CN110706970B - 一种用于配网自动化的断路器 - Google Patents

Abstract

本发明属于断路器技术领域，尤其涉及一种用于配网自动化的断路器，它包括固定板、真空壳、驱动电机、限位机构、驱动套、第一导体杆、第二导体杆，该断路器通过设计第一导体杆和第二导体杆的相对摆动，使得传递电流的第一导体杆和第二导体杆在断开后，传递电流的安装在第一导体杆上的第二触头和安装在第二导体杆上的第一触头之间的间距变大；第一触头和第二触头之间的电场强度变小，电阻变大，电弧容易被熄灭；而且本发明设计的断路器采用双断口相串联，使得电弧的总长度加长，弧隙的电阻增加，在触头行程，分闸速度相同的情况下，电弧被拉长的速度成倍增加，使弧隙电阻加速增大，提高了介子强度的恢复速度，缩短了灭弧时间。

Description

一种用于配网自动化的断路器

所属技术领域

本发明属于断路器技术领域，尤其涉及一种用于配网自动化的断路器。

背景技术

电路断流器为用来打开电路、中断电流的电气零件，电路断流器的一个基础示例为开关，开关大体上由两个电触点组成，这两个电触点处于两种状态之一：闭合，意味着两个触点彼此电接触，允许电流在两个触点之间流通，或打开，意味着两个触点彼此并不电接触、阻止电流。

在高压应用中，随着两个触点分离，在两个触点之间的间隙中可形成电弧。电弧为在两个点之间的等离子体放电，该等离子体放电由电流导致，该电流电离两个点之间的空气中的气体。

在两个触点的转换期间电弧的生成会导致不良效果，该效果负面影响电路断流器的操作，甚至潜在地导致安全隐患。这些负面的影响还会对电路断流器的运行产生不良后果，将触头表面融化和蒸发，烧坏绝缘材料，对充油设备还能引起着火，爆炸等危险；同时由于电弧在电动力和热力下移动，很容易造成飞弧短路和伤人或引起事故的扩大。

