CN109449027A - 一种内置隔离的断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内置隔离的断路器。内置隔离的断路器包括箱体，箱体中设有隔离刀和灭弧室，灭弧室的动端拉杆沿前后方向往复移动以实现灭弧室分合闸操作，箱体内还设有用于与隔离刀配合使用的隔离静端，所述箱体内设有基座，基座上往复活动装配有限位件，限位件在其往复行程的一端具有用于将隔离刀挡止限位在与隔离静端结合位置的锁止位，限位件与所述动端拉杆传动连接。通过动端拉杆驱动限位件移动，动端拉杆在实现灭弧室合闸时驱动限位件向锁止位移动，实现对隔离刀的挡止限位，只有在动端拉杆驱动灭弧室分闸时，动端拉杆驱动限位件远离锁止位，实现对隔离刀的解锁，隔离刀才可与隔离静端分离，有效避免在灭弧室合闸时隔离刀与隔离静端分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种内置隔离的断路器。
背景技术
目前，市场上的断路器常采用外置隔离模式，占用空间大且受外界影响较大。现有的双断口结构的断路器，传动结构特别复杂，生产成本高且故障率高。另一种是采用内置隔离的负荷开关，在灭弧室处于合闸状态时，断路器与隔离刀之间无机械互锁功能，手动操作时极易出现灭弧室处于合闸状态而分合隔离刀，存在极大的安全隐患。
授权公告号为CN204516669U的中国实用新型专利公开了一种内置绝缘罩的FZW28型真空负荷开关，该真空负荷开关包括箱体，箱体上连接有出线侧电缆出线和进线侧电缆出线，箱体内设有绝缘罩，绝缘罩内设有灭弧室，灭弧室的静触头和进线侧电缆出线连接，灭弧室的动触头和导电块连接，绝缘罩内还设有隔离刀夹和隔离刀，隔离刀摆动时可与隔离刀夹连接或断开，隔离刀夹和出线侧电缆出线导电连接，隔离刀和导电块通过软连接导电连接。
上述的真空负荷开关在使用时，灭弧室、隔离刀以及隔离刀夹均布置在绝缘罩内部，利用绝缘罩对不同相之间的导电部分进行隔离，防止相间放电的发生。但是该真空负荷开关的隔离刀和灭弧室之间分别独立工作而没有任何的连锁结构，工作人员在手动操作时，极易出现在灭弧室仍处于合闸状态下手动对隔离刀进行分闸操作，从而在隔离刀与隔离刀夹之间出现拉弧，存在极大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在灭弧室与隔离刀之间设置连锁结构的内置隔离的断路器，以解决现有技术中在手动操作时容易出现在灭弧室合闸状态时分断隔离刀导致存在安全隐患的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的内置隔离的断路器的技术方案为：
一种内置隔离的断路器，包括其上设有进线侧电缆和出线侧电缆的箱体，箱体中设有沿前后方向依次布置的用于实现进线侧电缆和出线侧电缆连通、断开的隔离刀和灭弧室，灭弧室的动端拉杆沿前后方向往复移动以实现灭弧室分合闸操作，箱体内还设有用于与隔离刀配合使用的与进线侧电缆或出线侧电缆导电连接的隔离静端，隔离刀沿前后方向往复运动以与所述隔离静端分开、结合，所述箱体内设有基座，基座上往复活动装配有限位件，限位件在其往复行程的一端具有用于将隔离刀挡止限位在与隔离静端结合位置的锁止位，限位件与所述动端拉杆传动连接以由动端拉杆驱动限位件活动，动端拉杆向后移动以实现灭弧室合闸时驱动限位件朝向所述锁止位移动，动端拉杆向前移动以实现灭弧室分闸时驱动限位件远离所述锁止位。
