CN110676129B - 一种断路器合闸电阻脱扣机构及断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及过负荷保护短路开关技术领域，特别涉及一种断路器合闸电阻脱扣机构及断路器。该断路器合闸电阻脱扣机构包括外壳体、电阻静触头、电阻静触头复位弹簧、电阻动触头、电阻动触头复位弹簧、拉杆和锁止装置；电阻动触头导向移动装配在外壳体内，拉杆插装在电阻动触头后端部并可相对电阻动触头导向移动，锁止装置安装在拉杆内部，包括锁舌和锁舌弹簧，锁舌在锁舌弹簧的弹性力作用下能够伸出拉杆并与电阻动触头的后端面挡止配合，锁舌上设有朝向前侧的斜面；抵压件设于外壳体内，与锁舌上的斜面配合将锁舌向前的运动转化为收向拉杆内部的运动；该断路器合闸电阻脱扣机构能够方便的实现合闸电阻的脱扣。
Description
技术领域
本发明涉及过负荷保护短路开关技术领域，特别涉及一种断路器合闸电阻脱扣机构及断路器。
背景技术
高压电网中，在断路器合空载长线时，尤其是在电源电压幅值与线路残压反相的情况下合闸时，由于线路参数的突变，电网上的电磁能量的振荡会引起较大的过电压，过电压会对电网系统造成很大的损害；为了防止出现合闸过电压，一般会要求断路器并联合闸电阻，合闸电阻需要在灭弧室触头合闸前先合闸，在灭弧室触头合闸后分闸断电，以用来消耗电网中的能量；实际生产中通常会采用脱扣机构来控制合闸电阻的自动分闸，进而实现合闸电阻的断电。
发明内容
本发明的目的是提供一种断路器合闸电阻脱扣机构；本发明的目的还在于提供一种断路器。
为实现上述目的，本发明所提供的断路器合闸电阻脱扣机构采用以下技术方案：
该断路器合闸电阻脱扣机构包括：
外壳体；
电阻静触头；
电阻静触头复位弹簧，与电阻静触头连接，用于电阻静触头的复位；
电阻动触头，导向移动装配在外壳体内，其后端部具有供拉杆插入的容纳腔；
电阻动触头复位弹簧，设于电阻动触头与外壳体之间，用于在电阻动触头分闸时使电阻动触头复位；
拉杆，插装在电阻动触头后端部的容纳腔内并可在容纳腔内导向移动，拉杆远离电阻动触头的一端用于与断路器中的操动机构传动连接；
锁止装置，安装在拉杆内部，包括锁舌和锁舌弹簧，锁舌在锁舌弹簧的弹性力作用下能够伸出拉杆并与电阻动触头的后端面挡止配合，以使拉杆带动电阻动触头一起向前运动，锁舌上设有朝向前侧的斜面，定义斜面朝向拉杆内部的边为底边；
抵压件，设于外壳体内，与锁舌上的斜面配合将锁舌向前的运动转化为收向拉杆内部的运动；
在抵压件抵压住锁舌朝向拉杆外侧的端部时，锁舌上斜面的底边位于电阻动触头的容纳腔的内壁面内侧，以使电阻动触头的后端面能够通过锁舌上的斜面将锁舌向前的运动转化为收向拉杆内部的运动。
本发明所提供的断路器合闸电阻脱扣机构的有益效果是：该断路器合闸电阻脱扣机构中的拉杆插装在电阻动触头后端部的容纳腔内并可在容纳腔内导向移动，并且电阻动触头和拉杆还通过锁止装置上的锁舌挡止，拉杆与断路器中的操动机构传动连接，当断路器中的操动机构操动灭弧室动触头合闸动作时，拉杆随着操动机构向前运动，同时带动电阻动触头向前运动，当拉杆和电阻动触头运动一定距离后，电阻动触头和电阻静触头合闸，接着拉杆和电阻动触头推动电阻静触头继续向前运动，当拉杆上的锁舌运动到外壳体内的抵压件位置处时，锁舌被抵压件抵压而向拉杆内部运动，进而导致拉杆和电阻动触头的挡止解除，此时电阻动触头在电阻动触头复位弹簧的作用下向后运动并与电阻静触头分闸，从而实现合闸电阻的脱扣。