断路器中真空断路器因其具有较好的灭弧效果，维修又很方便，多断口断路具有缩短灭弧时间的有益效果，所以对真空断路器采用多断口断路的改进是很有必要的。

本发明设计一种用于配网自动化的断路器解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种用于配网自动化的断路器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种用于配网自动化的断路器，其特征在于：它包括固定板、第一绝缘子、真空壳、驱动电机、电机固定板、限位机构、齿条、第二绝缘子、第一支撑、驱动套、第三绝缘子、连接板、联轴器、驱动轴、驱动连轴、第一导体杆、第二导体杆、挤压弹簧、密封套、密封圈、第四驱动板、齿轮、驱动轮密封罩、动密封结构、绝缘套、第二触头、限位板、第一驱动板、第二驱动板、导向固定环、驱动板、卡块、第三驱动板和涡卷弹簧，其中真空壳内具有摆动腔；摆动腔的作用是为第一导体杆提供摆动空间，本发明设计的真空壳的内侧面与第一导体杆之间具有满足安装在第一导体杆上的第二触头与安装在第二导体杆上的第一触头在相对摆动过程中产生电弧时起到绝缘和灭弧介质的真空间隙；真空壳的一侧安装有固定套，真空壳的上下两端面上分别开有一个便于安装第二导体杆的轴孔，第二导体杆可以相对轴孔上下滑动；轴孔的内圆面上开有密封槽，密封槽的作用是为了安装密封圈，保证第二导体杆与真空壳之间的密封性；真空壳安装有固定套一侧的内侧面上开有固定槽，固定套的内圆面上开有便于安装动密封结构的安装环槽；动密封是机器(或设备)中相对运动件之间的密封；通过动密封结构可以保证驱动连轴在相对真空壳转动的过程中与真空壳的密封性；动密封一般采用机械密封，采用现有产品购买，按照动密封结构对安装环槽的精度要求来设计安装滑槽的尺寸；真空壳通过两个对称分布的第二绝缘子安装在固定板上，且两个第二绝缘子安装在真空壳上未安装有固定套的一侧；第二绝缘子的作用是对固定板与真空壳起到电隔离作用，防止真空壳上的电流传递到固定板上；第一导体杆的两端对称地安装有两个第二触头，本发明设计的第二触头和第一触头的厚度相对于传统断路器内的触头较厚，其作用是在产生电弧时，因第二触头和第一触头较厚，所以第二触头和第一触头耐烧，且散热快；而且本发明设计的第二触头和第一触头的顶面和底面之间具有过渡弧面，其作用是在第一导体杆带动安装在其上的第二触头相对第二导体杆摆动时，第二导体杆上安装的第一触头将产生的电弧传递到第一导体杆上对应第二触头上的弧面上，而不会因为第一触头和第二触头较薄，使触头烧坏；第一导体杆的外侧安装有T形状的绝缘套，绝缘套的作用是防止第一导体杆在相对第二导体杆摆动的过程中，安装在第二导体杆上的第一触头与第一导体杆上安装的第二触头之间所产生的电弧通过第二导体杆上的第一触头传递到在摆动过程中最靠近第一触头的第一导体杆上；将第一导体杆烧坏同时减小了拉弧距离进而影响灭弧效果；第一导体杆通过绝缘套与真空壳内所开的固定套上所开的固定槽的配合安装在真空壳内，固定槽的作用是为了固定T性状的绝缘套，防止真空壳中的电弧穿出；第一导体杆与真空壳上的摆动腔配合；两个驱动套分别通过一个第一支撑对称地安装在固定板上，且第一支撑与固定板之间通过第一绝缘子连接；第一绝缘子的作用是对固定板与第一支撑起到电隔离作用，防止与第二导体杆通过驱动套连接的第一支撑将第二导体杆上的电流传递到固定板上；驱动套与第一支撑之间为滑动配合；第二导体杆的一端安装有第一触头，两个第二导体杆通过与真空壳上所开的两个轴孔的滑动配合安装在真空壳的两端，且安装在两个第二导体杆上的两个第一触头分别与第一导体杆上安装的两个第二触头一一对应配合；第二导体杆上未安装有第一触头的一端穿过真空壳上的轴孔位于对应的驱动套内与驱动套滑动配合，且第二导体杆与驱动套的内端面之间分别安装有一个挤压弹簧；挤压弹簧的作用是在初始状态下对第二导体杆施加一个压力，使得安装在第二导体杆上的第一触头与安装在第一导体杆上与其对应的第二触头紧密接触，防止第一触头和第二触头之间具有间隙，产生微小电弧，将第一触头和第二触头烧坏；同时通过第一触头和第二触头的摩擦也可以防止第一导体杆摆动，给第一导体杆的摆动提供一定的阻力；驱动连轴的一端开有圆柱槽，圆柱槽的内圆面上开有两个导向固定槽，驱动连轴的另一端固定安装在第一导体杆上；驱动连轴开有圆柱槽的一端穿过真空壳上安装的固定套位于真空壳的外侧；驱动轮上具有第一环形槽，驱动轮固定安装在驱动连轴上远离第一导体杆的一端；驱动轮可以带动驱动连轴转动；驱动连轴可以带动第一导体杆摆动；卡块和第三驱动板安装在驱动轮上所开的第一环形槽的内圆面上；电机固定板通过两个对称分布的第四绝缘子安装在真空壳上；第四绝缘子的作用是对真空壳与电机固定板和电机起到电隔离作用，防止真空壳将电流传递到电机固定板上和损坏电机；驱动电机安装在电机固定板上，驱动轴一端的外圆面上安装有导向固定环，限位板、第一驱动板和第二驱动板安装在驱动轴的外圆面上，驱动轴的另一端通过联轴器与驱动电机的输出轴连接；驱动轴上安装有导向固定环的一端通过与驱动连轴上所开的导向固定槽的转动配合连接；驱动轴可以相对驱动连轴转动；驱动轴上安装的第一驱动板与驱动轮上安装的卡块和第三驱动板配合；驱动轴与驱动轮上所开的第一环形槽之间安装有涡卷弹簧，涡卷内端安装在驱动轴上，外端安装在驱动轮的第一环形槽内壁上；齿轮上具有第二环形槽，齿轮安装在驱动轴上，第四驱动板安装在齿轮上所开的第二环形槽的内圆面上，第四驱动板与安装在驱动轴上的第一驱动板配合；限位机构通过固定杆安装在电机固定板上，限位机构与安装在驱动轴上的限位板配合，限位机构限制限位板摆动；限位机构的作用是限制驱动轴的转动；两个齿条分别通过一个连接板安装在两个驱动套上，且两个连接板与对应的驱动套之间通过第三绝缘子连接；第三绝缘子的作用是对驱动套与连接板起到电隔离作用，防止与第二导体杆通过驱动套连接的连接板将第二导体杆上的电流传递到连接板上；两个齿条分别与齿轮啮合。

本发明中当断路器紧闭时，第一驱动板与卡板紧贴，第二驱动板与第四驱动板紧贴，涡卷弹簧处于压缩状态，且涡卷弹簧恢复力方向为第一驱动板远离卡板且接近第三驱动板的方向，当限位机构解除对驱动轴的限位，同时驱动电机通电控制驱动轴朝着限位板远离限位机构的方向转动，此时，安装在驱动轴上第二驱动板就会朝着远离安装在齿轮上的第四驱动板的一侧转动，第二驱动板失去了对第四驱动板的限位，此时在挤压弹簧的作用下，驱动套就会带动与其通过第三绝缘子连接的连接板移动，连接板移动带动齿条移动，齿条移动带动齿轮移动，使得安装在齿轮上的第四驱动板紧贴着第二驱动板；同时当驱动轴朝着限位板远离限位机构的方向转动时，安装在驱动轴上第一驱动板就会朝着远离安装在驱动轮上的卡块的一侧转动，但是在刚开始的时候，由于挤压弹簧未完全释放，安装在第二导体杆上的第一触头与安装在第一导体杆上的第二触头之间还具有较大的摩擦阻力，在这种情况下，由于驱动轮安装在驱动连轴上，驱动连轴与第一导体杆连接，所以驱动轮不会转动；涡卷弹簧的内端随着驱动轴转动释放一定的力，当安装在第二导体杆上的第一触头与安装在第一导体杆上的第二触头之间的摩擦力消失后，即挤压弹簧完全释放后，齿轮没有旋转的动力将停止转动，但是由于安装在第二导体杆上的第一触头与安装在第一导体杆上的第二触头还处于接触状态，涡卷弹簧的压力不足以使得第一导体杆摆动，当安装在驱动轴上的第一驱动板与安装在驱动轮上的第四驱动板接触后，驱动轴就会通过第一驱动板和第三驱动板带动驱动轮转动，涡卷弹簧的内外端一起随着驱动轴与驱动轮旋转，此时涡卷弹簧还具有一定的压力；驱动轮转动带动第一导体杆摆动，使得安装在第一导体杆上的第二触头挤开对应的第一触头摆动；由于安装第一触头的第二导体杆与驱动套之间具有挤压弹簧可以被压缩，所以第一触头和第二触头在摆动过程中不会发生干涉；第一触头和第二触头在相对摆动时会产生电弧，通过真空壳内的真空环境对产生的电弧灭弧；在重新接通过程中，通过驱动电机控制驱动轴反向转动，在驱动轴反向转动的过程中，随着驱动轴的反转，第一驱动板随着驱动轴运动，由于涡卷弹簧处于预先压缩状态，在涡卷弹簧作用下，第三驱动板紧贴第一驱动板，即驱动轮随着驱动轴反向旋转，直到第一导体杆摆动到初始与第二导体杆接触的位置处且被限位条限位后，此时驱动轮不在旋转，且第二驱动板与第四驱动板接触，之后随着驱动轴继续旋转，第一驱动板与第三驱动板分离，之后涡卷弹簧被压缩，第二驱动板拨动第四驱动板带动齿轮旋转，齿轮旋转带动齿条移动，齿条移动通过驱动套挤压挤压弹簧挤压弹簧被压缩对第二导体杆起到挤压作用，使得安装在第二导体杆上的第一触头与安装在第一导体杆上与其对应的第二触头紧密接触；驱动轴继续旋转直到驱动轴上的限位板与对限位块施压，且卡在限位块直面方向，完成了限位块对限位板的限位；当驱动电机断电后，因限位块与限位板的配合，保证了驱动轴不转，维持了挤压弹簧的预压力。

