CN104733223B - 一种压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置 - Google Patents

Abstract

一种压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，属机械领域。在开关主体支架的静触头端设置下支架；在下支架上设置前支架；在前支架的前侧设置定滑轮，在前支架的上部设置导绳板；在前支架的上端设置保护套杆，保护套杆与前支架的上端经过铰链铰接为一体；在保护套杆首端与静触头位置对应处设置静触头保护套；在操作手柄转杆上设置绳索固定环；设置一绳索，绳索的首端与保护套杆的末端固接，绳索依次穿过导绳板定滑轮、前支架上和主体支架上设置，绳索的末端缠绕固接在绳索固定环上；在保护套杆的末端与前支架之间的绳索上，套装有一个弹簧。其设置一个可随开关“开”/“闭”操作动作协调一致的自动保护装置，达到断路器保护技术效果。

Description

一种压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置

技术领域

本发明属于机械领域，尤其涉及一种用于高压交流真空断路器静触头的保护装置。

背景技术

ZW32E-12型断路器是申请人研制开发的一种智能型户外柱上高压交流真空断路器。

该型断路器采用三相固封极柱式结构，真空灭弧室采用纵向磁场熄弧技术，使用硅橡胶/环氧树脂固体绝缘，采用弹簧操作机构和永磁机构的组合，使其具有体积小、重量轻等优点，既可用控制器远程分合闸，也可就地或控制器无电时，紧急手动分合闸。其永磁机构采用直线传输方式，可有效避免传统弹簧操作机构易卡滞、易锈蚀的设计缺陷，使得机构可靠性大幅提升。

该型断路器主要用于配电网开断电力系统中的负荷电流，关合过载、及短路电流。为10kV系统作为分、合负荷电流，过载电流和短路电流的保护之用，适用于城网或农网作为分段开关或者联络开关，亦可用于农网配电系统户外变电站作为出线开关，可与FTU/智能控制器配合使用，作为环网线路分段、分支出线故障的自动检测、隔离和报警，监控线路的运行，具有自动恢复非故障段供电功能。断路器配置测量、保护、控制和通讯模块后，可满足配网自动化要求，适用于变电站及工矿企业对配电系统中进行保护和控制，同时也适用于城市电网、农村电网及频繁操作的场所。

该型断路器可分为不带隔离开关和带隔离开关两种类型。对于带隔离开关的安装方式，其所附带的隔离开关结构如图1所示。由图可见，所述的隔离开关可分为动触头段(俗称上闸)1和静触头段(俗称下闸)2，其中动触头段的末端与隔离开关的出线端4连接，其动触头段的中段经随动杆7与设置在操作手柄3的转杆5上的摆杆6连接，当操作人员转动操作手柄时，其转杆带动摆杆同步转动，通过带动随动杆进而使动触头段的首端发生升或降。

当所述的隔离开关进行“分闸”操作时，在操作手柄之转杆的驱动下，所述动触头段的首端(即常说的动触头)被随动杆推动向上抬起，脱离与静触头2-1的接触，实现“断开”功能，在电路上形成一个明显的断开点；当所述的隔离开关进行“合闸”操作时，动触头段的首端在操作手柄的带动下，向下降落，与静触头进行接触，实现在电路的“连接”功能，以便其后接的高压交流真空断路器进行相应的“合闸”操作。

由于该型断路器为户外柱上式(即该开关是安装在室外露天的，具体安装形式为安装在电杆上的，故业内简称为“户外柱上”式)，则其附属的隔离开关也是户外安装的。由于其中的静触头是朝上裸露在户外的，极易积存雨水或空气中的粉尘颗粒，形成污渍并对静触头形成侵蚀，增大其表面接触电阻，影响其接触效果，当所在的输电线路运行电流较大时，还会因为该处接触电阻的增大和接触效果的恶化，导致发热量剧增，严重时，会因为静、动触头之间温升过高而发生熔融、粘连，影响整个开关的正常工作甚至发生设备事故，导致正常供电的中断，影响送电回路或输电线路的正常运行。

