CN106653470B - 一种高稳定性的高压真空断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高稳定性的高压真空断路器，操作机构置于箱体内，主轴与操作机构的动力输出端连接，主轴的两端和中段分别与三条主轴拐臂的一端连接，三条主轴拐臂的另一端分别与三条连杆的一端旋转连接，三条连杆的另一端分别与三条连杆拐臂的一端旋转连接，三条连杆拐臂的另一端分别与箱体的内壁旋转连接，三条连杆分别位于操作机构的周围，三条绝缘拉杆的一端分别安装于三条连杆上靠近连杆拐臂的位置，三条绝缘拉杆的另一端分别与三个动触头连接。本发明利用主轴拐臂、连杆和连杆拐臂共同构成的多关节连接结构，便于改变力传递结构的方向，大大提高了断路器动作的稳定性和可靠性，同时在很大程度上简化了结构、减小了体积，便于应用。

Description

一种高稳定性的高压真空断路器

技术领域

本发明涉及一种用于高压配电系统保护的真空断路器，尤其涉及一种高稳定性的高压真空断路器。

背景技术

六氟化硫气体是《京都协议书》指定的六种温室效应气体中最强的一种，其地球温暖化系数是二氧化碳的23900倍，其在大气中的存在寿命可长达3200年，所以六氟化硫断路器越来越不被应用，而真空断路器则成为发展重点。真空断路器具有环境友好、产品可靠性高、维护工作量小、无火灾爆炸危险、产品技术性能高等优点，目前已经是主流产品。但是现有的真空断路器还多存在装配工艺难度高以及整体体积较大的缺点，其结构急需优化。

传统的高压真空断路器，包括三个真空断路器主体和相应的操作机构；各真空断路器主体包括真空灭弧室、位于真空灭弧室中的动触头与静触头、与动触头相连的绝缘拉杆；绝缘拉杆的底端与操作机构相连；在工作时，绝缘拉杆在操作机构的带动下在竖直方向上移动进而带动静触头接触或分离。绝缘拉杆如果动作剧烈，会使得动、静触头之间发生剧烈的碰撞，造成动静触头受损，进而缩短真空灭弧室的使用寿命。所以，传统的高压真空断路器存在结构不合理、体积大、可靠性不高等缺点。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高稳定性的高压真空断路器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种高稳定性的高压真空断路器，包括用作安装基础的箱体、用于提供旋转动力的操作机构和分别与三个动触头连接的三条绝缘拉杆，还包括主轴、主轴拐臂、连杆和连杆拐臂，所述操作机构置于所述箱体内，所述主轴与所述操作机构的动力输出端连接并能够被所述操作机构驱动旋转，所述主轴的两端和中段分别与三条所述主轴拐臂的一端连接，三条所述主轴拐臂的另一端分别与三条所述连杆的一端旋转连接，三条所述连杆的另一端分别与三条所述连杆拐臂的一端旋转连接，三条所述连杆拐臂的另一端分别与所述箱体的内壁旋转连接，三条所述连杆分别位于所述操作机构的周围，三条所述绝缘拉杆的一端分别安装于三条所述连杆上靠近所述连杆拐臂的位置，三条所述绝缘拉杆的另一端与三个所述动触头连接。

上述结构中，一条主轴被操作机构驱动小角度(一般在90°内)旋转，同步带动三条主轴拐臂旋转，在三条连杆拐臂的其中一端位置不变的前提下，三条主轴拐臂的旋转运动带动三条连杆和三条绝缘拉杆作上下移动(本发明中在被驱动时仅作向上移动，向下移动则通过拉簧的复位拉力实现，拉簧结构见下文)，三条绝缘拉杆带动三个动触头上下移动，从而实现三个动触头与三个静触头之间的接触和分离，进而实现断路器的三相电源的闭合和断开；主轴拐臂、连杆和连杆拐臂共同构成的多关节连接结构是本重点，其在完成将旋转动力转换为直线动力的功能的前提下，便于改变力传递结构的方向，使各部件便于整合在一个箱体内。

