CN115472472A - 一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及真空断路器技术领域，具体的公开了一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，包括箱体，箱体一端设有斥力盘，斥力盘靠近箱体中心的一侧固定连接有驱动轴，斥力盘另一侧设有分闸线圈，斥力盘两侧分别设有第一限位板和第二限位板，第一限位板和第二限位板均与箱体内壁固定连接，第二限位板位于斥力盘远离箱体中心的一侧，第一限位板和第二限位板靠近斥力盘的一侧均固定安装有多个第一气囊。斥力盘挤压第一气囊，气体在缓冲柱内被压缩，产生的反作用力阻止斥力盘移动，从而避免斥力盘和限位板碰撞力度过大，由于气体被压缩时产生的瞬时阻力比油液阻尼装置产生的瞬时阻力更小，所以阻碍斥力盘移动的过程更加平缓。
Description
技术领域
本发明涉及真空断路器技术领域，尤其涉及一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器。
背景技术
真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。真空断路器可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所。
采用涡流斥力技术的真空断路器在进行分闸动作时非常迅速，可以提高断路器的反应速度，但是因为真空断路器在进行分闸和合闸时斥力盘的动作非常快，所以斥力盘在移动过程中冲击力较大，采用普通的油液阻尼装置进行缓冲时，斥力盘在瞬间收到的反作用力较大，容易对断路器造成损伤。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，包括箱体，箱体一端设有斥力盘，斥力盘靠近箱体中心的一侧固定连接有驱动轴，斥力盘另一侧设有分闸线圈，斥力盘两侧分别设有第一限位板和第二限位板，第一限位板和第二限位板均与箱体内壁固定连接，第二限位板位于斥力盘远离箱体中心的一侧，第一限位板和第二限位板靠近斥力盘的一侧均固定安装有多个第一气囊，斥力盘两侧均设有缓冲柱，缓冲柱固定安装在箱体内壁上，两个缓冲柱分别位于斥力盘两侧，缓冲柱顶部连接有总管，第一气囊一端连接有支管，位于斥力盘同一侧的所有的支管均与对应的总管连接。
优选的，缓冲柱内部底端固定连接有弹簧，弹簧顶部连接有活塞盘，活塞盘边缘与缓冲柱侧壁滑动连接，活塞盘上方设有固定盘，固定盘上开设有多个油孔。
优选的，箱体顶部和底部内壁上均固定连接有固定板，固定板靠近斥力盘的一侧沿斥力盘移动的方向水平开设有滑槽，滑槽中部滑动连接有滑动板，滑动板与斥力盘连接。
优选的，滑槽两端的内壁上均固定连接有第二气囊，第二气囊一端也通过支管与同侧的总管连接。
优选的，箱体底部固定连接有两根固定杆,箱体一侧设有第一固定环，第一固定环包含两个半环，两个半环的一端转动连接，另一端通过螺栓连接，第一固定环外侧嵌设有两个固定套，两个固定杆分别插入固定套内。
优选的，第一固定环内侧竖直开设有多个竖槽，竖槽侧壁上水平贯穿开设有限位槽，竖槽内设有下滑动块，下滑动块靠近第一固定环的一侧固定连接有限位块，限位块卡在限位槽内，下滑动块远离第一固定环的一侧设有弧形面，弧形面上转动安装有多个滚轮。
优选的，下滑动块包含支撑板和安装板，限位块安装在支撑板上，滚轮安装在安装板上，支撑板和安装板之间设有挤压板，挤压板竖直方向的截面为阶梯状，且挤压板从上往下厚度逐渐减少，安装板靠近支撑板的一侧的截面也为阶梯状，且安装板从上往下厚度逐渐增加，挤压板和安装板上的阶梯处均设有斜块。
优选的，支撑板靠近安装板的一侧固定安装有多个连接柱，安装板靠近支撑板的一侧对应开设有连接槽，连接柱插入在连接槽内。
