CN201163591Y - 移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置 - Google Patents

Abstract

一种移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置，其特征是呈上下层布置的“工”字型绝缘安装筒模块通过螺杆固定安装在机架的前侧；在其上层筒中设置限流熔断器，在其下层筒中设置高压交流真空接触器；在其上层筒与下层筒之间，通过中部镶嵌的导电铜带将限流熔断器与高压交流真空接触器的真空灭弧室导通；上层筒内介于限流熔断器与上层筒之间为空气绝缘层；下层筒内介于真空灭弧室与下层筒之间为硅橡胶填充缓冲层。本实用新型以真空灭弧室承担关合和开断各种负荷电流，由限流熔断器承担短路电流开断，其组合的形式结构简单、安装方便、运行成本低，机械可靠性高，速度快。

Description

移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置

技术领域

本实用新型涉及一种移开式高压交流真空接触器及熔断器组合装置，配套相应的真空接触器亦或真空负荷开关可用于电力、冶金、矿山、化工等部门的输配电系统作控制和保护开关，特别适合需要频繁操作的场所，也可用于电力系统中性点不直接接地系统中的消弧及过电压保护装置。

背景技术

目前，国内不少电力装备制造厂商在大力研究各种新型的真空负荷开关一熔断器组合电器，其中在中国专利数据库中也有不少实用新型的专利问世，但是各种组合电器都相应存在有以下诸多不足：

1、称之为神经中枢的操动机构采用弹簧操动机构，结构复杂，机械零部件多，加工要求高，制造成本大，因而，出现故障的几率大，维护保养极为不便；

2、安装布置在组合电器中的高压限流熔断器安装和更换不方便，受高压限流熔断器体积和组合电器绝缘安装筒体积所限，内部导电可靠性变得并不十分可靠，导致回路的温升与发热问题严重，由此，对用户的供电可靠性得不到保障；

3、高压限流熔断器熔断后所配撞击脱扣回路设计存在不足，安全隐患多；

4、由于一般的组合电器内部零件、传动部件多，不便于其功能的扩展，而且在合、分闸时间控制上统计误差大；

5、合、分闸线圈受操作频率的影响很容易烧毁。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种结构简单、安装方便、运行成本低，机械可靠性高，速度和操作功最大化的移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置。

本实用新型技术问题所采用如下技术方案。

本实用新型的结构特点是呈上下层布置的“工”字型绝缘安装筒模块通过螺杆固定安装在机架的前侧；在绝缘安装筒模块的上层筒中设置限流熔断器，在绝缘安装筒模块的下层筒中设置高压交流真空接触器；在绝缘安装筒模块的上层筒与下层筒之间，通过中部镶嵌的导电铜带将限流熔断器与高压交流真空接触器的真空灭弧室导通；上层筒内介于限流熔断器与上层筒之间为空气绝缘层；下层筒内介于真空灭弧室与下层筒之间为硅橡胶填充缓冲层。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型由真空灭弧室承担关合和开断各种负荷电流，特殊工况下由限流熔断器承担短路电流的开断，绝缘安装筒模块的下层筒内设置的限流熔断器可根据需要适时更换。

2、本实用新型采用绝缘安装筒模块结构，将导电部件预镶嵌在模块中，电路连接因此更为简单可靠；减少了用户维护保养环节；通过采用模块结构提高了移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置对环境的耐受能力。

3、本实用新型可以小型化设置，可与柜宽为1000mm、800mm、650mm的KYN28等柜型通用配套，大大节省占地面积和空间，为用户减少投资。

4、本实用新型通过配套采用智能型电子控制器进行控制，使运行和控制更加可靠和简单，还可以扩展成同步(选相)操作，因而，可以避免合闸涌流与操作过电压。

5、本实用新型通过采用快速电磁推力致动机构实现致动操作，可以使体积得到更进一步的减小，且能产生较大的操作功和操作速度，实现快速动作，相对于一般永磁机构的永磁体和弹簧操动机构的复杂锁扣系统成本更低，可靠性更高。

