CN104701104A - 一种高压断路器 - Google Patents

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冯英
何洁
陈允
魏明磊
孙辰军
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

本发明提供一种高压断路器，所述断路器包括A相瓷套、B相瓷套、C相瓷套、第一拐臂盒、第二拐臂盒、第三拐臂盒和传动结构；所述A相瓷套、B相瓷套、C相瓷套分别通过第一拐臂盒、第二拐臂盒、第三拐臂盒与传动结构连接。本发明连接结构简单，仅采用具有驱动电机的传动结构，与传统的断路器相比，零部件大大少，可靠性高；省去对接法兰和三相高压断路器的相间法兰，缩短里传动主轴的长度，充分降低的整个传动结构的转动惯量，从而降低了对驱动电机起动转矩，加速度和过载能力等方面的苛刻要求，使得该种结构的高压断路器实际工程应用成为可能，也为驱动电机的选型带来了便利。

Description

一种高压断路器
技术领域
本发明属于高压电气技术领域，具体涉及一种高压断路器。
背景技术
由于传统的高压断路器操动机构故障率高、稳定性差、机械结构复杂，为电力系统的安全运行带来很大的安全隐患。近年来提出了利用电动机驱动高压断路器的新型操动机构，可以解决上述问题。但在实际设计和工程应用过程中发现，由于高压断路器分合闸所需的操作功较大，整个传动结构转动惯量过高，因此对电机的加速度、过载能力及动态响应能力要求非常高，这样就为该产品的实际工程使用带来了很大阻碍。因此，降低整个传动系统的转动惯量、简化机械结构就成为重中之重。
申请号为01806217.2的发明专利公开了电路断路器以及使用此断路器的设备、用途和方法，但是仅仅提出了一种断路器传动思路，没有具体结构；申请号为200910064549.6的发明专利提供了一种高压断路器连接头及使用该连接头的高压断路器，该连接头的一端用于与拐臂铰接，其另一端用于连接传动拉杆，所述连接头至少在朝向拐臂转轴的一侧设置成凹形结构。申请号为200920089862.0的实用新型专利公开一种机械联动式高压断路器，其拐臂盒上设置有三极短路开关，拐臂盒内安装有机械联动装置，该联动装置与各单极断路器开关本体上的传动拉杆传动连接，联动装置包括分别对应各单极开关设置的传动轴，各传动轴沿拐臂盒长度方向延伸，相邻传动轴之间通过连接装置传动连接，各传动轴上分别径向固定有与各单机开关传动拉杆传动连接的拐臂。后面两个专利仅描述局部单个零件，实际应用效果并不理想。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种高压断路器，连接结构简单，可靠性高，省去对接法兰和三相高压断路器的相间法兰，缩短里传动主轴的长度，充分降低的整个传动结构的转动惯量，从而降低了对驱动电机起动转矩，加速度，过载能力等方面的苛刻要求，使得该种结构的高压断路器实际工程应用成为可能，也为驱动电机的选型带来了便利。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
本发明提供一种高压断路器，所述断路器包括A相瓷套、B相瓷套、C相瓷套、第一拐臂盒、第二拐臂盒、第三拐臂盒和传动结构；所述A相瓷套、B相瓷套、C相瓷套分别通过第一拐臂盒、第二拐臂盒、第三拐臂盒与传动结构连接。
所述传动结构包括驱动电机、第一传动曲柄、第二传动曲柄、第三传动曲柄、第一传动主轴和第二传动主轴；
所述驱动电机的电机输出轴通过第一传动曲柄连接第一传动主轴一端，所述第一传动主轴的另一端连接第二传动曲柄，所述第二传动主轴一端连接第二传动曲柄，另一端连接第三传动曲柄。
