CN117254382B - 发电机出口断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发电机出口断路器，属于电工技术领域。发电机出口断路器包括L型手车架体，设置有第一固定板和第二固定板，第一固定板和第二固定板能够与开关柜可拆卸连接；断路器主体，包括上椭圆型绝缘子、上铜支架、下椭圆型绝缘子、下铜支架和真空灭弧室，上椭圆型绝缘子的一端与安装件连接，上椭圆型绝缘子的另一端倾斜向上并与上铜支架连接，下椭圆型绝缘子的一端与安装件连接，下椭圆型绝缘子的另一端倾斜向下与下铜支架连接，真空灭弧室设置于上铜支架和下铜支架之间；横流风机，设置于L型手车架体的竖直部；挡风弯板，设置于L型手车架体的水平部，以使横流风机排出的风吹向下铜支架。本发明拆装便捷，检修更换方便。

Description

发电机出口断路器

技术领域

本发明涉及电工技术领域，尤其涉及一种发电机出口断路器。

背景技术

因地制宜开发水电站，积极推动中小水电站的绿色发展，有助于建立以新能源为主体的新型电力系统。抽水蓄能电站是重要组成部分，要求因地制宜规划建设中小抽水蓄能电站。因此，中小型发电机组还有一定的市场。

发电机出口断路器作为发电机出口侧使用开关，装设在发电机组与升压变压器之间，作为发电机和电网之间的一个可以控制的断开点，隔离发电机故障，同步发电机并网运行。传统的大容量发电机出口断路器一般采用固定安装方式，主要存在的问题是安装强度不够、容易变形下垂、影响开关分合可靠性、检修十分不方便。

为此，亟需提供一种发电机出口断路器以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发电机出口断路器，采用手车式结构方便推入开关柜内，同时采用固定板紧固当固定式断路器使用，拆装便捷，检修更换十分方便。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

发电机出口断路器，包括：

L型手车架体，包括竖直部和水平部，所述水平部的相对两侧设置有第一固定板，所述水平部的后侧设置有第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板能够与开关柜可拆卸连接；

安装件，设置于所述L型手车架体的所述竖直部；

断路器主体，包括上椭圆型绝缘子、上铜支架、下椭圆型绝缘子、下铜支架和真空灭弧室，所述上椭圆型绝缘子的一端与所述安装件连接，所述上椭圆型绝缘子的另一端倾斜向上并与所述上铜支架连接，所述下椭圆型绝缘子的一端与所述安装件连接，所述下椭圆型绝缘子的另一端倾斜向下与所述下铜支架连接，所述真空灭弧室设置于所述上铜支架和所述下铜支架之间；

横流风机，设置于所述L型手车架体的所述竖直部；

挡风弯板，设置于所述L型手车架体的所述水平部，以使所述横流风机排出的风吹向所述下铜支架。

作为发电机出口断路器的可选方案，所述断路器主体还包括绝缘支撑杆，所述绝缘支撑杆竖直设置于所述上铜支架和所述下铜支架之间。

作为发电机出口断路器的可选方案，所述绝缘支撑杆的一端通过第一紧固件与所述上铜支架连接，所述绝缘支撑杆的另一端通过第二紧固件与所述下铜支架连接接。

作为发电机出口断路器的可选方案，所述下铜支架的底部与所述L型手车架体的所述水平部之间设置有下支撑结构。

作为发电机出口断路器的可选方案，所述L型手车架体的所述水平部凸设有安装梁，所述下支撑结构包括依次连接的竖杆、碟簧和减振拉杆，所述竖杆远离所述碟簧的一端与所述下铜支架铰接，所述减振拉杆远离所述碟簧的一端与所述安装梁连接。

作为发电机出口断路器的可选方案，所述上椭圆型绝缘子靠近所述上铜支架的一端套设有上屏蔽环，所述下椭圆型绝缘子靠近所述下铜支架的一端套设有下屏蔽环。

作为发电机出口断路器的可选方案，所述安装件包括平钢板、上弯板和下弯板，所述平钢板的第一端面设置于所述L型手车架体的所述竖直部，所述上弯板和所述下弯板间隔设置于所述平钢板的第二端面。

