CN104425176A - 配备有接触力控制器的环网柜断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配备有接触力控制器的环网柜断路器，特别涉及一种能够无需拆卸操作、通过从外部简单的手动操作控制触点之间的间隔，来控制真空断续器的触点之间的接触力的、配备有接触力控制器的环网柜断路器。在断路器中，包括：旋转轴；被构造为将旋转轴的旋转力转换成垂直力的凸轮；通过凸轮上下移动的动力传输销；联接至动力传输销的活动杆；被构造为给活动杆提供接触力的接触弹簧；一端连接至活动杆的真空断续器，该断路器包括：安装在驱动单元处的驱动轴；通过联接至驱动轴而旋转的驱动连杆；形成具有可控长度，且因为其一端联接至驱动连杆而进行上下移动的传动连杆；联接至传动连杆的另一端，并给旋转轴提供旋转力的旋转连杆。

Description

配备有接触力控制器的环网柜断路器

技术领域

本发明涉及一种配备有接触力控制器的环网柜断路器，且特别地，本发明涉及一种能够无需拆卸操作、通过从外部简单的手动操作来控制触点之间的间隔，来控制真空断续器的触点之间的接触力的、配备有接触力控制器的环网柜断路器。

背景技术

通常，环网柜（RMU）是被配置为当将从电力变电站所接收到的电力分配给用电设备时，监控、控制和保护电力系统的一种装置。所述环网柜被配置为在由SF₆绝缘的外壳中包括断路器、开关设备、接地开关、导电线路等的组件。

环网柜的断路器通常设置有真空断续器。真空断续器设置有活动电极和固定电极，活动电极和固定电极形成彼此可接触或可分离的活动触点和固定触点。由于在安装步骤和使用步骤中反复进行断路器的闭合操作和断开操作，所以，固定触点和活动触点被按压以致回缩。由于固定触点和活动触点被回缩，触点之间的间隔增大。在这种情况下，施加给触点的接触力可能减小，则可能出现接触不良从而导致事故。因此，应该将触点之间增大的间隔恢复至正常状态。在现有技术中，已经采用一种通过拆卸断路器、通过使用垫片向上移动真空断续器的固定电极，并且然后通过重新装配断路器，来补偿接触力的方法。然而，这样的方法需要复杂的操作，即，拆卸断路器的操作、控制触点之间间隔的操作，以及重新装配断路器的操作。以下将说明其细节。

作为环网柜断路器的现有技术，可以参考第10-1119734号（“用于环网柜的主断路器”）的韩国注册专利。

图1是根据现有技术的环网柜断路器的立体图。图1示出了环网柜断路器和能量传输结构的整个外观，在环网柜断路器中已经在垂直方向上安装有真空断续器107。断路器包括固定安装在一对支撑侧壁109之间的支撑构件103；插入安装在支撑构件103处的旋转轴101；被构造为将旋转轴101的旋转力转换成垂直力的凸轮102；通过凸轮102进行上下移动的动力传输销104；被联接至动力传输销104的活动杆106；被构造为给活动杆106提供接触力的接触弹簧105；以及具有连接至活动杆106的一端的真空断续器107。

图2示出了被构造为将旋转轴101的旋转力转换成垂直力的凸轮组件。所述凸轮组件包括：支撑构件103，其被构造为在上下方向、左右方向，以及前后方向上支撑旋转轴101；衬套111，其被插入支撑构件103的主体，且被构造为传递驱动力给凸轮102；以及凸轮102，其通过焊接而被联接至衬套111。

图3示出了通过进一步包括垫片112而重新装配的断路器，垫片112用来补偿由于固定触点和活动触点的按压状态而已经失去的接触力。

将参照附图更详细地说明常规断路器的操作。

将由从驱动单元（未显示）所接收到的驱动力而产生的，旋转轴101的旋转力，通过具有焊接至衬套111的斜槽的凸轮，以及通过被限制为仅在垂直方向上移动的动力传输销104，而转换成垂直力。因此，被联接至动力传输销104的活动杆106，以及已经联接至活动杆106的真空断续器107的活动电极都同样在垂直方向上移动。在断路器的闭合操作中，真空断续器107的活动电极通过接收垂直力而向下移动。其结果是，活动电极的活动触点向下移动，从而接触固定电极的固定触点。由于活动电极连续接收垂直力，提供接触力的接触弹簧105被压缩。同时，在保持施加给固定触点和活动触点的接触力的状态下，完成闭合操作。相反地，如果在断开状态下移除了保持闭合状态的力，真空断续器107的活动电极与固定电极分离。然后，活动电极向上移动，则断开操作完成。