优选的，第一固定环底部设有第二固定环，第二固定环也包含两个半环，这两个半环的一端转动连接，另一端也通过螺栓连接，第二固定环外侧设有多个凹形板，凹形板一端与第二固定环外侧固定连接，另一端插入在限位槽内。
优选的，固定杆远离第一固定环的一端转动连接有转动杆，转动杆底部开设有销孔，第二固定环上固定连接有两个固定块，固定块上也开设有相同规格的销孔，固定块上的销孔内设有销轴，转动杆上设有磁块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.斥力盘挤压第一气囊，气体在缓冲柱内被压缩，产生的反作用力阻止斥力盘移动，从而避免斥力盘和限位板碰撞力度过大，由于气体被压缩时产生的瞬时阻力比油液阻尼装置产生的瞬时阻力更小，所以阻碍斥力盘移动的过程更加平缓。
2.固定盘顶部的气压增大，气体推动固定盘顶部的油液通过油孔进入到活塞盘和固定盘之间，使活塞盘向下移动，挤压弹簧，从而增加缓冲柱内气体的容量，在油液经过油孔时，油液将一部分动能转化为内能，且弹簧形变也可以吸收一部分动能，增加对斥力盘的缓冲效果。
3.空气与油液接触，油液会吸收空气中的热量，避免空气温度过高。位于同一侧的第一气囊均与缓冲柱内连通，第一气囊被压缩时，每一个第一气囊内的压力均相同，从而使斥力盘受到的阻力比较均匀。
4.安装板上的滚轮与电线杆接触，滚轮旋转，减少第一固定环上升的阻力，第一固定环套设在电线杆外侧，电线杆对第一固定环有限位效果，在举升装置向上举升箱体时，避免举升装置顶部和箱体发生晃动，使箱体上移时更加稳定，避免箱体与电线杆碰撞，也避免箱体晃动碰到工作人员。
5.安装板与电线杆抵接，支撑板与竖槽内壁抵接，所以拧紧第一固定环上的螺栓时，第一固定环只会有少许的收紧，而第一固定环收紧时，两个固定套之间的角度会发生少许的变化，从而卡住固定杆，防止固定杆在固定套内滑动，导致箱体不稳定。
附图说明
图1为本发明所示箱体的结构剖视图；
图2为本发明所示箱体的侧视剖视图；
图3为本发明所示图1的A部放大示意图；
图4为本发明所示第一固定环的结构示意图；
图5为本发明所示第一气囊的结构示意图；
图6为本发明所示缓冲柱的剖视图；
图7为本发明所示固定板的结构示意图；
图8为本发明所示滚轮的位置示意图；
图9为本发明所示限位块的位置示意图；
图10为本发明下滑动块的剖视图。
图中：1、箱体；2、分闸线圈；3、第一限位板；4、斥力盘；5、第二限位板；6、第一气囊；7、缓冲柱；8、支管；9、驱动轴；11、总管；12、固定盘；13、油孔；14、活塞盘；15、弹簧；16、固定板；17、滑槽；18、滑动板；19、第二气囊；20、第一固定环；21、第二固定环；22、固定套；23、竖槽；24、限位槽；25、转动杆；26、凹形板；27、固定块；28、下滑动块；30、挤压板；31、滚轮；32、限位块；33、固定杆；34、斜块；35、支撑板；36、安装板；37、连接柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-10，一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，包括箱体1，箱体1一端设有斥力盘4，斥力盘4靠近箱体1中心的一侧固定连接有驱动轴9，斥力盘4另一侧设有分闸线圈2，斥力盘4两侧分别设有第一限位板3和第二限位板5，第一限位板3和第二限位板5均与箱体1内壁固定连接，第二限位板5位于斥力盘4远离箱体1中心的一侧，第一限位板3和第二限位板5靠近斥力盘4的一侧均固定安装有多个第一气囊6，斥力盘4两侧均设有缓冲柱7，缓冲柱7固定安装在箱体1内壁上，两个缓冲柱7分别位于斥力盘4两侧，缓冲柱7顶部连接有总管11，第一气囊6一端连接有支管8，位于斥力盘4同一侧的所有的支管8均与对应的总管11连接。