作为发电机出口断路器的可选方案，所述上椭圆型绝缘子远离所述上铜支架的一端与所述上弯板连接，所述下椭圆型绝缘子远离所述下铜支架的一端与所述下弯板连接。

作为发电机出口断路器的可选方案，还包括把手，所述把手设置于所述L型手车架体的所述竖直部。

作为发电机出口断路器的可选方案，还包括分合闸机构，所述分合闸机构设置于所述L型手车架体的所述竖直部内，且所述分合闸机构的传动绝缘拉杆与所述真空灭弧室的动端导电夹连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明所提供的发电机出口断路器，将安装件、断路器主体、横流风机挡风弯板均安装到L型手车架体上，将L型手车架体推入开关柜后，通过第一固定板和第二固定板实现L型手车架体与开关柜的稳固连接。当需要维修时将第一固定板和第二固定板与开关柜拆离，便于L型手车架体从开关柜推出，拆装便捷，检修更换十分方便；将上椭圆型绝缘子倾斜向上设置在安装件和上铜支架之间，将下椭圆型绝缘子倾斜向下设置在安装件和下铜支架之间，将真空灭弧室安装到上铜支架和下铜支架之间，横流风机排出的风通过挡风弯板吹向下铜支架。断路器主体在工作时通过电流，同时产生大量热量，如果热量散发不出去则会影响断路器主体导电回路，缩短使用寿命。所以断路器主体一方面通过自身的上铜支架和下铜支架快速散热，另一方面通过横流风机把外面冷空气交换进来，同时通过挡风弯板把冷风引至下铜支架，从下向上进行空气流动，把热量带离断路器主体，这样断路器主体可以稳定安全的工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中发电机出口断路器的侧视图；

图2为本发明实施例中发电机出口断路器的后视图；

图3为本发明实施例中发电机出口断路器的前视图；

图4为本发明实施例中安装件与断路器主体的装配示意图；

图5为本发明实施例中发电机出口断路器的风向示意图；

图6为本发明实施例中下铜支架与下支撑机构的装配示意图。

附图标记：

1、L型手车架体；2、安装件；3、断路器主体；4、横流风机；5、挡风弯板；6、下支撑结构；7、把手；8、分合闸机构；81、传动绝缘拉杆；

11、第一固定板；12、第二固定板；13、安装梁；14、行走轮；

21、平钢板；22、上弯板；23、下弯板；

31、上椭圆型绝缘子；32、上铜支架；33、下椭圆型绝缘子；34、下铜支架；35、下屏蔽环；36、真空灭弧室；37、绝缘支撑杆；38、上屏蔽环；

61、竖杆；62、碟簧；63、减振拉杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

为了采用手车式结构方便推入开关柜内，同时采用固定板紧固当固定式断路器使用，拆装便捷，检修更换十分方便，本实施例提供一种发电机出口断路器，以下结合图1至图6对本实施例的具体内容进行详细描述。

如图1至图5所示，在本实施例中，发电机出口断路器包括L型手车架体1、安装件2、断路器主体3、横流风机4和挡风弯板5。其中，L型手车架体1包括竖直部和水平部，水平部的相对两侧设置有第一固定板11，水平部的后侧设置有第二固定板12，水平部的底部设置有行走轮14，第一固定板11和第二固定板12能够与开关柜可拆卸连接。安装件2设置于L型手车架体1的竖直部。断路器主体3包括上椭圆型绝缘子31、上铜支架32、下椭圆型绝缘子33、下铜支架34和真空灭弧室36，上椭圆型绝缘子31的一端与安装件2连接，上椭圆型绝缘子31的另一端倾斜向上并与上铜支架32连接，下椭圆型绝缘子33的一端与安装件2连接，下椭圆型绝缘子33的另一端倾斜向下与下铜支架34连接，真空灭弧室36设置于上铜支架32和下铜支架34之间。横流风机4设置于L型手车架体1的竖直部。挡风弯板5设置于L型手车架体1的水平部，以使横流风机4排出的风吹向下铜支架34。

