CN102723229B - 户外永磁高压真空断路器的手动操作机构 - Google Patents

Abstract

一种户外永磁高压真空断路器的手动操作机构。主要解决了户外永磁高压真空断路器在无操作电源时无法合闸的问题。其特征在于：手动驱动轴(3)上对应活动拨轴(6)的部位缠绕有储能扭簧(7)并固定有储能拐臂(8)；活动拨轴(6)的两端由储能卡爪(10)相卡，旋转手动驱动轴(12)使储能卡爪(10)转动并脱离活动拨轴(6)；活动拨轴(6)位于“U”型拨块(18)的开口内。该手动操作机构在无操作电源时既能实现手动合闸操作也能实手动分闸操作，巧妙地设置了活动拨轴和储能机构，实现手动合闸操作机构和手动分闸操作机构的合二为一，简化了机构，完全符合电合电分的速度，能够保证断路器可靠运行，提高了供电质量。

Description

户外永磁高压真空断路器的手动操作机构

技术领域

本发明涉及一种户外永磁高压真空断路器，属于一种户外永磁高压真空断路器的手动操作机构。

背景技术

目前，户外永磁高压真空断路器具有高可靠性、长寿命、免维护等优势，已逐步取代了传统的电磁机构和弹簧机构的高压真空断路器。永磁高压真空断路器将永久磁铁应用于操动机构中，使真空断路器中灭弧室内的动触头在分闸位置和合闸位置的保持通过永久磁铁实现，取代了传统的锁扣装置。这种磁力机构包括永久磁铁、分闸控制线圈及合闸控制线圈，机械传动结构简单，仅有几个活动部件，故障率低。这种户外永磁高压真空断路器一般是采用永久磁铁实现双稳态保持，当合闸控制线圈通电后，动铁心带动主轴向动触头合闸方向运动，并由永久磁铁保持在合闸位置；当分闸控制线圈通电后，分闸控制线动铁心反向运动，动铁心带动主轴向动触头分闸方向运动，同样由永久磁铁将其保持在分闸位置。主轴通过拐臂杆及绝缘拉杆作用于真空灭弧室内的动触头，实现其合闸或分闸，灭弧室内的动触头合闸位置和分闸位置均采用永久磁铁锁扣。

上述的这种户外永磁高压真空断路器存在以下技术缺陷：1.   在无操作电源时无法合闸，即合闸操作线圈和分闸操作线圈断电，永磁式真空断路器是依靠在合闸操作线圈和分闸操作线圈中通电，在动铁芯上产生与永久磁铁磁场方向相同或相反的磁场，与永久磁铁磁场力叠加或抵消来实现断路器的合闸和分闸动作。为此，永磁真空断路器的运行必须要有可靠的操作电源，当控制系统发生故障等情况下，户外永磁式真空断路器的操作电源中断，造成无法正常合闸操作，使电网系统无法正常送电，给电力系统和用户造成重大损失。2.在无操作电源的情况下，分闸操作线圈无法对电网系统和负荷进行有效保护，因此，常规的户外永磁式真空断路器都设置有手动紧急分闸装置，在紧急情况或无操作电源下，可以通过手动分闸功能对断路器实行分闸。手动紧急分闸装置只能实现分闸操作，不能实现合闸操作。

发明内容

为了解决户外永磁高压真空断路器在无操作电源时无法合闸的问题，本发明提供一种户外永磁高压真空断路器的手动操作机构，该手动操作机构在无操作电源时既能实现手动合闸操作也能实手动分闸操作，巧妙地设置了活动拨轴和储能机构，实现手动合闸操作机构和手动分闸操作机构的合二为一，简化了机构，活动拨轴达到一定的储能量后瞬间释放，完全符合电合电分的速度，控制系统发生故障时能够保证断路器可靠运行，提高了供电质量。

本发明的技术方案是：该户外永磁高压真空断路器的手动操作机构包括支架、主轴及手动驱动轴，手动驱动轴安装在支架上并能相对支架转动，主轴穿过支架并与手动驱动轴垂直，支架主要由两个平行的边板构成，两个边板上设有平行的长孔，在长孔内设有能沿其滑动的活动拨轴，手动驱动轴上对应活动拨轴的部位缠绕有储能扭簧并固定有储能拐臂，储能拐臂上设有位于活动拨轴上方的储能轴，储能扭簧的两端分别卡在储能轴的两侧并延伸挡在活动拨轴的两侧；活动拨轴的两端均伸出两个边板上的长孔外并由铰接在长孔两端边板上的储能卡爪相卡，储能卡爪为四个，处于活动拨轴一侧的两个储能卡爪同步联动，储能卡爪上连接有复位拉簧，一侧边板外的两个储能卡爪上设有解卡销轴，对应解卡销轴的手动驱动轴上固定有压块，旋转手动驱动轴一定角度后压块能够压动活动拨轴一侧的两个储能卡爪转动并脱离活动拨轴；所述的上固定有“U”型拨块，活动拨轴位于“U”型拨块的开口内，“U”型拨块的开口宽度足已满足合闸和分闸的行程。