6、本实用新型的特别适用于频繁操作，操作次数可达10万～15万次。

7、本实用新型经统计，其合分闸时间的统计误差≤±0.5ms，为实现同步操作高压交流真空接触器、熔断器组合装置提供了技术保证。

8、本实用新型机构结构简单，零部件少，其数量约为普通高压交流真空接触器、熔断器组合装置的四分之一，是实现免维护断路器的良好选择。

9、本实用新型通过采用国际先进弹簧触头将限流熔断器与主导电回路进行连接，可靠性更高，维护、更换更简单。

10、本实用新型可以利用智能电子控制器检测设备的短路电流，从而达到过负载保护分断的目的，也避免限流熔断器的烧毁，降低运行成本。

11、本实用新型通过设置联锁装置可防止操作人员的误操作，即：当装置任一相处在合闸状态时，手车均不能任意移动。

12、本实用新型应用于电力系统中性点不直接接地系统中的消弧及过电压保护装置中时，可按系统出现的故障相别，通过控制器接受到的指令对某一故障相进行单相合闸操作。

13、本实用新型应用于一般系统中作为控制电动机、电容器、变压器等用途时，亦可通过控制器接受到的指令进行合闸，对要求合闸时间和角度严格的设备可通过改变采用智能型控制器实现选相(同步)合分闸功能。

附图说明

图1为本实用新型右侧结构示意图。

图2为本实用新型正面结构示意图。

图3为本实用新型电磁推力致动机构合闸位置示意图。

图4为本实用新型电磁推力致动机构分闸位置示意图。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图中标号：1机架、2绝缘安装筒模块、3真空灭弧室、4电磁推力致动机构、5限流熔断器、6a上层梅花触头、6b下层梅花触头、7上静触头、8下静触头、9绝缘筒、10绝缘支架、11绝缘顶筒、12行程开关、13脱扣装置、14可充电电容器、15可调整充电电压电源模块、16电子控制器、17绝缘拉杆、18导电铜带、19可移动手车、20a尾部弹簧触头、20b前端弹簧触头、21限位弹簧、22软连接、23硅橡胶填充层、24叠簧筒、25尾部弹簧触头座、26撞杆、27致动杆、28碟簧、29“L”状支架、30涡流盘、31合闸线圈、32分闸线圈、33螺栓、34转轴a、35转轴b、36轴销、37合闸线圈安装板、38分闸线圈安装板、39高压交流真空接触器。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步描述：

具体实施方式

参见图1，呈上下层布置的“工”字型绝缘安装筒模块2通过螺杆固定安装在机架1的前侧；在绝缘安装筒模块2的上层筒中设置限流熔断器5，在绝缘安装筒模块2的下层筒中设置高压交流真空接触器39；在绝缘安装筒模块2的上层筒与下层筒之间，通过中部镶嵌的导电铜带18将限流熔断器5与高压交流真空接触器39的真空灭弧室3导通；上层筒内介于限流熔断器5与上层筒之间为空气绝缘层；下层筒内介于真空灭弧室3与下层筒之间为硅橡胶填充缓冲层23。

如图1所示，具体实施中相应的结构设置也包括：

限流熔断器5在绝缘安装筒模块2上层筒中的电连接结构是以其前端弹簧触头20b与设置在上层筒前端的上静触头7固定承插并电连接，以其尾部弹簧触头20a与设置在上层筒尾部的尾部弹簧触头座25固定承插并电连接，形成尾部弹簧触头20a、尾部弹簧触头座25、前端弹簧触头20b、上静触头7与限流熔断器5之间的串联导电回路。

设置脱扣装置13，脱扣装置13包括在被限流熔断器5撞击时可滑动的撞杆26、在受撞杆26撞击后改变位置状态的行程开关12，以及保持撞杆26在正常工作状态位置上的限位弹簧21。

高压交流真空接触器39的结构形式是，设置电磁推力致动机构4，真空灭弧室3与电磁推力致动机构4通过绝缘拉杆17连接呈纵向前后布置；电磁推力致动机构4通过相互连接的致动杆27和绝缘拉杆17与真空灭弧室3的动触头联动，真空灭弧室3的动触头和静触头是通过沿致动杆27轴线对称分布的叠簧筒24保持相对位置。

参见图3、图4，具体实施中，电磁推力致动机构4的结构形式是：

设置两个“L”状支架29，致动杆27滑动套装在两个“L”状支架29的中轴位置上，在两个“L”状支架29上，分别设置对致动杆27形成电磁力的电磁驱动机构和对致动杆27形成叠簧推力的叠簧驱动机构。