简而言之，本发明所提供的发电机出口断路器，将安装件2、断路器主体3、横流风机4挡风弯板5均安装到L型手车架体1上，将L型手车架体1推入开关柜后，通过第一固定板11和第二固定板12实现L型手车架体1与开关柜的稳固连接。当需要维修时将第一固定板11和第二固定板12与开关柜拆离，便于L型手车架体1从开关柜推出，拆装便捷，检修更换十分方便；将上椭圆型绝缘子31倾斜向上设置在安装件2和上铜支架32之间，将下椭圆型绝缘子33倾斜向下设置在安装件2和下铜支架34之间，将真空灭弧室36安装到上铜支架32和下铜支架34之间，横流风机4排出的风通过挡风弯板5吹向下铜支架34。断路器主体3在工作时通过7000安培电流，同时产生大量热量，如果热量散发不出去则会影响断路器主体3导电回路，缩短使用寿命。所以断路器主体3一方面通过自身的上铜支架32和下铜支架34快速散热，另一方面通过横流风机4把外面冷空气交换进来，同时通过挡风弯板5把冷风引至下铜支架34，从下向上进行空气流动，把热量带离断路器主体3，这样断路器主体3可以稳定安全的工作。

进一步地，断路器主体3还包括绝缘支撑杆37，绝缘支撑杆37竖直设置于上铜支架32和下铜支架34之间。更进一步地，发电机出口断路器还包括把手7和分合闸机构8，把手7设置于L型手车架体1的竖直部。分合闸机构8设置于L型手车架体1的竖直部内，且分合闸机构8的传动绝缘拉杆81与真空灭弧室36的动端导电夹连接。

综上，本实施例中的发电机出口断路器结构：断路器主体3固定在L型手车架体1上面，通过把手7可以移动断路器主体3和L型手车架体1，也可通过左右侧的第一固定板11与后侧的第二固定板12固定L型手车架体1；手车下部加装了横流风机4。电流从下铜支架34进来，通过两个侧面软连接及正面软连接，可以连接到真空灭弧室36的动端导电夹，经过真空灭弧室36到上铜支架32电流输出，正常电流输出方式按以上形式，也可根据实际情况变为反方向输出。工作时分合闸机构8的弹簧机构带动传动绝缘拉杆81实现断路器的分合，软连接与导电夹载流量与真空灭弧室36匹配。

具体地，断路器采用双模式制冷效果，断路器的上铜支架32和下铜支架34宽裕的散热面保证了自然散热，另外通过安装在手车底部的横流风机4启动空气快速向车后面流动，同时采用疏导方式确保冷空气正对着下铜支架34吹，这样热量从下向上传递出去，克服了断路器额定电流7000安培时温升性能。

L型手车架体1采用落地组装式结构，断路器上的固定板安装在手车侧面上形成一个整体，两侧固定板及后侧固定板可以固定L型手车架体1，整体外形美观，安装便捷。同时通过传动仿真对L型手车架体1安装强度进行分细加强，产品整体性能大幅提高。

具体地，如图4所示，在本实施例中绝缘支撑杆37的一端通过第一紧固件与上铜支架32牢固连接，绝缘支撑杆37的另一端通过第二紧固件与下铜支架34牢固连接。通过每相增设两个绝缘支撑杆37，可以起到对真空灭弧室36的支撑保护的作用。

