CN105047489B - 断路器断口传动装置和使用该断口传动装置的断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种断路器断口传动装置和使用该断口传动装置的断路器，断路器断口传动装置包括传动拐臂，传动拐臂具有固定铰接点，传动拐臂上具有第一动力输出点，传动拐臂上设有活动铰接点，传动拐臂上于活动铰接点处铰接装配有中间传动杆，中间传动杆上具有动力点和阻力点，中间传动杆的动力点上铰接有转动施力杆，转动施力杆用于在传动拐臂带着中间传动杆绕固定铰接点转动时向中间传动杆施加迫使其以与传动拐臂转动方向相反的方向绕活动铰接点转动的作用力，中间传动杆的阻力点为与所述第一动力输出点同步动作、用于与断路器断口单元的两断口中第二断口的动触头杆传动连接的第二动力输出点。上述断口传动装置结构简单，操作简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种断路器断口传动装置和使用该断口传动装置的断路器。
背景技术
高电压等级的断路器产品中，由于断路器的分合闸操作会引起操作过电压，造成对输电线路和电力设备的损坏，为了抑制操作过电压，断路器通常采用并联电阻的方法，即通过提前投入与主断口并联的电阻单元来抑制操作过电压的产生，电阻单元的提前投入是依照与主断口并联的电阻断口的提前闭合实现的。现有的断路器中的单个断口单元如图1所示，包括并联布置的主断口100和电阻断口200，主断口100包括主动触头杆101和主静触头杆102，而电阻断口200则包括电阻动触头杆201和电阻静触头杆202，其中，主动触头杆101和电阻动触头杆201并行布置，断路器进行分合闸操作时，通过操动机构驱动主动触头杆101、电阻动触头杆201移动以对应与主静触头102、电阻静触头202接触联通，保证主断口、电阻断口闭合，需要注意的是，为保证电阻断口的正常工作，需要保证电阻断口200先于主断口100闭合。
在公开号为CN101587795A的中国发明专利申请公布说明书中公开了一种断路器，该断路器具有断口单元，断口单元包括并联布置的主断口和电阻断口，断路器还包括操动机构及电阻断口传动系统、主断口传动系统，该断路器中的操动机构包括与主断口传动系统传动连接的主断口操动机构，主断口传动系统通过接收由主断口操动机构产生的操作功驱动主断口进行分合闸操作，电阻断口传动系统通过接收由电阻断口操动机构产生的操作功驱动电阻断口进行相应的分合闸操作。主断口传动系统和电阻断口传动系统的结构基本相同，均包括传动拐臂，传动拐臂上具有接收相应操动机构产生的操作功的动力输入点和通过相应传动杆驱动对应断口的动触头杆动作的动力输出点。
由于主断口中的主动触头杆和电阻断口中的电阻动触头杆并行布置，且需要在断路器进行合闸操作时，电阻断口先于主断口闭合，所以需要在使主动触头杆及电阻动触头杆同步动作的同时，使电阻断口的开度小于主断口的开度。保证主动触头杆和电阻动触头杆的动作是为了便于设计电阻断口及主断口的开度，否则的话，如果主动触头杆和电阻动触头杆的动作不同步的话，很难根据主动触头杆和电阻动触头杆的动作幅度设计合适的电阻断口及主断口开度，如果电阻断口开度过小的话，会降低电阻断口的绝缘裕度，而电阻断口过大的话，又容易造成电阻断口后于主断口闭合，而如果主断口开度过大的话，会加长断路器灭弧室的长度，增加制造成本，而减小主断口开度的话，又容易造成主断口先于电阻断口闭合，影响断口单元的正常工作。因此，在实际设计制造时，多是使主动触头杆和电阻动触头杆同步动作，并据此对应设计电阻断口的开度和主断口的开度，保证电阻断口先于主断口闭合。这样一来，如上述发明专利所给出的断路器中采用两套操动机构驱动主动触头杆、电阻动触头杆同步动作，一方面传动结构较为复杂，另一方面，主断口和电阻断口的同步性较差，很难实现两者的同步动作，影响断口单元的正常工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种断路器断口传动装置，以解决现有技术中的断路器采用两套操动机构实现主断口的主动触头杆及电阻断口的电阻动触头杆的同步动作导致整体传动机构复杂、主动触头杆与电阻动触头杆同步性差的技术问题；同时本发明还提供了使用该断口传动装置的断路器。
