CN107240533A - 一种横向双u型电脉冲复合操动机构塑壳断路器 - Google Patents

一种横向双u型电脉冲复合操动机构塑壳断路器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器，包括弹簧机构，操动机构，速断机构，连杆机构以及主回路；所述弹簧机构包括碟形弹簧，第一固定轴和第二固定轴；所述碟形弹簧中部通过第一固定轴与动铁心连杆相连，所述碟形弹簧两端通过第二固定轴与外壳固定；所述操动机构包括第一静铁心，第二静铁心，动铁心，动铁心连杆，第一线圈以及第二线圈；所述动铁心固定于所述动铁心连杆上并位于所述第一静铁心和第二静铁心内侧；其优点在于，通过弹簧机构、操动机构和速断机构的共同作用，实现分闸、合闸和速断功能完全电控，可以实现现有塑壳断路器的所用功能，在此基础上，相比现有五连杆弹簧机构塑壳断路器，简化了结构，提高了可靠性。

Description

一种横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器
技术领域
本发明属于塑壳断路器领域，尤其是涉及一种横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器，可用于对高低压电气设备主回路进行接通、分断以及保护。
背景技术
目前，塑壳断路器基本采用手动操作机构加脱扣器的形式，操动机构采用弹簧储能，实现电气设备主回路进行接通、分断和保护。专利号为201510094877.6的专利“一种塑壳断路器”通过旋转电机储能方式实现在原有手动塑壳断路器基础上的电动控制，专利号为201410829577.3的专利“断路器电动操动机构”通过直线电机方式实现在原有手动塑壳断路器基础上的电动控制。
但是上述专利及其他现有的可实现塑壳断路器的专利，都是采用保留原有操作机构的基础上附加机构的形式，这种形式虽然保留了原有手动操作功能，但是这种方式使得原有塑壳断路器机构更加复杂，降低了塑壳断路器的可靠性，同时在手动操作机构基础上，还要进一步购买辅助电子控制机构，增加了用户的负担。
发明内容
本发明目的是：提供一种能够实现分闸、合闸和速断功能完全电控的=横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器。
本发明的技术方案是：一种横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器，包括弹簧机构，操动机构，速断机构，连杆机构以及主回路；所述操动机构通过所述连杆机构与所述主回路连接，且所述弹簧机构位于操动机构与速断机构之间；
所述弹簧机构包括碟形弹簧，第一固定轴和第二固定轴；所述碟形弹簧中部通过第一固定轴与动铁心连杆相连，所述碟形弹簧两端通过第二固定轴与外壳固定；
所述操动机构包括第一静铁心，第二静铁心，动铁心，动铁心连杆，第一线圈以及第二线圈；所述动铁心固定于所述动铁心连杆上并位于所述第一静铁心和第二静铁心内侧，同时所述第一线圈位于所述第一静铁心内部，所述第二线圈位于所述第二静铁心内部；
所述速断机构包括速断绕组，铜盘以及铁盘；所述速断绕组固定于外壳上，所述铜盘固定于所述铁盘上，所述铁盘固定于所述动铁心连杆上，同时所述铜盘位于所述铁盘和所述速断绕组之间。
作为优选的技术方案，所述连杆机构包括角簧以及L型连杆；所述动铁心连杆末端通过主动转轴与所述L型连杆一端连接，所述L型连杆的弯折处设于固定转轴上，所述L型连杆另一端设于限位转轴上，同时所述角簧的弯折处固定于所述固定转轴上，其一端与所述主动转轴连接。
作为优选的技术方案，所述主回路包括进线，出线，连接线，动导电杆，静导电杆，电流传感器以及灭弧机构；所述电流传感器设于所述进线上，所述进线通过连接线与所述动导电杆连接，所述动导电杆通过所述随动转轴与所述L型连杆连接，且所述角簧的另一端与所述动导电杆顶部连接，所述静导电杆与所述出线连接，所述动导电杆端部固定有动触头，所述静导电杆端部固定有静触头，所述静触头与所述动触头对应设置，且所述灭弧机构覆盖所述动触头的运动路径。