该技术方案的有益效果在于：通过动端拉杆驱动限位件移动，动端拉杆在实现灭弧室合闸时驱动限位件向锁止位移动，实现对隔离刀的挡止限位，只有在动端拉杆驱动灭弧室分闸时，动端拉杆驱动限位件远离锁止位，实现对隔离刀的解锁，隔离刀才可与隔离静端分离，有效避免在灭弧室合闸时隔离刀与隔离静端分离。
所述动端拉杆通过连杆传动机构与所述限位件传动连接，连杆传动机构包括沿着与前后方向相垂直的方向导向移动装配在所述基座上的中间传动件，中间传动件上铰接有灭弧室连杆，灭弧室连杆与所述动端拉杆铰接以在动端拉杆往复移动时驱使中间传动件往复动作，中间传动件的往复行程包括与灭弧室合闸对应的合闸行程，所述中间传动件上还铰接有隔离刀连杆，所述限位件设置在所述隔离刀连杆上或与所述隔离刀连杆传动连接，所述基座上设有用于对隔离刀连杆或限位件进行挡止限位以使得处于合闸行程的中间传动件驱动限位件朝向所述隔离刀移动的挡止限位结构，所述限位件在所述中间传动件处于合闸行程的末端位置时与隔离刀顶压配合，隔离刀连杆在所述限位件与隔离刀顶压配合时处于死点位置。动端拉杆通过连杆传动机构实现与限位件的传动连接，方便在基座上进行结构设计和装配。
所述限位件设置在所述隔离刀连杆上，所述挡止限位结构为与所述隔离刀连杆挡止配合的限位挡销。限位件设置在隔离刀连杆上，结构集成，占用空间小，限位挡销作为挡止限位结构，布置简单。
所述隔离刀连杆和中间传动件的铰接点与所述灭弧室连杆和中间传动件的铰接点重合布置。铰接点重合后可以省略一个铰接轴，占用空间小，便于设计。
所述中间传动件为铰接销轴。铰接销轴的结构简单，加工方便。
所述基座上设有引导所述铰接销轴往复移动的引导槽，引导槽的延伸方向垂直于所述前后方向及铰接销轴的轴向。引导槽引导铰接销轴在基座上沿与前后方向及铰接销轴的轴向垂直的方向往复移动，结构简单，加工方便。
所述基座上设有沿前后方向延伸的动端导向槽，所述灭弧室连杆通过拉杆铰接轴与所述动端拉杆铰接，所述拉杆铰接轴导向移动装配在所述动端导向槽内。动端导向槽可以对拉杆铰接轴的移动进行导向，保证灭弧室的动触头与静触头的分合稳定。
所述限位件为滚轮。滚轮与隔离刀为滚动摩擦，可以防止顶伤隔离刀。
所述进线侧电缆和出线侧电缆沿前后方向布置。进线侧电缆和出线侧电缆的走线方向与隔离刀、灭弧室的布置方向相同，箱体结构简单，便于加工。
所述隔离静端与所述出线侧电缆导电连接，所述灭弧室具有与所述进线侧电缆导电连接的静触头和由所述动端拉杆驱动的动触头，该动触头与所述隔离刀导电连接。隔离静端与出线侧电缆导电连接，灭弧室的动触头与静触头分闸后，隔离刀与电源断开，对操作人员进行保护。
附图说明
图1为本发明的内置隔离的断路器的实施例1的结构示意图；
图2为图1的内置隔离的断路器的俯视图；
图3为图1的内置隔离的断路器处于合闸位的结构示意图；
图4为图3的内置隔离的断路器的连杆传动结构的放大示意图；
图5为图1的内置隔离的断路器处于分闸位的结构示意图；
图6为图5的内置隔离的断路器的连杆传动结构的放大示意图；
图7为图1的内置隔离的断路器的隔离轴的结构示意图。