电机输出轴端部、第一传动主轴两端、第二传动主轴两端分别设有内花键。
所述第一传动曲柄和第二传动曲柄内部分别设有外花键。
所述电机输出轴和第一传动主轴分别通过内花键与第一传动曲柄连接，所述第一传动主轴的另一端和第二传动主轴分别通过内花键与第二传动曲柄连接，所述第二传动主轴的另一端通过内花键与第三传动曲柄连接。
所述驱动电机采用永磁电机。
所述电机输出轴、第一传动主轴和第二传动主轴均采用碳含量为0.12～0.20％、硅含量为≤0.30％、锰含量为0.30～0.70％、硫含量为≤0.045％、磷含量为≤0.045％、其余为铁的合金制备，所述的百分数为重量百分数。
所述A相瓷套、B相瓷套、C相瓷套分别包括上瓷套和下瓷套，所述上瓷套和下瓷套通过法兰连接。
所述断路器还包括灭弧室和绝缘拉杆，所述灭弧室位于所述上瓷套内部，所述绝缘拉杆位于所述下瓷套内部。
所述第一传动曲柄、第二传动曲柄、第三传动曲柄分别位于第一拐臂盒、第二拐臂盒、第三拐臂盒内部。
所述驱动电机驱动所述电机输出轴旋转，所述电机输出轴的旋转带动所述第一传动主轴和第二传动主轴均以相同速度转动。
所述第一传动曲柄、第二传动曲柄、第三传动曲柄的上端分别与绝缘拉杆连接，所述绝缘拉杆与上端的灭弧室连接，利用绝缘拉杆的平面运动带动灭弧室运动，从而实现分合闸操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明连接结构简单，仅采用具有驱动电机的传动结构，与传统的断路器相比，零部件大大少，可靠性高；
2.省去对接法兰和三相高压断路器的相间法兰，缩短里传动主轴的长度，充分降低的整个传动结构的转动惯量，从而降低了对驱动电机起动转矩，加速度和过载能力等方面的苛刻要求，使得该种结构的高压断路器实际工程应用成为可能，也为驱动电机的选型带来了便利；
3.可通过控制驱动电机实现控制断路器灭弧室的运动特性，实现了高压断路器的智能化操作。
附图说明
图1是本发明实施例中高压断路器结构示意图；
图2是本发明实施例中传动结构示意图；
图中，1-上瓷套，2-下瓷套，3-第一传动主轴，4-驱动电机，5-第一拐臂盒，6-第二拐臂盒，7-第三拐臂盒，8-第二传动主轴，9-电机输出轴，10-电机输出轴上设置的内花键，11-第一传动曲柄，12-第一传动主轴上设置的内花键，13-第一传动曲柄内设置的外花键。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1，本发明提供一种高压断路器，所述断路器包括A相瓷套、B相瓷套、C相瓷套、第一拐臂盒5、第二拐臂盒6、第三拐臂盒7和传动结构；所述A相瓷套、B相瓷套、C相瓷套分别通过第一拐臂盒5、第二拐臂盒6、第三拐臂盒7与传动结构连接。
如图2，所述传动结构包括驱动电机4、第一传动曲柄11、第二传动曲柄、第三传动曲柄、第一传动主轴3和第二传动主轴8；
所述驱动电机4的电机输出轴9通过第一传动曲柄11连接第一传动主轴3一端，所述第一传动主轴3的另一端连接第二传动曲柄，所述第二传动主轴8一端连接第二传动曲柄，另一端连接第三传动曲柄。
电机输出轴9端部、第一传动主轴3两端、第二传动主轴8两端分别设有内花键。
所述第一传动曲柄11和第二传动曲柄内部分别设有外花键。
所述电机输出轴9和第一传动主轴3分别通过内花键与第一传动曲柄11连接，所述第一传动主轴3的另一端和第二传动主轴8分别通过内花键与第二传动曲柄连接，所述第二传动主轴8的另一端通过内花键与第三传动曲柄连接。
所述驱动电机4采用永磁电机。
所述电机输出轴9、第一传动主轴3和第二传动主轴8均采用碳含量为0.12～0.20％、硅含量为≤0.30％、锰含量为0.30～0.70％、硫含量为≤0.045％、磷含量为≤0.045％、其余为铁的合金制备，所述的百分数为重量百分数。
