CN104952665B - 一种散热户外真空断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种散热户外真空断路器，其包括壳体、固封极柱、分闸手柄、合闸手柄、分合闸指针、传动齿条轴、永磁机构、分闸拉簧、合闸线圈和限位线圈、密封盒、密封圈、合闸转轴、输入齿轮、输出齿轮、发条驱动轴、主动齿轮、发条、发条支架、棘轮、棘爪以及分闸半轴；本发明采用发条结构储能，极大节省空间、简化传动系统、结构紧凑、使得发条所有弹性长度都得到利用，储能分布合理；增加分闸拉簧实现传动齿条轴柔性停止，防止由于传动齿条轴运动引起振动，提高使用寿命；增加密封盒和干燥剂使得本发明更适合潮湿地区，使用寿命长，干燥剂更换方便；本发明不改变原有箱体尺寸、不增加能耗、操作方便灵活，适合大规模推广。

Description

一种散热户外真空断路器

技术领域

本发明涉及真空断路器技术领域，特别是涉及一种散热户外真空断路器。

背景技术

户外高压真空断路器或重合器的主体结构包括操纵箱和设置于操纵箱上部的三相全密封固封极柱，固封极柱内上部封装真空灭弧室，真空灭弧室的下开关触点经穿过固封极柱下部空间的绝缘拉杆与操纵箱传动机构驱动轴拐臂联接，真空灭弧室上静触点连接固封极柱的上接线端子板。下开关触点经导电软连接与下出线端子板导电联接，其导电回路是上接线端子板经真空灭弧室的导电触头、软连接，连接下出线端子板。当由内阻较大的导电软连接承受大工作电流时，其产生的热量会导致固封极柱内温升速度及温升值超越上限技术指标要求，无法在额定电流工作环境中正常工作。

另外户外高压真空断路器长期暴露在室外，在阴雨季节中，空气中的湿气很容易进入断路器中，并慢慢堆积，形成水滴，使断路器短路，影响断路器正常工作和使用寿命。

目前双机构真空断路器，一般采用拉簧储能，通过止子和掣子拉长，通过半轴、压轮以及拐臂释放能力，结构复杂、生产成本高并且制造复杂。例如中国专利号“ZL201420202288.6”的“真空断路器”、中国专利号“ZL201410269085.3”的“户外高压真空断路器合、分闸一体化机构”以及宁波格利特电气科技有限公司真空断路器型号：ZW32YC-12-630公开了储能结构为拉簧结构，其传动系统复杂，而且占据大量空间，拉簧整个弹性长度不能有效利用。

发明内容

针对上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在永磁机构失电及一次线路带电条件下进行手动快速合闸操作、适合潮湿环境以及散热效率高的散热户外真空断路器。

本发明采用如下技术方案：

本发明包括壳体、设置在壳体上端的固封极柱、设置在壳体外部一侧的分闸手柄、设置在壳体外部一侧的合闸手柄、设置在壳体外侧的分合闸指针、设置在壳体内的传动齿条轴、通过联板铰连在传动齿条轴上的永磁机构、一端通过连接轴铰连在传动齿条轴上的分闸拉簧、设置在壳体内侧壁上且与传动齿条轴相对应的缓冲块、设置在缓冲块与传动齿条轴右端之间的缓冲簧、设置在传动齿条轴左侧的合闸线圈和限位线圈、设置在壳体下端口且装有干燥剂的密封盒、设置在密封盒与壳体下端口之间的密封圈、竖直设置在壳体外侧的竖散热片、与合闸手柄连接的合闸转轴、套装在合闸转轴上的输入齿轮、与输入齿轮啮合的输出齿轮、和输出齿轮的内孔通过键连接的发条驱动轴、与发条驱动轴通过键连接的主动齿轮、套装在发条驱动轴上的发条、设置在壳体内且与发条连接的发条支架、套装在发条驱动轴上且与发条驱动轴外圆通过键连接的棘轮、与棘轮对应设置的棘爪以及设置在壳体内且由分闸手柄带动转动的分闸半轴；所述分闸手柄、合闸手柄和分合闸指针依次设置在壳体外部一侧；棘爪与分闸半轴相对应；所述相邻的竖散热片之间形成竖直散热通道；分闸拉簧对称设置在传动齿条轴两侧；在发条驱动轴的齿条上设置有与主动齿轮啮合的齿条，所述缓冲簧的弹力小于发条的弹力。

