CN111383864B

CN111383864B - 断路器

Info

Publication number: CN111383864B
Application number: CN201910927432.XA
Authority: CN
Inventors: 李文燮
Original assignee: LSIS Co Ltd
Current assignee: LS Electric Co Ltd
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2039-09-27
Also published as: CN111383864A; US11189994B2; US20200212659A1; KR102111463B1

Abstract

本发明涉及具备开闭机构部的能量释放机构的断路器，更详细而言，涉及一种拉出断路器时能自动释放开闭机构部的闭合弹簧的能量的具备释放机构的断路器。

Description

断路器

技术领域

背景技术

通常，断路器(Circuit Breaker)是一种设置在电气系统的一部分中，并且在发生电气过载状态或短路故障时，通过自动切断电路来保护电路和负载的电气设备。

断路器大致可以由端子部、触头部、开闭机构、跳闸部、灭弧部等构成，所述端子部可以与电源侧或负载侧连接，所述触头部包括固定触点和与所述固定触头接触或分离而使电路连接或分离的可动触点，所述开闭机构通过移动所述可动触点来提供开闭电路所需的动力，所述跳闸部在电源侧对过电流或短路电流进行检测并引导开闭机构的跳闸(trip)动作，所述灭弧部用于对切断异常电流时所产生的电弧(Arc)进行灭弧。

作为这种断路器中的设置于高压电力系统并在发生短路或过电流等的危险情况时通过切断电路来保护电力系统的断路器，使用真空断路器等。真空断路器是保护人身安全和负载设备的产品，当发生超高压/高压配电线路的过电流、短路以及接地故障等异常电流时，利用外部的附加继电器来在断路器内部的真空灭弧室(Vacuum Interrupter：VI)内以真空灭弧的方式切断电路。

通常，这种高压用断路器与配电箱一起设置，并且容纳在固定于配电箱的托架(cradle)内部而使用，所述配电箱用于放置和管理包括断路器的各种电气设备，以进行发电站和变电所等的运行或控制、电动机的运转等。

在托架的内部具有：断路器的接线端子(terminal)与托架的负荷端子连接并能够供应电压和电流的运转(Service)位置；和从托架的端子分离且只可进行断路器的动作测试的测试(Test)位置。

为了提供执行闭合操作或跳闸操作的动力，在断路器设置有闭合弹簧和跳闸弹簧。

断路器在运转期间可以处于储存有闭合弹簧的能量的状态。即，储存着弹簧能量，以能够应对切断故障电流之后再次闭合的情况。

图1至图3示出了现有技术中的断路器。示出了断路器本体2在断路器室1被推入的状态。图1至图3分别示出了断开(disconnect)状态、测试(test)状态、运转(Service，Connected)状态。

断路器本体2在装载于托架3的状态下，在断路器室1的内部移动到各个位置。

另外，在断路器本体2设置有机构部机制(mechanism)4，由此执行与触头部的闭合和切断相关的动作。

并且，图4至图6示出了在各个状态(断开状态、测试状态、运转状态)下的机构部机制的状态。并且，图7示出了断路器的内部结构。

大容量断路器的机构部机制可以包括：用于使闭合弹簧进行动作的闭合闩锁(latch)13；用于使跳闸弹簧进行动作的跳闸闩锁14；接收来自马达(未图示)的驱动力并进行旋转的动力轴5、驱动杆6、曲轴7、操作杆8、联锁(i nterlock)杆9；用于防止推入/拉出期间的闭合的位置联锁装置10；用于防止推入/拉出期间的闭合闩锁的动作的闭合联锁装置11；以及联锁动作轨道12等。

在如图1和图4所示，大容量断路器的机制动作的初始状态(断开状态)下，闭合弹簧不会被加载(储能)。如图2和图5所示，当断路器本体2进入到测试状态时，曲轴7进行旋转的同时，闭合弹簧将会被加载。此时，曲轴7卡在闭合闩锁13的末端，从而处于断路器的闭合准备状态。如图6所示，若使闭合闩锁13进行动作(若解除限制)，则曲轴7进行旋转，与此同时，操作杆8也进行旋转运动并执行闭合动作。