上述真空壳上所开的两个密封槽内分别安装有一个密封圈；固定套上所开的安装环槽内安装有一个动密封结构。

真空壳内安装有防止第一导体杆反向摆动的限位条；使得第一导体杆只能朝着本发明设定的方向摆动，防止第一导体杆反向摆动而影响齿轮、驱动轮，第一驱动板、第二驱动板、限位机构和涡卷弹簧对第一导体杆的作用。

作为本技术的进一步改进，上述限位机构包括限位块、复位弹簧、限位壳、驱动柱、调节机构，其中调节机构通过固定杆安装在电机固定板上，驱动柱与调节机构的输出轴连接，调节机构可以控制驱动柱的上下移动，驱动柱带动限位壳和限位块的上下移动，当驱动轴转动时，首先通过调节机构控制限位壳和限位块向下移动，使得限位块失去对驱动轴的限位；在驱动轴上的限位板转动越过限位块后，调节机构控制限位壳和限位块向上移动复位；限位壳的下端固定安装在驱动柱的上侧，限位块的一端具有斜面，斜面的作用是可以保证限位板在复位的过程中可以通过限位块上的斜面向下挤压限位块，使得限位板移动到限位块的另一侧；限位块的另一端通过滑动配合安装在限位壳内，限位块位于限位壳内的一端与限位壳的内端面上之间安装有复位弹簧；复位弹簧的作用是对限位块起到复位作用；上述调节机构为电动推杆或者电磁推杆。

作为本技术的进一步改进，上述限位壳内对称地开有两个导向槽，限位块上未具有斜面的一端对称地安装有两个导向块，限位块通过两个导向块与两个导向槽的配合安装在限位壳内。

作为本技术的进一步改进，上述驱动套的内圆面上周向均匀地开有两个滑槽，第二导体杆未安装有第一触头的一端周向均匀地安装有两个滑块，第二导体杆上安装有滑块的一端通过两个滑块与对应驱动套上所开的两个滑槽的滑动配合安装在对应的第二导体杆内。

作为本技术的进一步改进，两个上述驱动套与真空壳的两个端面之间分别一一对应的安装有一个密封套；密封套的作用是对真空壳和驱动套之间起到密封作用；因为密封套具有伸缩性，所以驱动套移动不会影响密封套。

作为本技术的进一步改进，上述驱动连轴的外圆面与真空壳上所安装的固定套的端面之间安装有密封罩；密封罩具有可扭转性；密封罩的作用是对驱动连轴和真空壳之间起到密封作用，密封罩具有可扭转性；驱动连轴转动不会影响密封罩；驱动连轴是绝缘材料制成，保证真空室中的高压电不会通过驱动转轴穿出，造成安全隐患。

作为本技术的进一步改进，上述挤压弹簧为压缩弹簧，在初始状态下，挤压弹簧具有预压力。

作为本技术的进一步改进，上述驱动轮通过键的方式安装在驱动连轴上，齿轮通过轴承安装在驱动轴上。

作为本技术的进一步改进，上述限位板、第一驱动板和第二驱动板通过焊接的方式安装在驱动轴的外圆面上。

作为本技术的进一步改进，上述复位弹簧为压缩弹簧。

相对于传统的断路器技术，本发明设计的断路器，通过设计第一导体杆和第二导体杆的相对摆动，使得传递电流的第一导体杆和第二导体杆在断开后，传递电流的安装在第一导体杆上的第二触头和安装在第二导体杆上的第一触头之间的间距变大；第一触头和第二触头之间的电场强度变小，电阻变大，电弧容易被熄灭；而且本发明设计的断路器采用双断口相串联，使得电弧的总长度加长，弧隙的电阻增加，在触头行程，分闸速度相同的情况下，电弧被拉长的速度成倍增加，使弧隙电阻加速增大，提高了介子强度的恢复速度，缩短了灭弧时间；同时该真空断路器设计的第一导体杆摆动，使得在实现双断口时，所需要的真空空间减小，减低了整体体积，且因为真空空间减小，增加了可靠性，降低了制造成本。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是整体部件分布示意图。