作为优选的技术方案，所述动铁心、所述第一静铁心、所述第二静铁心和所述铁盘均由导磁材料制成；
所述动铁心连杆由非导磁材料制成。
作为优选的技术方案，所述进线、所述出线、所述连接线、所述动导电杆、所述静导电杆均由导电材料制成；
所述L型连杆由非导电材料制成。
本发明的优点是：
1．本发明通过弹簧机构、操动机构和速断机构的共同作用，实现分闸、合闸和速断功能完全电控，可以实现现有塑壳断路器的所用功能，在此基础上，相比现有五连杆弹簧机构塑壳断路器，简化了结构，提高了可靠性。
．本发明的速断机构与操动机构在作用时是独立的，在上述合闸过程、分闸过程、合闸保持阶段，均可以实现断路器的速断功能。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图；
其中：1弹簧机构，11碟形弹簧，12第一固定轴，13第二固定轴；
2操动机构，21第一静铁心，22第二静铁心，23动铁心，24动铁心连杆，25第一线圈，26第二线圈；
3速断机构，31速断绕组，32铜盘，33铁盘；
4连杆机构，41角簧，42L型连杆，43主动转轴，44固定转轴，45限位转轴，46随动转轴；
5主回路，51进线，52出线，53连接线，54动导电杆，541动触头，55静导电杆，551静触头，56电流传感器，57灭弧机构。
具体实施方式
实施例：参照图1所示，一种横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器，包括弹簧机构1，操动机构2，速断机构3，连杆机构4以及主回路5；操动机构2通过连杆机构4与主回路5连接，且弹簧机构1位于操动机构2与速断机构3之间。
本发明的弹簧机构1包括碟形弹簧11，第一固定轴12和第二固定轴13；碟形弹簧11中部通过第一固定轴12与动铁心连杆24相连，碟形弹簧11两端通过第二固定轴13与外壳固定。
本发明的操动机构2包括第一静铁心21，第二静铁心22，动铁心23，动铁心连杆24，第一线圈25以及第二线圈26；动铁心23固定于动铁心连杆24上并位于第一静铁心21和第二静铁心22内侧，同时第一线圈25位于第一静铁心21内部，第二线圈26位于第二静铁心22内部。
本发明的速断机构3包括速断绕组31，铜盘32以及铁盘33；速断绕组31固定于外壳上，铜盘32固定于铁盘33上，铁盘33固定于动铁心连杆24上，同时铜盘32位于铁盘33和速断绕组31之间。
本发明的连杆机构4包括角簧41以及L型连杆42；动铁心连杆24末端通过主动转轴43与L型连杆42一端连接，L型连杆42的弯折处设于固定转轴44上，L型连杆42另一端设于限位转轴45上，同时角簧41的弯折处固定于固定转轴44上，其一端与主动转轴43连接。
本发明的主回路5包括进线51，出线52，连接线53，动导电杆54，静导电杆55，电流传感器56以及灭弧机构57；电流传感器56设于进线51上，进线51通过连接线53与动导电杆54连接，动导电杆54通过随动转轴46与L型连杆42连接，且角簧41的另一端与动导电杆54顶部连接，静导电杆55与出线52连接，动导电杆54端部固定有动触头541，静导电杆55端部固定有静触头551，静触头551与动触头541对应设置，且灭弧机构57覆盖动触头541的运动路径。
本发明的动铁心23、第一静铁心21、第二静铁心22和铁盘33均由导磁材料制成；动铁心连杆24由非导磁材料制成；进线51、出线52、连接线53、动导电杆54、静导电55杆均由导电材料制成；L型连杆42由非导电材料制成。
本发明的具体操作方法如下：
（1）在分闸状态下，动导电杆54的动触头541与静导电杆55的静触头551分离，动铁心23位于靠近速断机构3一侧，并依靠碟形弹簧11保持位置。即为本发明的第一稳态。
（2）当需要进行合闸时，第一线圈25通电，产生电磁力，动铁心23带动动铁心连杆24向远离速断机构3一侧运动，在主动转轴43和固定转轴44的共同作用下带动L型连杆42转动，然后通过角簧41、随动转轴46和限位转轴45的共同作用，L型连杆42带动动导电杆54向下运动，实现合闸动作，在合闸过程中，动触头541与静触头551接触后，动导电杆54与限位转轴45分离，依靠角簧41对动导电杆54进行限位，当动铁心23、第一静铁心21接触后，完成合闸过程。合闸过程完成后，第一线圈25内不再通入电流，动铁心连杆24通过碟形弹簧11保持位置。即为本发明的第二稳态。
