CN104576165B - 一种行程可控的断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行程可控的断路器，包括：灭弧室，其上端内置有静触头，所述静触头的正下方对应间隔设置有动触头，所述动触头的下部连接有拉杆；驱动机构，其与所述驱动杆之间弹性连接，且驱动所述拉杆上下移动，以带动所述动触头接触或远离所述静触头。本发明能有效降低断路器触头的磨损程度，减小断路器的合分闸时间，提高断路器的性能，具有巨大的应用价值。

Description

一种行程可控的断路器

技术领域

本发明涉及高压断路器领域，特别是一种行程可控的断路器。

背景技术

断路器一般由灭弧室和驱动机构组成，驱动机构通过中间传动机构驱动动触头接触或远离静触头，以此来实现断路器的合分闸运动，而断路器的驱动机构和传动机构大多直接刚性连接，动触头和静触头的碰撞剧烈，加剧了两者之间的磨损，造成动触头的运动行程改变，而断路器本身的机械振动和弹簧的疲劳使用，都会改变动触头的行程，现有公开的技术中，断路器动触头的超行程不易检测和调整，当动触头行程的改变量达到一定程度时，会影响断路器合分闸的可靠性，导致合闸不到位、燃弧时间过长，甚至烧毁触头。特别是多相断路器，各相之间动触头的动作行程不一致，会使得断路器每相合分闸运动时间的分散性过大，合分闸时间过长，导致开断性能恶化甚至开断失败，造成严重后果。再者，由于传动机构的设计上的技术缺陷，每相之间的操作同步性也不能保证，增加了断路器的合分闸时间。

发明内容

针对上述技术问题，本发明公开了一种行程可控的断路器，在传动机构和驱动机构之间设计有弹性连接件，有效吸收了动、静触头之间的碰撞能量，并在弹性连接件上设置有动触头行程检测和调节装置，及时调整动触头行程，保证每相合分闸动作的同步性，提高断路器性能。

具体而言，本发明提供的技术方案为：一种行程可控的断路器，包括：

灭弧室，其上端内置有静触头，所述静触头的正下方对应间隔设置有动触头，所述动触头的下部连接有拉杆；驱动机构，其与所述驱动杆之间弹性连接，且驱动所述拉杆上下移动，以带动所述动触头接触或远离所述静触头。

优选的，所述驱动机构为电磁驱动器，包括：静铁芯，其具有容置空腔；动铁芯，其置于所述容置空腔内，且沿上下方向存在移动间隙；合闸线圈，其设置在所述容置空腔的上端，且所述合闸线圈的缠绕方向为通电后，吸引所述动铁芯在所述容置空腔内向上移动；分离线圈，其设置在所述容置空腔的下端，且所述分离线圈的缠绕方向为通电后，吸引所述动铁芯在所述容置空腔内向下移动；其中，所述拉杆弹性连接至所述动铁芯的上端。

优选的，成对设置的静触头和动触头有多组，每组对应一个拉杆；所述行程可控的断路器还包括：联动板，其通过驱动杆横向固定在所述动铁芯的上端，所述拉杆弹性连接至所述联动板，再通过所述联动板连接至所述动铁芯的上端。

优选的，所述拉杆弹性连接至所述联动板的结构为：所述联动板上开设有与所述拉杆个数相同的贯通孔，每个拉杆的一端固定至所述动触头的下部，而另一端为自用端，插入到贯通孔中，两者形成松配合；档杆，其横向套设在所述拉杆上，且位于所述联动板的上方，与所述联动板间隔一定距离；弹簧，其套设在所述拉杆的外周，且位于所述档杆与联动板之间，所述弹簧的下端由联动板上贯通孔的边缘支撑，而上端由所述档杆止挡，由此使得所述拉杆弹性连接至联动板。

优选的，所述驱动机构的数量为比拉杆的数量少一个，所述拉杆对称连接在所述联动板上，且所述联动板在每两个拉杆之间部分固定至一个驱动机构的动铁芯的上端。

优选的，所述档件的中部设置有沿纵向的贯通孔，以供所述拉杆穿过，且所述档件沿横向为中空杆件，其中空腔体的横向两端设置有内螺纹，其中旋拧有螺钉；其中，所述螺钉通过向靠近拉杆方向旋转以抵顶在所述拉杆上来防止所述档件相对于所述拉杆纵向移动；且通过向远离拉杆方向旋转以脱离绝缘拉杆来纵向移动所述档件。