现有隔离开关的静触头，需要定期进行清洁和防氧化处理，一方面增大了供电设备的日常维护工作量，另一方面，随着静触头与动触头接触部位(接触面)的不断被侵蚀，亦会增大动、静触头之间的接触电阻，给设备的安全运行带来隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，其在裸露的静触头上设置了一个可随开关“开”/“闭”操作动作协调一致的自动解除保护和自动实施保护的自动保护装置，也便于人们在地面观察，提供了断路器绝缘保护的有效、可行的方法，达到了断路器保护技术效果。

本发明的技术方案是：提供一种压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，包括设置在断路器进线端的隔离开关，所述的隔离开关包括动触头段和静触头段，在静触头段的上端，设置有静触头；其动触头段的末端与隔离开关的出线端连接，其动触头段的中段经一个随动杆与设置在操作手柄转杆上的摆杆连接；当转动所述隔离开关的操作手柄时，与所述操作手柄同轴的转杆带动所述的摆杆同步旋转，所述摆杆的末端以转杆为圆心作圆周移动，带动所述的随动杆作升降运动，进而使动触头段的首端发生上升或下降运动，构成动触头段首端与静触头的契合或脱离，实现隔离开关的电路“接通”或“断开”功能；其特征是：在所述隔离开关主体支架的静触头端，设置一下支架；在所述的下支架上设置一前支架；在所述前支架的前侧，设置定滑轮，所述的定滑轮经滑轮支架与所述的前支架固接；在所述前支架的上部，设置一导绳板；在所述前支架的上端，设置一保护套杆，所述的保护套杆与所述前支架的上端经过一个铰链铰接为一体；在所述保护套杆首端与所述静触头位置对应处，设置有一静触头保护套；在所述操作手柄的转杆上设置一绳索固定环；在所述主体支架、前支架以及导绳板上，与所述绳索固定环的纵向轴线位置对应处，设置第一、第二和第三导绳孔；设置一绳索，所述绳索的首端与所述保护套杆的末端固接，所述的绳索依次穿过导绳板上的第三导绳孔、定滑轮、前支架上的第二导绳孔和主体支架上的第一导绳孔设置，所述绳索的末端缠绕固接在所述的绳索固定环上；在所述保护套杆的末端与所述前支架之间的绳索上，套装有一个弹簧。

当所述的操作手柄及其转杆逆时针转动时，所述动触头段的末端升起，脱离与所述静触头的接触后，所述的保护套杆末端在所述弹簧的弹性复位作用下升起，其位于保护套杆首端的静触头保护套下降，嵌套在所述的静触头上，以防止静触头直接裸露在露天环境中，避免其被侵蚀或被污染；

当所述的操作手柄及其转杆顺时针转动时，所述的操作手柄及其转杆转动，缠绕收紧所述的绳索，进而拉动所述保护套杆的末端下降，位于保护套杆首端的静触头保护套升起，所述动触头段的末端下降，所述动、静触头正常契合，电源经过所述的动、静触头被输送至所述断路器的进线端，为所述断路器的“合闸”操作提供先决条件；

所述的绝缘自动保护装置通过所述操作手柄及其转杆的转动，驱动所述的绳索带动所述的保护套杆及首端的静触头保护套动作，为所述断路器触头提供自动的绝缘保护功能。

具体的，当所述的操作手柄绕转轴顺时针转动时，所述的摆杆随转杆一起顺时针转动，并带动所述的随动杆向下移，所述的动触头段一同绕所述的隔离开关主体支架逆时针转动向下移动；此时固定在所述绳索固定环上的绳索在所述转杆上顺时针缠绕，绳索通过定滑轮拉动所述保护套杆及设置在保护套杆首端的静触头保护套克服弹簧的弹力，绕所述的铰链逆时针转动，离开所述的静触头，之后所述动触头段的首端下移到位，与静触头契合。