图3是第一支撑安装示意图。

图4是导向支撑安装示意图。

图5是齿条分布示意图。

图6是齿条安装示意图。

图7是限位机构结构示意图。

图8是第一导体杆和第二导体杆配合示意图。

图9是第一导体杆和第二导体杆安装示意图。

图10是挤压弹簧安装示意图。

图11是限位条安装示意图。

图12是真空壳结构示意图。

图13是驱动轮和齿轮安装示意图。

图14是驱动连轴安装示意图。

图15是绝缘套结构示意图。

图16是限位板、第一驱动板和第二驱动板安装示意图。

图17是齿轮安装示意图。

图18是驱动轮安装示意图。

图19是驱动轮结构示意图。

图20是齿轮结构示意图。

图21是卡块和第三驱动板工作原理示意图。

图22是第二驱动板和第四驱动板工作作原理示意图。

图中标号名称：1、固定板；2、第一绝缘子；3、真空壳；4、驱动电机；5、电机固定板；6、限位机构；7、齿条；8、第二绝缘子；9、第一支撑；10、固定杆；11、导向支撑；12、驱动套；13、第三绝缘子；14、连接板；15、联轴器；16、摆动腔；17、限位块；18、导向块；19、导向槽；20、复位弹簧；21、限位壳；22、驱动柱；23、调节机构；24、驱动轴；25、驱动连轴；26、第一导体杆；27、第二导体杆；28、挤压弹簧；29、密封套；30、密封圈；31、第一触头；32、滑块；33、滑槽；34、限位条；35、轴孔；36、密封槽；37、安装环槽；38、固定套；39、固定槽；40、齿轮；41、驱动轮；42、密封罩；43、动密封结构；44、绝缘套；45、导向固定槽；46、圆柱槽；47、第二触头；48、限位板；49、第一驱动板；50、第二驱动板；51、导向固定环；52、第四驱动板；53、卡块；54、第三驱动板；55、涡卷弹簧；56、第一环形槽；57、第二环形槽；58、第四绝缘子。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1、2所示，它包括固定板1、第一绝缘子2、真空壳3、驱动电机4、电机固定板5、限位机构6、齿条7、第二绝缘子8、第一支撑9、驱动套12、第三绝缘子13、连接板14、联轴器15、驱动轴24、驱动连轴25、第一导体杆26、第二导体杆27、挤压弹簧28、密封套29、密封圈30、第四驱动板52、齿轮40、驱动轮41、密封罩42、动密封结构43、绝缘套44、第二触头47、限位板48、第一驱动板49、第二驱动板50、导向固定环51、驱动板、卡块53、第三驱动板54和涡卷弹簧55，其中如图12所示，真空壳3内具有摆动腔16；摆动腔16的作用是为第一导体杆26提供摆动空间，本发明设计的真空壳3的内侧面与第一导体杆26之间具有满足安装在第一导体杆26上的第二触头47与安装在第二导体杆27上的第一触头31在相对摆动过程中产生电弧时起到绝缘和灭弧介质的真空间隙；真空壳3的一侧安装有固定套38，真空壳3的上下两端面上分别开有一个便于安装第二导体杆27的轴孔35，第二导体杆27可以相对轴孔35上下滑动；轴孔35的内圆面上开有密封槽36，密封槽36的作用是为了安装密封圈30，保证第二导体杆27与真空壳3之间的密封性；真空壳3安装有固定套38一侧的内侧面上开有固定槽39，固定套38的内圆面上开有便于安装动密封结构43的安装环槽37；动密封是机器(或设备)中相对运动件之间的密封；通过动密封结构43可以保证驱动连轴25在相对真空壳3转动的过程中与真空壳3的密封性；动密封一般采用机械密封，采用现有产品购买，按照动密封结构对安装环槽的精度要求来设计安装滑槽的尺寸。如图1所示，真空壳3通过两个对称分布的第二绝缘子8安装在固定板1上，且两个第二绝缘子8安装在真空壳3上未安装有固定套38的一侧；第二绝缘子8的作用是对固定板1与真空壳3起到电隔离作用，防止真空壳3上的电流传递到固定板1上；如图14所示，第一导体杆26的两端对称地安装有两个第二触头47，本发明设计的第二触头47和第一触头31的厚度相对于传统断路器内的触头较厚，其作用是在产生电弧时，因第二触头47和第一触头31较厚，所以第二触头47和第一触头31耐烧，且散热快；而且本发明设计的第二触头47和第一触头31的顶面和底面之间具有过渡弧面，其作用是在第一导体杆26带动安装在其上的第二触头47相对第二导体杆27摆动时，第二导体杆27上安装的第一触头31将产生的电弧传递到第一导体杆26上对应第二触头47上的弧面上，而不会因为第一触头31和第二触头47较薄，使触头烧坏；如图13、15所示，第一导体杆26的外侧安装有T形状的绝缘套44，绝缘套44的作用是防止第一导体杆26在相对第二导体杆27摆动的过程中，安装在第二导体杆27上的第一触头31与第一导体杆26上安装的第二触头47之间所产生的电弧通过第二导体杆27上的第一触头31传递到在摆动过程中最靠近第一触头31的第一导体杆26上；将第一导体杆26烧坏同时减小了拉弧距离进而影响灭弧效果；如图8、9所示，第一导体杆26通过绝缘套44与真空壳3内所开的固定套38上所开的固定槽39的配合安装在真空壳3内，第一导体杆26与真空壳3上的摆动腔16配合；固定槽39的作用是为了固定T性状的绝缘套44，防止真空壳中的电弧穿出；如图1、3所示，两个驱动套12分别通过一个第一支撑9对称地安装在固定板1上，且第一支撑9与固定板1之间通过第一绝缘子2连接；第一绝缘子2的作用是对固定板1与第一支撑9起到电隔离作用，防止与第二导体杆27通过驱动套12连接的第一支撑9将第二导体杆27上的电流传递到固定板1上；驱动套12与第一支撑9之间为滑动配合；如图10所示，第二导体杆27的一端安装有第一触头31，如图11所示，两个第二导体杆27通过与真空壳3上所开的两个轴孔35的滑动配合安装在真空壳3的两端，且安装在两个第二导体杆27上的两个第一触头31分别与第一导体杆26上安装的两个第二触头47一一对应配合；第二导体杆27上未安装有第一触头31的一端穿过真空壳3上的轴孔35位于对应的驱动套12内与驱动套12滑动配合，且第二导体杆27与驱动套12的内端面之间分别安装有一个挤压弹簧28；挤压弹簧28的作用是在初始状态下对第二导体杆27施加一个压力，使得安装在第二导体杆27上的第一触头31与安装在第一导体杆26上与其对应的第二触头47紧密接触，防止第一触头31和第二触头47之间具有间隙，产生微小电弧，将第一触头31和第二触头47烧坏；同时通过第一触头31和第二触头47的摩擦也可以防止第一导体杆26摆动，给第一导体杆26的摆动提供一定的阻力；如图14所示，驱动连轴25的一端开有圆柱槽46，圆柱槽46的内圆面上开有两个导向固定槽45，驱动连轴25的另一端固定安装在第一导体杆26上；如图9所示，驱动连轴25开有圆柱槽46的一端穿过真空壳3上安装的固定套38位于真空壳3的外侧；如图19所示，驱动轮41上具有第一环形槽56，如图13所示，驱动轮41固定安装在驱动连轴25上远离第一导体杆26的一端；驱动轮41可以带动驱动连轴25转动；驱动连轴25可以带动第一导体杆26摆动；如图19所示，卡块53和第三驱动板54安装在驱动轮41上所开的第一环形槽56的内圆面上；如图1、4所示，电机固定板5通过两个对称分布的第四绝缘子58安装在真空壳3上；第四绝缘子58的作用是对真空壳3与电机固定板5和电机起到电隔离作用，防止真空壳3将电流传递到电机固定板5上和损坏电机；如图1所示，驱动电机4安装在电机固定板5上，如图16所示，驱动轴24一端的外圆面上安装有导向固定环51，限位板48、第一驱动板49和第二驱动板50安装在驱动轴24的外圆面上，如图5所示，驱动轴24的另一端通过联轴器15与驱动电机4的输出轴连接；如图13所示，驱动轴24上安装有导向固定环51的一端通过与驱动连轴25上所开的导向固定槽45的转动配合连接；驱动轴24可以相对驱动连轴25转动；如图18所示，驱动轴24上安装的第一驱动板49与驱动轮41上安装的卡块53和第三驱动板54配合；驱动轴24与驱动轮41上所开的第一环形槽56之间安装有涡卷弹簧55；如图20所示，齿轮40上具有第二环形槽57，如图17所示，齿轮40安装在驱动轴24上，第四驱动板52安装在齿轮40上所开的第二环形槽57的内圆面上，第四驱动板52与安装在驱动轴24上的第一驱动板49配合；如图5所示，限位机构6通过固定杆10安装在电机固定板5上，限位机构6与安装在驱动轴24上的限位板48配合，限位机构6限制限位板48摆动；限位机构6的作用是限制驱动轴24的转动；如图5、6所示，两个齿条7分别通过一个连接板14安装在两个驱动套12上，且两个连接板14与对应的驱动套12之间通过第三绝缘子13连接；第三绝缘子13的作用是对驱动套12与连接板14起到电隔离作用，防止与第二导体杆27通过驱动套12连接的连接板14将第二导体杆27上的电流传递到连接板14上；两个齿条7分别与齿轮40啮合。