进一步的，锁止装置中的锁舌设有两个以上，所有锁舌共面且均匀排布。这样设置，拉杆和电阻动触头的传动较稳定。
进一步的，锁止装置中的锁舌设有两个，锁舌弹簧的两端分别与两个锁舌连接固定。这样设置，在满足拉杆对电阻动触头传力平衡的情况下，可以简化锁止装置的结构，降低制造难度。
进一步的，抵压件的与锁舌接触的部位设有抵压件斜面，抵压件斜面在抵压件和锁舌接触时与锁舌上的斜面贴合。这样设置可以防止抵压件在抵压锁舌的斜面时对斜面造成损伤，进而防止锁舌与抵压件卡止。
进一步的，抵压件为由外壳体朝向内侧延伸的板状结构。这样设置的抵压件结构简单，且相比于单独设置抵压件，可以省去将抵压件固定在外壳体上的操作。
进一步的，锁止装置包括锁壳，锁舌和锁舌弹簧设置在锁壳内。这样设置，可以先将锁舌和锁舌弹簧装在锁壳内，然后再一起装入拉杆内，便于锁止装置的安装。
本发明所提供的断路器采用以下技术方案：
该断路器包括灭弧室动触头、灭弧室静触头、操动机构、合闸电阻和断路器合闸电阻脱扣机构，断路器合闸电阻脱扣机构包括：
外壳体；
电阻静触头；
电阻静触头复位弹簧，与电阻静触头连接，用于电阻静触头的复位；
电阻动触头，导向移动装配在外壳体内，其后端部具有供拉杆插入的容纳腔；
电阻动触头复位弹簧，设于电阻动触头与外壳体之间，用于在电阻动触头分闸时使电阻动触头复位；
拉杆，插装在电阻动触头后端部的容纳腔内并可在容纳腔内导向移动，拉杆远离电阻动触头的一端用于与断路器中的操动机构传动连接；
锁止装置，安装在拉杆内部，包括锁舌和锁舌弹簧，锁舌在锁舌弹簧的弹性力作用下能够伸出拉杆并与电阻动触头的后端面挡止配合，以使拉杆带动电阻动触头一起向前运动，锁舌上设有朝向前侧的斜面，定义斜面朝向拉杆内部的边为底边；
抵压件，设于外壳体内，与锁舌上的斜面配合将锁舌向前的运动转化为收向拉杆内部的运动；
在抵压件抵压住锁舌朝向拉杆外侧的端部时，锁舌上斜面的底边位于电阻动触头的容纳腔的内壁面内侧，以使电阻动触头的后端面能够通过锁舌上的斜面将锁舌向前的运动转化为收向拉杆内部的运动。
本发明所提供的断路器的有益效果是：该断路器中的断路器合闸电阻脱扣机构中的拉杆插装在电阻动触头后端部的容纳腔内并可在容纳腔内导向移动，并且电阻动触头和拉杆还通过锁止装置上的锁舌挡止，拉杆与断路器中的操动机构传动连接，当断路器中的操动机构操动灭弧室动触头合闸动作时，拉杆随着操动机构向前运动，同时带动电阻动触头向前运动，当拉杆和电阻动触头运动一定距离后，电阻动触头和电阻静触头合闸，接着拉杆和电阻动触头推动电阻静触头继续向前运动，当拉杆上的锁舌运动到外壳体内的抵压件位置处时，锁舌被抵压件抵压而向拉杆内部运动，进而导致拉杆和电阻动触头的挡止解除，此时电阻动触头在电阻动触头复位弹簧的作用下向后运动并与电阻静触头分闸，从而实现合闸电阻的脱扣。
进一步的，锁止装置中的锁舌设有两个以上，所有锁舌共面且均匀排布。这样设置，拉杆和电阻动触头的传动较稳定。