同样地，当所述的操作手柄绕转轴逆时针转动时，所述的摆杆随转杆一起逆时针转动，并带动所述的随动杆向上移，所述的动触头段一同绕所述的隔离开关主体支架顺时针转动向上移动；此时固定在所述绳索固定环上的绳索在所述转杆上释放松开，所述的保护套杆在弹簧复位力的作用下，将保护套杆向上举起，所述的保护套杆绕所述的铰链顺时针转动，设置在保护套杆首端的静触头保护套下降，正好覆盖在对应的静触头上，对所述的静触头进行绝缘保护。

其所述的定滑轮经一个滑轮轴销固定在所述的滑轮支架上。

其分别位于所述隔离开关主体支架、前支架以及导绳板上的第一、第二和第三导绳孔，以及所述定滑轮的纵向轴线，位于同一个纵向平面中，与所述绳索固定环所在的纵向平面相重合。

其所述的静触头保护套、静触头以及所述动触头段首端的纵向轴线，位于同一个纵向平面中。

其所述的动触头段、静触头、静触头保护套、保护套杆、前支架、绳索、定滑轮以及绳索固定环设置在同一纵向平面中。

本发明技术方案之所述的绝缘自动保护装置可以单个或多联设置，实现单个或多联静触头的自复位绝缘保护。

与现有技术比较，本发明的优点是：

本技术方案克服了以往对静触头的保护不便观察、不便操作的问题，提供了与断路器“开”/“合”动作协调一致的、可自动解除保护或自动实施保护的自动保护装置，也便于人们在地面观察，提供了户外式断路器绝缘保护的有效、可行的方法，达到了断路器自动保护的技术效果。

附图说明

图1是现有断路器隔离开关的结构示意图；

图2是本发明绝缘自动保护装置的侧视结构示意图；

图3是图2的仰视结构示意图；

图4是本发明绝缘自动保护装置的立体结构示意图。

图中0为隔离开关主体支架，1为动触头段，2为静触头段，2-1为静触头，3为操作手柄，4为隔离开关的出线端，5为转杆，6为摆杆，7为随动杆，8为下支架，10为前支架，11为定滑轮，12为滑轮支架，13为导绳板，14为保护套杆，15为静触头保护套，16为绳索固定环，17为绳索，18为弹簧，19为铰链，20为滑轮轴销，A1为第一导绳孔，A2为第二导绳孔，A3为第三导绳孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1中，所述的隔离开关可分为动触头段(俗称上闸)1和静触头段(俗称下闸)2，其中动触头段的末端与隔离开关的出线端4连接，其动触头段的中段经随动杆7与设置在操作手柄3的转杆5上的摆杆6连接，当操作人员转动隔离开关的操作手柄时，其转杆带动摆杆同步转动，通过带动随动杆进而使动触头段的首端发生升或降。

图2至图4中，本发明的技术方案提供了一种压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，其包括设置在断路器进线端的隔离开关，所述的隔离开关包括动触头段1和静触头段2，在静触头段的上端，设置有静触头2-1；其动触头段的末端与隔离开关的出线端4连接，其动触头段的中段经一个随动杆7与设置在操作手柄3的转杆5上的摆杆6连接；当转动所述隔离开关的操作手柄时，与所述操作手柄同轴的转杆带动所述的摆杆同步旋转，所述摆杆的末端以转杆为圆心作圆周移动，带动所述的随动杆作升降运动，进而使动触头段的首端发生上升或下降运动，构成动触头段首端与静触头的契合或脱离，实现隔离开关的电路“接通”或“断开”功能。