进一步，在所述壳体内还设置有分闸轴、导向轴、滑动齿条、带动分闸半轴转动的半轴齿轮以及限位块；所述分闸手柄套装在分闸轴上并和分闸轴通过键连接；在分闸轴上安装有限位键I、限位键II以及分闸齿轮；所述半轴齿轮和分闸半轴共轴，所述限位键I和限位键II分别与限位块相对应，沿水平方向在所述滑动齿条上设置有滑道槽；所述导向轴为两个，所述导向轴均设置在滑道槽内，导向轴的外圆和滑道槽间隙配合，所述滑动齿条左侧的齿和半轴齿轮啮合，所述滑动齿条右侧的齿和分闸齿轮啮合。

进一步，所述在棘爪两端的下方分别与壳体连接有棘爪限位拉簧,所述棘爪限位拉簧弹簧力小于发条的弹力。

本发明有益效果如下：

本发明通过采用发条结构储能，极大节省空间、简化传动系统、结构紧凑、使得发条所有弹性长度都得到利用，储能分布合理；增加分闸拉簧、缓冲簧以及缓冲块，实现传动齿条轴柔性停止，防止由于传动齿条轴运动引起振动，提高使用寿命；增加密封盒和干燥剂使得本发明更适合潮湿地区，使用寿命长，干燥剂更换方便；增加竖散热片，形成竖直方向散热通道，形成空气对流，具有更好的散热效果，本发明不改变原有箱体尺寸、不增加能耗、操作方便灵活，适合大规模推广。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图；

图2 是本发明发条的结构示意图；

图3 是本发明合闸手柄的结构示意图；

图4 是本发明分闸半轴的结构示意图。

附图中：1、壳体；2、分闸手柄；3、合闸手柄；4、永磁机构；5、传动齿条轴；6、缓冲块；7、缓冲簧；8、分闸拉簧；9、合闸线圈；10、棘爪；11、发条支架；12、主动齿轮；13、输出齿轮；14、输入齿轮；15、棘轮；16、合闸转轴；17、发条驱动轴；18、分闸半轴；19、密封盒；20、密封圈；21、干燥剂；22、竖散热片；23、固封极柱；24、分合闸指针；25、联板；26、连接轴；27、限位线圈；28、发条；29、棘爪限位拉簧；30、滑动齿条；31、限位块；32、限位键I；33、限位键II；34、分闸轴；35、分闸齿轮；36、滑道槽；37、导向轴；38、半轴齿轮。

具体实施方式

如图1-4所述，本发明包括壳体1、设置在壳体1上端的固封极柱23、设置在壳体1外部一侧的分闸手柄2、设置在壳体1外部一侧的合闸手柄3、设置在壳体1外侧的分合闸指针24、设置在壳体1内的传动齿条轴5、通过联板25铰连在传动齿条轴5上的永磁机构4、一端通过连接轴26铰连在传动齿条轴5上的分闸拉簧8、设置在壳体1内侧壁上且与传动齿条轴5相对应的缓冲块6、设置在缓冲块6与传动齿条轴5右端之间的缓冲簧7、设置在传动齿条轴5左侧的合闸线圈9和限位线圈27、设置在壳体1下端口且装有干燥剂21的密封盒19、设置在密封盒19与壳体1下端口之间的密封圈20、竖直设置在壳体1外侧的竖散热片22、与合闸手柄3连接的合闸转轴16、套装在合闸转轴16上的输入齿轮14、与输入齿轮14啮合的输出齿轮13、和输出齿轮13的内孔通过键连接的发条驱动轴17、与发条驱动轴17通过键连接的主动齿轮12、套装在发条驱动轴17上的发条28、设置在壳体1内且与发条28连接的发条支架11、套装在发条驱动轴17上且与发条驱动轴17外圆通过键连接的棘轮15、与棘轮15对应设置的棘爪10以及设置在壳体1内且由分闸手柄2带动转动的分闸半轴18；分闸手柄2、合闸手柄3和分合闸指针24依次设置在壳体1外部一侧；棘爪10与分闸半轴18相对应；相邻的竖散热片22之间形成竖直散热通道；分闸拉簧8对称设置在传动齿条轴5两侧；在发条驱动轴17的齿条上设置有与主动齿轮12啮合的齿条。缓冲簧7的弹力小于发条28的弹力。