本发明所提供的断路器断口传动装置的技术方案是：断路器断口传动装置，包括用于与断路器操动机构传动连接以驱动断路器断口单元中的断口进行分、合闸操作的传动拐臂，传动拐臂具有用于铰接在断路器固定机架上的固定铰接点，传动拐臂上具有用于与断路器断口单元的两断口中的第一断口的动触头杆传动连接的第一动力输出点，传动拐臂上于第一动力输出点和固定铰接点之间设有活动铰接点，传动拐臂上于活动铰接点处铰接装配有中间传动杆，中间传动杆为绕活动铰接点转动的杠杆结构，杠杆结构的中间传动杆上具有沿其轴向分布于活动铰接点两侧的动力点和阻力点，中间传动杆的动力点上铰接有转动施力杆，转动施力杆用于在传动拐臂带着中间传动杆绕固定铰接点转动时向中间传动杆施加迫使其以与传动拐臂转动方向相反的方向绕活动铰接点转动的作用力，转动施力杆的一端铰接在中间传动杆的动力点上、另一端用于铰接在断路器固定机架上，中间传动杆的阻力点为与所述第一动力输出点同步动作、用于与断路器断口单元的两断口中第二断口的动触头杆传动连接的第二动力输出点。
所述的第一动力输出点、活动铰接点及固定铰接点在传动拐臂上共直线布置。
所述的第一动力输出点上铰接有第一传动杆，第一传动杆的一端铰接在所述第一动力输出点上、另一端为用于与所述断路器断口单元的两断口中的第一断口的动触头杆铰接以驱动相应动触头杆动作的动力输出端；所述的第二动力输出点上铰接有第二传动杆，第二传动杆的一端铰接在所述第二动力输出点上、另一端为用于与所述断路器断口单元的两断口中的第二断口的动触头杆铰接以驱动相应动触头杆动作的动力输出端。
所述的断口传动装置还包括导向方向沿所述断路器断口单元的两断口中第一断口的动触头杆轴向延伸的对第一断口的动触头杆进行移动导向的导向筒。
本发明所提供的使用上述断口传动装置的断路器的技术方案是：断路器，包括固定机架，固定机架上设有具有断口单元，断口单元的两断口为动触头杆并行布置的主断口和电阻断口，主断口和电阻断口中的其中一个断口为第一断口、另一个为第二断口，断路器还包括操动机构，操动机构通过断口传动装置驱动两断口的两动触头杆同步动作，断口传动装置包括传动拐臂，传动拐臂具有铰接在所述固定机架上的固定铰接点，传动拐臂上具有与第一断口的动触头杆传动连接的第一动力输出点，传动拐臂上于第一动力输出点和固定铰接点之间设有活动铰接点，传动拐臂上于活动铰接点处铰接装配有中间传动杆，中间传动杆为绕活动铰接点转动的杠杆结构，杠杆结构的中间传动杆上具有沿其轴向分布于活动铰接点两侧的动力点和阻力点，中间传动杆的动力点上铰接有转动施力杆，转动施力杆用于在传动拐臂带着中间传动杆绕固定铰接点转动时向中间传动杆施加迫使其以与传动拐臂转动方向相反的方向绕活动铰接点转动的作用力，转动施力杆的一端铰接在中间传动杆的动力点上、另一端铰接在所述固定机架上，中间传动杆的阻力点为与所述第一动力输出点同步动作、与所述第二断口的动触头杆传动连接的第二动力输出点。
所述的第一动力输出点、活动铰接点及固定铰接点在传动拐臂上共直线布置。
所述的第一动力输出点上铰接有第一传动杆，第一传动杆的一端铰接在所述第一动力输出点上、另一端为与所述第一断口的动触头杆铰接以驱动相应动触头杆沿该动触头杆延伸方向动作；所述第二动力输出点上铰接有第二传动杆，第二传动杆的一端铰接在所述第二动力输出点上、另一端与所述第二断口的动触头杆铰接以驱动相应动触头杆沿该动触头杆延伸方向动作。
所述的断口单元及断口传动装置相应的分别对称布置有两个，操动机构包括动力单元，动力单元通过并行布置的两绝缘连杆驱动两断口传动装置中的传动拐臂绕相应的固定铰接点同步反向转动。
所述的断口传动装置还包括导向方向沿第一断口的动触头杆轴向延伸的对第一断口的动触头杆进行移动导向的导向筒。