作为本发明的一种技术优化方案，缓冲柱7内部底端固定连接有弹簧15，弹簧15顶部连接有活塞盘14，活塞盘14边缘与缓冲柱7侧壁滑动连接，活塞盘14上方设有固定盘12，固定盘12上开设有多个油孔13。当斥力盘4移动到接近其行程末端时，斥力盘4挤压第一限位板3上的多个第一气囊6，第一气囊6中的气体进入到缓冲柱7内，气体在缓冲柱7内被压缩，产生的反作用力阻止斥力盘4移动，从而避免斥力盘4和第一限位板3碰撞力度过大，由于气体被压缩时产生的瞬时阻力比油液阻尼装置产生的瞬时阻力更小，所以阻碍斥力盘4移动的过程更加平缓。
作为本发明的一种技术优化方案，箱体1顶部和底部内壁上均固定连接有固定板16，固定板16靠近斥力盘4的一侧沿斥力盘4移动的方向水平开设有滑槽17，滑槽17中部滑动连接有滑动板18，滑动板18与斥力盘4连接。滑动板18与斥力盘4连接，对斥力盘4进行限位，使斥力盘4在移动时更加稳定。
作为本发明的一种技术优化方案，滑槽17两端的内壁上均固定连接有第二气囊19，第二气囊19一端也通过支管8与同侧的总管11连接。滑槽17内的第二气囊19对滑动板18进行缓冲，第二气囊19也与位于同侧的缓冲柱7连通，第二气囊19与第一气囊6产生的反作用力基本相同，从而使斥力盘4端部受到的阻力也比较均匀。
作为本发明的一种技术优化方案，箱体1底部固定连接有两根固定杆33,箱体1一侧设有第一固定环20，第一固定环20包含两个半环，两个半环的一端转动连接，另一端通过螺栓连接，第一固定环20外侧嵌设有两个固定套22，两个固定杆33分别插入固定套22内。固定套22嵌入在第一固定环20内，固定杆33插入在固定套22内，固定杆33和箱体1更加稳固。
作为本发明的一种技术优化方案，第一固定环20内侧竖直开设有多个竖槽23，竖槽23侧壁上水平贯穿开设有限位槽24，竖槽23内设有下滑动块28，下滑动块28靠近第一固定环20的一侧固定连接有限位块32，限位块32卡在限位槽24内，下滑动块28远离第一固定环20的一侧设有弧形面，弧形面上转动安装有多个滚轮31。安装板36上的滚轮31与电线杆接触，滚轮31旋转，减少第一固定环20上升的阻力，第一固定环20套设在电线杆外侧，电线杆对第一固定环20有限位效果，在举升装置向上举升箱体1时，避免举升装置顶部和箱体1发生晃动，使箱体1上移时更加稳定，避免箱体1与电线杆碰撞。
作为本发明的一种技术优化方案，下滑动块28包含支撑板35和安装板36，限位块32安装在支撑板35上，滚轮31安装在安装板36上，支撑板35和安装板36之间设有挤压板30，挤压板30竖直方向的截面为阶梯状，且挤压板30从上往下厚度逐渐减少，安装板36靠近支撑板35的一侧的截面也为阶梯状，且安装板36从上往下厚度逐渐增加，挤压板30和安装板36上的阶梯处均设有斜块34。在向下推动挤压板30的时候，斜块34可以避免挤压板30上的阶梯处与安装板36上的阶梯处相互卡住。同时，挤压板30和安装板36上的阶梯处相互配合，增加受力面积，使挤压板和安装板36之间更加稳定。
作为本发明的一种技术优化方案，支撑板35靠近安装板36的一侧固定安装有多个连接柱37，安装板36靠近支撑板35的一侧对应开设有连接槽，连接柱37插入在连接槽内。连接柱37防止支撑板35和安装板36之间发生竖直方向的滑动。
作为本发明的一种技术优化方案，第一固定环20底部设有第二固定环21，第二固定环21也包含两个半环，这两个半环的一端转动连接，另一端也通过螺栓连接，第二固定环21外侧设有多个凹形板26，凹形板26一端与第二固定环21外侧固定连接，另一端插入在限位槽24内。
作为本发明的一种技术优化方案，固定杆33远离第一固定环20的一端转动连接有转动杆25，转动杆25底部开设有销孔，第二固定环21上固定连接有两个固定块27，固定块27上也开设有相同规格的销孔，固定块27上的销孔内设有销轴，转动杆25上设有磁块。转动杆25在运输过程中可以向上抬起，转动杆25上的磁块吸附在箱体1上，对箱体1一侧有一定的防护作用，在安装完成后，转动杆25与第二固定环21连接，对箱体1进行固定。
