CN1144012A - 组合式断路器和隔离开关用的两步操作机构 - Google Patents

Abstract

一种组合式断路器和隔离开关的操作机构，它包括一个操作联杆机构和一个断路器支承壳体，两者能分别绕一根共同的轴线转动。上述断路器的开关是一根隔离开关臂的一部分，并固定在支承壳体上。断路器的各触点由一根作直线运动的杆操作，这根杆的一端连接在从操作曲轴上延伸出来的悬臂上，并由其带动。作直线运动的操作轴与曲柄连接，并驱动该曲柄。用弹簧加压的掣子杆安装在断路器支承壳体上，并与曲轴悬臂的自由端接触或松开，因此壳体能和曲轴一起转动，使隔离开关闭合。当隔离开关闭合时，掣子杆便松开，而曲轴相对于壳体转动，操纵操作断路器开关的作直线运动的杆。

Description

组合式断路器和隔离开关用的两步操作机构

本申请涉及1992年12月14日提交的，申请号为No.07/990,010的在先美国申请，申请人为斯特罗德(Stroud)和奥得伯格(Otterberg)，该申请也已经转让给本发明的受让人。

本发明涉及具有断路能力的隔离开关，更具体的说，涉及一种用来在其运动过程的第一阶段中断开一个电路断路器，而在其运动的第二阶段中打开一个隔离间隙，并且在闭合过程中，逆向进行上述操作的两步操作机构。

在上述No.07/990,010号在先申请中，公开了一种新颖的具有断路能力的隔离开关。这种开关直接把一个长形的断路开关组合在一个隔离开关的可移动的刀形开关或臂上。在断开操作过程中，断路器首先断开，然后隔离刀形开关臂再转动到的隔离刀形开关的断开位置。在闭合过程中，隔离刀形开关首先转动到其间隙闭合的位置，然后断路器再闭合。这种把断路器组合在隔离开关臂中的新颖组合，与断路器和隔离开关分开的装置相比，或者把两个单独的组件串联起来的装置相比，大大节约了开关制造车间的面积。

为了操作隔离刀形开关和断路器，通常需要两个单独的操作机构。本发明为这种组合的断路器和隔离开关提供了一种新颖而简单的联杆系统和操作机构。

本发明提供了一种用于组合的隔离开关和电路断路器的新颖的操作机构，这种操作机构中，单独一个操作联杆机构的连续的运动，能使隔离刀形开关在曲轴的整个第一转动阶段内发生转动，而在曲轴的第二转动阶段内，使断路器的操作机构作直线运动。

在实施本发明时，可转动的隔离臂(有时称之为隔离刀形开关)固定在一个壳体上，而壳体则能相对于一个固定的支承件转动。一根曲轴安装成能与可转动的壳体绕同一根轴线转动，并通过一个用弹簧加压的掣子与壳体连接，上述掣子在隔离臂到达其闭合位置时被松开。在掣子松开之后，曲轴的继续运动使得断路器的操作杆相对于现在是固定的并且是闭合的隔离臂作直线运动，使断路器的触点闭合。

在断开上述开关时，曲轴向相反的方向转动，在曲轴的第一转动阶段之后，使断路器的操作杆运动，断开断路器的触点。然后，曲轴碰到可转动的壳体内的一个内部挡块。当曲轴继续转动时，它便使掣子复位，并且使上述壳体转动，于是隔离臂便转动到其断开位置。

因此，本发明的新颖机构在完成一系列复杂运动的同时，操作简单，维修方便。

在参照附图阅读了下面的对本发明的描述之后，本发明的其他特点和优点将更加清楚。附图中：

图1是利用本发明的操作机构的组合式断路器开关和隔离开关在闭合状态下的正视图；

图1a表示图1中断开位置的隔离开关；

图2是本发明的新颖的两步操作机构的局部横断面图，此时断路器和隔离开关都断开；

图3是图2的局部横断面的顶视图；

图4是图2中的机构在断路器和隔离开关都闭合时的视图；

图5是图2中的机构在断路器和隔离开关都断开时的视图。

首先请参阅图1和图2，图中表示了一个按照第NO.07/990,010号申请制作的组合的断路器10和隔离器11，该申请的说明书作为本申请的现有技术。上述组合件用一根适当的示意的支柱12支承在地面上方，该支柱有一根横向伸出来的支承臂13。支承臂13上装有第一绝缘子串14，绝缘子串的顶端装一个固定的叉形接触组件15。从该叉形接触组件上伸出一个第一开关端子15a。支承臂13上还装有一个第二绝缘子16，在该绝缘子的上端装有操作机构的联杆17、隔离器11和断路器10。