进一步的，锁止装置中的锁舌设有两个，锁舌弹簧的两端分别与两个锁舌连接固定。这样设置，在满足拉杆对电阻动触头传力平衡的情况下，可以简化锁止装置的结构，降低制造难度。
进一步的，抵压件的与锁舌接触的部位设有抵压件斜面，抵压件斜面在抵压件和锁舌接触时与锁舌上的斜面贴合。这样设置可以防止抵压件在抵压锁舌的斜面时对斜面造成损伤，进而防止锁舌与抵压件卡止。
进一步的，抵压件为由外壳体朝向内侧延伸的板状结构。这样设置的抵压件结构简单，且相比于单独设置抵压件，可以省去将抵压件固定在外壳体上的操作。
进一步的，锁止装置包括锁壳，锁舌和锁舌弹簧设置在锁壳内。这样设置，可以先将锁舌和锁舌弹簧装在锁壳内，然后再一起装入拉杆内，便于锁止装置的安装。
附图说明
图1是本发明所提供的断路器合闸电阻脱扣机构的实施例中的脱扣机构在合闸电阻分闸时的使用状态图（此时灭弧室动触头处于分闸状态）；
图2是本发明所提供的断路器合闸电阻脱扣机构的实施例中的脱扣机构在合闸电阻合闸时的使用状态图；
图3是本发明所提供的断路器合闸电阻脱扣机构的实施例中的脱扣机构在合闸电阻分闸时的使用状态图（此时灭弧室动触头处于合闸状态）；
图4是本发明所提供的断路器的实施例的结构示意图；
图5是本发明所提供的断路器的实施例的传动示意图。
附图中：1-外壳体，2-电阻动触头，3-拉杆，4-锁舌，5-电阻动触头复位弹簧，6-抵压件，7-弹簧安装座，8-锁舌弹簧，9-限位板，10-挡止结构，11-内翻沿，12-电阻静触头，13-电阻静触头复位弹簧，101-灭弧室，102-合闸电阻结构，103-操动机构，104-绝缘拉杆，105-灭弧室传动拐臂，106-电阻传动杆，107-电阻传动拐臂，108-电阻动触头，109-电阻静触头，110-灭弧室传动杆，111-灭弧室动触头，112-灭弧室静触头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
本发明所提供的断路器合闸电阻脱扣机构的实施例：
如图1-图3所示，断路器合闸电阻脱扣机构包括外壳体1，外壳体1为圆筒形结构，电阻动触头2导向移动装配在外壳体1内，电阻动触头2为圆筒形结构，外壳体1靠向电阻静触头12的端部设有内翻沿11,在内翻沿11上设有与电阻动触头2的外径适配的开口，以对电阻动触头2进行限位和导向，在外壳体1内还设有两个对称布置的抵压件6，定义两个抵压件6分别布置在壳体1的上部和下部，抵压件6为由外壳体1向内侧延伸且沿左右方向延伸一定长度的板状结构，两个抵压件6之间的间距与电阻动触头2外径相同，以使两个抵压件6对电阻动触头2上下方向进行限位；电阻动触头2远离电阻静触头12的端部敞口设置。
如图1-图3所示，在电阻动触头2上设有一个弹簧安装座7，电阻动触头2上套装有一个电阻动触头复位弹簧5，电阻动触头复位弹簧5的两端分别固定在弹簧安装座7和内翻沿11上。
如图1-图3所示，断路器合闸电阻脱扣机构还包括一个拉杆3，拉杆3为一个圆筒形结构，拉杆3的外径与电阻动触头2的内径相同，以使拉杆3能够插装在电阻动触头2的内腔中，电阻动触头2的内腔构成供拉杆3导向移动的容纳腔；拉杆3远离电阻动触头2的一端与断路器中的操动机构传动连接，并受操动机构控制而能够沿前后方向移动。