图中各标记：1.箱体；2.灭弧室；21.动端拉杆；22.导电夹；23.软连接；3.隔离刀；4.主轴；5.拐臂；6.绝缘拉杆；61.分闸弹簧；7.摆臂；71.长孔；8.基座；81.第一导槽；82.铰接销轴；83.限位挡销；84.第二导槽；9.隔离轴；91.轴体；92.导电块；93.环氧树脂；10.手柄；11.压板；12.刀夹；13.灭弧室连杆；14.隔离刀连杆；15.滚轮；16.进线侧电缆；17.出线侧电缆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的内置隔离的断路器的实施例1，如图1至图7所示，该内置隔离的断路器包括箱体1和固定设置在箱体1内的隔离刀3和灭弧室2，隔离刀3和灭弧室2共有三组且与三相电路分别对应，对应三相电路的三组结构相同，本实施例仅以其中一组为例进行说明。
以图1中的左右方向为箱体1的前后方向，隔离刀3位于灭弧室2的前侧，箱体1的后侧设有进线侧电缆16，箱体1的前侧设有出线侧电缆17，进线侧电缆16与灭弧室2内的静触头导电连接；在其他实施例中，出线侧电缆17也可以布置在箱体1的后侧与灭弧室2的静触头导电连接，进线侧电缆16布置在箱体1的前侧。
如图1、图2与图3所示，灭弧室2内还设有沿前后方向活动的动端拉杆21，灭弧室2的动触头和动端拉杆21传动连接，灭弧室2中设有与动触头导电连接的导电杆，导电杆由动端拉杆21驱动以前后运动，分合闸操作时，由动端拉杆21驱动导电杆带着动触头往复动作以实现灭弧室2的分闸、合闸操作。灭弧室2上还固定设置有导电夹22，导电杆通过软连接23与隔离刀3导电连接，软连接23的一端与隔离刀3连接、另一端与导电夹22连接，导电夹22固定在导电杆上，灭弧室2的动触头和导电夹22通过导电杆导电连接。动端拉杆21朝后移动时，灭弧室2的动触头与静触头接触以实现合闸动作，动端拉杆21朝前移动时，灭弧室2的动触头与静触头分开以实现分闸动作。
如图1、图2、图3与图5所示，箱体1内还设有与灭弧室2内的动端拉杆21传动连接以驱动动端拉杆21前后移动的传动装置。传动装置包括主轴4、拐臂5、绝缘拉杆6和摆臂7，主轴4、拐臂5、绝缘拉杆6和摆臂7形成四连杆机构。主轴4转动装配在箱体1上，拐臂5套设在主轴4上并且与主轴4周向止转装配，绝缘拉杆6上套设有分闸弹簧61，绝缘拉杆6的一端与拐臂5铰接、另一端与摆臂7铰接。箱体1内还设有基座8，基座8上固定设置有铰轴，摆臂7的轴向中部设有供铰轴穿过的穿孔，摆臂7绕铰轴摆动。摆臂7远离绝缘拉杆6的一端设有与摆臂7的延伸方向同向的长孔71，灭弧室2的动端拉杆21的轴向中部固定设有沿其径向延伸的铰轴，铰轴穿过摆臂7上的长孔71并可在长孔71内滑动，摆臂7摆动时铰轴在长孔71内滑动并驱动动端拉杆21前后移动以实现灭弧室2的分合闸操作。
如图1与图7所示，箱体1上还转动装配有隔离轴9，隔离轴9上套设有与隔离轴9周向挡止的手柄10，隔离轴9上还套设有将隔离轴9固定在箱体1上的压板11，手柄10可以驱动隔离轴9转动。隔离轴9包括一体浇注成型的轴体91、导电块92和环氧树脂93，环氧树脂93布置在轴体91的外部以进行绝缘，导电块92共有三个并且沿轴体91的轴向间隔均布，三个导电块92分别与三相电路一一对应，每个导电块92上通过螺钉固定连接有一个隔离刀3。箱体1内还固定设置有与出线侧电缆17导电连接的刀夹12，刀夹12形成隔离静端，在隔离轴9受到手柄10的驱动而转动时，隔离轴9带动隔离刀3沿前后方向摆动，隔离刀3可以与刀夹12分开、结合。