优选的，所述行程可控的断路器还包括：安装板，其横向贯穿且固定在断路器的中部，位于灭弧室和联动板之间，所述安装板上设置有与所述贯通孔相对应的通孔，以供所述拉杆穿过；断路器通过安装板安装固定至使用该行程可控的断路器的电器设备上。

优选的，所述行程可控的断路器还包括：同步杆，其横向设置在所述驱动机构的下端，所述同步杆两端向上延伸有两根纵向杆，其上端与所述动铁芯下端连接，所述同步杆中间向下延伸有长杆，其上开有圆孔，同时在所述驱动机构的下端盖上还设置有一根带有开孔的长条板，所述长杆为自由端，长条板为固定端。

优选的，所述拉杆的自用端上设置有刻度尺，所述刻度尺在所述联动板的上下都有。

优选的，所述驱动机构还设有永磁体，其设置在所述合闸线圈和所述分闸线圈之间，所述动铁芯向上超过所述永磁体中心位置时，其受到向上的永磁力，所述动铁芯向下超过所述永磁体中心位置时，其受到向下的永磁力。

本发明相较于现有技术的有益效果是，提供的一种行程可控的断路器，

(1)在传动机构和驱动机构之间设置有弹性连接件，有效吸收动、静触头的碰撞能量，降低了触头的磨损程度，在弹性连接件上设置有动触头超行程的测量和调整装置，及时发现和消除断路器每相上的行程变化以及相与相之间的行程差异，减小了断路器动触头运动时间的分散性，即缩短了断路器的合分闸时间，同时有效提高了断路器的可靠性；

(2)采用对称联动设置的驱动机构和传动机构，在提供足够驱动力的前提下，减少了驱动机构的数量，同时使得每相的合分闸动作完全一致，进一步缩短了合分闸时间，提高了断路器的性能，并且整体结构简单，在高压、特高压领域具有巨大的应用价值。

附图说明

图1是本发明的断路器处于分闸位置时的结构示意图；

图2是本发明的断路器处于合闸位置时的结构示意图；

图3是所述弹性连接件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-3所示，本发明提供的一种行程可控的断路器，包括：

灭弧室2，其灭弧介质可以是油、真空或是绝缘气体，在其上端内置有静触头21，所述静触头21的正下方对应间隔设置有动触头23，所述动触头23的下部连接有拉杆，所述拉杆由动导电杆26和绝缘拉杆31组成，动导电杆26上端与动触头23下端连接，其下端从灭弧室2中引出，并与绝缘拉杆31上端连接；驱动机构61，其可以是弹簧、永磁、电磁或液压驱动机构，其与所述绝缘拉杆31之间弹性连接，且驱动所述绝缘拉杆31上下移动，以通过所述动导电杆26带动所述动触头23接触或远离所述静触头21，以此实现断路器的合分闸运动。

本实施例中，所述驱动机构61为电磁驱动器，包括：静铁芯，其具有容置空腔；动铁芯，其置于所述容置空腔内，且沿上下方向存在移动间隙；合闸线圈，其设置在所述容置空腔的上端，且所述合闸线圈的缠绕方向为通电后，吸引所述动铁芯在所述容置空腔内向上移动，动铁芯向上运动，断路器合闸；分离线圈，其设置在所述容置空腔的下端，且所述分离线圈的缠绕方向为通电后，吸引所述动铁芯在所述容置空腔内向下移动，动铁芯向下运动，断路器分闸；其中，所述绝缘拉杆31弹性连接至所述动铁芯的上端。

所述断路器可以根据现场使用需要成对设置多组静触头21和动触头23以构成多相断路器，每组对应一个拉杆，本实施例为三相断路器；所述行程可控的断路器还包括：联动板35，其通过驱动杆63横向固定在所述动铁芯的上端，所述绝缘拉杆31弹性连接至所述联动板35，再通过所述驱动杆63连接至所述动铁芯的上端。

所述绝缘拉杆31弹性连接至所述联动板35的结构为：所述联动板35上均分开设有三个贯通孔，每个绝缘拉杆31的一端固定至所述动导电杆26的下部，而另一端为自用端，向下插入并贯穿所述贯通孔，两者形成松配合；档杆36，其横向套设在所述绝缘拉杆31上，且位于所述联动板35的上方，并间隔一定距离；弹簧37，其套设在所述绝缘拉杆31的外周，且位于所述档杆36与联动板35之间，所述弹簧37的下端由联动板35上贯通孔的边缘支撑，而上端由所述档杆36止挡，由此使得所述绝缘拉杆31弹性连接至联动板35，弹簧37有效吸收了动静触头的碰撞能量，减少了断路器的机械振动和触头磨损。