如图1-3所示，在拉杆3靠近中部的筒壁上设有两个穿孔，两个穿孔相对设置，且一个朝上、一个朝下，在每个穿孔内各穿装有一个挡止件，挡止件包括插入穿孔内的锁舌4和位于拉杆3的筒体内的挡止结构10，锁舌4与挡止结构10一体成型，锁舌4为与穿孔尺寸适配的圆柱状结构，挡止结构10为与筒体内壁形状适配的板状机构，挡止结构10的尺寸大于穿孔的尺寸以能够限制锁舌4从穿孔脱离拉杆3；在两个挡止结构10之间设置一个锁舌弹簧8，锁舌弹簧8的两端分别与两个挡止结构10固定，两个挡止结构10相对的面上均设有用于安装锁舌弹簧8的安装槽，锁舌弹簧8安装在安装槽内，锁舌弹簧8始终处于压缩状态，以在锁舌4不受拉杆3外部的作用力时推动两个挡止结构10压紧在拉杆3的筒壁上；在两个挡止结构10的前后两侧还各设有一个限位板9，两个限位板9通过固定杆固定连接（图中未示出），限位板9在前后方向的间距与两个挡止结构10在前后方向的尺寸相同，限位板9用于在挡止结构10沿上下方向运动时对挡止结构10导向限位；限位板9、锁舌弹簧8和挡止件一起构成断路器合闸电阻脱扣机构中的锁止装置，两个限位板9和其固定杆一起构成锁壳；锁止结构在安装时，首先将两个挡止件及锁舌弹簧8放入两限位板9之间，然后整体从拉杆3的一端装入拉杆3内。
如图1-图3所示，在锁舌4的端部设有对称布置的两个斜面，两个斜面一个朝前，一个朝后，定义朝前的斜面为前斜面，前斜面靠向挡止结构10的边为底边；在锁舌4不受拉杆3外部的作用力时，挡止件被锁舌弹簧8推动，挡止结构10贴在拉杆的筒体内壁上，锁舌4伸出穿孔，且锁舌4的前侧与电阻动触头2的后端面贴合；前斜面的长度和坡度需保证在挡止结构10贴紧在拉杆3的筒体内壁上时其底边位于对应位置处的电阻动触头2的筒体内壁面的外侧，以使锁舌4能够与电阻动触头2的后端面挡止，同时前斜面的顶部应位于对应位置处的电阻动触头2的筒体外壁面的外侧；并且，当前斜面的顶部与电阻动触头2的筒体外壁面平齐时，前斜面的底边位于对应位置处电阻动触头2的筒体内壁面的内侧。
外壳体1上的两个抵压件6的端部的后侧设有一个与锁舌上的前斜面的倾斜角度相同的抵压件斜面，设置抵压件斜面的目的是：在拉杆3向前运动的过程中，抵压件6会抵压锁舌4，以将锁舌4向前的运动转化为向拉杆3内部的运动，设置抵压件斜面可以避免抵压件6损坏锁舌4上的前斜面，进而防止出现抵压件6与锁舌4卡止的情况。
断路器合闸电阻脱扣机构在使用过程中，有以下几个过程：
1）最初，拉杆3上的锁舌4伸出拉杆3，锁舌4与电阻动触头2的后端面挡止，此时拉杆3受断路器中的操动机构控制向前运动，并带动电阻动触头2向前运动，同时，灭弧动触头也受操动机构控制前运动，此时灭弧室动触头和灭弧室静触头处于分闸状态，电阻动触头2和电阻静触头12处于分闸状态。
2）在操动机构控制下，电阻动触头2首先与电阻静触头12接触，此时灭弧室动触头和灭弧室静触头仍处于分闸状态，然后拉杆3在操动机构的控制下继续向前运动，电阻静触头12随着电阻动触头2一起向前运动，电阻静触头复位弹簧13被压缩，同时，灭弧动触头也受操动机构控制前运动。