如图3、图4、图5与图6所示，基座8上还设有沿与前后方向垂直的上下方向延伸的第一导槽81，第一导槽81内沿上下方向导向活动装配有铰接销轴82，铰接销轴82的轴向与第一导槽81的延伸方向垂直，第一导槽81形成供铰接销轴82往复移动的引导槽。铰接销轴82上铰接有向隔离刀3侧延伸的隔离刀连杆14和向灭弧室2侧延伸的灭弧室连杆13，灭弧室连杆13与动端拉杆21通过拉杆铰接轴铰接，基座上设有沿前后方向延伸的第二导槽84，拉杆铰接轴穿装在第二导槽84内并可沿第二导槽84前后移动，第二导槽84形成供拉杆铰接轴导向移动装配的动端导向槽。动端拉杆21被摆臂7驱动而前后移动时，动端拉杆21通过第二导槽84的槽壁带动灭弧室连杆13沿第一导槽81的槽壁导向移动，并带动铰接销轴82在第一导槽81内上下往复动作，在动端拉杆21向后移动以实现灭弧室2合闸时，铰接销轴82向下移动，铰接销轴82的下行行程为与动端拉杆21的合闸动作对应的合闸行程，隔离刀连杆14、灭弧室连杆13、铰接销轴82、第一导槽81以及第二导槽84形成连杆传动机构。
隔离刀连杆14远离铰接销轴82的一端转动装配有滚轮15，基座8上于第一导槽81的下方前侧还固定设置有限位挡销83，在铰接销轴82沿第一导槽81向下移动时，限位挡销83对隔离刀连杆14的摆动进行限位，从而使隔离刀连杆14上的滚轮15向隔离刀3移动。当动端拉杆21向后移动而使灭弧室2合闸时，铰接销轴82向下移动，当铰接销轴82移动到第一导槽81的末端时，滚轮15与隔离刀3沿前后方向顶压配合，隔离刀连杆14与灭弧室连杆13位于同一条直线上而处于死点位置，此时隔离刀3与刀夹12结合，滚轮15处于锁止位；在动端拉杆21向前移动而使灭弧室2分闸时，第二导槽84的槽壁推动灭弧室连杆13沿第一导槽81的槽壁导向移动，铰接销轴82向上移动并带动隔离刀连杆14摆动，滚轮15脱离隔离刀3以解除对隔离刀3的挡止。
本发明的内置隔离的断路器处于合闸状态而需要分闸时，动端拉杆21位于最后侧位置，灭弧室连杆13在动端拉杆21的带动下带动铰接销轴82位于第一导槽81的末端，灭弧室连杆13与隔离刀连杆14位于同一直线上而处于死点位置，隔离刀连杆14的端部的滚轮15与隔离刀3顶压配合而处于锁止位，隔离刀3与刀夹12结合，在滚轮15的顶压作用下手柄10无法带动隔离轴9转动而驱动隔离刀3向后摆动，只有先通过主轴4、拐臂5、绝缘拉杆6以及摆臂7带动动端拉杆21先向前移动使灭弧室2分闸后操作人员才能操动手柄10，从而避免操作人员在带电的情况下操作手柄10，减小了安全隐患。
本发明的内置隔离的断路器的实施例2，与实施例1的区别在于：实施例1中动端拉杆与限位件之间通过连杆传动机构连接，在本实施例中，动端拉杆靠前的部分为一侧具有啮合齿的齿条，动端拉杆与限位件之间通过齿条齿轮传动机构或者链条传动机构连接。
本发明的内置隔离的断路器的实施例3，与实施例1的区别在于：实施例1中限位件直接设置在隔离刀连杆的端部，在本实施例中，隔离刀连杆远离铰接销轴的一端铰接有沿前后方向移动的驱动杆，基座上设置有对驱动杆沿前后方向进行导向的导向槽，滚轮设置在驱动杆的端部，限位挡销对驱动杆进行挡止限位。
本发明的内置隔离的断路器的实施例4，与实施例1的区别在于：实施例1中限位件为滚轮，在本实施例中，省略隔离刀连杆上的滚轮，隔离刀连杆远离铰接销轴的端部顶压隔离刀以形成限位件。
本发明的内置隔离的断路器的实施例5，与实施例1的区别在于：实施例1中挡止限位结构为限位挡销，在本实施例中，基座上固定设置有挡块，挡块对隔离刀连杆的移动进行限位，挡块形成挡止限位结构。