所述驱动机构61有两个，所述绝缘拉杆31对称连接在所述联动板35上，且所述联动板35在每两个绝缘拉杆31之间部分固定至一个驱动机构61的驱动轴63的上端，使得绝缘拉杆31与动铁芯联动，此种设计结构避免采用现有技术中引用三个独立的驱动机构，并同时控制以驱动三相合分闸的方式，此种设计的优点是，在提供足够驱动力的前提下，减少了一个驱动机构61，同时使用联动板35加强了双驱动机构61的同步性，使得每相的合分闸动作完全一致，缩短了合分闸时间。

所述档件36的中部设置有沿纵向的贯通孔，以供所述绝缘拉杆31穿过，且所述档件36沿横向为中空杆件，其中空腔体的横向两端设置有内螺纹，其中旋拧有螺钉39；其中，所述螺钉39通过向靠近绝缘拉杆31方向旋转以抵顶在所述绝缘拉杆31上来防止所述档件36相对于所述绝缘拉杆31纵向移动；且通过向远离绝缘拉杆31方向旋转以脱离所述绝缘拉杆31来纵向移动所述档件36，以此来调整动触头的行程，有效避免断路器触头合闸不到位、燃弧时间过长，甚至烧毁触头等现象，同时可以消除断路器三相之间动触头的行程差异，以此使得三相运动严格保持同步，进一步缩短了合分闸时间。

所述行程可控的断路器还包括：安装板5，其横向贯穿且固定在断路器的中部，位于灭弧室2和联动板35之间，所述安装板5上设置有与所述贯通孔相对应的三个通孔，以供所述绝缘拉杆31穿过，安装板5上还设置有控制装置62；断路器通过安装板5安装固定至使用该行程可控的断路器的电器设备或支座上，安装和使用方便。

所述行程可控的断路器还包括：同步杆34，其横向设置在所述驱动机构61的下端，所述同步杆34两端向上延伸有两根纵向杆，其上端与所述动铁芯下端连接，所述同步杆34中间向下延伸有长杆，其上开有圆孔，同时在所述驱动机构61的下端盖上还设置有一根带有开孔的长条板，所述长杆为自由端，长条板为固定端，在紧急分闸时，用一根操作杆同时穿过所述长杆的圆孔和长条板的开孔，以长条板的开孔为支点向上推动，长杆带动同步杆34、动铁芯、绝缘拉杆31同时向下运动，动、静触头分离，以此完成手动分闸。

所述绝缘拉杆31的自用端上设置有刻度尺38，所述刻度尺38纵向设置，并且在与所述联动板35交界位置的上下都有，断路器分别在合分闸位置时，联动板35下端面在刻度尺38上的指示示数之差即为动触头23的超行程距离，通过对比分析此超行程距离，相应调整绝缘拉杆31与挡件36的相对位置，使得三相动触头的运作行程保持一致，消除隐患，提高合分闸速度。

所述驱动机构61还设有永磁体，其设置在所述合闸线圈和所述分闸线圈之间，所述动铁芯向上超过所述永磁体中心位置时，其受到向上的永磁力，并且永磁体提供合闸保持力；所述动铁芯向下超过所述永磁体中心位置时，其受到向下的永磁力，并且永磁体提供分闸保持力。

具体地，在检修维护时，打开驱动机构61的外面板6，固定在安装板5上的控制装置62控制断路器的合分闸运动，分别在断路器合闸和分闸位置时读取各相刻度尺38上的示数，即各相刻度尺38露出联动板35下端面上的示数，由此得知每相动触头超行程距离，进而对应调整档件36和绝缘拉杆31的相对位置，以调整动触头的超行程距离，并且消除三相之间的行程差异，确保每相动作完全同步，具体操作步骤为，通过向远离绝缘拉杆31方向旋转螺钉39，纵向移动绝缘拉杆31，位置确定后，通过向靠近绝缘拉杆31方向旋转螺钉39以抵顶在所述绝缘拉杆31上来防止所述档件36相对于所述绝缘拉杆31纵向移动。断路器在正常使用中合闸时，控制装置62同步控制给永磁驱动装置61的合闸线圈励磁，动铁芯向上运动带动绝缘拉杆31、动导电杆6同步向上运动，推动动触头23向静触头21方向运动，直至三相同步合闸，控制装置62切断励磁电流，合闸过程结束，永磁体提供合闸保持力，弹簧37吸收动触头23的超行程，并且降低触头的碰撞能量；分闸时，控制装置62同步控制给永磁驱动装置61的分闸线圈励磁，其运动过程与合闸运动过程相反，三相同步开断，电弧完全熄灭，控制装置62切断励磁电流，分闸过程结束。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种行程可控的断路器，其特征在于，包括：