在如图6所示的状态下，若使跳闸闩锁14进行动作(若解除限制)，则机构部机制将会重新复位到如图4所示的初始位置。

另外，在现有技术中，如图8所示，位置联锁装置10与位于断路器下端的联锁动作轨道12联动并进行动作，使得大容量断路器只能在特定的三个位置(检查(Disconnected)位置、准备(Test)位置、运转(Connected)位置)上进行闭合/跳闸的动作。

如图8所示，在各个位置(检查(Disconnected)、准备(Test)、运转(Connected))上，位置联锁装置10进行下降动作，由此与位置联锁装置10联动的联锁杆9将会下降，据此，与联锁杆9联动的闭合联锁装置11也会下降，从而能够进行闭合闩锁13的动作。

如果位置联锁装置10沿着联锁动作轨道12进行上升动作，则将会对闭合闩锁13的动作进行限制。

对于如上所述的现有技术而言，如图1至图3所示，在断路器位于断路器室内的规定的各个位置的情况下，闭合弹簧被储能(再次储能)而能够进行闭合。此外，在移动过程中，通过闭合联锁装置11防止闭合。

然而，如上所述，以闭合弹簧已储能的状态进行推入/拉出，因此，除非用户在测试状态下手动操作闭合按钮而释放加载的能量，否则断路器以闭合弹簧已被储能的状态被拉出。

在这种情况下，存在有因维修作业或操作失误而可能会发生故障的危险。

发明内容

本发明是为了解决前述问题而提出的，其目的在于，提供一种拉出断路器时能自动释放开闭机构部的闭合弹簧的能量的具备释放机构的断路器。

本发明一实施例的断路器包括：断路器本体，其具有用于进行闭合动作的闭合闩锁和用于进行跳闸动作的跳闸闩锁；以及托架，其装载所述断路器本体，并且在断路器室内执行推入和拉出动作，所述断路器包括：联锁动作轨道，其设置于所述托架，并其设置有检查位置、准备位置以及运转位置；以及联锁构件，其与所述联锁动作轨道的相对运动联动而进行上下运动，并且在除了所述检查位置、所述准备位置以及所述运转位置以外的区间使所述闭合闩锁和跳闸闩锁进行动作。

其中，所述联锁构件可以包括：联锁板，其与所述闭合闩锁和跳闸闩锁接触或分离；以及联锁杆，其结合于所述联锁板的下端，并且与所述联锁动作轨道相接触。

并且，所述联锁构件可以具备复位弹簧，所述复位弹簧设置于所述联锁杆，并且用于使所述联锁构件复位到下降的位置。

并且，在所述联锁构件的上部形成有滑动孔，所述断路器本体的凸起部以能够进行上下运动的方式插入于所述滑动孔。

并且，在所述联锁板的一侧可以凸出形成有与所述闭合闩锁相接触的第一杆。

并且，在所述联锁板的所述一侧可以凸出形成有与所述跳闸闩锁相接触的第二杆。

并且，所述第一杆的端部和第二杆的端部可以朝向上方弯曲延伸。

并且，所述第一杆的端部和所述第二杆的端部之间的距离可以形成为小于所述闭合闩锁和跳闸闩锁之间的距离。

并且，在正常状态下，所述闭合闩锁和第一杆的端部之间的间隔可以形成为大于所述跳闸闩锁和第二杆的端部之间的间隔。

并且，在所述联锁板的另一侧可以凸出形成有锁定部，所述锁定部对结合于所述闭合闩锁并一起进行动作的闭合凸起部进行限制，或者解除针对所述闭合凸起部的限制。

并且，在所述联锁动作轨道的上部可以形成有高度调节块(block)部，所述高度调节块部在前后方向上具有互不相同的高度。

并且，在所述联锁动作轨道的所述检查位置、准备位置、运转位置上可分别形成有槽。

并且，所述各个槽可以具有相同的高度。

并且，所述高度调节块部包括设置在所述检查位置和所述准备位置之间的第一凸出部，所述第一凸出部可以形成为在所述高度调节块部中最高的第一高度。

此外，所述高度调节块部包括设置在所述准备位置和所述运转位置之间的第二凸出部，所述第二凸出部可以形成为低于第一高度且高于所述槽的高度的第二高度。

根据本发明一实施例的断路器，当拉出断路器时，在非运转位置上自动地进行跳闸动作和闭合动作，由此能够释放储存于闭合弹簧中的能量，因此，无需手动执行用于释放储存于闭合弹簧中的能量的作业。

