CN1305090C - 纵向真空断路器传动机构 - Google Patents

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纵向真空断路器传动机构，包括前连杆、后连杆、分闸弹簧和A相、B相、C相拉杆机构。前连杆与后连杆铰接。A、B、C相拉杆机构在结构上相同，均包括拉杆、上连杆、下连杆和灭弧室拐臂。拉杆下端与灭弧室拐臂铰接。灭弧室拐臂一端与固定支点铰接，另一端与上连杆的上端铰接，上连杆的下端与下连杆的上端铰接，下连杆的下端与固定支点铰接。合闸时，上连杆上端和下连杆下端的连线与上连杆之间的夹角为3°-10°。分闸弹簧的一端与后连杆固定连接，其另一端通过一连杆与弹簧座连接。本发明的真空断路器合闸弹跳小，开断性能可靠，合闸功小，且传动结构和分闸弹簧安装在一个很小的框架内，使断路器整体体积小，重量轻。

Description

纵向真空断路器传动机构
(一)技术领域
本发明涉及一种断路器传动机构，特别是涉及一种纵向安装的真空断路器合闸弹跳小、开断性能可靠、减少合闸功的真空断路器传动机构。
(二)背景技术
真空断路器是输配电行业的关键设备，真空断路器正向安装在各种开关柜中。目前，已使用的纵向真空断路器存在体积大、弹簧机构的合闸功偏大，使机构的可靠性能降低，同时合闸时触头弹跳比较大，有些产品弹跳值已超过技术标准的要求值，同时开断性能也不够稳定等缺点。由于真空断路器体积大，导致开关柜体积大，占地面积大，不符合现代化城市建设的需要。
(三)发明内容
本发明要解决的技术问题，是提供一种可使合闸弹跳小、开断性能可靠、可减少合闸功的纵向真空断路器传动机构。
采用的技术方案是：
纵向真空断路器传动机构，包括前连杆、后连杆、分闸弹簧、A相拉杆机构、B相拉杆机构、C向拉杆机构。
前连杆后端与后连杆的前端通过E轴连接。前连杆的前端铰接一机构轴，该机构轴与纵向真空断路器的弹簧机构的输出轴联结。
A相拉杆机构，包括拉杆、上连杆、下连杆和灭弧室拐臂。拉杆下端与灭弧室拐臂铰接，灭弧室拐臂后端与上连杆的上端铰接，灭弧室拐臂前端与固定支点铰接。上连杆的后端与下连杆的上端通过固定在后连杆后端的G轴联结，下连杆的下端与另一固定支点铰接。断路器合闸后，上连杆上端和下连杆下端的连线与上连杆之间的夹角为3°-10°。
B相拉杆机构在结构上与A相拉杆机构完全相同，也包括拉杆、上连杆、下连杆和灭弧室拐臂。B相拉杆机构的拉杆下端与B相拉杆机构的灭弧室拐臂铰接，该灭弧室拐臂后端与B相拉杆机构的上连杆的上端铰接，其前端与固定支点铰接。B相拉杆机构的上拉杆的后端与B相拉杆机构的下连杆的上端通过固定在后连杆中部设定位置上的F轴联结，该下连杆的下端与另一固定支点铰接。断路器合闸后，上连杆上端和下连杆下端的连线与上连杆之间的夹角为3-10°。
C相拉杆机构在结构上与A相拉杆机构相同，也包括拉杆、上连杆、下连杆和灭弧室拐臂。拉杆下端与灭弧室拐臂铰接，灭弧室拐臂后端与上连杆的上端铰接，灭弧室拐臂前端与固定支点铰接。上连杆的后端与下连杆的上端通过E轴联结，下连杆的下端与另一固定支点铰接。断路器合闸后，上连杆上端和下连杆下端的连线与上连杆之间的夹角为3°-10°。
分闸弹簧的前端与F轴固定连接，分闸弹簧后端通过拉杆与弹簧座连接，该弹簧座安装在纵向真空断路器的框架上。
本发明的优点在于：
1、与纵向真空断路器机构连接的拉杆与三相拉杆分开，防止运动时卡滞。
2、采用逐渐增力的连杆结构，且分闸弹簧不直接作用在灭弧室拐臂上，使分闸弹簧刚度由直线型折算到灭弧室上时变为反正弦曲线型。真空断路器合闸弹跳小，开断性能可靠，合闸功小。
3、传动结构和分闸弹簧安装在一个很小的框架内，使断路器整体体积小，且重量轻。
(四)附图说明
图1是本发明的一种实施例的结构示意图。
图2为合闸时图1中力的等效图。
图3为分闸时图1中力的等效图。
图4为处于分闸状态时二种分闸弹簧力折算到触头系统时的分闸弹簧力示意图。
(五)具体实施方式
实施例一
纵向真空断路器传动机构，包括前连杆7、后连杆6、分闸弹簧3、A相拉杆机构、B相拉杆机构和C相拉杆机构。
前连杆7的前端铰接一机构轴1，前连杆7的后端与后连杆6的前端通过轴E联结。在后连杆6上的设定位置分别固定有轴F和轴G。
A相拉杆机构，包括拉杆11、上连杆12、下连杆13和灭弧室拐臂14。拉杆11下端与灭弧室拐臂14铰接，灭弧室拐臂14的一端与固定支点15铰接，另一端与上连杆12的上端铰接。上连杆12的下端与下连杆13的上端通过轴G联结，下连杆13的下端与固定支点16铰接。合闸后，上连杆12和下连杆13的连线与上连杆12的夹角为10°。
B相拉杆机构，包括拉杆17、上连杆5、下连杆4和灭弧室拐臂2。拉杆17的下端与灭弧室拐臂2铰接，灭弧室拐臂2的前端与固定支点18铰接，其后端与上连杆5的上端铰接，上连杆5的下端与下连杆4的上端通过固定在后连杆6上的轴F联结，下连杆4的下端与固定支点19铰接。合闸后，上连杆5和下连杆4的连线与上连杆5之间的夹角为10°。
C相拉杆机构，包括拉杆20、上连杆21、下连杆22、灭弧室拐臂23。拉杆20的下端与灭弧室拐臂23铰接，灭弧室拐臂23的前端与固定支点24铰接，灭弧室拐臂23的后端与上连杆21的上端铰接，上连杆21的下端与下连杆22的上端通过轴E联结，下连杆22的下端与固定支点8铰接，分闸弹簧3的一端与轴F固定连接，其另一端通过连杆9与弹簧座10固定连接。合闸后，上连杆21和下连杆22的连线与上连杆21之间的夹角为10°。
机构轴1与纵向真空断路器弹簧机构的输出轴拐臂连接，弹簧座10安装在纵向真空断路器的框架上。固定支点15、16、18、19、8、24分别固定在纵向真空断路器的框架上。拉杆11、17、20分别与纵向真空断路器的A、B、C相动触头连接。
实施例二
实施例二与实施例一基本相同，其不同之处在于：合闸后上连杆12与下连杆13的连线与上连杆12的夹角为3°；合闸后上连杆5和下连杆4的连线与上连杆5之间的夹角为3°；合闸后上连杆21和下连杆22的连线与上连杆21之间的夹角为3°。
下面对合闸、分闸力的特性进行分析：
A、合闸力的特性分析：
参见图2。当连杆4与连杆5等长时，由计算得知：
 F1＝2SinαF2′
本结构合闸后α角控制在3°
 F1＝2Sin3°F2′
   ＝0.1F2′
当α角控制在10°
F1＝2Sin10°F2′
  ＝0.35F2′
从关系式中看出α角太小，触头压力换算到横向力F1很小，尽管这时机构受力很小，但从另一方面看不利于分闸。α角过大F1与F2′力的变比效果不明显。结论：合闸后α角取3°～10°时，触头压力弹簧折算到F2′，时(一般断路器压力弹簧在2000～4000N之间)而合闸连杆的拉力是很小的。减小机构的合闸功，由于受力小提高了机构的可靠性和耐磨性。同时由于机构连杆7为横向运动，机构内部的运动连杆件间隙对纵向运动的触头影响很小，导致触头弹跳很小。
B、分闸力的特性分析：
见图3，当连杆4与连杆5等长时，由计算得知：F2′＝F3/2SinαF4为常规断路器连杆结构分闸弹簧力，将两种分闸弹簧力折算到触头系统时见图4，由图上曲线可以看出在保证断路器开距可靠打开时使F终相等，那么在断路器灭弧室刚离开瞬间，即超行程终了时，曲线1F刚′比直线2F刚得到更大的力值。这种新型结构可以获得更大的刚分力，使触头获得更快的刚分速度，另一方面在合闸过程，这种结构比常规结构储存更多的分闸能量，见图4阴影部分。真空灭弧室由合闸后运动到触头刚离开瞬间(距离通常为3mm)在几毫秒的时间内速度的变化是很大的，就会产生一个很大的加速度。由F＝ma得知：这部分能量在刚分瞬间也要产生附加力，使刚分速度更快，那么断路器的开断性能就更稳定可靠。