作为优选，所述主轴拐臂的一端套装于所述主轴上并不能相对于主轴转动，具体可通过内外齿配合实现同步旋转功能。

为了便于加工和应用，所述连杆包括两条平行的连杆钢板，两条所述连杆钢板之间通过连杆销轴和套装于所述连杆销轴上的连杆隔套固定，两条所述连杆钢板的两端分别设有用于旋转连接的连杆通孔；所述连杆拐臂包括两条平行的拐臂钢板，两条所述拐臂钢板之间通过拐臂销轴和套装于所述拐臂销轴上的拐臂隔套固定，两条所述拐臂钢板的两端分别设有用于旋转连接的拐臂通孔。

为了便于安装绝缘拉杆，两条所述连杆钢板之间靠近所述连杆拐臂的位置安装有拉杆连接件，所述绝缘拉杆的一端与所述拉杆连接件连接。

为了便于调节绝缘拉杆的相对位置，提高长短控制距离的适应能力，所述绝缘拉杆上靠近所述拉杆连接件的一段为螺杆，该螺杆穿过所述拉杆连接件的通孔并通过螺母与所述拉杆连接件固定连接。

作为优选，所述连杆的中段与用于分闸的拉簧的一端连接，所述拉簧的另一端与所述箱体的内壁连接。这样便可以利用拉簧的复位拉力使连杆带动绝缘拉杆和动触头向下移动实现无能耗分闸目的。

进一步，为了缓冲主轴旋转的冲击力，所述主轴上位于靠近两端的主轴拐臂内侧的位置分别与两个缓冲拐臂的一端连接，两个所述缓冲拐臂的另一端分别与两个油杯连接，两个所述油杯分别安装于所述箱体的内壁上。

具体地，所述操作机构通过三个安装于所述箱体上的安装板固定安装于所述箱体的内壁，三个所述安装板分别位于所述操作机构的两侧和顶部。

为了稳定地安装主轴，所述主轴靠近两端的位置分别通过轴套安装于两个支撑板的通孔中，两个所述支撑板分别安装于所述箱体的内壁。

进一步，为了便于移动和操作，所述箱体的外底部安装有滚轮，所述箱体的两侧外壁分别安装有活门压板。

本发明的有益效果在于：

本发明利用主轴拐臂、连杆和连杆拐臂共同构成的多关节连接结构，在完成将旋转动力转换为直线动力的功能的前提下，便于改变力传递结构的方向，使各部件便于整合在一个箱体内，在实现动触头和静触头可靠接触和分离、满足断路器机械性能的同时，大大提高了断路器动作的稳定性和可靠性，同时在很大程度上简化了结构、减小了体积，便于应用，并提高了装配效率，降低了工人的劳动强度，保障了生产安全性，延长了断路器的使用寿命。