由于反复进行断路器的闭合操作和断开操作，由铜形成的且布置在真空断续器107中的固定触点和活动触点，通过被施加到其上的机械冲击而被按压，并逐渐地回缩。由于固定触点和活动触点回缩，通过接触弹簧105施加给固定触点和活动触点的接触力被减小至低于初始设定值的值。为了补偿固定触点和活动触点的回缩状态，利用垫片112将真空断续器的固定电极移位至高于初始装配位置的位置。由于保持了固定触点和活动触点之间的初始间隔，所以能够补偿接触力。

总之，将断路器设计成使得活动触点的驱动距离可以是在断开电路中的固定触点和活动触点之间的间隔与接触弹簧按压活动触点的距离之和。然而，真空断续器107内侧的触点由断路器的反复断开和闭合操作而被按压，因而回缩。其结果是，固定触点和活动触点之间的间隔增大，从而接触弹簧105的接触力减小。为了补偿由于固定触点和活动触点之间的间隔增大而减小的接触力，在现有技术中拆卸由绝缘气体密封的断路器。另外，利用垫片112向上移动真空断续器107的固定电极的位置，由此补偿固定触点和活动触点的回缩长度。然而，这样的断路器的拆卸操作、控制固定触点和活动触点之间间隔的操作和重新装配断路器的操作是复杂的，并需要很多时间。此外，由于重新装配断路器，断路器可能产生错误操作。

发明内容

因此，详细的说明书的方案在于提供一种配备有接触力控制器的环网柜断路器，其能够无需拆卸操作，通过从外部的简单的手动操作来控制触点之间的间隔，来控制真空断续器的触点之间的接触力。

为了实现这些和其他优点，并根据本说明书的目的，正如在此具体实施和宽泛描述的，提供了一种配备有接触力控制器的环网柜断路器，在断路器中，包括：旋转轴；被构造为将旋转轴的旋转力转换成垂直力的凸轮；通过凸轮进行上下移动的动力传输销；联接至动力传输销的活动杆；被构造为给活动杆提供接触力的接触弹簧；以及一端连接至活动杆的的真空断续器，所述断路器包括：安装在驱动单元处的驱动轴；通过联接至驱动轴而旋转的驱动连杆；形成具有可控长度，且因为其一端联接至驱动连杆而进行上下移动的传动连杆；以及联接至传动连杆的另一端，并给旋转轴提供旋转力的旋转连杆。

传动连杆可以包括：上部杆；下部杆；以及布置在上部杆和下部杆之间用于联接的长度控制杆。在上部杆的下端可以形成右螺旋槽，在下部杆的上端可以形成右螺旋槽。联接至右螺旋槽的右螺纹，和联接至左螺旋槽的左螺纹可以分别形成在长度控制杆的两端处。当向一个方向旋转长度控制杆体时，可以控制长度控制杆插入上部杆和下部杆的长度，从而可以控制传动连杆的长度。

可以在上部杆和下部杆之间，以及长度控制杆和下部杆之间布置弹簧垫圈和螺母，以实现其间的联接状态。

本发明可以具有以下有益效果。

首先，由于在未拆卸环网柜断路器的状态下，通过从外部的简单的手动操作可控制固定触点和活动触点之间的间隔，所以，可以轻松地控制施加给固定触点和活动触点的接触力。因此，在制造过程和正常使用状态下，可以稳定地控制触点之间的间隔。

其次，可以提高断路器的操作可靠性，且可以降低维护和维修断路器所需要的成本。

通过下面给出的详细描述，本申请进一步的适用范围将变得更加显而易见。然而，应该可以理解的是，由于在本公开的精神和范围内的各种变化和修改通过详细描述对本领域的技术人员来说将变得显而易见，所以仅仅通过说明的方式给出详细描述和具体示例，而详细描述和具体示例表示本公开的优选方案。

附图说明

所包括的附图提供了对本公开的进一步理解，其包含在本说明书中且构成本说明书的一部分，附图中示了示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