本发明的有益效果是：本发明所提供的断路器在使用时，操动机构通过断口传动装置驱动第一、第二断口的动触头杆的同步移动，使用时，由传动拐臂的第一动力输出点驱动第一断口的动触头杆移动，由作为第二动力输出点的中间传动杆的阻力点驱动第二断口的动触头杆移动，由于活动铰接点位于第一动力输出点和固定铰接点之间，在传动拐臂绕固定铰接点转动时，活动铰接点的转动幅度小于第一动力输出点的转动幅度，所以通过转动施力杆在中间传动杆随传动拐臂转动时向转动施力杆施加迫使其以与传动拐臂转动方向相反的方向绕活动铰接点转动的作用力，这样一来，使得中间传动杆的阻力点在与中间传动杆跟随传动拐臂绕固定铰接点转动的同时，中间传动杆的阻力点还以与传动拐臂绕固定铰接点转动方向相同的方向绕活动铰接点转动，使得中间传动杆的阻力点的运动为传动拐臂转动及中间传动杆转动的复合运动，进而使得中间传动杆的阻力点的移动幅度与第一动力输出点的移动幅度相同，实现对两断口的动触头杆的同步驱动，实现对两断口的同步分合闸操作，便于据此布置电阻断口的开度，准确保证电阻断口先于主断口闭合的断路器特性要求。且本发明所提供的断口传动装置的结构简单，操作简单方便，可靠性高，分合闸效率高。
进一步的，第一动力输出点、活动铰接点及固定铰接点在传动拐臂上共直线布置，便于具体设计、制造中间传动杆及施力传动杆以实现第一、第二动力输出点移动幅度相同。
进一步的，第一动力输出点通过第一传动杆驱动第一断口的动触头杆沿其自身延伸方向移动，第二动力输出点则通过第二传动杆驱动第二断口的动触头杆沿其自身延伸方向移动，相应动力输出点到相应断口的动触头杆之间的传动连接结构较为简单，设计、制造均较为方便。
进一步的，断口单元对称布置有两个，使得断口器形成双断口断路器，并且由操动机构中的动力单元通过并行布置的两绝缘连杆驱动两断口传动装置中的传动拐臂同步反向转动，实现对双断口断路器中两断口单元的同步操作，实现双断口断路器良好的同期性。
附图说明
图1 为现有技术中断路器断口单元结构示意图；
图2是本发明所提供的断路器的一种实施例的结构示意图；
图3是图2所示断路器的结构简图；
图1、图2中箭头所示为断路器分合闸操作时各部件移动方向。
具体实施方式
如图2至图3所示，一种断路器的实施例，该实施例中的断路器包括固定机架（图中未显示），固定机架上设有对称布置的两个断口单元的双断口断路器，两断口单元左右间隔对称布置，各断口单元分别具有两个并行布置的断口，两断口为沿上下方向间隔布置的主断口M和电阻断口N，此处的主断口M为第一断口，而电阻断口N则为第二断口，其中，第一断口包括主动触头杆10，第二断口则包括与主动触头杆10并行布置的电阻动触头杆6。
本实施例中，两个断口单元由操动机构通过断口传动装置驱动进行分合闸操作，具体来说，本实施例中的断口传动装置对应间隔对称布置有两套，两套断口传动装置的结构基本相同且设置于两断口单元的内侧，且两断口传动装置与各自对应侧的断口单元的断口中的动触头杆传动连接。
每套断口传动装置分别包括传动拐臂3，传动拐臂3具有铰接在所述固定机架上的固定铰接点31，传动拐臂上具有与第一断口即主断口M的主动触头杆10传动连接的第一动力输出点32，该第一动力输出点32上铰接有第一传动杆7，第一传动杆7的一端铰接在所述第一动力输出点32上、另一端为与所述第一断口的主动触头杆10铰接以驱动相应的主动触头杆10沿该主动触头杆10延伸方向动作。在传动拐臂3上于第一动力输出点32和固定铰接点31之间设有活动铰接点33，本实施例中的第一动力输出点32、活动铰接点33及固定铰接点31在传动拐臂3上共直线布置，传动拐臂3上于活动铰接点处铰接装配有中间传动杆4，中间传动杆4为绕活动铰接点转动的杠杆结构，杠杆结构的中间传动杆4上具有沿其轴向分布于活动铰接点两侧的动力点41和阻力点，中间传动杆4的动力点41上铰接有转动施力杆8，转动施力杆8用于在传动拐臂3带着中间传动杆4绕固定铰接点31转动时向中间传动杆4施加迫使其以与传动拐臂转动方向相反的方向绕活动铰接点33转动的作用力，转动施力杆8的一端铰接在中间传动杆4的动力点41上、另一端铰接在所述固定机架上，中间传动杆4的阻力点为与所述第一动力输出点32同步动作、与所述第二断口即电阻断口N的电阻动触头杆6传动连接的第二动力输出点42，所述第二动力输出点42上铰接有第二传动杆5，第二传动杆5的一端铰接在所述第二动力输出点42上、另一端与所述第二断口的电阻动触头杆6铰接以驱动相应电阻动触头杆6沿该动触头杆延伸方向动作。