由此，当拉出断路器后再次推入时，能够防止用户在未能认知到的状态下自动地执行闭合动作的情况，从而能够保护用户的安全。

附图说明

图1至图3示出了现有技术中的断路器的状态，分别示出了断开状态、测试状态、运转状态。

图4至图6是各个断开状态、测试状态、运转状态下的机构部机制的状态图。

图7是现有技术中的断路器的内部立体图。

图8是现有技术的断路器中的位置联锁装置和联锁轨道的动作状态图。

图9是本发明一实施例的断路器的立体图。

图10和图11示出了图9的断路器的开闭机构部的前、后视图，此时，断路器处于准备(测试)状态。

图12至图15是本发明一实施例的断路器的动作状态图。图12和图13是处于检查(断开)位置和准备(测试)位置之间的状态的前、后视图，图14和图15是处于准备(测试)位置和运转(连接)位置之间的状态的前、后视图。

图16是本发明的断路器中的联锁构件和联锁动作轨道的动作状态图。

图17是适用于本发明的断路器的联锁构件的主视图。

附图标记说明

20：断路器室 21：接线端子绝缘套管

25：断路器本体 26：切断部

27：下端板 28：凸起部

29：安装板 30：托架

31：机构部机制 32：接通按钮

33：断开按钮 34：闭合闩锁

35：跳闸闩锁 36：充电轴

37：驱动杆 38：曲轴

39：操作杆 40：联锁板

41：第一杆 42：第二杆

43：滑动孔 50：联锁杆

51：接触端部 53：固定部

55：复位弹簧 60：轨道槽

70：联锁动作轨道 71：检查位置

72：第一凸出部 73：准备位置

74：第二凸出部 75：运转位置

79：高度调节块部

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的优选实施例进行说明，这是为了进行足够详细的描述，使得本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易实施，而并不意味着限定本发明的技术思想和范畴。

参照附图，对本发明各个实施例的断路器进行详细说明。

本发明一实施例的断路器包括：断路器本体25，其具有用于进行闭合动作的闭合闩锁34和用于进行跳闸动作的跳闸闩锁35；以及托架30，其装载所述断路器本体25，并且在断路器室20内进行推入和拉出动作，所述断路器包括：联锁动作轨道70，其设置于所述托架30，并且设置有检查位置71、准备位置73以及运转位置75；以及联锁构件40、50，其与所述联锁动作轨道70的相对运动联动而进行上下运动，并且在除了所述检查位置71、准备位置73以及运转位置75以外的区间使所述闭合闩锁34和跳闸闩锁35进行动作。

图9示出了本发明一实施例的断路器。

断路器室20设置成诸如箱体的形式或盒状的形式。为了便于理解，示出了去除了正面门和侧面板的状态。在断路器室20的背面板，按照每个相设置有接线端子绝缘套管(bushing)21。接线端子绝缘套管21可以按照每个相上下设置有一对接线端子绝缘套管。在该情况下，分别连接于电源或负载。即，上部接线端子可以连接于电源，而下部接线端子可以连接于负载连接。

断路器本体25以装载于托架30的状态推入到断路器室20，或者从断路器室20拉出。断路器本体25通过托架30，可以推入到检查位置(断开状态)、准备位置(测试状态)、运转位置(连接状态)以及从这些位置(状态)拉出。

在断路器本体25设置有切断部26，所述切断部26按照每个相与主电路连接，由此使电路通电或切断电路。断路器中，在设置于高压电力系统的断路器的情况下，真空断路器等可以用作切断部。当发生超高压/高压配电线路的过电流、短路以及接地故障等异常电流时，真空断路器通过外部的附加继电器来在切断部内部的真空灭弧室(VacuumInterrupter：VI)内以真空灭弧的方式切断电路，从而保护人身安全和负载设备。