绝缘子16的下端装在一个壳体18的顶部，该壳体可以是一个铸件，里面装有一根用来把在地面上操作的操作杆20的直线运动或其他形式的运动转换为沿轴线方向的直线运动，以便操纵穿过绝缘子16连在机构17上的操作杆21。

图1和图2中的装置的正常的操作过程如下：

当该装置闭合时，如图1所示，隔离器11的刀形开关的接触部分30与叉形接触器15接触，于是断路器10里面的接触器就都闭合。然后，端子32和15A之间的开关闭合。要断开上述组合开关时，可使操作杆20向着让操作杆21向下运动的方向运动。上述机构17首先使断路器10的操作杆40向左移动，断开断路器10的断路器触点，第一次断开端子32和16之间的电路，关于机构17下面还要详细描述。然后操作杆21继续移动，使壳体41带着断路器10和隔离器11转动到如图1A所示的有断开间隙的位置。

当要重新闭合上述开关组件时，可将操作杆21向上移动。机构17把这个运动转换成隔离器11的转动，转动到图1的闭合位置，使刀形开关30与叉形接触器15接触，而叉形接触器则挡住了刀形开关30的运动。然后，机构17使断路器10的各接触点依次闭合。

机构17中的新颖的操作联杆机构在图2-5中表示得最清楚。请参阅图2-5，机构17有一个做成铸件的固定的导电壳体50，壳体上有装螺栓的法兰51，以便把它连接在图1中的绝缘子16的顶面上。端子32从壳体50上延伸出来。一根曲轴55由转动枢轴54、悬臂56和曲柄57组成，它用轴承58(请见图3)安装在壳体50内，可以相对于壳体50转动。在悬臂56的端部装有一个辊子59。导电壳体41也安装在壳体50里的轴承58上，可以转动。这样，壳体41和曲轴55都能绕着图3中的共同轴线55a独立地转动。

绝缘拉杆21穿过壳体50的内部，用销子58a与曲柄57的端部连接，可以转动。悬臂56的外端用销子60与断路器的操作杆40连接，可以转动。

从图2、4和5中看得最清楚，断路器10用螺栓连接在壳体41的装螺栓的法兰70上。壳体41能相对于壳体50转动，从图2的开关断开位置转动到图4和5的开关闭合位置。当断开时，壳体41座在壳体50的顶部71上。一根掣子杆80装在壳体41内的销子81上，能够转动，该掣子杆有一个主锁定表面82和一个第二导向表面83。张紧弹簧85的一端和掣子杆80的一端连接，另一端固定在壳体41上的销子86上。在断路器和隔离器的刀形开关从图1中的位置转开去的时候，弹簧85有足够的张力把辊子59牢固地保持在掣子杆80的锁定表面82上，但，当隔离刀形开关30(图1)座在叉形开关15上之后，而曲轴54上继续有转动力作用时，辊子59就被拨出锁定表面82。此时，曲轴悬臂56上的辊子59脱离掣子杆80，单独驱动断路器的操作杆40，而与固定在隔离开关闭合位置上的壳体41无关。

现在就有可能说明上述图2-5中的新颖联杆机构的工作过程了。假设最初隔离器11和断路器10都是断开的，而联杆机构处在图2的位置上。为了闭合上述装置，要向上，向着图5中的位置的方向推动杆21。一开始，由于辊子59在弹簧85的张力作用下被锁定在锁定表面82上，所以曲轴55便使壳体41和断路器10作为一个整体向顺时针方向转动，使刀形开关30进入叉形开关15，从而闭合隔离器。由于曲轴55继续向顺时针方向转动，并且壳体41已经移动到图5中的端头位置，所以辊子59脱离表面82，迫使掣子杆80绕其枢轴81向顺时针方向转动。现在，当曲轴55继续向顺时针方向转动时，它便驱动断路器10的操作杆40向右移动，使断路器10的各触点闭合。这样，现在这个装置就完全闭合了，处在图4的位置上。

为了重新断开上述装置，操作机构首先使杆21向下运动，先从图4的位置移动到图5的位置。这样就使曲轴55向逆时针方向转动，并且使断路器的操作杆40向图5的左方移动，以便首先断开断路器10的触点，断开负载电流。在这一操作过程中，壳体41依靠接触刀形开关30和接触件15之间啮合的力量仍停留在图5的位置上。