本发明中当断路器紧闭时，如图21中的a所示，第一驱动板49与卡板53紧贴，如图22中的a所示，第二驱动板50与第四驱动板52紧贴，涡卷弹簧55处于压缩状态，且涡卷弹簧55恢复力方向为第一驱动板49远离卡板53且接近第三驱动板54的方向，当限位机构6解除对驱动轴24的限位，同时驱动电机4通电控制驱动轴24朝着限位板48远离限位机构6的方向转动，如图21中的a所示，此时，安装在驱动轴24上第二驱动板50就会朝着远离安装在齿轮40上的第四驱动板52的一侧转动，第二驱动板50失去了对第四驱动板52的限位，此时在挤压弹簧28的作用下，驱动套12就会带动与其通过第三绝缘子13连接的连接板14移动，连接板14移动带动齿条7移动，齿条7移动带动齿轮40移动，如图22中的b所示，使得安装在齿轮40上的第四驱动板52紧贴着第二驱动板50；同时当驱动轴24朝着限位板48远离限位机构6的方向转动时，如图21中的a所示，安装在驱动轴24上第一驱动板49就会朝着远离安装在驱动轮41上的卡块53的一侧转动，但是在刚开始的时候，由于挤压弹簧28未完全释放，安装在第二导体杆27上的第一触头31与安装在第一导体杆26上的第二触头47之间还具有较大的摩擦阻力，在这种情况下，由于驱动轮41安装在驱动连轴25上，驱动连轴25与第一导体杆26连接，如图21中的b所示，所以驱动轮41不会转动；涡卷弹簧55的内端随着驱动轴转动释放一定的力，当安装在第二导体杆27上的第一触头31与安装在第一导体杆26上的第二触头47之间的摩擦力消失后，即挤压弹簧28完全释放后，如图22中的c所示，齿轮40没有旋转的动力将停止转动，，但是由于安装在第二导体杆27上的第一触头31与安装在第一导体杆26上的第二触头47还处于接触状态，涡卷弹簧55的压力不足以使得第一导体杆26摆动，当安装在驱动轴24上的第一驱动板49与安装在驱动轮41上的第四驱动板52接触后，如图21中的c所示，驱动轴24就会通过第一驱动板49和第三驱动板54带动驱动轮41转动，涡卷弹簧55的内外端一起随着驱动轴与驱动轮旋转，此时涡卷弹簧55还具有一定的压力；驱动轮41转动带动第一导体杆26摆动，使得安装在第一导体杆26上的第二触头47挤开对应的第一触头31摆动；由于安装第一触头31的第二导体杆27与驱动套12之间具有挤压弹簧28可以被压缩，所以第一触头31和第二触头47在摆动过程中不会发生干涉；第一触头31和第二触头47在相对摆动时会产生电弧，通过真空壳3内的真空环境对产生的电弧灭弧；在重新接通过程中，通过驱动电机4控制驱动轴24反向转动，在驱动轴24反向转动的过程中，随着驱动轴的反转，第一驱动板49随着驱动轴运动，由于涡卷弹簧55处于预先压缩状态，在涡卷弹簧作用下，第三驱动板54紧贴第一驱动板49，即驱动轮41随着驱动轴24反向旋转，直到第一导体杆26摆动到初始与第二导体杆27接触的位置处且被限位条34限位后，此时驱动轮41不在旋转，且第二驱动板50与第四驱动板52接触，之后随着驱动轴24继续旋转，第一驱动板49与第三驱动板54分离，之后涡卷弹簧55被压缩，第二驱动板50拨动第四驱动板52带动齿轮40旋转，齿轮40旋转带动齿条7移动，齿条7移动通过驱动套12挤压挤压弹簧28挤压弹簧28被压缩对第二导体杆27起到挤压作用，使得安装在第二导体杆27上的第一触头31与安装在第一导体杆26上与其对应的第二触头47紧密接触；驱动轴24继续旋转直到驱动轴上的限位板48与对限位块17施压，且卡在限位块17直面方向，完成了限位块17对限位板48的限位；当驱动电机4断电后，因限位块17与限位板48的配合，保证了驱动轴不转，维持了挤压弹簧28的预压力。驱动电机为减速电机，优选的为伺服电机或者步进电机。