3）在拉杆3继续向前运动过程中，锁舌4开始与抵压件6接触时，随着拉杆3的继续向前运动，锁舌4会被抵压件6压向拉杆3的筒体内部，当锁舌4通过抵压件6所在位置时，锁舌4上的前斜面的底边处于对应电阻动触头2的筒体内壁面的内侧，随着拉杆3的继续向前运动，锁舌4会继续被电阻动触头2的筒体后端面压向拉杆3的内腔内，此时拉杆3和电阻动触头2的挡止解除，实现脱扣工作，在这个过程中，灭弧室动触头与灭弧室静触头开始接触。
4）随着拉杆3和电阻动触头2的挡止被解除，电阻动触头2在电阻静触头复位弹簧13和电阻动触头复位弹簧5的作用下向后运动，在运动过程中，电阻动触头2和电阻静触头12分闸，最终电阻动触头2会回到最初的位置；在这个过程中，操动机构带动拉杆3和灭弧室动触头继续向前运动，直至到达最终灭弧室动触头合闸位置为止。
5）灭弧室动触头和灭弧室静触头需要分闸时，在操动机构控制下，灭弧室动触头和拉杆3向后运动，灭弧室动触头分闸，拉杆3回到最初的位置。
上述实施例中，抵压件的端部的后侧设有一个与锁舌上的前斜面的倾斜角度相同的抵压件斜面。在其他实施例中，也可以不设置抵压件斜面，同样可以使用。
上述实施例中，锁舌设置两个。在其他实施例中，锁舌也可以设置一个或多个，同样可以使用，在设置多个的时候，应保证多个锁舌共面且均匀排布。
上述实施例中，外壳体、电阻动触头和拉杆都是圆筒形结构。在其他实施例中，三者也可以是方形筒体结构，同样可以使用。
上述实施例中，抵压件设有两个，且抵压件为由外壳体向内侧延伸且沿左右方向延伸一定长度的板状结构。在其他实施例中，抵压件也可以为其他结构，如可以为由外壳体向内侧延伸且沿外壳体周向环绕一周的板状结构，这种形式的抵压件使得拉杆在安装时，不需要先保证锁舌与抵压件对应，然后再安装，因为抵压件为环形结构，所以在拉杆动作过程中，锁舌必然能够被抵压件抵压。
上述实施例中，抵压件由外壳体向内延伸的板状结构构成。在其他实施例中，抵压件也可以是单独的板件，然后通过焊接固定在外壳体对应位置处。
上述实施例中，锁舌弹簧的两端分别连接两个挡止件的挡止结构。在其他实施例中，也可以在两个挡止件之间固定一个隔板，在隔板的两侧分别设置一个锁舌弹簧，每个锁舌通过单独的锁舌弹簧挤压在拉杆的筒体内壁上。
上述实施例中，锁止装置包括锁壳，挡止件设置在锁壳内。在其他实施例中，锁止装置可以不包括锁壳，仅仅只有锁止件和锁舌弹簧，同样可以使用。
本发明所提供的断路器的实施例：
如图4和图5所示，该断路器包括灭弧室101、合闸电阻结构102及操动机构103，灭弧室101内设有灭弧室动触头111和灭弧室动触头112，合闸电阻结构102包括断路器合闸电阻脱扣机构和合闸电阻（图中未示出），断路器合闸电阻脱扣机构包括电阻动触头108和电阻静触头109；灭弧室动触头111和灭弧室静触头112为断路器的主触头，电阻动触头108和电阻静触头109为实现合闸电阻通电和断电的触头；该断路器合闸电阻脱扣机构的具体结构与上述实施例中的断路器合闸电阻脱扣机构的结构相同，此处不再展开叙述。