所述A相瓷套、B相瓷套、C相瓷套分别包括上瓷套1和下瓷套2，所述上瓷套1和下瓷套2通过法兰连接。
所述断路器还包括灭弧室和绝缘拉杆，所述灭弧室位于所述上瓷套1内部，所述绝缘拉杆位于所述下瓷套2内部。
所述第一传动曲柄11、第二传动曲柄、第三传动曲柄分别位于第一拐臂盒5、第二拐臂盒6、第三拐臂盒7内部。
所述驱动电机4驱动所述电机输出轴9旋转，所述电机输出轴9的旋转带动所述第一传动主轴3和第二传动主轴8均以相同速度转动。
所述第一传动曲柄11、第二传动曲柄、第三传动曲柄的上端分别与绝缘拉杆连接，所述绝缘拉杆与上端的灭弧室连接，利用绝缘拉杆的平面运动带动灭弧室运动，从而实现分合闸操作。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些术脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1.一种采用电机驱动的高压断路器，其特征在于：所述断路器包括A相瓷套、B相瓷套、C相瓷套、第一拐臂盒、第二拐臂盒、第三拐臂盒和传动结构；所述A相瓷套、B相瓷套、C相瓷套分别通过第一拐臂盒、第二拐臂盒、第三拐臂盒与传动结构连接。
2.根据权利要求1所述的高压断路器，其特征在于：所述传动结构包括电机、第一传动曲柄、第二传动曲柄、第三传动曲柄、第一传动主轴和第二传动主轴；
所述驱动电机的电机输出轴通过第一传动曲柄连接第一传动主轴一端，所述第一传动主轴的另一端连接第二传动曲柄，所述第二传动主轴一端连接第二传动曲柄，另一端连接第三传动曲柄。
3.根据权利要求2所述的高压断路器，其特征在于：电机输出轴端部、第一传动主轴两端、第二传动主轴两端分别设有内花键。
4.根据权利要求3所述的高压断路器，其特征在于：所述第一传动曲柄和第二传动曲柄内部分别设有外花键。
5.根据权利要求4所述的高压断路器，其特征在于：所述电机输出轴和第一传动主轴分别通过内花键与第一传动曲柄连接，所述第一传动主轴的另一端和第二传动主轴分别通过内花键与第二传动曲柄连接，所述第二传动主轴的另一端通过内花键与第三传动曲柄连接。
6.根据权利要求2所述的高压断路器，其特征在于：所述驱动电机采用永磁电机。
7.根据权利要求2所述的传动结构，其特征在于：所述电机输出轴、第一传动主轴和第二传动主轴均采用碳含量为0.12～0.20％、硅含量为≤0.30％、锰含量为0.30～0.70％、硫含量为≤0.045％、磷含量为≤0.045％、其余为铁的合金制备，所述的百分数为重量百分数。
8.根据权利要求1所述的高压断路器，其特征在于：所述A相瓷套、B相瓷套、C相瓷套分别包括上瓷套和下瓷套，所述上瓷套和下瓷套通过法兰连接。
9.根据权利要求8所述的高压断路器，其特征在于：所述断路器还包括灭弧室和绝缘拉杆，所述灭弧室位于所述上瓷套内部，所述绝缘拉杆位于所述下瓷套内部。
10.根据权利要求2所述的高压断路器，其特征在于：所述第一传动曲柄、第二传动曲柄、第三传动曲柄分别位于第一拐臂盒、第二拐臂盒、第三拐臂盒内部。
11.根据权利要求2所述的高压断路器，其特征在于：所述驱动电机驱动所述电机输出轴旋转，所述电机输出轴的旋转带动所述第一传动主轴和第二传动主轴均以相同速度转动。
12.根据权利要求11所述的高压断路器，其特征在于：所述第一传动曲柄、第二传动曲柄、第三传动曲柄的上端分别与绝缘拉杆连接，所述绝缘拉杆与上端的灭弧室连接，利用绝缘拉杆的平面运动带动灭弧室运动，从而实现分合闸操作。
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