联轴器直接购买现有的联轴器即可，图中仅是示意。

上述真空壳3上所开的两个密封槽36内分别安装有一个密封圈30；固定套38上所开的安装环槽37内安装有一个动密封结构43。

真空壳3内安装有防止第一导体杆26反向摆动的限位板条34，使得第一导体杆26只能朝着本发明设定的方向摆动，防止第一导体杆26反向摆动而影响齿轮40、驱动轮41，第一驱动板49、第二驱动板50、限位机构6和涡卷弹簧55对第一导体杆的作用。

如图7所示，上述限位机构6包括限位块17、复位弹簧20、限位壳21、驱动柱22、调节机构23，其中调节机构23通过固定杆10安装在电机固定板5上，调节机构23可以控制驱动柱22的上下移动，驱动柱22带动限位壳21和限位块17的上下移动，当驱动轴24转动时，首先通过调节机构23控制限位壳21和限位块17向下移动，使得限位块17失去对驱动轴24的限位；驱动柱22与调节机构23的输出轴连接，在驱动轴24上的限位板48转动越过限位块17后，调节机构23控制限位壳21和限位块17向上移动复位；限位壳21的下端固定安装在驱动柱22的上侧，限位块17的一端具有斜面，斜面的作用是可以保证限位板48在复位的过程中可以通过限位块17上的斜面向下挤压限位块17，使得限位板48移动到限位块17的另一侧；限位块17的另一端通过滑动配合安装在限位壳21内，限位块17位于限位壳21内的一端与限位壳21的内端面上之间安装有复位弹簧20；复位弹簧20的作用是对限位块17起到复位作用。上述调节机构为电动推杆或者电磁推杆。

上述限位壳21内对称地开有两个导向槽19，限位块17上未具有斜面的一端对称地安装有两个导向块18，限位块17通过两个导向块18与两个导向槽19的配合安装在限位壳21内。

上述驱动套12的内圆面上周向均匀地开有两个滑槽33，第二导体杆27未安装有第一触头31的一端周向均匀地安装有两个滑块32，第二导体杆27上安装有滑块32的一端通过两个滑块32与对应驱动套12上所开的两个滑槽33的滑动配合安装在对应的第二导体杆27内。

两个上述驱动套12与真空壳3的两个端面之间分别一一对应的安装有一个密封套29；密封套29的作用是对真空壳3和驱动套12之间起到密封作用；密封套29具有伸缩性，所以驱动套12移动不会影响密封套29。