在附图中：

图1是根据现有技术的环网柜断路器的立体图；

图2是图1的凸轮组件的立体图；

图3是图示出了根据现有技术，重新装配了环网柜断路器后的状态的侧剖视图；

图4是根据本发明的环网柜断路器的局部立体图；

图5是图4的主视图；

图6是凸轮组件的立体图；

图7是传动连杆的视图，其中

图7（a）是传动连杆的立体图，和

图7（b）是传动连杆的分解立体图；以及

图8是图示出了根据传动连杆的长度变化的凸轮的位置变化的视图，其中

图8（a）示出了在初始状态下的断开电路，

图8（b）示出了在初始状态下的闭合电路，

图8（c）示出了传动连杆的长度减小后的断开电路，和

图8（d）示出了传动连杆的长度减小后的闭合电路。

具体实施方式

现在将参照附图给出示例性实施例的详细说明。为了简化参照附图的说明，相同或等同的部件将设置以相同的附图标记，并且将不再重复其说明。

将参照附图说明根据本发明的实施例的，配备有接触力控制器的环网柜断路器。

在断路器中，包括：旋转轴10；凸轮16，其被构造为将旋转轴10的旋转力转换成垂直力；动力传输销20，其通过凸轮16进行上下移动；活动杆25，其联接至动力传输销20；接触弹簧30，其被构造为给活动杆25提供接触力；以及真空断续器35，其一端连接至活动杆25，所述断路器包括：驱动轴45，其安装在驱动单元40处；驱动连杆50，其通过联接至驱动轴45而旋转；传动连杆60，其以其一端联接至驱动连杆50而进行上下移动；以及旋转连杆70，其联接至传动连杆60的上部杆61，并给旋转轴10提供旋转力。传动连杆60包括上部杆61、长度控制杆64，以及下部杆67，且传动连杆60被构造使得其长度是可控的。

图4是根据本发明的环网柜的断路器的局部立体图。图5是图4的主视图。图6是凸轮组件的立体图。图7（a）是传动连杆的立体图，且图7（b）是传动连杆的分解立体图。

一对支撑侧板5彼此面对布置，且被构造为在板面朝向侧面的状态下支撑根据本发明的实施例的环网柜的断路器的部件。

对应于多相交流电（AC），包括真空断续器35的每一个部件都设置为复数个。在本实施例中，对于三相AC，每一个部件都设置3个。通常，用于单相位的部件同样适用于其他相位，因而仅将说明单相位的情况。

真空断续器35布置在一对支撑侧板5之间，且被配置为断开和闭合AC电路的每一相位。固定电极，以及与固定电极接触或分离的活动电极设置在真空断续器35中。

旋转轴10安装在一对支撑侧板5之间，且被构造为传递用来断开和闭合真空断续器35的驱动力。这样的驱动力是从驱动单元40产生，并通过传动连杆60等被转换成旋转轴10的旋转力。旋转轴10可旋转地安装在后面将说明的凸轮组件的支撑件11处。凸轮组件包括支撑件11、衬套15和凸轮16。

支撑件11包括：具有圆柱形状的主体；固定支架部13和固定支架部13′，其从主体倾斜地向两侧延伸，并固定至支撑侧板5；以及中间部14，其形成于固定支架部13和固定支架部13′之间。能够联接至支撑侧板5的多个联接孔13a，其可以形成在固定支架部13和固定支架部13′中每一个固定支架部的端部处。螺钉可以通过支撑侧板5而联接至固定支架部13和固定支架部13′的联接孔13a。滑动孔14a在垂直方向上形成在中间部14的中央区域处。

衬套15是圆柱形状的旋转体，且可旋转地安装在支撑件11的主体的通孔处。衬套15包括用于容纳旋转轴10的轴容纳孔15a。轴容纳孔15a形成为使得其横截面具有与旋转轴10的水平横截面相同的形状。优选地，轴容纳孔15a的横截面具有正六边形状。衬套15形成为具有圆形形状的外周面。另外，衬套15形成为使得其外径小于支撑件11的主体的通孔的内径。衬套15以预定间隙可旋转地安装在支撑件11的主体的通孔处。为了让衬套15在支撑件11的主体的通孔中平滑地旋转，可以注射润滑剂至衬套15和支撑件11的主体的通孔之间的间隙中，或可以将轴承插入间隙中。

凸轮16通过焊接等被联接至衬套15，以便于可与衬套15一起旋转。凸轮16可以形成为两个，以便于附接至衬套15的前表面和后表面。凸轮槽部17形成在凸轮16处。凸轮槽部17从凸轮16的上侧至下侧以不同的曲率倾斜地形成。