灭弧室，其上端内置有静触头，所述静触头的正下方对应间隔设置有动触头，所述动触头的下部连接有拉杆；

驱动机构，其与所述拉杆之间弹性连接，且驱动所述拉杆上下移动，以带动所述动触头接触或远离所述静触头；

其中，所述行程可控的断路器还包括联动板，所述拉杆弹性连接至所述联动板的结构为：

所述联动板上开设有与所述拉杆个数相同的贯通孔，每个拉杆的一端固定至所述动触头的下部，而另一端为自用端，插入到贯通孔中，两者形成松配合，所述拉杆的自用端上设置有刻度尺，所述刻度尺在所述联动板的上下都有；

档件，其横向套设在所述拉杆上，且位于所述联动板的上方，与所述联动板间隔一定距离；

弹簧，其套设在所述拉杆的外周，且位于所述档件与联动板之间，所述弹簧的下端由联动板上贯通孔的边缘支撑，而上端由所述档件止挡，由此使得所述拉杆弹性连接至联动板。

2.如权利要求1所述的行程可控的断路器，其特征在于，所述驱动机构为电磁驱动器，包括：

静铁芯，其具有容置空腔；

动铁芯，其置于所述容置空腔内，且沿上下方向存在移动间隙；

合闸线圈，其设置在所述容置空腔的上端，且所述合闸线圈的缠绕方向为通电后，吸引所述动铁芯在所述容置空腔内向上移动；

分离线圈，其设置在所述容置空腔的下端，且所述分离线圈的缠绕方向为通电后，吸引所述动铁芯在所述容置空腔内向下移动；

其中，所述拉杆弹性连接至所述动铁芯的上端。

3.如权利要求2所述的行程可控的断路器，其特征在于，成对设置的静触头和动触头有多组，每组对应一个拉杆；

所述联动板通过驱动杆横向固定在所述动铁芯的上端，所述拉杆弹性连接至所述联动板，再通过所述联动板连接至所述动铁芯的上端。

4.如权利要求3所述的行程可控的断路器，其特征在于，所述驱动机构的数量为比拉杆的数量少一个，所述拉杆对称连接在所述联动板上，且所述联动板在每两个拉杆之间部分固定至一个驱动机构的动铁芯的上端。

5.如权利要求4所述的行程可控的断路器，其特征在于，所述档件的中部设置有沿纵向的贯通孔，以供所述拉杆穿过，且所述档件沿横向为中空杆件，其中空腔体的横向两端设置有内螺纹，其中旋拧有螺钉；

其中，所述螺钉通过向靠近拉杆方向旋转以抵顶在所述拉杆上来防止所述档件相对于所述拉杆纵向移动；且通过向远离拉杆方向旋转以脱离拉杆来纵向移动所述档件。

6.如权利要求5所述的行程可控的断路器，其特征在于，还包括：

安装板，其横向贯穿且固定在断路器的中部，位于灭弧室和联动板之间，所述安装板上设置有与所述贯通孔相对应的通孔，以供所述拉杆穿过；

断路器通过安装板安装固定至使用该行程可控的断路器的电器设备上。

7.如权利要求2所述的行程可控的断路器，其特征在于，还包括：

同步杆，其横向设置在所述驱动机构的下端，所述同步杆两端向上延伸有两根纵向杆，其上端与所述动铁芯下端连接，所述同步杆中间向下延伸有长杆，其上开有圆孔，同时在所述驱动机构的下端盖上还设置有一根带有开孔的长条板，所述长杆为自由端，长条板为固定端。

8.如权利要求2所述的行程可控的断路器，其特征在于，所述驱动机构还设有永磁体，其设置在所述合闸线圈和所述分离线圈之间，所述动铁芯向上超过所述永磁体中心位置时，其受到向上的永磁力，所述动铁芯向下超过所述永磁体中心位置时，其受到向下的永磁力。