Claims (1)

1、纵向真空断路器传动机构，包括前连杆(7)、后连杆(6)、分闸弹簧(3)、A相拉杆机构、B相拉杆机构和C相拉杆机构，其特征在于所述的前连杆(7)的前端铰接一机构轴(1)，前连杆(7)的后端与后连杆(6)的前端通过轴E联结；在后连杆(6)上的设定位置分别固定有轴F和轴G；A相拉杆机构，包括拉杆(11)、上连杆(12)、下连杆(13)和灭弧室拐臂(14)；拉杆(11)下端与灭弧室拐臂(14)铰接，灭弧室拐臂(14)的一端与固定支点(15)铰接，另一端与上连杆(12)的上端铰接；上连杆(12)的下端与下连杆(13)的上端通过轴G联结，下连杆(13)的下端与固定支点(16)铰接；合闸后，上连杆(12)和下连杆(13)的连线与上连杆(12)的夹角为3°-10°；B相拉杆机构，包括拉杆(17)、上连杆(5)、下连杆(4)和灭弧室拐臂(2)；拉杆(17)的下端与灭弧室拐臂(2)铰接，灭弧室拐臂(2)的前端与固定支点(18)铰接，其后端与上连杆(5)的上端铰接，上连杆(5)的下端与下连杆(4)的上端通过固定在后连杆(6)上的轴F联结，下连杆(4)的下端与固定支点(19)铰接；合闸后，上连杆(5)和下连杆(4)的连线与上连杆(5)之间的夹角为3°-10°；C相拉杆机构，包括拉杆(20)、上连杆(21)、下连杆(22)、灭弧室拐臂(23)；拉杆(20)的下端与灭弧室拐臂(23)铰接，灭弧室拐臂(23)的前端与固定支点(24)铰接，灭弧室拐臂(23)的后端与上连杆(21)的上端铰接，上连杆(21)的下端与下连杆(22)的上端通过轴E联结，下连杆(22)的下端与固定支点(8)铰接；合闸后，上连杆(21)和下连杆(22)的连线与上连杆(21)之间的夹角为3°-10°；分闸弹簧(3)的一端与轴F固定连接，其另一端通过连杆(9)与弹簧座(10)固定连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN2704102Y (zh) * 2004-04-28 2005-06-08 沈阳昊诚开关成套设备有限公司 纵向真空断路器传动机构

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