所述的动轴上固定有带复位挡销的复位拐臂，复位挡销的下方边板上设有固定销，手动驱动轴上对应复位挡销的部位缠绕有复位扭簧，复位扭簧的两端卡在复位挡销的两侧并延伸至固定销的两侧。

所述的拐臂分为两段区域，储能扭簧为两个且旋向相反，两个储能扭簧分别对应储能拐臂的两段区域。

所述的压块为倒梯形结构，压块下边中部为圆弧面，圆弧面的弧长能满足活动拨轴一侧储能卡爪完全解卡。

本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，巧妙地设置了活动拨轴和储能机构（储能扭簧），使合闸或分闸过程能够瞬间储能、瞬间释放，在无操作电源时既能实现手动合闸操作也能实手动分闸操作，手动合闸操作机构和手动分闸操作机构合二为一，简化了机构，活动拨轴达到一定的储能量后瞬间释放，完全能够满足电合和电分的速度，控制系统发生故障时能够保证断路器可靠运行，提高了供电质量。本发明与FTU控制终端能够配合使用，实现速断保护、过流保护、涌流保护、零序保护等功能；不影响三次重合闸后加速、实时时钟、事件记录实时状态查询、GSM短信控制等功能。对于远程修改、设定参数定值、并可在线检测运行状态等，也可根据用户要求，在本体中内置计量级电压电流互感器，与预付费终端匹配，实现高压有功无功计量，做到先付费后用电、欠费告警、无费断电等功能。

附图说明

附图1是本发明的立体结构图。

附图2是本发明的压块13的安装结构示意图。

附图3是本发明的复位扭簧17的安装结构示意图。

附图4是本发明的主轴2及“U”型拨块18的安装结构示意图。

附图5是本发明杠杆19的安装结构示意图。

图中1-支架，2-主轴， 3-手动驱动轴，4-边板，5-长孔，6-活动拨轴，7-储能扭簧，8-储能拐臂，9-储能轴，10-储能卡爪，11-复位拉簧，12-解卡销轴，13-压块，14-复位挡销，15-复位拐臂，16-固定销，17-复位扭簧，18-“U”型拨块，19-杠杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1结合图2-图5所示，该户外永磁高压真空断路器的手动操作机构，包括支架1、主轴2及手动驱动轴3，手动驱动轴3安装在支架1上并能相对支架1转动，主轴2穿过支架1并与手动驱动轴3垂直，支架1主要由两个平行的边板4构成，两个边板4上设有平行的长孔5，在长孔5内设有能沿其滑动的活动拨轴6，手动驱动轴3上对应活动拨轴6的部位缠绕有储能扭簧7并固定有储能拐臂8，储能拐臂8上设有位于活动拨轴6上方的储能轴9，储能扭簧7的两端分别卡在储能轴9的两侧并延伸挡在活动拨轴6的两侧；活动拨轴6的两端均伸出两个边板4上的长孔5外并由铰接在长孔5两端边板4上的储能卡爪10相卡，储能卡爪10为四个，处于活动拨轴6一侧的两个储能卡爪10同步联动，储能卡爪10上连接有复位拉簧11，一侧边板4外的两个储能卡爪10上设有解卡销轴12，对应解卡销轴12的手动驱动轴3上固定有压块13，旋转手动驱动轴3一定角度后压块13能够压动活动拨轴6一侧的两个储能卡爪10转动并脱离活动拨轴6；主轴2上固定有“U”型拨块18，活动拨轴6位于“U”型拨块18的开口内，“U”型拨块18的开口宽度足已满足合闸和分闸的行程。由于采取上述技术方案，使用时，分闸控制线圈及合闸控制线圈共同作用于主轴2，手动驱动轴3连接杠杆19，当控制系统发生故障等情况下，户外永磁式真空断路器的操作电源中断，人工利用绝缘杆拉动杠杆19的一端（合闸端或分闸端），使手动驱动轴12转动，当达到一定角度时，压块13压动活动拨轴6一侧的两个储能卡爪10脱离活动拨轴6，此时，储能扭簧7被存储的能量瞬间释放，由于活动拨轴6另一侧的两个储能卡爪10仍然卡在活动拨轴6的两端，储能扭簧7只能反向释放，在储能扭簧7反作用力下手动驱动轴12反转并迅速推动“U”型拨块18使主轴2动作实现合闸或分闸。由于巧妙地设置了活动拨轴和储能机构（储能扭簧7），使合闸或分闸过程能够瞬间储能、瞬间释放，在无操作电源时既能实现手动合闸操作也能实手动分闸操作，手动合闸操作机构和手动分闸操作机构合二为一，简化了机构，活动拨轴6达到一定的储能量后瞬间释放，完全能够满足电合和电分的速度，控制系统发生故障时能够保证断路器可靠运行，提高了供电质量。本发明与FTU控制终端能够配合使用，实现速断保护、过流保护、涌流保护、零序保护等功能；不影响三次重合闸后加速、实时时钟、事件记录实时状态查询、GSM短信控制等功能。对于远程修改、设定参数定值、并可在线检测运行状态等，也可根据用户要求，在本体中内置计量级电压电流互感器，与预付费终端匹配，实现高压有功无功计量，做到先付费后用电、欠费告警、无费断电等功能。