示例性地，如图6所示，下铜支架34的底部与L型手车架体1的水平部之间设置有下支撑结构6。通过每相增设下支撑结构6，同样起到对下铜支架34的支撑保护。

具体地，在本实施例中L型手车架体1的水平部凸设有安装梁13，下支撑结构6包括依次连接的竖杆61、碟簧62和减振拉杆63，竖杆61远离碟簧62的一端与下铜支架34铰接，减振拉杆63远离碟簧62的一端与安装梁13连接。在下铜支架34下方设计加装了一组功能支撑，具体是下支架内侧加装了一个水平圆轴、方块自制螺栓，方块自制螺栓上部圆孔套在圆轴，方块自制螺栓下端通过平弹帽与竖杆61螺孔连接，竖杆61中间夹着碟簧62，碟簧62的另外一端与拉杆连接，拉杆下端与安装粱固定。这种设计在开关动作过程中能有效起到缓冲和支撑作用。断路器在分合过程中下方动端有强大的冲击力，如果采用固定硬连接则容易造成支架拉伤变形，所以采用了带碟簧62的支撑形式，利用碟簧62的弹性既能确保支撑的效果，同时通过缓冲保护了上下连接部位，使用效果良好。本断路器采用高可靠弹簧机构设计，合闸功可达到720J，满足真空灭弧室36触头15000N压力，同时传动环节特殊设计保证了断路器高机械寿命。

进一步地，上椭圆型绝缘子31靠近上铜支架32的一端套设有上屏蔽环38，下椭圆型绝缘子33靠近下铜支架34的一端套设有下屏蔽环35。通过增设上屏蔽环38和下屏蔽环35，提高断路器主体3的使用安全性。

示例性地，在本实施例中，安装件2包括平钢板21、上弯板22和下弯板23，平钢板21的第一端面设置于L型手车架体1的竖直部，上弯板22和下弯板23间隔设置于平钢板21的第二端面。上弯板22与平钢板21之间形成第一空槽，平钢板21与下弯板23之间形成第二空槽，流动的空气能够通过第一空槽和第二空槽，便于有效散热。

本实施例中的发电机出口断路器具有高动热稳定结构：其中，上椭圆型绝缘子31远离上铜支架32的一端与上弯板22连接，下椭圆型绝缘子33远离下铜支架34的一端与下弯板23连接。具体地，上椭圆型绝缘子31的下法兰的2个孔与焊接到平钢板21的上弯板22连接，上椭圆型绝缘子31的上法兰与上屏蔽环38及上铜支架32的四个连接孔连接在一起，下椭圆型绝缘子33的下法兰的2个孔与焊接到平钢板21的下弯板23连接，下椭圆型绝缘子33的上法兰与下屏蔽环35及下铜支架34的四个连接孔连接在一起，平钢板21采用10mm厚冷轧钢板且经过校平，上弯板22和下弯板23通过工装夹具焊到平钢板21上，焊接后经过数控加工保证焊接角度及平度，这样装配后才能达到高动热稳定要求。

分合闸机构8的工作原理如下：

储能过程：通过电机带动的输入上齿轮C2和手动储能轴上齿轮C1带动中间轴上空转的齿轮C3，该齿轮上储能驱动爪与该轴上的驱动块啮合时，带动分别固定在中间轴齿轮C4和储能主轴齿轮C5使其储能主轴转动，固定在储能主轴两端的挂簧拐臂随即压缩合闸簧储能。储能到位时，左挂簧拐臂推动行程开关切换，切断电机电源。电机惯性运动时，储能驱动爪自动拍起，与驱动块脱开，不会妨碍输入上齿轮C2、中间轴上空转的齿轮C3这两个齿轮惯性空转。储能时，储能主轴作顺时针转动，挂簧拐臂过中后，顺势至储能保持滚子接触并推动合闸扣板略微转动与合闸脱扣半轴扣接固定，凸轮即保持在分闸已储能状态；每次合闸释能后，行程开关接通，电机再次转动储能至合闸已储能状态。

合闸操作：机构处于分闸已储能状态，只要顺时针转动合闸脱扣半轴，合闸扣板将存在情能保持滚子作用产生的顺时针转动力矩而转动脱扣，合闸弹簧即快速释能，带动凸轮顺时针转动，合闸传动滚子沿着凸轮表面运动，使其分闸扣板与分闸脱扣半轴扣死，此时四连杆机构的输出拐臂绕着输出轴转动完成合闸动作。此后电机又自动通电储能。储能时合闸传动滚子始终在凸轮等半径圆弧面上滚动，输出拐臂保持在合闸位置不动。合闸脱扣半轴可由合闸电磁铁吸合或按动手合按动版使其转动，实现电动或手动脱扣合闸。