当曲轴55到达图5的位置时，曲轴悬臂56便与壳体41内的挡块41a接触。辊子59沿着掣子杆80的下表面滑动，拉长张力弹簧85，一直到辊子59再一次被锁定在锁定表面82上。壳体41开始和曲轴55一起向逆时针方向转动，从而使断路器10转动，并使隔离刀形开关从图1和5的位置向逆时针方向转动到图1a和2的完全断开位置。当壳体41碰到固定壳体50的挡块71时，便停止向逆时针方向的转动。现在，上述开关装置被重新闭合了，机构17处在图2的位置，准备好进行下一次新的操作。

虽然以上只描述了本发明的一些具体的实施例，但其他许多不同的变型和应用对于本技术领域的技术人员来说都是显而易见的。因此，本发明不是由这些具体的描述来限定，而应由权利要求书来限定。

Claims (11)

1.一种操作组合式断路器和隔离器用的操作机构，其特征在于，上述隔离器是上述断路器的转动接触臂的一个构件，其中，上述隔离器包括若干由作直线运动的操作杆操作的隔离器接触点；上述操作机构中包括：

一根具有可转动的支承轴、曲柄和曲轴悬臂的操作曲轴；上述曲轴悬臂有一个自由端，该自由端用枢轴与上述作直线运动的操作杆连接；

一个固定的，里面可以安装上述可转动的支承轴的支承构件；

一个用枢轴安装在上述固定支承构件上，并与上述可转动的支承轴同轴线的可转动的支承构件；上述断路器的一端固定在上述可转动的支承构件上；

一根用枢轴安装在上述可转动的支承构件上的掣子杆，该掣子杆干具有一锁定表面，以及用来使上述锁定表面转动到与上述曲轴悬臂的自由端锁定接触的张力弹簧装置；

一个固定在上述可转动的支承构件上的曲轴悬臂挡块，用于在上述曲柄转过其运转的第一部分时与上述曲轴悬臂接触，同时，使上述作直线运动的操作杆移动到断开位置；

一个固定在上述固定的支承构件上的可转动的支承构件挡块，用来在上述曲柄已经和上述曲轴悬臂挡块接触，并且已经随后转过其运转的第二部分时，与上述可转动的支承构件接触；

在上述可转动的支承构件转动到使上述断路器闭合的位置之后，上述掣子杆被拨动到与上述曲轴悬臂脱离。

2.如权利要求1所述的操作机构，其特征在于，上述曲轴与一根可作直线运动的操作杆连接，并由其操作。

3.如权利要求1所述的操作机构，其特征在于，上述固定的和可转动的构件都是壳体。

4.如权利要求2所述的操作机构，其特征在于，上述固定的和可转动的构件都是壳体。

5.如权利要求3所述的操作机构，其特征在于，上述掣子杆、曲轴悬臂和张力弹簧装置都安装在上述可转动的壳体内。

6.如权利要求3所述的操作机构，其特征在于，上述曲轴和可转动的支承杆都安装在上述固定壳体内。

7.如权利要求1所述的操作机构，其特征在于，上述张力弹簧装置的一端连接在上述掣子杆上，其相对的一端连接在上述操作的曲轴上。

8.如权利要求2所述的操作机构，其特征在于，上述张力弹簧装置的一端连接在上述掣子杆上，其相对的一端连接在上述操作曲轴上。

9.如权利要求5所述的操作机构，其特征在于，上述曲轴和可转动的支承杆安装在上述固定壳体内。

10.如权利要求9所述的操作机构，其特征在于，上述张力弹簧装置的一端连接在上述掣子杆上，其相对的一端连接在上述壳体上。

11.操作一种组合式断路器和隔离器用的方法，其特征在于，上述断路器内有一对由作直线运动的操作杆操纵的隔离触点，其中，上述断路器是上述可转动的隔离器开关臂的一部分；上述断路器用销轴安装在固定支承件的一端；上述方法包括下列步骤：当断路器的各触点处在断开位置时，将上述隔离开关臂从断开位置转动到闭合位置；然后移动上述可动操作杆，闭合上述各断路器的触点；然后，再移动上述操作杆，使上述断路器的各触点移动到断开位置；然后，将上述隔离开关臂转动到断开位置。

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