分闸手柄2和分闸半轴18连接方式可以为中国专利号“ZL 201420202288.6”的“真空断路器” 、中国专利号“ZL201410269085.3”的“户外高压真空断路器合、分闸一体化机构”或者宁波格利特电气科技有限公司真空断路器型号ZW32YC-12-630的连接方式。

作为优选方案，分闸手柄2和分闸半轴18可以采用如下连接方式：

在壳体1内还设置有分闸轴34、导向轴37、滑动齿条 30、带动分闸半轴18转动的半轴齿轮38以及限位块31；所述分闸手柄2套装在分闸轴34上并和分闸轴34通过键连接；在分闸轴34上安装有限位键I 32、限位键II 33以及分闸齿轮35；所述半轴齿轮38和分闸半轴18共轴；所述限位键I 32和限位键II 33分别与限位块31相对应，沿水平方向在所述滑动齿条30上设置有滑道槽36；所述导向轴37为两个，所述导向轴37均设置在滑道槽36内，导向轴37的外圆和滑道槽36间隙配合；所述滑动齿条30左侧的齿和半轴齿轮38啮合，所述滑动齿条30右侧的齿和分闸齿轮35啮合。

在棘爪10两端的下方分别与壳体1连接有棘爪限位拉簧29，棘爪限位拉簧29弹簧力小于发条28的弹力。

本发明具体工作流程：

通过合闸手柄3上下往复运动，通过输入齿轮14带动输出齿轮13转动，发条驱动轴17旋转带动发条28储蓄能量，并通过分闸半轴18控制棘爪10以防止棘轮15反转；当发条28通过发条支架11被拉紧储蓄能量后，分闸手柄2带动分闸半轴18转动。

其中限位键I 32、限位键II 33以及限位块31的作用防止滑动齿条30超程，同时保证分闸半轴18和棘爪10连接和脱开，当然也可以仅采用一个限位键；分闸手柄2依次带动分闸轴34和分闸齿轮35转动；分闸齿轮35和滑动齿条30的右侧齿啮合，滑动齿条30的滑道槽36沿着两个导向轴37水平移动，从而带动和滑动齿条30左侧齿啮合的半轴齿轮38转动，半轴齿轮38带动分闸半轴18转动。

棘爪10脱开分闸半轴18控制，发条28回弹释放能量，带动传动齿条轴5克服分闸拉簧8的保持力并同时压缩超程簧，辅助开关切换，此时永磁体机构4是否带电都能保持合闸位置，完成了合闸过程。其中，将合闸转轴16延伸到箱体外侧的合适位置，安装一个用于储能的合闸手柄3，就可方便地进行手动操作。