上述驱动连轴25的外圆面与真空壳3上所安装的固定套38的端面之间安装有密封罩42；密封罩42具有可扭转性，密封罩42的作用是对驱动连轴25和真空壳3之间起到密封作用，因为密封罩42具有可扭转性；驱动连轴25转动不会影响密封罩42的密封，驱动连轴是绝缘材料制成，保证真空室中的高压电不会通过驱动转轴穿出，造成安全隐患。

上述挤压弹簧28为压缩弹簧，在初始状态下，挤压弹簧28具有预压力。

上述驱动轮41通过键方式安装在驱动连轴25上，齿轮40通过轴承安装在驱动轴24上。

上述限位板48、第一驱动板49和第二驱动板50通过焊接的方式安装在驱动轴24的外圆面上。

上述复位弹簧20为压缩弹簧。

综上所述：

本发明设计的有益效果：该断路器通过设计第一导体杆26和第二导体杆27的相对摆动，使得传递电流的第一导体杆26和第二导体杆27在断开后，传递电流的安装在第一导体杆26上的第二触头47和安装在第二导体杆27上的第一触头31之间的间距变大；第一触头31和第二触头47之间的电场强度变小，电阻变大，电弧容易被熄灭；而且本发明设计的断路器采用双断口相串联，使得电弧的总长度加长，弧隙的电阻增加，在触头行程，分闸速度相同的情况下，电弧被拉长的速度成倍增加，使弧隙电阻加速增大，提高了介子强度的恢复速度，缩短了灭弧时间，同时该真空断路器设计的第一导体杆摆动，使得在实现双断口时，所需要的真空空间减小，减低了整体体积，且因为真空空间减小，增加了可靠性，降低了制造成本。

具体工作流程：在使用本发明设计的断路器时，在切断断路器的时候，首先通过调节机构23控制限位壳21和限位块17向下移动，然后控制驱动电机4使得驱动轴24朝着限位板48远离限位机构6的方向转动，在驱动轴转24动过程中，在驱动轴24上的限位板48转动越过限位块17后，调节机构23控制限位壳21和限位块17向上移动复位；驱动轴24转动使得安装在驱动轴24上第二驱动板50就会朝着远离安装在齿轮40上的第四驱动板52的一侧转动，第二驱动板50失去了对第四驱动板52的限位，此时在挤压弹簧28的作用下，驱动套12就会带动与其通过第三绝缘子13连接的连接板14移动，连接板14移动带动齿条7移动，齿条7移动带动齿轮40移动，使得安装在齿轮40上的第四驱动板52紧贴着第二驱动板50，甚至会出现拨动驱动轴旋转的可能；同时当驱动轴24朝着限位板48远离限位机构6的方向转动时，安装在驱动轴24上第一驱动板49就会朝着远离安装在驱动轮41上的卡块53的一侧转动，但是在刚开始的时候，由于挤压弹簧28未完全释放，安装在第二导体杆27上的第一触头31与安装在第一导体杆26上的第二触头47之间还具有较大的摩擦阻力，在这种情况下，由于驱动轮41安装在驱动连轴25上，驱动连轴25与第一导体杆26连接，所以驱动轮41不会转动；当安装在第二导体杆27上的第一触头31与安装在第一导体杆26上的第二触头47之间的摩擦力消失后，即挤压弹簧28完全释放后，齿轮40停止转动，此时涡卷弹簧55就会释放，但是由于安装在第二导体杆27上的第一触头31与安装在第一导体杆26上的第二触头47还处于接触状态，涡卷弹簧55的压力不足以使得第一导体杆26摆动，当安装在驱动轴24上的第一驱动板49与安装在驱动轮41上的第四驱动板52接触后，驱动轴24就会通过第一驱动板49和第四驱动板52带动驱动轮41转动，驱动轮41转动带动第一导体杆26摆动，使得安装在第一导体杆26上的第二触头47挤开对应的第一触头31摆动；由于安装第一触头31的第二导体杆27与驱动套12之间具有挤压弹簧28可以被压缩，所以第一触头31和第二触头47在摆动过程中不会发生干涉；第一触头31和第二触头47在相对摆动时会产生电弧，通过真空壳3内的真空环境对产生的电弧灭弧；在灭弧完成后，在重新接通过程中，通过驱动电机4控制驱动轴24反向转动，在驱动轴24反向转动的过程中，当安装在驱动轴24上的第一驱动板49和第二驱动板50与安装在驱动轮41上的卡块53和安装在齿轮40上的第四驱动板52接触后，驱动轮41就会带动齿轮40和驱动轮41反向转动；使得齿轮40和驱动轮41复位，同时挤压弹簧28被压缩对第二导体杆27起到挤压作用，使得安装在第二导体杆27上的第一触头31与安装在第一导体杆26上与其对应的第二触头47紧密接触，同时限位板与对限位块施压，且卡在限位块直面方向；此状态下涡卷弹簧55上力使得第一驱动板49和卡块53贴紧，当驱动电机4断电后，因限位块17与限位板48的配合，保证了驱动轴不转，维持了挤压弹簧28的预压力。

Claims (10)