切断部26按照每个相进行设置。在切断部26设置有固定触点和可动触点。适用于高压电路中的切断部26可以应用到真空灭弧室。

在断路器本体25设置有机构部机制31。机构部机制31提供用于使电路闭合或切断的动力，接通按钮32和断开按钮33露出于外部。用户可以通过操作接通按钮32和断开按钮33来进行断路器的闭合或切断动作。

图10示出了断路器的开闭机构部的前、后视图。在图10中，示出了拆除了机构部机制31的外部板的状态。

在机构部机制31设置有：与接通按钮32连接的闭合闩锁34；和与断开按钮33连接的跳闸闩锁35。根据实施例，接通按钮32和闭合闩锁34可以形成为一体，而断开按钮33和跳闸闩锁35可以形成为一体。

并且，在机构部机制31设置有用于向闭合弹簧(未图示)提供动力的充电(charging)轴36。在充电轴36设置有与充电轴36联动的驱动杆37。

另外，为了传递用于进行闭合或跳闸的力，设置有曲轴38。操作杆39与曲轴38相连接。

另外，在托架30形成有可以使联锁动作轨道70进行移动的轨道槽60。联锁动作轨道70经由形成于托架30的轨道槽60而沿着前后方向进行移动。

在机构部机制31的安装板29的背面设置有联锁构件40、50。对于联锁构件40、50而言，在上侧设置有联锁板40，而在下侧设置有联锁杆50。

联锁板40通过在测试位置上自动地起到闭合和跳闸功能，来释放加载在闭合弹簧或跳闸弹簧的能量。

参照图17，联锁构件40、50可以包括上部的联锁板40和下部的联锁杆50。此时，联锁板40和联锁杆50可以通过螺纹结合52等来彼此结合，由此一体地进行移动。

在联锁板40的上部形成有滑动孔43，使得安装板29的凸起部28可滑动地插入于所述滑动孔43。联锁板40通过凸起部28和滑动孔43之间的滑动作用，来能够进行上下运动。

在联锁板40凸出形成有第一杆41，所述第一杆41的一侧与闭合闩锁34接触，从而能够使闭合闩锁34进行动作。第一杆41的端部可以朝向上方弯曲而形成。

在联锁板40凸出形成有第二杆42，所述第二杆42的一侧与跳闸闩锁35接触，从而能够使跳闸闩锁35进行动作。第二杆42的端部可以朝向上方弯曲而形成。

此处，第一杆41和第二杆42形成于联锁板40的一侧。即，第一杆41和第二杆42朝向相同方向凸出而形成。

当联锁板40进行上升运动时，第一杆41和第二杆42分别可以与闭合闩锁34或跳闸闩锁35接触。

此处，第一杆41的端部(接触部)和第二杆42的端部(接触部)之间的距离L形成为，小于闭合闩锁34和跳闸闩锁35之间的距离H(参照图11)。在正常状态(外力未施加于各个闩锁和联锁构件的状态，即，各个闩锁不进行动作且联锁构件下降了的状态)下，闭合闩锁34和第一杆41的端部之间的间隔大于跳闸闩锁35和第二杆42的端部之间的间隔。因此，当联锁板40进行上升运动时，第二杆42先与跳闸闩锁35接触，之后，第一杆41与闭合闩锁34接触。

在联锁板40的另一侧凸出形成有锁定部45。锁定部45可以限制闭合凸起部34a或解除针对闭合凸起部37的限制，所述闭合凸起部37与闭合闩锁34相结合并一起进行动作。

联锁杆50结合于联锁板40的下部。联锁杆50可以由杆状的主体和与所述主体下部结合的接触端部51构成。接触端部51与位置联锁动作轨道70相接触，并且沿着联锁动作轨道70的位置进行上升和下降运动。随着接触端部51的移动，联锁构件40、50进行上升和下降运动。