本发明通过增加手动合闸手柄3，使得常规永磁机构4操动的真空断路器实现了手动快速合闸，功能得以完善，满足了用户选择要求；而且能够在线路带电运行时进行手动合闸操作，能够关合断路器所能承受的极限短路电流，非常适合应用于检修不便的柱上类开关；通过分闸手柄2控制分闸半轴18，使得结构紧凑；增加分闸拉簧8、缓冲簧7以及缓冲块6，实现传动齿条轴5柔性停止，防止由于传动齿条轴5运动引起振动，提高使用寿命；增加密封盒19和干燥剂21使得本发明更适合潮湿地区，使用寿命长，干燥剂更换方便；增加竖散热片22，形成竖直方向散热通道，形成空气对流，具有更好的散热效果；通过棘爪限位拉簧29保证棘爪10的正确位置，并且棘爪限位拉簧29的弹簧力远小于发条28产生的弹力，保证断路器正常运行；本发明不改变原有箱体尺寸、不增加能耗、操作方便灵活，适合大规模推广。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种散热户外真空断路器，其特征在于：包括壳体（1）、设置在壳体（1）上端的固封极柱（23）、设置在壳体（1）外部一侧的分闸手柄（2）、设置在壳体（1）外部一侧的合闸手柄（3）、设置在壳体（1）外侧的分合闸指针（24）、设置在壳体（1）内的传动齿条轴（5）、通过联板（25）铰连在传动齿条轴（5）上的永磁机构（4）、一端通过连接轴（26）铰连在传动齿条轴（5）上的分闸拉簧（8）、设置在壳体（1）内侧壁上且与传动齿条轴（5）相对应的缓冲块（6）、设置在缓冲块（6）与传动齿条轴（5）右端之间的缓冲簧（7）、设置在传动齿条轴（5）左侧的合闸线圈（9）和限位线圈（27）、设置在壳体（1）下端口且装有干燥剂（21）的密封盒（19）、设置在密封盒（19）与壳体（1）下端口之间的密封圈（20）、竖直设置在壳体（1）外侧的竖散热片（22）、与合闸手柄（3）连接的合闸转轴（16）、套装在合闸转轴（16）上的输入齿轮（14）、与输入齿轮（14）啮合的输出齿轮（13）、和输出齿轮（13）的内孔通过键连接的发条驱动轴（17）、与发条驱动轴（17）通过键连接的主动齿轮（12）、套装在发条驱动轴（17）上的发条（28）、设置在壳体（1）内且与发条（28）连接的发条支架（11）、套装在发条驱动轴（17）上且与发条驱动轴（17）外圆通过键连接的棘轮（15）、与棘轮（15）对应设置的棘爪（10）以及设置在壳体（1）内且由分闸手柄（2）带动转动的分闸半轴（18）；所述分闸手柄（2）、合闸手柄（3）和分合闸指针（24）依次设置在壳体（1）外部一侧；棘爪（10）与分闸半轴（18）相对应；相邻的竖散热片（22）之间形成竖直散热通道；分闸拉簧（8）对称设置在传动齿条轴（5）两侧；在发条驱动轴（17）的齿条上设置有与主动齿轮（12）啮合的齿条；所述缓冲簧（7）的弹力小于发条（28）的弹力。

2.根据权利要求1所述的一种散热户外真空断路器，其特征在于： 在壳体（1）内还设置有分闸轴（34）、导向轴（37）、滑动齿条 （30）、带动分闸半轴（18）转动的半轴齿轮（38）以及限位块（31）；所述分闸手柄（2）套装在分闸轴（34）上并和分闸轴（34）通过键连接；在分闸轴（34）上安装有限位键I （32）、限位键II （33）以及分闸齿轮（35）；所述半轴齿轮（38）和分闸半轴（18）共轴；

所述限位键I （32）和限位键II （33）分别与限位块（31）相对应，沿水平方向在所述滑动齿条（30）上设置有 滑道槽（36）；所述导向轴（37）为两个，所述导向轴（37）均设置在滑道槽（36）内，导向轴（37）的外圆和滑道槽（36）间隙配合；

所述滑动齿条（30）左侧的齿和半轴齿轮（38）啮合，所述滑动齿条（30）右侧的齿和分闸齿轮（35）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种散热户外真空断路器，其特征在于：在棘爪（10）两端的下方分别与壳体（1）连接有棘爪限位拉簧（29）,所述棘爪限位拉簧（29）弹簧力小于发条（28）的弹力。