分闸操作：因受到分闸脱扣半轴及凸轮的双重约束，四连杆机构不能动作，机构保持在合闸位置，但在断路器弹簧力的作用下，存在着分闸运动的驱动力，一旦分闸脱扣半轴逆时针转动，合闸传动液子将失去双重约束后，沿着凸轮表面向左方运动而分闸。分闸扣板复位后到达位量，为下一次合闸做好准备。分闸脱扣半轴可由分闸电磁铁吸合或按动手分按钮使其转动，实现电动或手动脱扣分闸。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.发电机出口断路器，其特征在于，包括：

L型手车架体(1)，包括竖直部和水平部，所述水平部的相对两侧设置有第一固定板(11)，所述水平部的后侧设置有第二固定板(12)，所述第一固定板(11)和所述第二固定板(12)能够与开关柜可拆卸连接；

安装件(2)，设置于所述L型手车架体(1)的所述竖直部；

断路器主体(3)，包括上椭圆型绝缘子(31)、上铜支架(32)、下椭圆型绝缘子(33)、下铜支架(34)、绝缘支撑杆(37)和真空灭弧室(36)，所述上椭圆型绝缘子(31)的一端与所述安装件(2)连接，所述上椭圆型绝缘子(31)的另一端倾斜向上并与所述上铜支架(32)连接，所述下椭圆型绝缘子(33)的一端与所述安装件(2)连接，所述下椭圆型绝缘子(33)的另一端倾斜向下与所述下铜支架(34)连接，所述真空灭弧室(36)设置于所述上铜支架(32)和所述下铜支架(34)之间，所述绝缘支撑杆(37)竖直设置于所述上铜支架(32)和所述下铜支架(34)之间，且所述绝缘支撑杆(37)的一端通过第一紧固件与所述上铜支架(32)连接，所述绝缘支撑杆(37)的另一端通过第二紧固件与所述下铜支架(34)连接；

所述下铜支架(34)的底部与所述L型手车架体(1)的所述水平部之间设置有下支撑结构(6)，所述L型手车架体(1)的所述水平部凸设有安装梁(13)，所述下支撑结构(6)包括依次连接的竖杆(61)、碟簧(62)和减振拉杆(63)，所述竖杆(61)远离所述碟簧(62)的一端与所述下铜支架(34)铰接，所述减振拉杆(63)远离所述碟簧(62)的一端与所述安装梁(13)连接；

横流风机(4)，设置于所述L型手车架体(1)的所述竖直部；

挡风弯板(5)，设置于所述L型手车架体(1)的所述水平部，以使所述横流风机(4)排出的风吹向所述下铜支架(34)。

2.根据权利要求1所述的发电机出口断路器，其特征在于，所述上椭圆型绝缘子(31)靠近所述上铜支架(32)的一端套设有上屏蔽环(38)，所述下椭圆型绝缘子(33)靠近所述下铜支架(34)的一端套设有下屏蔽环(35)。

3.根据权利要求1所述的发电机出口断路器，其特征在于，所述安装件(2)包括平钢板(21)、上弯板(22)和下弯板(23)，所述平钢板(21)的第一端面设置于所述L型手车架体(1)的所述竖直部，所述上弯板(22)和所述下弯板(23)间隔设置于所述平钢板(21)的第二端面。

4.根据权利要求3所述的发电机出口断路器，其特征在于，所述上椭圆型绝缘子(31)远离所述上铜支架(32)的一端与所述上弯板(22)连接，所述下椭圆型绝缘子(33)远离所述下铜支架(34)的一端与所述下弯板(23)连接。

5.根据权利要求1所述的发电机出口断路器，其特征在于，还包括把手(7)，所述把手(7)设置于所述L型手车架体(1)的所述竖直部。

6.根据权利要求1-5任一项所述的发电机出口断路器，其特征在于，还包括分合闸机构(8)，所述分合闸机构(8)设置于所述L型手车架体(1)的所述竖直部内，且所述分合闸机构(8)的传动绝缘拉杆(81)与所述真空灭弧室(36)的动端导电夹连接。