在联锁杆50设置有复位弹簧55。在接触端部51未受到上升动力的情况下，接触端部51复位到下方的位置，但是，在复位弹簧55的作用下，所述接触端部51沿着联锁动作轨道70迅速地进行所述上升和下降动作。

复位弹簧55的下端具备固定部53。固定部53可以设置于联锁杆50的一部分。

复位弹簧55的上端可以设置于机构部机制31的下端板27。随着联锁构件40、50进行上升和下降运动，复位弹簧55在下端板27和固定部53之间起到压缩和拉伸作用。

参照图16，设置有联锁动作轨道70。联锁动作轨道70可以固定设置于断路器室20的下部。由此，当托架30进行移动时，联锁构件40、50的接触端部51的与联锁动作轨道70相接触的位置可以发生相对变化。

在联锁动作轨道70的上部形成有高度调节块部79。高度调节块部79具有台阶或多边形的块状，以在前后方向上形成高度差。

在联锁动作轨道70的高度调节块部79中，在断路器本体25的检查位置71、准备位置73、运转位置75上形成有槽。在所述三个位置上，所述槽可以形成为相同的高度。

在联锁动作轨道70的高度调节块部79中，在检查位置71和准备位置73之间形成有第一凸出部72。第一凸出部72在高度调节块部79中形成为最高的高度(第一高度)。在第一凸出部72，联锁构件40、50的接触端部51上升为最高，从而由第一杆41使闭合闩锁34进行动作。

在联锁动作轨道70的高度调节块部79中，在准备位置73和运转位置75之间形成有第二凸出部74。在高度调节块部79中，第二凸出部74形成为仅低于第一凸出部72的高度。第二凸出部74的高度(第二高度)，高于检查位置71等的三个位置的高度，并且低于第一凸出部72的高度。在第二凸出部74，联锁构件40、50的接触端部51上升至一定程度，由此第二杆42使跳闸闩锁35进行动作。在第二凸出部74中，第一杆41不能使闭合闩锁34进行动作。

参照图10至图16，对本发明一实施例的断路器中的联锁构件40、50和联锁动作轨道70的作用进行说明。

当断路器本体25(和托架30)的位置分别位于检查(Disconnected)位置、准备(Test)位置以及运转(Connected)位置时，联锁构件40、50(具体为，联锁杆50的接触端部51)分别放置在检查位置71、准备位置73以及运转位置75上。

在该位置上(状态下)，联锁构件40、50处于下降的状态，因此，第一杆41和第二杆42不会使闭合闩锁34和跳闸闩锁35进行动作。当然，此时，用户可以通过手动操作进行闭合或跳闸动作。

如图14和图15所示，当断路器本体25在准备位置73和运转位置75之间的区间进行移动时，联锁杆50通过高度调节块部79上升，由此联锁板40上升到第二凸出部74的高度，从而第二杆42自动地使跳闸闩锁35进行动作。

由此，已处于闭合(Close)状态的断路器改变为切断(开放，Open)状态。因此，用户能够安全地拉出断路器本体25。即使用户没有执行跳闸操作，也能在从运转位置75移动到准备位置73期间自动地执行跳闸操作，因此，断路器本体25在安全的状态下被拉出。

另外，如上所述，当断路器本体25在准备位置73和运转位置75之间的区间进行移动时，闭合凸起部34a处于卡在锁定部45的状态，因此，闭合闩锁34无法进行动作。即，在该移动期间，执行防止闭合功能。

如图12、13所示，当断路器本体25在检查位置71和准备位置73之间的区间进行移动时，联锁杆50通过高度调节块部79进行上升，由此联锁板40上升到第一凸出部72的高度，从而第一杆41自动地使闭合闩锁34进行动作。

由此，(再)储存于闭合弹簧中的能量被释放，从而不能闭合。因此，用户能够安全地拉出断路器本体25。即使用户在准备位置73上没有手动执行闭合操作，也能在从准备位置73移动到检查位置71期间自动地执行闭合操作，因此，能够在安全的状态下拉出断路器本体25。此时的闭合操作并非是在运转位置上，因此，断路器触头部不会闭合，只有闭合弹簧进行动作，从而只能执行释放闭合弹簧中的储能的功能。当然，在该情况下，跳闸闩锁35也通过第二杆42进行动作，因此还能执行跳闸操作。

