因此，可以吸收由于拉长的闭合弹簧的复位力导致的传递至储能齿轮的冲击负载，从而获得防止轮齿和棘爪的损坏和磨损的效果。

同时，根据本发明，所述杠杆可以包括突出部并且所述钩可以包括长孔，因此所述钩可以通过在所述长孔的长度方向上可移动地结合与所述长孔相结合的所述突出部而与所述杠杆相结合，并且所述杠杆的回转可以被传递至所述闭合弹簧以拉长所述闭合弹簧，并且所述突出部可以在所述长孔的长度方向上移动以吸收由于拉长的闭合弹簧的复位力产生的所述钩和所述制动器之间的碰撞。

根据本发明的上述方案，可以配置为使得可以通过允许所述杠杆的突出部在所述长孔的长度方向上移动以吸收在所述钩和所述制动器之间碰撞时产生的冲击以某种程度地吸收传递给能够实施相对于所述钩的移动的杠杆的冲击。因此，可以减小传递至所述杠杆的冲击，或者可以增加用于施加冲击的时间，从而获得减小冲击量的效果。也即是说，可以具有减小通过杠杆传递给储能齿轮的冲击负载的效果。

同时，所述制动器可以配置为从闭合弹簧的面对钩的一侧上的端部朝向闭合弹簧绕组的内部延长预定长度。

根据本发明的上述方案，被制动器的延长长度拉长的闭合弹簧可以不完全复位以通过与钩的碰撞吸收弹力，从而获得减小传递给储能齿轮的冲击负载的效果。

此外，可以配置成使得制动器由弹性体制成以吸收与钩的碰撞。

根据本发明的上述方案，可以更加有效地吸收由与钩的碰撞产生的弹力，从而获得减小传递给储能齿轮的冲击负载的效果。

本发明的上述方案可以具有以下效果。

根据本发明，可以通过使钩与制动器碰撞可以某种程度地吸收闭合弹簧的弹力，并且因此，可以吸收由于拉长的闭合弹簧的复位力产生的传递至储能齿轮的冲击负载，从而获得防止轮齿和棘爪的损坏的效果。

此外，根据本发明，可以通过允许所述杠杆的突出部在所述长孔的长度方向上移动以吸收在所述钩和所述制动器之间碰撞时产生的冲击以某种程度地吸收传递给能够实施相对于所述钩的移动的杠杆的冲击。因此，可以减小传递至所述杠杆的冲击，或者可以增加用于施加冲击的时间，从而获得减小冲击量的效果。也即是说，可以具有减小通过杠杆传递给储能齿轮的冲击负载的效果。

根据本发明的上述方案，被制动器的延长长度拉长的闭合弹簧可以不完全复位以通过与钩的碰撞吸收弹力，从而获得减小传递给储能齿轮的冲击负载的效果。

附图说明

被包括以提供对本发明的进一步理解的附图示出了示例性实施例，附图被并入并构成本说明书的一部分，其与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是图示出根据现有技术的真空断路器的储能装置的示意图；

图2是图示出根据本发明的真空断路器的储能装置的储能状态的示意图；

图3是图2中的储能装置的释能状态的示意图；

图4是图示出图2中的储能装置的闭合弹簧中的储能状态的示意图；以及

图5是图示出图4中的闭合弹簧中的释能状态的示意图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述通过本发明的实施例实施本发明的详细说明。

图2是图示出根据本发明的真空断路器的储能装置的储能状态的示意图，以及图3是图2中的储能装置的释能状态的示意图，以及图4是图示出图2中的储能装置的闭合弹簧中的储能状态的示意图，以及图5是图示出图4中的闭合弹簧中的释能状态的示意图。