动力传输销20安装在支撑件11的滑动孔14a处，以便于可上下移动。动力传输销20的头部分插入凸轮槽部17中，且其体部分联接至活动杆25的上端。在这样的构造下，随着凸轮16旋转，动力传输销20上下移动。动力传输销20位于凸轮槽部17与支撑件11的滑动孔14a的相交点处。随着凸轮16绕旋转轴10旋转，改变了凸轮槽部17（其从旋转轴10的中央穿过滑动孔14a）的位置。动力传输销20上下移动，从而上下移动活动杆25。因此，真空断续器35的活动电极与真空断续器35的固定电极接触或分离，从而闭合或断开电路。

更具体地，通过凸轮16和动力传输销20将旋转轴10的旋转力转换成垂直移动力，从而上下移动活动杆25。然后，活动杆25驱动真空断续器35的活动电极移动。在这样的构造下，电路被断开或闭合。

上述凸轮槽部17可以形成为具有从凸轮16的上侧朝向下侧而增大的曲率半径。凸轮槽部17的位于上侧处的起始部分17a对应于电路断开位置。另一方面，凸轮槽部17的位于下侧处的终止部分17b对应于电路闭合位置。也就是，在槽部17的起始部分17a位于支撑件11的滑动孔14a处的情况下，电路处于断开状态。另一方面，在槽部17的终止部分17b位于支撑件11的滑动孔14a处的情况下，电路处于闭合状态。起始部分17a可以向上延伸很长的长度。也就是，考虑到固定触点和活动触点的按压状态，起始部分17a的长度可以形成为比在通常驱动状态下的长度更长。

驱动单元40被构造为基于驱动机构而传递从操作者所产生的驱动力。这样的驱动力用于旋转安装在驱动单元40的一侧处的驱动轴45。

因为驱动连杆50的一端联接至驱动轴45，驱动连杆50随着驱动轴45旋转而旋转。

传动连杆60被构造为杆。传动连杆60的一端联接至驱动连杆50，且其另一端联接至后面将说明的旋转连杆70。传动连杆60可以由上部杆61、长度控制杆64和下部杆67构成。上部杆61包括在其上部分处的连杆孔61a，用于与旋转连杆70联接。上部杆61还包括在其下部分处的右螺旋槽61b。下部杆67包括在其上部分处的左螺旋槽67b。下部杆67还包括在其下部分处的连杆孔67a，用于与驱动连杆50联接。长度控制杆64在其两端处设置有螺纹。长度控制杆64包括在其上部分处的待联接至上部杆61的右螺旋槽61b的右螺纹。长度控制杆64还包括在其下部分处的待联接至下部杆67的左螺旋槽67b的左螺纹。长度控制杆64在其两端处，以面对的方式，设置有螺纹。在这样的构造下，通过向一个方向旋转长度控制杆64的主体64a，可以控制长度控制杆64插入上部杆61和下部杆67的长度。其结果是，可以控制传动连杆60的整体长度。

可以在上部杆61和长度控制杆64之间，以及长度控制杆64和下部杆67之间布置螺母62和弹簧垫圈63，以实现其间的联接状态。

旋转连杆70联接至传动连杆60的另一端，更精确地，联接至上部杆61的连杆孔61a。旋转连杆70的联接至上部杆61的连杆孔61a的联接部分具有足够的间隙，以便于接收包括传动连杆60的左右移动在内的来自传动连杆60的力。由于旋转连杆70固定安装在旋转轴10处，旋转连杆70提供旋转力给旋转轴10，同时通过接收来自传动连杆60的力而移动。

也就是，传动连杆60的一端联接至驱动连杆50的另一端，而传动连杆60的另一端联接至旋转连杆70。随着驱动连杆50旋转，传动连杆60上下移动。随着传动连杆60移动，旋转连杆70顺时针或逆时针旋转，因而移动旋转轴10。如果传动连杆60的长度随着控制长度控制杆64而被控制，在旋转连杆70旋转的同时，旋转轴10的设定角度改变。其结果是，联接至旋转轴10的凸轮16的设定角度也改变。

将参照图8说明根据本发明的实施例的配备有接触力控制器的环网柜的断路器的操作。图8是示出了根据传动连杆的长度而变化的凸轮位置变化的视图。更具体地，图8（a）示出了在初始状态下的断开电路。图8（b）示出了在初始状态下的闭合电路。图8（c）示出了传动连杆的长度减小后的断开电路。图8（d）示出了传动连杆的长度减小后的闭合电路。