由此，断路器本体25能够在闭合弹簧的能量被释放的状态下安全地拉出。

并且，因闭合弹簧的作用而产生声音，由此用户可以获知断路器的最终状态(Open，Spring Discharged)，从而用户可以执行安全的作业。

根据本发明一实施例的断路器，当拉出断路器时，在非运转位置上自动地执行跳闸动作和闭合动作，由此释放储存于闭合弹簧中的能量，因此，无需手动执行用于释放储存于闭合弹簧中的能量的作业。

由此，当拉出断路器后再次推入时，能够防止在用户未能获知的状态下自动地执行闭合动作的情况，从而能够保护用户的安全。

以上进行说明的实施例是用于实现本发明的实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可以在不超出本发明的本质特征的范围内进行各种修改和改变。因此，本发明中公开的实施例仅仅用于描述本发明的技术思想而非用于限定，本发明的技术思想并不限于这些实施例。即，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书解释，并且等同范围内的所有技术思想都应当被解释为包括在本发明的权利要求书的范围内。

Claims

1.一种断路器，所述断路器包括：断路器本体，具有用于进行闭合动作的闭合闩锁和用于进行跳闸动作的跳闸闩锁；以及托架，装载所述断路器本体并在断路器室内执行推入和拉出动作，所述断路器包括：

联锁动作轨道，设置于所述托架，并且设置有检查位置、准备位置以及运转位置；以及

联锁构件，与所述联锁动作轨道的相对运动联动而进行上下运动，并且在除了所述检查位置、所述准备位置以及所述运转位置以外的区间使所述闭合闩锁和所述跳闸闩锁进行动作，

在所述联锁动作轨道的上部形成有高度调节块部，所述高度调节块部在前后方向上具有互不相同的高度，

在所述高度调节块部形成有第一凸出部，所述第一凸出部设置在所述检查位置和所述准备位置之间，并且在所述高度调节块部形成为最高的第一高度。

2.根据权利要求1所述的断路器，其中，所述联锁构件包括：

联锁板，与所述闭合闩锁和所述跳闸闩锁相接触或分离；以及

联锁杆，结合于所述联锁板的下端，并且与所述联锁动作轨道相接触。

3.根据权利要求2所述的断路器，其中，

所述联锁构件具备复位弹簧，所述复位弹簧设置于所述联锁杆，并且用于使所述联锁构件复位到下降的位置。

4.根据权利要求1所述的断路器，其中，

在所述联锁构件的上部形成有滑动孔，

所述断路器本体的凸起部以能够进行上下运动的方式插入于所述滑动孔。

5.根据权利要求2所述的断路器，其中，

在所述联锁板的一侧凸出形成有与所述闭合闩锁相接触的第一杆和与所述跳闸闩锁相接触的第二杆。

6.根据权利要求5所述的断路器，其中，

所述第一杆的端部和所述第二杆的端部朝向上方弯曲延伸，

所述第一杆的端部和所述第二杆的端部之间的距离形成为小于所述闭合闩锁和所述跳闸闩锁之间的距离。

7.根据权利要求6所述的断路器，其中，

在不施加外力的状态下，所述闭合闩锁和所述第一杆的端部之间的间隔形成为大于所述跳闸闩锁和所述第二杆的端部之间的间隔。

8.根据权利要求2所述的断路器，其中，

在所述联锁板的另一侧凸出形成有锁定部，

所述锁定部限制结合于所述闭合闩锁并一起进行动作的闭合凸起部，或者解除针对所述闭合凸起部的限制。

9.根据权利要求1所述的断路器，其中，

在所述联锁动作轨道的所述检查位置、所述准备位置、所述运转位置上分别形成有槽。

10.根据权利要求9所述的断路器，其中，

在所述高度调节块部形成有第二凸出部，所述第二凸出部设置在所述准备位置和所述运转位置之间，并且形成为低于所述第一高度且高于所述槽的高度的第二高度。