图3、图4所示，电磁驱动机构具有固定设置在致动杆27上的涡流盘30，沿致动杆27的轴向、间隔且分处于涡流盘30的两旁、分别设置有分时对所述涡流盘30形成相反方向轴向力的合闸线圈31和分闸线圈32，合闸线圈31和分闸线圈32与两个“L”状支架29通过转轴a 34、转轴b 35和轴销36固联。

在电磁驱动机构中，设置以合闸线圈固定板37、分闸线圈固定板38以及螺栓33构成的线圈固定框架，合闸线圈31和分闸线圈32分别固定设置在合闸线圈固定板37和分闸线圈固定板38的内侧。

叠簧驱动机构为一对呈“人”字形设置的具有预紧压力的叠簧筒24，叠簧筒24以两个“L”状支架29上偏离轴线位置的转轴a 34、转轴b 35为转动支点，通过轴销36将“人”字形设置的具有预紧压力的叠簧筒24与致动杆27共同铰接。

此外，涡流盘30也可以采用与合闸线圈31和分闸线圈32实现对抗的动作线圈，以提高机构的功率，叠簧筒24中设置有碟簧28，碟簧28的预压力可根据使用条件进行调整，以满足断路器开断与关合电流的需要；图2所示的电容器14的充电电压由充电电源15进行控制。

参见图1、图2，预先在T2铜质并镀银处理过的上静触头7内安放好T2铜质并镀银处理过的前端弹簧触头20b，然后将上静触头7固定在采用环氧树脂浇注工艺加工而成的“工”字型绝缘安装筒模块2上层筒的前端，并将上层梅花触头6a装配在铜质的上静触头7上，尾部弹簧触头20a安放在“工”字型绝缘安装筒模块2上层筒的尾部弹簧触头座25内，限流熔断器5通过尾部弹簧触头20a、前端弹簧触头20b与绝缘安装筒模块2导电回路连通，限流熔断器5设有撞击器的一端，依次通过绝缘筒9、绝缘支架10、绝缘顶筒11将其固定限位于“工”字型绝缘安装筒模块2内部，“工”字型绝缘安装筒模块2中部镶嵌的导电铜带18通过软连接22与高压交流真空接触器39的真空灭弧室3导通。

高压交流真空接触器39的绝缘拉杆17连接于真空灭弧室3的动触头上，铜质下静触头8与下层梅花触头6b固定装配并连接于真空灭弧室3的静触头上，“工”字型绝缘安装筒模块2其下层筒内介于真空灭弧室3与下层筒之间为硅橡胶填充缓冲层23，高压交流真空接触器39通过后部的电磁推力致动机构4、真空灭弧室3与绝缘拉杆17的配合，可实现关合和开断负荷的作用。

通过电子控制装置16与可调整充电电压电源模块15控制可充电电容器14的充电电压和放电时机，当接通可充电电容器14对电磁推力致动机构4合闸回路放电时，即可在合闸回路上流过脉冲驱动电流，因而致动杆27受到电磁推力作用形成轴向移动，使致动杆27推动绝缘拉杆17连接与真空灭弧室3的动触头，使真空灭弧室3的动、静触头闭合，形成导电回路；通过电子控制装置16与可调整充电电压电源模块15控制可充电电容器14的充电电压和放电时机，当接通可充电电容器14对电磁推力致动机构4分闸回路放电时，即可在分闸回路上流过脉冲驱动电流，因而致动杆27受到电磁推力作用形成轴向移动，使致动杆27推动绝缘拉杆17连接与真空灭弧室3的动触头，使真空灭弧室3的动、静触头断开，导电回路形成断口。通过电磁推力致动机构4的在合闸状态下具有接触压力发生和分闸状态下具有维持功能的“人”字形叠簧筒24，维持致动杆27处于预定的合闸位置或处于预定的分闸位置，通过改变电子控制装置16的控制方式，可实现三相同步合、分闸功能，亦可实现单独操作任意一相的功能。