本发明的发明点在于：在所述隔离开关主体支架0的静触头端(图中是隔离开关主体支架的左侧或前端)，设置一下支架8；在所述的下支架上设置一前支架10；在所述前支架的前侧，设置定滑轮11，所述的定滑轮经滑轮支架12与所述的前支架固接；在所述前支架的上部，设置一导绳板13；在所述前支架的上端，设置一保护套杆14，所述的保护套杆与所述前支架的上端经过一个铰链19铰接为一体；在所述保护套杆首端与所述静触头位置对应处，设置有一静触头保护套15；在所述操作手柄的转杆上设置一绳索固定环16；在所述主体支架、前支架以及导绳板上，与所述绳索固定环的纵向轴线位置对应处，设置第一、第二和第三导绳孔A1、A2和A3；设置一绳索17，所述绳索的首端与所述保护套杆的末端固接，所述的绳索依次穿过导绳板上的第三导绳孔、定滑轮、前支架上的第二导绳孔和主体支架上的第一导绳孔设置，所述绳索的末端缠绕固接在所述的绳索固定环上；在所述保护套杆的末端与所述前支架之间的绳索上，套装有一个弹簧18。

所述的定滑轮经一个滑轮轴销20固定在所述的滑轮支架上。

所述的动触头段、静触头、静触头保护套、保护套杆、前支架、绳索、定滑轮以及绳索固定环设置在同一纵向平面中。

分别位于所述隔离开关主体支架、前支架以及导绳板上的第一、第二和第三导绳孔，以及所述定滑轮的纵向轴线，位于同一个纵向平面中，与所述绳索固定环所在的纵向平面相重合。

当所述的操作手柄绕转轴顺时针转动时，所述的摆杆随转杆一起顺时针转动，并带动所述的随动杆向下移，所述的动触头段一同绕所述的隔离开关主体支架逆时针转动向下移动；此时固定在所述绳索固定环上的绳索在所述转杆上顺时针缠绕，绳索通过定滑轮拉动所述保护套杆及设置在保护套杆首端的静触头保护套克服弹簧的弹力，绕所述的铰链逆时针转动，离开所述的静触头，之后所述动触头段的首端下移到位，与静触头契合。

当所述的操作手柄绕转轴逆时针转动时，所述的摆杆随转杆一起逆时针转动，并带动所述的随动杆向上移，所述的动触头段一同绕所述的隔离开关主体支架顺时针转动向上移动；此时固定在所述绳索固定环上的绳索在所述转杆上释放松开，所述的保护套杆在弹簧复位力的作用下，将保护套杆向上举起，所述的保护套杆绕所述的铰链顺时针转动，设置在保护套杆首端的静触头保护套下降，正好覆盖在对应的静触头上，对所述的静触头进行绝缘保护。

所述的绝缘自动保护装置可以单个或多联设置，实现单个或多联静触头的“自复位”式绝缘保护。

通过采用上述结构和动作过程，本发明的技术方案采用了“保护套撤离，开关合闸”和“开关分闸，保护套覆盖”的动作步骤，克服了以往对静触头的保护不便观察、不便操作的问题，提供了与断路器“开”/“合”动作协调一致的，自动解除保护和自动实施保护的绝缘自动保护装置，也便于人们在地面对其动作是否到位进行观察，提供了断路器绝缘保护的有效、可行的方法，达到了断路器自动保护的技术效果。

本发明可广泛用于户外式高压断路器的设计和制造领域。

Claims (8)

1.一种压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，包括设置在断路器进线端的隔离开关，所述的隔离开关包括动触头段和静触头段，在静触头段的上端，设置有静触头；其动触头段的末端与隔离开关的出线端连接，其动触头段的中段经一个随动杆与设置在操作手柄转杆上的摆杆连接；当转动所述隔离开关的操作手柄时，与所述操作手柄同轴的转杆带动所述的摆杆同步旋转，所述摆杆的末端以转杆为圆心作圆周移动，带动所述的随动杆作升降运动，进而使动触头段的首端发生上升或下降运动，构成动触头段首端与静触头的契合或脱离，实现隔离开关的电路“接通”或“断开”功能；其特征是：