下文中，将省略真空断路器的大体说明，并且将围绕真空断路器的储能装置描述本发明的优选实施例。

如图2和图3所示，根据本发明的真空断路器的储能装置可以包括：储能棘爪，其配置为通过接收来自电机的电力被旋转；储能齿轮，其由所述储能棘爪所旋转；制动棘爪，其配置为防止所述储能齿轮的反向旋转；与所述储能齿轮一起安装的曲轴和曲柄；杠杆，其连接至连接杆的一端，所述连接杆连接至所述曲柄；以及闭合弹簧，其连接至所述杠杆以被所述杠杆的回转所拉长。

储能棘爪(未示出)可以指用于接收电机的旋转力以使得储能齿轮旋转从而拉长闭合弹簧的设备。也即是说，传递自电机的能量可以被传递至闭合弹簧以在闭合弹簧中存储弹性能量。

储能棘爪可以具有通常已知的形状，并且具有与下文将描述的制动棘爪70类似的形状。也即是说，储能棘爪与旋转轴可回转地结合，并且形成为曲杆形，并且其端部具有至少锐角角度，并且与储能齿轮的轮齿61相接合，从而防止储能齿轮反向旋转。此外，制动棘爪接收来自电机的旋转力以被旋转同时一个接一个地推动储能齿轮的轮齿，从而允许储能齿轮旋转但是防止储能齿轮反向旋转。

如图2和图3所示，储能齿轮60可以连接至曲轴80，并且可以呈具有轮齿61的圆形。轮齿可以朝向一个方向倾斜，并且形成为朝向另一个方向成直角或者锐角。因此，可以形成为使得轮齿能够朝向一个方向被旋转而不接收棘爪的阻力，但是其旋转能够由棘爪的阻力所限制，从而防止其反向旋转。

储能齿轮60可以通过接收通过电机从储能棘爪(未示出)传递的旋转力旋转，并且通过下文将描述的杠杆30将能量传递至闭合弹簧20。也即是说，如图2所示，闭合弹簧可以被拉长为处于储能状态。

如图2和图3所示，制动棘爪70可以邻近于储能齿轮60的外周部设置，并且与每个旋转轴可回转地结合。此时，制动棘爪70可以连接至具有弹力的复位弹簧(未示出)以限制其回转角度，并且即使被回转也立即复位。因此，当储能齿轮朝向一个方向旋转时，制动棘爪可以回转差不多预定的角度以允许储能齿轮的旋转，但是立即复位以防止储能齿轮的反向旋转。

曲轴80和曲柄50可以与储能齿轮互锁以将储能齿轮的旋转力传递给下文将描述的杠杆30。曲轴80可以是储能齿轮60的旋转轴，并且以一体的方式与储能齿轮一起旋转。曲柄50可以与曲轴(其是储能齿轮的旋转轴)偏心地形成以实施将旋转运动转换成线性运动的功能。由于这是典型的配置所以将省略更加详细的说明。

如图2和图3所示，杠杆30可以围绕旋转轴31回转，并且可以实施将通过连接杆40传递的能量传递给闭合弹簧20的功能。同时，如图4和图5所示，杠杆30可以形成有位于其连接至闭合弹簧的端部上的突出部32。突出部32可以与下文将描述的钩21相结合。

闭合弹簧20是绕组型弹性体，并且在本发明中将使用拉簧。闭合弹簧20可以在绕组的内部上包括钩21和制动器22。根据本发明，钩和制动器可以实施吸收轮齿与储能棘爪和制动棘爪之间的碰撞的功能。

也即是说，如图3所示，在释能状态下，拉长的闭合弹簧可以被复位。在闭合弹簧复位时闭合弹簧可以在与复位距离相关的预定距离被复位，然后钩21可以与制动器22相接触以限制闭合弹簧的复位距离。将在图4和图5中更加详细地图示闭合弹簧的操作。

图4图示出了其中闭合弹簧被拉长的状态，以及图5图示出其中闭合弹簧在释能状态下复位了预定的距离并且其复位距离被钩和制动器之间的接触所限制的状态。在图5中，位于钩的端部上的接触表面21a和位于制动器的端部上的接触表面22a相互面对，并且在接近接触的情形中，钩的移动可能被阻断以限制闭合弹簧的复位操作。