设有撞击器的限流熔断器5，当其熔丝熔断后，撞击器弹出，撞击脱扣装置13的绝缘顶杆26受到的撞击力远大于束缚其保持固定位的限位弹簧21的作用力而直接撞向脱扣行程开关12，通过行程开关12接通智能电子控制器16的分闸信号电路，使真空灭弧室3的动、静触头断开。

具体实施中，相应的结构设置也包括在机架1的底部设有便于移动的并带有连锁机构的移动手车19。

Claims (8)

1、一种移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置，其特征在于：

呈上下层布置的“工”字型绝缘安装筒模块(2)通过螺杆固定安装在机架(1)的前侧；在所述绝缘安装筒模块(2)的上层筒中设置限流熔断器(5)，在所述绝缘安装筒模块(2)、下层筒中设置高压交流真空接触器(39)；在所述绝缘安装筒模块(2)的上层筒与下层筒之间，通过中部镶嵌的导电铜带(18)将限流熔断器(5)与高压交流真空接触器(39)的真空灭弧室(3)导通；所述上层筒内介于限流熔断器(5)与上层筒之间为空气绝缘层；所述下层筒内介于真空灭弧室(3)与下层筒之间为硅橡胶填充缓冲层(23)。

2、根据权利要求1所述的移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置，其特征是所述限流熔断器(5)在绝缘安装筒模块(2)上层筒中的电连接结构是以其前端弹簧触头(20b)与设置在上层筒前端的上静触头(7)固定承插并电连接，以其尾部弹簧触头(20a)与设置在上层筒尾部的尾部弹簧触头座(25)固定承插并电连接，形成尾部弹簧触头(20a)、尾部弹簧触头座(25)、前端弹簧触头(20b)、上静触头(7)与限流熔断器(5)之间的串联导电回路。

3、根据权利要求1所述的移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置，其特征是设置脱扣装置(13)，所述脱扣装置(13)包括在被限流熔断器(5)撞击时可滑动的撞杆(26)、在受撞杆(26)撞击后改变位置状态的行程开关(12)，以及保持撞杆(26)在正常工作状态位置上的限位弹簧(21)。

4、根据权利要求1所述的移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置，其特征是所述高压交流真空接触器(39)的结构形式是，设置电磁推力致动机构(4)，真空灭弧室(3)与电磁推力致动机构(4)通过绝缘拉杆(17)连接呈纵向前后布置；所述电磁推力致动机构(4)通过相互连接的致动杆(27)和绝缘拉杆(17)与真空灭弧室(3)的动触头联动，真空灭弧室(3)的动触头和静触头是通过沿致动杆(27)轴线对称分布的叠簧筒(24)保持相对位置。

5、根据权利要求4所述的移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置，其特征是所述电磁推力致动机构(4)的结构形式是设置两个“L”状支架(29)，所述致动杆(27)滑动套装在两个“L”状支架(29)的中轴位置上，在所述两个“L”状支架(29)上，分别设置对所述致动杆(27)形成电磁力的电磁驱动机构和对所述致动杆(27)形成叠簧推力的叠簧驱动机构。

6、根据权利要求4所述的移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置，其特征是所述电磁驱动机构具有固定设置在致动杆(27)上的涡流盘(30)，沿致动杆(27)的轴向、间隔且分处于涡流盘(30)的两旁、分别设置有分时对所述涡流盘(30)形成相反方向轴向力的合闸线圈(31)和分闸线圈(32)，所述合闸线圈(31)和分闸线圈(32)与两个“L”状支架(29)通过转轴a(34)、转轴b(35)、轴销(36)固联。

7、根据权利要求4所述的移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置，其特征是在所述电磁驱动机构中，设置以合闸线圈固定板(37)、分闸线圈固定板(38)以及螺栓(33)构成的线圈固定框架，合闸线圈(31)和分闸线圈(32)分别固定设置在合闸线圈固定板(37)和分闸线圈固定板(38)的内侧。

8、根据权利要求4所述的移开式高压交流真空接触器、熔断器组合装置，其特征是所述叠簧驱动机构为一对呈“人”字形设置的具有预紧压力的叠簧筒(24)，所述叠簧筒(24)以两个“L”状支架(29)上偏离轴线位置的转轴a(34)、转轴b(35)为转动支点，通过轴销(36)将“人”字形设置的具有预紧压力的叠簧筒(24)与致动杆(27)共同铰接。

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