1.一种用于配网自动化的断路器，其特征在于：它包括固定板、第一绝缘子、真空壳、驱动电机、电机固定板、限位机构、齿条、第二绝缘子、第一支撑、驱动套、第三绝缘子、连接板、联轴器、驱动轴、驱动连轴、第一导体杆、第二导体杆、挤压弹簧、密封套、密封圈、第四驱动板、齿轮、驱动轮密封罩、动密封结构、绝缘套、第二触头、限位板、第一驱动板、第二驱动板、导向固定环、驱动板、卡块、第三驱动板和涡卷弹簧，其中真空壳内具有摆动腔；真空壳的一侧安装有固定套，真空壳的上下两端面上分别开有一个轴孔，轴孔的内圆面上开有密封槽，真空壳安装有固定套一侧的内侧面上开有固定槽，固定套的内圆面上开有安装环槽；真空壳通过两个对称分布的第二绝缘子安装在固定板上，且两个第二绝缘子安装在真空壳上未安装有固定套的一侧；第一导体杆的两端对称地安装有两个第二触头，第一导体杆的外侧安装有T形状的绝缘套，第一导体杆通过绝缘套与真空壳内所开的固定套上所开的固定槽的配合安装在真空壳内，第一导体杆与真空壳上的摆动腔配合；两个驱动套分别通过一个第一支撑对称地安装在固定板上，且第一支撑与固定板之间通过第一绝缘子连接；驱动套与第一支撑之间为滑动配合；第二导体杆的一端安装有第一触头，两个第二导体杆通过与真空壳上所开的两个轴孔的滑动配合安装在真空壳的两端，且安装在两个第二导体杆上的两个第一触头分别与第一导体杆上安装的两个第二触头一一对应配合；第二导体杆上未安装有第一触头的一端穿过真空壳上的轴孔位于对应的驱动套内与驱动套滑动配合，且第二导体杆与驱动套的内端面之间分别安装有一个挤压弹簧；驱动连轴的一端开有圆柱槽，圆柱槽的内圆面上开有两个导向固定槽，驱动连轴的另一端固定安装在第一导体杆上；驱动连轴开有圆柱槽的一端穿过真空壳上安装的固定套位于真空壳的外侧；驱动轮上具有第一环形槽，驱动轮固定安装在驱动连轴上远离第一导体杆的一端；卡块和第三驱动板安装在驱动轮上所开的第一环形槽的内圆面上；电机固定板通过两个对称分布的第四绝缘子安装在真空壳上；驱动电机安装在电机固定板上，驱动轴一端的外圆面上安装有导向固定环，限位板、第一驱动板和第二驱动板安装在驱动轴的外圆面上，驱动轴的另一端通过联轴器与驱动电机的输出轴连接；驱动轴上安装有导向固定环的一端通过与驱动连轴上所开的导向固定槽的转动配合连接；驱动轴上安装的第一驱动板与驱动轮上安装的卡块和第三驱动板配合；驱动轴与驱动轮上所开的第一环形槽之间安装有涡卷弹簧；齿轮上具有第二环形槽，齿轮安装在驱动轴上，第四驱动板安装在齿轮上所开的第二环形槽的内圆面上，第四驱动板与安装在驱动轴上的第一驱动板配合；限位机构通过固定杆安装在电机固定板上，限位机构与安装在驱动轴上的限位板配合，限位机构限制限位板摆动；两个齿条分别通过一个连接板安装在两个驱动套上，且两个连接板与对应的驱动套之间通过第三绝缘子连接；两个齿条分别与齿轮啮合；

上述真空壳上所开的两个密封槽内分别安装有一个密封圈；固定套上所开的安装环槽内安装有一个动密封结构；

真空壳内安装有防止第一导体杆反向摆动的限位条。

2.根据权利要求1所述的一种用于配网自动化的断路器，其特征在于：上述限位机构包括限位块、复位弹簧、限位壳、驱动柱、调节机构，其中调节机构通过固定杆安装在电机固定板上，驱动柱与调节机构的输出轴连接，调节机构控制驱动柱的上下移动；限位壳的下端固定安装在驱动柱的上侧，限位块的一端具有斜面，限位块的另一端通过滑动配合安装在限位壳内，限位块位于限位壳内的一端与限位壳的内端面上之间安装有复位弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种用于配网自动化的断路器，其特征在于：上述限位壳内对称地开有两个导向槽，限位块上未具有斜面的一端对称地安装有两个导向块，限位块通过两个导向块与两个导向槽的配合安装在限位壳内。

4.根据权利要求1所述的一种用于配网自动化的断路器，其特征在于：上述驱动套的内圆面上周向均匀地开有两个滑槽，第二导体杆未安装有第一触头的一端周向均匀地安装有两个滑块，第二导体杆上安装有滑块的一端通过两个滑块与对应驱动套上所开的两个滑槽的滑动配合安装在对应的第二导体杆内。

5.根据权利要求1所述的一种用于配网自动化的断路器，其特征在于：两个上述驱动套与真空壳的两个端面之间分别一一对应的安装有一个密封套。

6.根据权利要求1所述的一种用于配网自动化的断路器，其特征在于：上述驱动连轴的外圆面与真空壳上所安装的固定套的端面之间安装有密封罩。

7.根据权利要求1所述的一种用于配网自动化的断路器，其特征在于：上述挤压弹簧为压缩弹簧，在初始状态下，挤压弹簧具有预压力。

8.根据权利要求1所述的一种用于配网自动化的断路器，其特征在于：上述驱动轮通过键的方式安装在驱动连轴上，齿轮通过轴承安装在驱动轴上。

9.根据权利要求1所述的一种用于配网自动化的断路器，其特征在于：上述限位板、第一驱动板和第二驱动板通过焊接的方式安装在驱动轴的外圆面上。

10.根据权利要求2所述的一种用于配网自动化的断路器，其特征在于：上述复位弹簧为压缩弹簧。

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