（3）当需要进行分闸时，第二线圈26通电，动铁心23向速断机构3一侧运动，在主动转轴43和固定转轴44的共同作用下带动L型连杆42转动，然后通过角簧41、随动转轴46和限位转轴45的共同作用，L型连杆42带动动导电杆54向上运动，实现分闸动作。在分闸过程完成后，第二线圈26内不再通入电流，动铁心连杆24通过碟形弹簧11保持位置。恢复到本发明的第一个稳态。
（4）当电流传感器56检测到主回路5电流异常时或需要快速切断主回路5时，向速断绕组31通入较大的电流，该电流将引起铜盘32上的涡流，并带来较大的涡流斥力，由于铜盘32固定于铁盘33上，铁盘33又通过动铁心连杆24与操动机构2的动铁心23相连，最终使得动铁心23快速地向速断机构3一侧运动，使本发明的横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器快速地分闸，从而实现对主回路5所接负载的保护动作。
由于速断机构3与操动机构2在作用时都是独立的，在上述合闸过程、分闸过程或合闸保持阶段，均可以实现断路器的速断功能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器，其特征在于，包括弹簧机构，操动机构，速断机构，连杆机构以及主回路；所述操动机构通过所述连杆机构与所述主回路连接，且所述弹簧机构位于操动机构与速断机构之间；
所述弹簧机构包括碟形弹簧，第一固定轴和第二固定轴；所述碟形弹簧中部通过第一固定轴与动铁心连杆相连，所述碟形弹簧两端通过第二固定轴与外壳固定；
所述操动机构包括第一静铁心，第二静铁心，动铁心，动铁心连杆，第一线圈以及第二线圈；所述动铁心固定于所述动铁心连杆上并位于所述第一静铁心和第二静铁心内侧，同时所述第一线圈位于所述第一静铁心内部，所述第二线圈位于所述第二静铁心内部；
所述速断机构包括速断绕组，铜盘以及铁盘；所述速断绕组固定于外壳上，所述铜盘固定于所述铁盘上，所述铁盘固定于所述动铁心连杆上，同时所述铜盘位于所述铁盘和所述速断绕组之间。
2.根据权利要求1所述的横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器，其特征在于，所述连杆机构包括角簧以及L型连杆；所述动铁心连杆末端通过主动转轴与所述L型连杆一端连接，所述L型连杆的弯折处设于固定转轴上，所述L型连杆另一端设于限位转轴上，同时所述角簧的弯折处固定于所述固定转轴上，其一端与所述主动转轴连接。
3.根据权利要求1所述的横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器，其特征在于，所述主回路包括进线，出线，连接线，动导电杆，静导电杆，电流传感器以及灭弧机构；所述电流传感器设于所述进线上，所述进线通过连接线与所述动导电杆连接，所述动导电杆通过所述随动转轴与所述L型连杆连接，且所述角簧的另一端与所述动导电杆顶部连接，所述静导电杆与所述出线连接，所述动导电杆端部固定有动触头，所述静导电杆端部固定有静触头，所述静触头与所述动触头对应设置，且所述灭弧机构覆盖所述动触头的运动路径。
4.根据权利要求1所述的横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器，其特征在于，所述动铁心、所述第一静铁心、所述第二静铁心和所述铁盘均由导磁材料制成；
所述动铁心连杆由非导磁材料制成。
5.根据权利要求1所述的横向双U型电脉冲复合操动机构塑壳断路器，其特征在于，所述进线、所述出线、所述连接线、所述动导电杆、所述静导电杆均由导电材料制成；
所述L型连杆由非导电材料制成。
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