在拉簧的情形中，存储的弹性能量可以与位移的平方成比例。在本发明的情形中，可以对闭合弹簧的复位位移进行限制以限制被传递给储能齿轮的存储能量。因此，可以具有减小传递给储能齿轮的冲击负载的效果。也即是说，可以通过使得钩与制动器碰撞某种程度地吸收闭合弹簧的弹力，并且因此，可以吸收由于拉长的闭合弹簧的复位力导致的传递至储能齿轮的冲击负载，从而获得防止轮齿和棘爪损坏和磨损的效果。

如图4和图5所示，钩21可以位于闭合弹簧的杠杆侧的端部上，并且连接至杠杆，从而允许闭合弹簧由于杠杆的旋转而拉长。特别地，钩21可以包括长孔23。上述突出部32可以容置进长孔23中以便与钩相结合。

长孔23和突出部32的特征可以在于突出部在长孔的长度方向上与长孔可移动地结合。杠杆的回转被传递至闭合弹簧以拉长闭合弹簧，然后闭合弹簧由闭合信号复位。

此时，可以通过钩和制动器之间的接触限制闭合弹簧的复位位移，并且闭合弹簧由于弹力即时地收缩，并且因此钩在突然的碰撞中与制动器相接触。结果，钩可以即时地被排斥和弹回而不限制杠杆的移动，并且因此冲击可以不完全保持在钩和制动器中，并且此外，冲击可能完全被传递给杠杆。

也即是说，可以配置为使得通过使突出部朝向长孔的长度方向移动来吸收在钩和制动器之间碰撞时产生的冲击，并且通过允许杠杆的突出部在长孔的长度方向上移动而以某种程度吸收传递给能够实施相对于钩的移动的杠杆的冲击。因此，可以减小传递至杠杆的冲击，或者可以增加用于施加冲击的时间，从而获得减小冲击量的效果。也即是说，可以具有减小通过杠杆传递给储能齿轮的冲击负载的效果。

同时，如图4和图5所示，制动器22可以配置为从闭合弹簧的面对钩的一侧上的端部朝向闭合弹簧绕组的内部延伸预定长度。

根据本发明的上述方案，被制动器的细长长度拉长的闭合弹簧可以不完全复位以通过与钩的碰撞吸收弹力，从而获得减小传递给储能齿轮的冲击负载的效果。

此外，制动器22可以由弹性体制成。结果，可以配置为吸收与钩的碰撞。根据本发明的上述方案，可以更加有效地吸收由与钩的碰撞产生的弹力，从而获得减小传递给储能齿轮的冲击负载的效果。

虽然参照附图描述了本发明的优选实施例，但是本发明的权利范围不应当理解为限制实施例和/或附图和各种改进，而是根据所附的权利要求所确定的。此外，应当清楚地理解的是在所附的权利要求中公开的由本领域技术人员做出的各种改进、变化和修改将落在本发明的权利范围中。

Claims (4)

1.一种真空断路器的储能装置，所述储能装置包括：

储能齿轮，其配置为通过接收来自电机的电力被旋转；

杠杆，其配置为传递所述储能齿轮的旋转力；以及

闭合弹簧，其由所述杠杆拉长，

其特征在于，所述闭合弹簧包括钩和制动器，并且所述闭合弹簧的复位位移由所述钩和所述制动器之间的接触所限制。

2.根据权利要求1所述的储能装置，其中，所述杠杆包括突出部并且所述钩包括长孔，并且

所述突出部在所述长孔的长度方向上与所述长孔可滑动地结合，并且

所述突出部在所述长孔的长度方向上移动以吸收所述钩和所述制动器之间的接触。

3.根据权利要求2所述的储能装置，其中，所述制动器从所述闭合弹簧的面对所述钩的一侧上的端部朝向闭合弹簧绕组的内部延伸预定长度。

4.根据权利要求3所述的储能装置，其中，所述制动器由弹性体制成以吸收与所述钩的碰撞。

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