如图5所示，操动机构103包括绝缘拉杆104，绝缘拉杆104传动连接有灭弧室传动拐臂105，灭弧室传动拐臂105通过灭弧室传动杆110与灭弧室动触头111传动连接，以实现灭弧室动触头111和灭弧室静触头112的通断；灭弧室传动拐臂105通过电阻传动杆106与电阻传动拐臂107传动连接，电阻传动拐臂107与电阻动触头108传动连接，进而实现电阻动触头108和电阻静触头109的通断。
Claims (10)
1.一种断路器合闸电阻脱扣机构，其特征是，包括：
外壳体；
电阻静触头；
电阻静触头复位弹簧，与电阻静触头连接，用于电阻静触头的复位；
电阻动触头，导向移动装配在外壳体内，其后端部具有供拉杆插入的容纳腔；
电阻动触头复位弹簧，设于电阻动触头与外壳体之间，用于在电阻动触头分闸时使电阻动触头复位；
拉杆，插装在电阻动触头后端部的容纳腔内并可在容纳腔内导向移动，拉杆远离电阻动触头的一端用于与断路器中的操动机构传动连接；
锁止装置，安装在拉杆内部，包括锁舌和锁舌弹簧，锁舌在锁舌弹簧的弹性力作用下能够伸出拉杆并与电阻动触头的后端面挡止配合，以使拉杆带动电阻动触头一起向前运动，锁舌上设有朝向前侧的斜面，定义锁舌朝向前侧的斜面与锁舌朝向前侧的相邻面的交线为底边；
抵压件，设于外壳体内，与锁舌上的斜面配合将锁舌向前的运动转化为收向拉杆内部的运动；
在抵压件抵压住锁舌朝向拉杆外侧的端部时，锁舌上斜面的底边位于电阻动触头的容纳腔的内壁面内侧，以使电阻动触头的后端面能够通过锁舌上的斜面将锁舌向前的运动转化为收向拉杆内部的运动。
2.根据权利要求1所述的断路器合闸电阻脱扣机构，其特征是，锁止装置中的锁舌设有两个以上，所有锁舌共面且均匀排布。
3.根据权利要求2所述的断路器合闸电阻脱扣机构，其特征是，锁止装置中的锁舌设有两个，锁舌弹簧的两端分别与两个锁舌连接固定。
4.根据权利要求1或2或3所述的断路器合闸电阻脱扣机构，其特征是，抵压件的与锁舌接触的部位设有抵压件斜面，抵压件斜面在抵压件和锁舌接触时与锁舌上的斜面贴合。
5.根据权利要求1或2或3所述的断路器合闸电阻脱扣机构，其特征是，抵压件为由外壳体朝向内侧延伸的板状结构。
6.根据权利要求4所述的断路器合闸电阻脱扣机构，其特征是，抵压件为由外壳体朝向内侧延伸的板状结构。
7.根据权利要求1或2或3所述的断路器合闸电阻脱扣机构，其特征是，所述锁止装置包括锁壳，锁舌和锁舌弹簧设置在锁壳内。
8.根据权利要求4所述的断路器合闸电阻脱扣机构，其特征是，所述锁止装置包括锁壳，锁舌和锁舌弹簧设置在锁壳内。
9.根据权利要求5所述的断路器合闸电阻脱扣机构，其特征是，所述锁止装置包括锁壳，锁舌和锁舌弹簧设置在锁壳内。
10.一种断路器，其特征是，包括：
灭弧室动触头；
灭弧室静触头；
操动机构；
合闸电阻；
断路器合闸电阻脱扣机构，所述断路器合闸电阻脱扣机构为权利要求1-9中任意一项所述的断路器合闸电阻脱扣机构。
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- 2019-09-26 CN CN201910918789.1A patent/CN110676129B/zh active Active
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