在本实施例中，在传动拐臂3绕固定铰接点转动时，第一动力输出点32和活动铰接点33一同绕固定铰接点31转动，且活动铰接点33由于比第一动力输出点32更靠近固定铰接点31，活动铰接点33的移动幅度要小于第一动力输出点32的移动幅度，如果中间传动杆与传动拐臂固定装配的话，中间传动杆4上的第二动力输出点42的转动幅度就要小于第一动力输出点32的移动幅度，无法有效实现主动触头杆10和电阻动触头杆6的同步动作，因此，为保证第一、第二动力输出点的移动幅度基本相同，本实施例中使，使中间传动杆4通过活动铰接点33与传动拐臂3转动装配，并通过转动施力杆8通过动力点41向中间传动杆4施加迫使中间传动杆4绕活动铰接点33以与传动拐臂转动的方向相反的方向转动，增加第二动力输出点42的移动量，此时，第二动力输出点42的移动幅度是传动拐臂3转动和中间传动杆4转动的合成。
作为进一步优化，在固定机架上固设有与主动触头杆6导向移动套设配合的导向筒9，导向筒9的作用在于保证主动触头杆水平运动。
作为进一步优化，为了保证两个断口单元之间的同步，所述操动机构包括一个动力单元1以及分别传动连接在动力单元1的动力输出端和两个传动拐臂的动力输入点之间的绝缘连杆2，即两个传动装置共用一个动力单元1。
在此以右侧断口传动装置驱动右侧断口单元中两断口的相应动触头杆向右移动进行合闸操作为例介绍断口传动装置中各部件工作，在相应绝缘连杆2在动力单元1的驱动下向上移动，右侧的传动拐臂3顺时针绕固定铰接点31转动，传动拐臂3上的第一动力输出点32通过第一传动杆7驱动主动触头杆10向右移动，同时，中间传动杆4随传动拐臂3一同绕固定铰接点31顺时针转动，此时，在转动施力杆8的作用下，中间传动杆4绕活动铰接点33逆时针转动，中间传动杆4上的第二动力输出点42向右转动，第二动力输出点通过第二传动杆5向右驱动电阻动触头杆6向右移动，由于通过转动施力杆驱动中间传动杆的转动加成，使得第二动力输出点42与第二动力输出点32同步动作且转动幅度相同，可实现通过两传动杆驱动两动触头杆同步动作，在据此设计开口较小的电阻断口后，可有效保证电阻断口先于主断口闭合，断路器合闸特性要求。
本实施例所提供的断路器在具体使用时，当动力单元1对两个绝缘连杆2施加向上的作用力时，左侧的传动拐臂左旋，使左侧的断口单元的主动触头杆和电阻动触头杆左移，进而实现左侧断口单元中主断口和电阻断口的合闸；与此同时，右侧的传动拐臂右旋，使右侧断口单元的主动触头杆和电阻动触头杆右移，进而实现右侧断口单元的主断口和电阻断口的同步合闸。而当操动机构对两个绝缘连杆施加向下的作用力时，左侧的主断口和电阻断口同步分闸，右侧的主断口和电阻断口分闸。整个分合闸过程，传动装置将操动机构的竖直运动转换成水平运动。
本实施例中，主断口为与第一动力输出点对应的第一断口，而电阻断口为与第二动力输出点对应的第二断口，在其他实施例中，也可以使电阻断口为与第一动力输出点对应的第一断口，则将主断口设置成与第二动力输出点对应的第二断口。
本实施例中，固定铰接点、活动铰接点以及第一动力输出点在传动拐臂上共直线布置，在其他实施例中，也可以根据实际需要使三者相对错开布置，只要使活动铰接点位于固定铰接点和第一动力输出点之间，且保证转动施力杆向中间传动杆施加迫使中间传动杆以与传动拐臂转动方向相反的方向转动的作用力，并使得第一动力输出点和第二动力输出点同步动作、且两者移动幅度相同即可。
本实施例中，断路器中具有两个对称布置的断口单元，在其他实施例中，也可以根据实际需要具有单个断口单元。
本实施例中，主断口的主动触头杆和电阻动触头杆并行布置且均沿各自的轴向由相应的传动杆分别驱动沿左右方向往复移动，可根据实际需要设置相同的导向结构，业额可以直接采用现有技术中的导向结构。
本发明的断路器断口传动装置的实施例，该实施例中断口传动装置的结构与上述断路器实施例中的断口传动装置的结构相同，在此不在赘述。
Claims (9)