附图说明

图1是本发明所述高稳定性的高压真空断路器的主视结构示意图，其中的箱体1去掉了前面板；

图2是本发明所述连杆、绝缘拉杆和连杆拐臂的立体结构示意图，图中视角与图1不同。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，本发明所述高稳定性的高压真空断路器包括用作安装基础的箱体1(常规部件)、用于提供旋转动力的操作机构2(是一个现成模块化产品，图中用圆圈来限定)和分别与三个动触头连接的三条绝缘拉杆(见图2的第一绝缘拉杆811，第二绝缘拉杆、第三绝缘拉杆未在图中示出，三条绝缘拉杆均为常规部件)，还包括主轴71、第一主轴拐臂733、第二主轴拐臂734、第三主轴拐臂735、第一连杆51、第二连杆52、第三连杆53、第一连杆拐臂91、第二连杆拐臂(与第一连杆拐臂91结构一致，图中未示)、第三连杆拐臂(与第一连杆拐臂91结构一致，图中未示)，操作机构2置于箱体1内，操作机构2通过安装于箱体1上的第一安装板111、第二安装板112、第三安装板113、固定安装于箱体1的内壁，第一安装板111、第二安装板112、第三安装板113分别位于操作机构2的两侧和顶部，主轴71与操作机构2的动力输出端连接并能够被操作机构2驱动旋转，第一主轴拐臂733、第二主轴拐臂735、第三主轴拐臂734的一端分别通过自身通孔套装于主轴71的两端和中段并不能相对于主轴71转动，主轴71靠近两端的位置分别通过轴套安装于第一支撑板114和第二支撑板115的通孔中，第一支撑板114和第二支撑板115分别安装于箱体1的内壁，第一主轴拐臂733、第二主轴拐臂735、第三主轴拐臂734的另一端分别与第一连杆51、第二连杆53、第三连杆52的一端旋转连接，第一连杆51、第二连杆53、第三连杆52的另一端分别与第一连杆拐臂91、第二连杆拐臂、第三连杆拐臂的一端旋转连接，第一连杆拐臂91、第二连杆拐臂、第三连杆拐臂的另一端分别与箱体1的内壁旋转连接，第一连杆51、第二连杆53、第三连杆52分别位于操作机构2的周围，第一绝缘拉杆811、第二绝缘拉杆和第三绝缘拉杆的一端分别安装于第一连杆51、第二连杆53、第三连杆52上靠近对应的连杆拐臂的位置，第一绝缘拉杆811、第二绝缘拉杆和第三绝缘拉杆的另一端分别与三个动触头(图中未示)连接；主轴71上位于靠近第一主轴拐臂733、第二主轴拐臂735内侧的位置分别与第一缓冲拐臂731和第二缓冲拐臂732的一端连接，第一缓冲拐臂731和第二缓冲拐臂732的另一端分别与第一油杯721和第二油杯722连接，第一油杯721和第二油杯722分别安装于箱体1的内壁上；箱体1的外底部安装有滚轮14，箱体1的两侧外壁分别安装有活门压板15。

下面以第一连杆51、第一连杆拐臂91、第一绝缘拉杆811的结构为例，对连杆、连杆拐臂、绝缘拉杆的优选结构进行具体说明：

如图2所示，为了便于加工和应用，第一连杆51包括两条平行的连杆钢板512，两条连杆钢板512之间通过连杆销轴(图中未标记)和套装于所述连杆销轴上的连杆隔套513固定，两条连杆钢板512的两端分别设有用于旋转连接的连杆通孔511；第一连杆拐臂91包括两条平行的拐臂钢板911，两条拐臂钢板911之间通过拐臂销轴(图中未标记)和套装于所述拐臂销轴上的拐臂隔套(图中未标记)固定，两条拐臂钢板911的两端分别设有用于旋转连接的拐臂通孔912；两条连杆钢板512之间靠近第一连杆拐臂91的位置安装有拉杆连接件812(该连接件只要便于连接绝缘拉杆即可，形状不限，本例中安装于第一连杆51与第一连杆拐臂91连接处的位置)，第一绝缘拉杆811上靠近拉杆连接件812的一段为螺杆，该螺杆穿过拉杆连接件812的通孔并通过螺母与拉杆连接件812固定连接；两条连杆钢板512之间的中段连接有拉簧连接杆515，与用于分闸的拉簧514的一端与拉簧连接杆515连接，拉簧515的另一端与箱体1(见图1)的内壁连接。

图1中还示出了位于箱体1上面的推进机构3、固封极柱4(或真空绝缘筒，图中被面板挡住，标记的4仅为位置示意)和带电间隔隔离面板12，以及箱体1的面板13(图中为后面板)、箱体1的框架11、箱体1内的连锁机构6，这些部件都是现有常规结构，在此不再赘述。

如图1和图2所示，本发明所述高稳定性的高压真空断路器的工作原理如下：

需要合闸时，按下合闸按钮，主轴71被操作机构2驱动小角度(一般在90°内)旋转，同步带动第一主轴拐臂733、第二主轴拐臂735、第三主轴拐臂734旋转，第一主轴拐臂733、第二主轴拐臂735、第三主轴拐臂734的旋转运动分别带动第一连杆51、第二连杆53、第三连杆52、第一绝缘拉杆811、第二绝缘拉杆和第三绝缘拉杆向上移动，第一绝缘拉杆811、第二绝缘拉杆和第三绝缘拉杆分别带动三个动触头向上移动，从而实现三个动触头与三个静触头之间的接触闭合，进而实现断路器的三相电源的闭合，这都是在很短时间迅速完成的；同时，第一连杆51、第二连杆53、第三连杆52的拉簧(见第一连杆51的拉簧514)分别被拉伸储能。