本发明的内置隔离的断路器的实施例6，与实施例1的区别在于：实施例1中中间传动件为铰接销轴，隔离刀连杆与灭弧室连杆均与铰接销轴铰接，在本实施例中，在第一导槽中设置有滑块，滑块上固定有两个间隔布置的销轴，隔离刀连杆与灭弧室连杆分别固定在其中一个销轴上，滑块形成中间传动件。
本发明的内置隔离的断路器的实施例7，与实施例1的区别在于：实施例1中进线侧电缆与出线侧电缆沿前后方向布置，在本实施例中，进线侧电缆与出线侧电缆沿上下方向布置。
Claims (10)
1.一种内置隔离的断路器，包括其上设有进线侧电缆和出线侧电缆的箱体，箱体中设有沿前后方向依次布置的用于实现进线侧电缆和出线侧电缆连通、断开的隔离刀和灭弧室，灭弧室的动端拉杆沿前后方向往复移动以实现灭弧室分合闸操作，箱体内还设有用于与隔离刀配合使用的与进线侧电缆或出线侧电缆导电连接的隔离静端，隔离刀沿前后方向往复运动以与所述隔离静端分开、结合，其特征在于：所述箱体内设有基座，基座上往复活动装配有限位件，限位件在其往复行程的一端具有用于将隔离刀挡止限位在与隔离静端结合位置的锁止位，限位件与所述动端拉杆传动连接以由动端拉杆驱动限位件活动，动端拉杆向后移动以实现灭弧室合闸时驱动限位件朝向所述锁止位移动，动端拉杆向前移动以实现灭弧室分闸时驱动限位件远离所述锁止位。
2.根据权利要求1所述的内置隔离的断路器，其特征在于：所述动端拉杆通过连杆传动机构与所述限位件传动连接，连杆传动机构包括沿着与前后方向相垂直的方向导向移动装配在所述基座上的中间传动件，中间传动件上铰接有灭弧室连杆，灭弧室连杆与所述动端拉杆铰接以在动端拉杆往复移动时驱使中间传动件往复动作，中间传动件的往复行程包括与灭弧室合闸对应的合闸行程，所述中间传动件上还铰接有隔离刀连杆，所述限位件设置在所述隔离刀连杆上或与所述隔离刀连杆传动连接，所述基座上设有用于对隔离刀连杆或限位件进行挡止限位以使得处于合闸行程的中间传动件驱动限位件朝向所述隔离刀移动的挡止限位结构，所述限位件在所述中间传动件处于合闸行程的末端位置时与隔离刀顶压配合，隔离刀连杆在所述限位件与隔离刀顶压配合时处于死点位置。
3.根据权利要求2所述的内置隔离的断路器，其特征在于：所述限位件设置在所述隔离刀连杆上，所述挡止限位结构为与所述隔离刀连杆挡止配合的限位挡销。
4.根据权利要求2所述的内置隔离的断路器，其特征在于：所述隔离刀连杆和中间传动件的铰接点与所述灭弧室连杆和中间传动件的铰接点重合布置。
5.根据权利要求4所述的内置隔离的断路器，其特征在于：所述中间传动件为铰接销轴。
6.根据权利要求5所述的内置隔离的断路器，其特征在于：所述基座上设有引导所述铰接销轴往复移动的引导槽，引导槽的延伸方向垂直于所述前后方向及铰接销轴的轴向。
7.根据权利要求2所述的内置隔离的断路器，其特征在于：所述基座上设有沿前后方向延伸的动端导向槽，所述灭弧室连杆通过拉杆铰接轴与所述动端拉杆铰接，所述拉杆铰接轴导向移动装配在所述动端导向槽内。
8.根据权利要求1-7任一项所述的内置隔离的断路器，其特征在于：所述限位件为滚轮。
9.根据权利要求1-7任一项所述的内置隔离的断路器，其特征在于：所述进线侧电缆和出线侧电缆沿前后方向布置。
10.根据权利要求1-7任一项所述的内置隔离的断路器，其特征在于：所述隔离静端与所述出线侧电缆导电连接，所述灭弧室具有与所述进线侧电缆导电连接的静触头和由所述动端拉杆驱动的动触头，该动触头与所述隔离刀导电连接。
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