1.断路器断口传动装置，包括用于与断路器操动机构传动连接以驱动断路器断口单元中的断口进行分、合闸操作的传动拐臂，传动拐臂具有用于铰接在断路器固定机架上的固定铰接点，其特征在于：传动拐臂上具有用于与断路器断口单元的两断口中的第一断口的动触头杆传动连接的第一动力输出点，传动拐臂上于第一动力输出点和固定铰接点之间设有活动铰接点，传动拐臂上于活动铰接点处铰接装配有中间传动杆，中间传动杆为绕活动铰接点转动的杠杆结构，杠杆结构的中间传动杆上具有沿其轴向分布于活动铰接点两侧的动力点和阻力点，中间传动杆的动力点上铰接有转动施力杆，转动施力杆用于在传动拐臂带着中间传动杆绕固定铰接点转动时向中间传动杆施加迫使其以与传动拐臂转动方向相反的方向绕活动铰接点转动的作用力，转动施力杆的一端铰接在中间传动杆的动力点上、另一端用于铰接在断路器固定机架上，中间传动杆的阻力点为与所述第一动力输出点同步动作、用于与断路器断口单元的两断口中第二断口的动触头杆传动连接的第二动力输出点。
2.根据权利要求1所述的断路器断口传动装置，其特征在于：所述的第一动力输出点、活动铰接点及固定铰接点在传动拐臂上共直线布置。
3.根据权利要求1或2所述的断路器断口传动装置，其特征在于：所述的第一动力输出点上铰接有第一传动杆，第一传动杆的一端铰接在所述第一动力输出点上、另一端为用于与所述断路器断口单元的两断口中的第一断口的动触头杆铰接以驱动相应动触头杆动作的动力输出端；所述的第二动力输出点上铰接有第二传动杆，第二传动杆的一端铰接在所述第二动力输出点上、另一端为用于与所述断路器断口单元的两断口中的第二断口的动触头杆铰接以驱动相应动触头杆动作的动力输出端。
4.根据权利要求1或2所述的断路器断口传动装置，其特征在于：所述的断口传动装置还包括导向方向沿所述断路器断口单元的两断口中第一断口的动触头杆轴向延伸的对第一断口的动触头杆进行移动导向的导向筒。
5.断路器，包括固定机架，固定机架上设有断口单元，断口单元的两断口为动触头杆并行布置的主断口和电阻断口，主断口和电阻断口中的其中一个断口为第一断口、另一个为第二断口，断路器还包括操动机构，操动机构通过断口传动装置驱动两断口的两动触头杆同步动作，断口传动装置包括传动拐臂，传动拐臂具有铰接在所述固定机架上的固定铰接点，其特征在于：传动拐臂上具有与第一断口的动触头杆传动连接的第一动力输出点，传动拐臂上于第一动力输出点和固定铰接点之间设有活动铰接点，传动拐臂上于活动铰接点处铰接装配有中间传动杆，中间传动杆为绕活动铰接点转动的杠杆结构，杠杆结构的中间传动杆上具有沿其轴向分布于活动铰接点两侧的动力点和阻力点，中间传动杆的动力点上铰接有转动施力杆，转动施力杆用于在传动拐臂带着中间传动杆绕固定铰接点转动时向中间传动杆施加迫使其以与传动拐臂转动方向相反的方向绕活动铰接点转动的作用力，转动施力杆的一端铰接在中间传动杆的动力点上、另一端铰接在所述固定机架上，中间传动杆的阻力点为与所述第一动力输出点同步动作、与所述第二断口的动触头杆传动连接的第二动力输出点。
6.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述的第一动力输出点、活动铰接点及固定铰接点在传动拐臂上共直线布置。
7.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于：所述的第一动力输出点上铰接有第一传动杆，第一传动杆的一端铰接在所述第一动力输出点上、另一端为与所述第一断口的动触头杆铰接以驱动相应动触头杆沿该动触头杆延伸方向动作；所述第二动力输出点上铰接有第二传动杆，第二传动杆的一端铰接在所述第二动力输出点上、另一端与所述第二断口的动触头杆铰接以驱动相应动触头杆沿该动触头杆延伸方向动作。
8.根据权利要求5或6或7所述的断路器，其特征在于：所述的断口单元及断口传动装置相应地分别对称布置有两个，操动机构包括动力单元，动力单元通过并行布置的两绝缘连杆驱动两断口传动装置中的传动拐臂绕相应的固定铰接点同步反向转动。
9.根据权利要求5或6或7所述的断路器，其特征在于：所述的断口传动装置还包括导向方向沿第一断口的动触头杆轴向延伸的对第一断口的动触头杆进行移动导向的导向筒。
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