当需要分闸的时候，按下分闸按钮，操作机构2不再对主轴71产生旋转力，在第一连杆51、第二连杆53、第三连杆52的拉簧的拉力作用下，第一连杆51、第二连杆53、第三连杆52分别带动第一绝缘拉杆811、第二绝缘拉杆和第三绝缘拉杆向下移动，第一绝缘拉杆811、第二绝缘拉杆和第三绝缘拉杆分别带动三个动触头向下移动，从而实现三个动触头与三个静触头之间的断开，进而实现断路器的三相电源的断开。在此过程中，第一连杆51、第二连杆53、第三连杆52分别带动第一主轴拐臂733、第二主轴拐臂735、第三主轴拐臂734反向旋转，从而使操作机构2的凸轮被迅速向下压，第一缓冲拐臂731、第二缓冲拐臂732、第一油杯721和第二油杯722起缓冲的作用，使机构回到初始未被储能的状态。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (6)

1.一种高稳定性的高压真空断路器，包括用作安装基础的箱体、用于提供旋转动力的操作机构和分别与三个动触头连接的三条绝缘拉杆，其特征在于：还包括主轴、主轴拐臂、连杆和连杆拐臂，所述操作机构置于所述箱体内，所述主轴与所述操作机构的动力输出端连接并能够被所述操作机构驱动旋转，所述主轴的两端和中段分别与三条所述主轴拐臂的一端连接，三条所述主轴拐臂的另一端分别与三条所述连杆的一端旋转连接，三条所述连杆的另一端分别与三条所述连杆拐臂的一端旋转连接，三条所述连杆拐臂的另一端分别与所述箱体的内壁旋转连接，三条所述连杆分别位于所述操作机构的周围，三条所述绝缘拉杆的一端分别安装于三条所述连杆上靠近所述连杆拐臂的位置，三条所述绝缘拉杆的另一端与三个所述动触头连接；

所述连杆包括两条平行的连杆钢板，两条所述连杆钢板之间通过连杆销轴和套装于所述连杆销轴上的连杆隔套固定，两条所述连杆钢板的两端分别设有用于旋转连接的连杆通孔；所述连杆拐臂包括两条平行的拐臂钢板，两条所述拐臂钢板之间通过拐臂销轴和套装于所述拐臂销轴上的拐臂隔套固定，两条所述拐臂钢板的两端分别设有用于旋转连接的拐臂通孔；两条所述连杆钢板之间靠近所述连杆拐臂的位置安装有拉杆连接件，所述绝缘拉杆的一端与所述拉杆连接件连接；

所述连杆的中段与用于分闸的拉簧的一端连接，所述拉簧的另一端与所述箱体的内壁连接；

所述主轴拐臂的一端套装于所述主轴上并不能相对于主轴转动。

2.根据权利要求1所述的高稳定性的高压真空断路器，其特征在于：所述绝缘拉杆上靠近所述拉杆连接件的一段为螺杆，该螺杆穿过所述拉杆连接件的通孔并通过螺母与所述拉杆连接件固定连接。

3.根据权利要求1-2任何一项所述的高稳定性的高压真空断路器，其特征在于：所述主轴上位于靠近两端的主轴拐臂内侧的位置分别与两个缓冲拐臂的一端连接，两个所述缓冲拐臂的另一端分别与两个油杯连接，两个所述油杯分别安装于所述箱体的内壁上。

4.根据权利要求1-2任何一项所述的高稳定性的高压真空断路器，其特征在于：所述操作机构通过三个安装于所述箱体上的安装板固定安装于所述箱体的内壁，三个所述安装板分别位于所述操作机构的两侧和顶部。

5.根据权利要求1-2任何一项所述的高稳定性的高压真空断路器，其特征在于：所述主轴靠近两端的位置分别通过轴套安装于两个支撑板的通孔中，两个所述支撑板分别安装于所述箱体的内壁。

6.根据权利要求1-2任何一项所述的高稳定性的高压真空断路器，其特征在于：所述箱体的外底部安装有滚轮，所述箱体的两侧外壁分别安装有活门压板。