本发明在使用时，首先将箱体1组装完毕，将第一固定环20套设在电线杆的外侧，此时只需要预拧紧第一固定环20上的螺栓，将第二固定环21安装在第一固定环20底部，并将凹形板26顶部卡在限位槽24内，然后将组装好的箱体1和固定杆33放在外接的举升装置上，并将固定杆33插入到固定套22内，然后利用预设的举升机向上推动箱体1，箱体1、第一固定环20和第二固定环21向上移动的过程中，第一固定环20通过限位槽24和限位块32带动支撑板35上移，支撑板35通过连接柱37带动安装板36上移，安装板36上的滚轮31与电线杆接触，滚轮31旋转，减少第一固定环20上升的阻力，第一固定环20套设在电线杆外侧，电线杆对第一固定环20有限位效果，在举升装置向上举升箱体1时，避免举升装置顶部和箱体1发生晃动，使箱体1上移时更加稳定，即使工作人员操作失误箱体1也不会与电线杆碰撞，也避免箱体1晃动碰到工作人员；
电线杆附近可能会存在较多的电线，吊装设备受到的限制较大，一旦吊装设备的操作人员操作失误会非常危险，使用吊装设备安装箱体1时，需要工作人员先爬到预定位置，将支撑架固定在电线杆上，然后利用吊装设备将箱体1吊起，放在支撑架上，吊起箱体1的过程中箱体1在空中会发生晃动，需要工作人员进行辅助安放，使用举升机举升箱体1可以避免电线杆顶部的电线对安装箱体1的影响，且箱体1在安装过程中更加稳定。
一般的电线杆由上至下直径逐渐增加，在箱体1举升到预定位置后，向下按压所有的挤压板30，挤压板30撑开支撑板35和安装板36，使安装板36与电线杆抵接的更紧密，然后拧紧第一固定环20上的螺栓，对第一固定环20进行固定，由于安装板36与电线杆抵接，支撑板35与竖槽23内壁抵接，所以拧紧第一固定环20上的螺栓时，第一固定环20只会有少许的收紧，形状并不会发生太大的变化，而第一固定环20收紧时，两个固定套22之间的角度会发生少许的变化，从而卡住固定杆33，防止固定杆33在固定套22内滑动，导致箱体1不稳定，然后拧紧第二固定环21上的螺栓，对第二固定环21进行固定，第二固定环21位于第一固定环20底部，可以防止第一固定环20沿电线杆向下滑动，第二固定环21上的凹形板26一端卡在限位槽24内，防止第一固定环20和第二固定环21之间发生相对位移，使箱体1更加稳定；然后旋转转动杆25，使转动杆25上的销孔与固定块27上的销孔重合，用销轴将其固定，转动杆25起支撑作用，进一步增加箱体1的稳定性。
在进行分闸动作时，电容瞬间为分闸线圈2供电，分闸线圈2通电并产生磁场，斥力盘4内部产生涡流，涡流产生的电磁场与原来的电磁场相互作用产生斥力，涡流斥力推动斥力盘4移动，斥力盘4带动驱动轴9移动，驱动轴9通过拐臂和绝缘拉杆带动灭弧室内的动触头与静触头脱离接触，完成分闸动作，当斥力盘4移动到接近其行程末端时，斥力盘4挤压第一限位板3上的多个第一气囊6，第一气囊6中的气体进入到缓冲柱7内，气体在缓冲柱7内被压缩，产生的反作用力阻止斥力盘4移动，从而避免斥力盘4和第一限位板3碰撞力度过大，由于气体被压缩时产生的瞬时阻力比油液阻尼装置产生的瞬时阻力更小，所以阻碍斥力盘4移动的过程更加平缓。
活塞盘14顶部设有油液，且油液的液面超过固定盘12，当固定盘12顶部的气压增大，气体推动固定盘12顶部的油液通过油孔13进入到活塞盘14和固定盘12之间，使活塞盘14向下移动，挤压弹簧15，从而增加缓冲柱7内气体的容量，在油液经过油孔13时，油液将一部分动能转化为内能，且弹簧15形变也可以吸收一部分动能，增加对斥力盘4的缓冲效果；在斥力盘4反向运动时，缓冲柱7内的压力释放，弹簧15复位，油液通过油孔13进入到固定盘12上方，避免弹簧15复位速度过快，导致缓冲柱7内的气体反向推动斥力盘4。