通过接触弹簧30的长度能够测量接触弹簧30的接触力。接触弹簧30的长度增大意味着真空断续器35的活动电极和固定电极之间的间隔增大，这意味着活动电极无法轻松地接触到固定电极。因此，通过测量接触弹簧30的长度，可以测量真空断续器35的活动电极和固定电极之间的间隔。

如果因为测量到接触弹簧30的长度增大而确定真空断续器35的活动电极和固定电极之间的间隔增大，则旋转传动连杆60的长度控制杆64以减小传动连杆60的长度。随着传动连杆60的长度减小，凸轮16可以布置在某一位置处（图8（c）），该位置是随着凸轮16从断开状态（图8（a））下的初始位置顺时针旋转一定角度后而获得。如果在闭合状态下旋转轴10旋转预定角度，滑动孔14a布置在图8（d）的位置处，在该位置处，终止部分71b的曲率半径大于图8（b）中它的曲率半径。其结果是，动力传输销20布置在与其在闭合状态（图8（b））下的初始位置相比较低侧处，且真空断续器35的活动电极和固定电极之间的间隔减小（图8（d））。也就是，真空断续器35的活动电极和固定电极之间的间隔随着控制传动连杆60的长度而被控制。在这样的构造下，能够控制通过接触弹簧30施加给固定触点和活动触电的接触力。如上所述，通过测量接触弹簧30的长度，能够保持固定触点和活动触点之间的初始间隔。

尽管未显示，但凸轮槽部17的起始部分17a可以定位在比图8（a）的基准位置较高一侧处。也就是，假设起始部分17a的在图8（a）中的基准位置为0值（0°），起始部分17a能够移动至负值（例如，-5°）。在实际驱动之前，通过反复地进行断路器的断开操作和闭合操作来按压真空断续器35的触点之后，起始部分17a的基准位置可以设定为0值（0°）。

前述实施例和优点仅为示例性的而不应当解释为限制本发明。本教导能够易于应用于其他类型的装置。本说明书旨在示例性的，而不是限制权利要求的范围。许多可选方案、改进和变型对于本领域技术人员而言将是显而易见的。这里说明的示例性实施例的特征、结构、方法和其他特性可以各种方式组合以获得另外的和/或可选的示例性实施例。

由于可以在不偏离其特点的情况下以多种形式来实施本特征，还应当理解的是，除非另外指出，上述实施例不受前述说明书的任一细节所限制，而是应当在如所附权利要求限定的范围内被宽泛地解释，因此落在权利要求的边界和界限或者这些边界和界限的等同布局内的全部改变和改进因而旨在被所附的权利要求所包含。

Claims (3)

1.一种配备有接触力控制器的环网柜断路器，所述断路器包括：

旋转轴；

凸轮，其被构造为将所述旋转轴的旋转力转换成垂直力；

动力传输销，其通过所述凸轮进行上下移动；

活动杆，其联接至所述动力传输销；

接触弹簧，其被构造为给所述活动杆提供接触力；以及

真空断续器，其一端连接至所述活动杆；

其特征在于：

所述断路器包括：

驱动轴，其安装在驱动单元处；

驱动连杆，其通过联接至所述驱动轴而旋转；

传动连杆，其形成为具有可控的长度，并以其一端联接至所述驱动连杆而进行上下移动；以及

旋转连杆，其联接至所述传动连杆的另一端，并给所述旋转轴提供旋转力。

2.如权利要求1所述的断路器，其中，所述传动连杆包括：

上部杆；

下部杆；以及

长度控制杆，其布置在所述上部杆和所述下部杆之间，用于联接至所述上部杆和所述下部杆，

其中，右螺旋槽形成在所述上部杆的下端处，

其中，左螺旋槽形成在所述下部杆的上端处，

其中，联接至所述右螺旋槽的右螺纹，和联接至所述左螺旋槽的左螺纹分别形成在所述长度控制杆的两端处，并且

其中，当向一个方向旋转所述长度控制杆的主体时，控制所述长度控制杆插入所述上部杆和所述下部杆的长度，从而控制所述传动连杆的长度。

3.如权利要求2所述的断路器，其中，在所述上部杆和所述长度控制杆之间，以及在所述长度控制杆和所述下部杆之间布置弹簧垫圈和螺母，以实现其间的联接状态。