由图3结合图4所示，所述的手动驱动轴3上固定有带复位挡销14的复位拐臂15，复位挡销14的下方边板4上设有固定销16，手动驱动轴3上对应复位挡销14的部位缠绕有复位扭簧17，复位扭簧17的两端卡在复位挡销14的两侧并延伸挡在固定销16的两侧。通过复位扭簧17能够使手动驱动轴3自动复位，手动驱动轴3复位后，储能卡爪10也相应自动复位。主轴2位于合闸位置时，再向合闸方向拉动活动拨轴6推不到“U”型拨块18，是无效动作，此时只能向分闸方向拉动活动拨轴6，实现手动分闸；反之亦然。

由图1所示，所述的储能拐臂8分为两段区域，储能扭簧7为两个且旋向相反，两个储能扭簧7分别对应储能拐臂8的两段区域。采用两个旋向相反的储能扭簧7主要是为了相互抵消作用在活动拨轴6两端的作用力，使活动拨轴6不会发生偏推现象。

由图2结合图5所示，所述的压块13为倒梯形结构，压块13下边中部为圆弧面，圆弧面的弧长能满足活动拨轴6一侧储能卡爪10完全解卡。压块13下边中部设置为圆弧面主要是保证活动拨轴6另一侧的储能卡爪10仍然保持卡住活动拨轴6，位置不会发生改变，使活动拨轴6“U”型拨块18稳定可靠。

Claims (4)

1.一种户外永磁高压真空断路器的手动操作机构，包括支架(1)、主轴(2)及手动驱动轴(3)，手动驱动轴(3)安装在支架(1)上并能相对支架(1)转动，主轴(2)穿过支架(1)并与手动驱动轴(3)垂直，其特征在于：支架(1)主要由两个平行的边板(4)构成，两个边板(4)上设有平行的长孔(5)，在长孔(5)内设有能沿其滑动的活动拨轴(6)，手动驱动轴(3)上对应活动拨轴(6)的部位缠绕有储能扭簧(7)并固定有储能拐臂(8)，储能拐臂(8)上设有位于活动拨轴(6)上方的储能轴(9)，储能扭簧(7)的两端分别卡在储能轴(9)的两侧并延伸挡在活动拨轴(6)的两侧；活动拨轴(6)的两端均伸出两个边板(4)上的长孔(5)外并由铰接在长孔(5)两端边板(4)上的储能卡爪(10)相卡，储能卡爪(10)为四个，处于活动拨轴(6)一侧的两个储能卡爪(10)同步联动，储能卡爪(10)上连接有复位拉簧(11)，一侧边板(4)外的两个储能卡爪(10)上设有解卡销轴(12)，对应解卡销轴(12)的手动驱动轴(3)上固定有压块(13)，旋转手动驱动轴(3)一定角度后压块(13)能够压动活动拨轴(6)一侧的两个储能卡爪(10)转动并脱离活动拨轴(6)；主轴(2)上固定有“U”型拨块(18)，活动拨轴(6)位于“U”型拨块(18)的开口内，“U”型拨块(18)的开口宽度足已满足合闸和分闸的行程。

2.根据权利要求1所述的户外永磁高压真空断路器的手动操作机构，其特征在于：手动驱动轴(3)上固定有带复位挡销(14)的复位拐臂(15)，复位挡销(14)的下方边板(4)上设有固定销(16)，手动驱动轴(3)上对应复位挡销(14)的部位缠绕有复位扭簧(17)，复位扭簧(17)的两端卡在复位挡销(14)的两侧并延伸挡在固定销(16)的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的户外永磁高压真空断路器的手动操作机构，其特征在于：储能拐臂(8)分为两段区域，储能扭簧(7)为两个且旋向相反，两个储能扭簧(7)分别对应储能拐臂(8)的两段区域。

4.根据权利要求1或2所述的户外永磁高压真空断路器的手动操作机构，其特征在于：所述的压块(13)为倒梯形结构，压块(13)下边中部为圆弧面，圆弧面的弧长能满足活动拨轴(6)一侧储能卡爪(10)完全解卡。