在所述隔离开关主体支架的静触头端，设置一下支架；

在所述的下支架上设置一前支架；

在所述前支架的前侧，设置定滑轮，所述的定滑轮经滑轮支架与所述的前支架固接；

在所述前支架的上部，设置一导绳板；

在所述前支架的上端，设置一保护套杆，所述的保护套杆与所述前支架的上端经过一个铰链铰接为一体；在所述保护套杆首端与所述静触头位置对应处，设置有一静触头保护套；

在所述操作手柄的转杆上设置一绳索固定环；

在所述主体支架、前支架以及导绳板上，与所述绳索固定环的纵向轴线位置对应处，设置第一、第二和第三导绳孔；

设置一绳索，所述绳索的首端与所述保护套杆的末端固接，所述的绳索依次穿过导绳板上的第三导绳孔、定滑轮、前支架上的第二导绳孔和主体支架上的第一导绳孔设置，所述绳索的末端缠绕固接在所述的绳索固定环上；

在所述保护套杆的末端与所述前支架之间的绳索上，套装有一个弹簧；

当所述的操作手柄及其转杆逆时针转动时，所述动触头段的首端升起，脱离与所述静触头的接触后，所述的保护套杆末端在所述弹簧的弹性复位作用下升起，其位于保护套杆首端的静触头保护套下降，嵌套在所述的静触头上，以防止静触头直接裸露在露天环境中，避免其被侵蚀或被污染；

当所述的操作手柄及其转杆顺时针转动时，所述的操作手柄及其转杆转动，缠绕收紧所述的绳索，进而拉动所述保护套杆的末端下降，位于保护套杆首端的静触头保护套升起，所述动触头段的首端下降，动、静触头正常契合，电源经过所述的动、静触头被输送至所述断路器的进线端，为所述断路器的“合闸”操作提供先决条件；

所述的绝缘自动保护装置通过所述操作手柄及其转杆的转动，驱动所述的绳索带动所述的保护套杆及首端的静触头保护套动作，为所述断路器静触头提供自动的绝缘保护功能。

2.按照权利要求1所述的压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，其特征是当所述的操作手柄绕转轴顺时针转动时，所述的摆杆随转杆一起顺时针转动，并带动所述的随动杆向下移，所述的动触头段一同绕所述的隔离开关主体支架逆时针转动向下移动；此时固定在所述绳索固定环上的绳索在所述转杆上顺时针缠绕，绳索通过定滑轮拉动所述保护套杆及设置在保护套杆首端的静触头保护套，克服弹簧的弹力，所述的保护套杆绕所述的铰链逆时针转动，静触头保护套离开所述的静触头，之后所述动触头段的首端下移到位，与静触头契合。

3.按照权利要求1所述的压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，其特征是当所述的操作手柄绕转轴逆时针转动时，所述的摆杆随转杆一起逆时针转动，并带动所述的随动杆向上移，所述的动触头段一同绕所述的隔离开关主体支架顺时针转动向上移动；此时固定在所述绳索固定环上的绳索在所述转杆上释放松开，所述的保护套杆在弹簧复位力的作用下，将保护套杆向上举起，所述的保护套杆绕所述的铰链顺时针转动，设置在保护套杆首端的静触头保护套下降，正好覆盖在对应的静触头上，对所述的静触头进行绝缘保护。

4.按照权利要求1所述的压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，其特征是所述的定滑轮经一个滑轮轴销固定在所述的滑轮支架上。

5.按照权利要求1所述的压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，其特征是分别位于所述隔离开关主体支架、前支架以及导绳板上的第一、第二和第三导绳孔，以及所述定滑轮的纵向轴线，位于同一个纵向平面中，与所述绳索固定环所在的纵向平面相重合。

6.按照权利要求1所述的压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，其特征是所述的静触头保护套、静触头以及所述动触头段首端的纵向轴线，位于同一个纵向平面中。

7.按照权利要求1所述的压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，其特征是所述的动触头段、静触头、静触头保护套、保护套杆、前支架、绳索、定滑轮以及绳索固定环设置在同一纵向平面中。

8.按照权利要求1所述的压缩弹簧复位式断路器绝缘自动保护装置，其特征是所述的绝缘自动保护装置可以单个或多联设置，实现单个或多联静触头的自复位绝缘保护。