缓冲柱7内的空气被压缩时，会产生一定的热量，此时空气与油液接触，油液会吸收空气中的热量，避免空气温度过高。位于同一侧的第一气囊6均与缓冲柱7内连通，第一气囊6被压缩时，每一个第一气囊6内的压力均相同，从而使斥力盘4受到的阻力比较均匀。
滑动板18与斥力盘4连接，对斥力盘4进行限位，使斥力盘4在移动时更加稳定，滑槽17内的第二气囊19对滑动板18进行缓冲，第二气囊19也与位于同侧的缓冲柱7连通，第二气囊19与第一气囊6产生的反作用力基本相同，从而使斥力盘4端部受到的阻力也比较均匀。
在进行合闸动作时，合闸线圈通电工作，撞击合闸掣子，使半轴转动，合闸弹簧力释放，带动驱动轴9向右移动，驱动轴向右运动时通过拐臂带动绝缘拉杆向上运动，使真空灭弧室中的动静触头接触，断路器合闸完成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，包括箱体(1)，其特征在于，所述箱体(1)一端设有斥力盘(4)，斥力盘(4)靠近箱体1中心的一侧固定连接有驱动轴(9)，斥力盘(4)另一侧设有分闸线圈(2)，斥力盘(4)两侧分别设有第一限位板(3)和第二限位板(5)，第一限位板(3)和第二限位板(5)均与箱体(1)内壁固定连接，第二限位板(5)位于斥力盘(4)远离箱体(1)中心的一侧，第一限位板(3)和第二限位板(5)靠近斥力盘(4)的一侧均固定安装有多个第一气囊(6)，斥力盘(4)两侧均设有缓冲柱(7)，缓冲柱(7)固定安装在箱体(1)内壁上，两个缓冲柱(7)分别位于斥力盘(4)两侧，缓冲柱(7)顶部连接有总管(11)，第一气囊(6)一端连接有支管(8)，位于斥力盘(4)同一侧的所有的支管(8)均与对应的总管(11)连接。
2.根据权利要求1所述的一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，其特征在于，所述缓冲柱(7)内部底端固定连接有弹簧(15)，弹簧(15)顶部连接有活塞盘(14)，活塞盘(14)边缘与缓冲柱(7)侧壁滑动连接，活塞盘(14)上方设有固定盘(12)，固定盘(12)上开设有多个油孔(13)。
3.根据权利要求2所述的一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，其特征在于，所述箱体(1)顶部和底部内壁上均固定连接有固定板(16)，固定板(16)靠近斥力盘(4)的一侧沿斥力盘(4)移动的方向水平开设有滑槽(17)，滑槽(17)中部滑动连接有滑动板(18)，滑动板(18)与斥力盘(4)连接。
4.根据权利要求3所述的一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，其特征在于，所述滑槽(17)两端的内壁上均固定连接有第二气囊(19)，第二气囊(19)一端也通过支管(8)与同侧的总管(11)连接。
5.根据权利要求1所述的一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，其特征在于，所述箱体(1)底部固定连接有两根固定杆(33),箱体(1)一侧设有第一固定环(20)，第一固定环(20)包含两个半环，两个半环的一端转动连接，另一端通过螺栓连接，第一固定环(20)外侧嵌设有两个固定套(22)，两个固定杆(33)分别插入固定套(22)内。
6.根据权利要求5所述的一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，其特征在于，所述第一固定环(20)内侧竖直开设有多个竖槽(23)，竖槽(23)侧壁上水平贯穿开设有限位槽(24)，竖槽(23)内设有下滑动块(28)，下滑动块(28)靠近第一固定环(20)的一侧固定连接有限位块(32)，限位块(32)卡在限位槽(24)内，下滑动块(28)远离第一固定环(20)的一侧设有弧形面，弧形面上转动安装有多个滚轮(31)。
7.根据权利要求6所述的一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，其特征在于，所述下滑动块(28)包含支撑板(35)和安装板(36)，限位块(32)安装在支撑板(35)上，滚轮(31)安装在安装板(36)上，支撑板(35)和安装板(36)之间设有挤压板(30)，挤压板(30)竖直方向的截面为阶梯状，且挤压板(30)从上往下厚度逐渐减少，安装板(36)靠近支撑板(35)的一侧的截面也为阶梯状，且安装板(36)从上往下厚度逐渐增加，挤压板(30)和安装板(36)上的阶梯处均设有斜块(34)。
8.根据权利要求7所述的一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，其特征在于，所述支撑板(35)靠近安装板(36)的一侧固定安装有多个连接柱(37)，安装板(36)靠近支撑板(35)的一侧对应开设有连接槽，连接柱(37)插入在连接槽内。
9.根据权利要求6所述的一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，其特征在于，所述第一固定环(20)底部设有第二固定环(21)，第二固定环(21)也包含两个半环，这两个半环的一端转动连接，另一端也通过螺栓连接，第二固定环(21)外侧设有多个凹形板(26)，凹形板(26)一端与第二固定环(21)外侧固定连接，另一端插入在限位槽(24)内。
10.根据权利要求9所述的一种采用涡流斥力技术的快速分断型真空断路器，其特征在于，所述固定杆(33)远离第一固定环(20)的一端转动连接有转动杆(25)，转动杆(25)底部开设有销孔，第二固定环(21)上固定连接有两个固定块(27)，固定块(27)上也开设有相同规格的销孔，固定块(27)上的销孔内设有销轴，转动杆(25)上设有磁块。
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| CN104319197A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-01-28 | 大全集团有限公司 | 一种用于电磁斥力机构的气体缓冲装置 |
| CN106356211A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-01-25 | 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七二研究所） | 一种高速斥力机构用气体缓冲装置 |
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- 2022-09-20 CN CN202211143578.3A patent/CN115472472B/zh active Active
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Denomination of invention: A fast breaking vacuum circuit breaker using eddy current repulsion technology Granted publication date: 20230613 Pledgee: China Postal Savings Bank Co.,Ltd. Nanjing Branch Pledgor: Nanjing Switchgear Co.,Ltd. Registration number: Y2024980011887 |