CN203325793U - 户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构，包括真空断路器、永磁机构、弹簧机构和箱体，所述真空断路器安装在箱体上方，所述永磁机构和所述弹簧机构分别独立安装在所述箱体内；所述永磁机构执行电动分闸和电动合闸操作指令，所述弹簧机构执行手动合闸操作指令；所述箱体外部一侧安装有供储能及合闸用的手柄。本实用新型使得真空断路器能够在线路带电运行时进行手动快速合闸操作。

Description

户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构

技术领域

本实用新型涉及真空断路器技术领域，特别是涉及一种户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构。

背景技术

自从真空断路器大量应用以来，其操动机构就成为不可或缺的关键部件，并随真空断路器的发展而不断更新。本世纪初，一种利用磁性原理设计出来的永磁机构得到推广，成为操动机构家族中的一位新成员。与弹簧操动机构相互比较，由于其机械零件大幅减少，可靠性显著提高等诸多优良特性，备受用户及制造企业的青睐，发展前景不可估量。但在目前，无论国内还是国外，真空断路器的仍然存在个别缺陷，譬如在手动操作功能上，仅仅具有手动分闸而没有手动合闸能力，如果遇到真空断路器永磁机构断电、此时需要合闸并要求以快速的方式实现时，就无法操作了，从而造成停电故障。并且，有的用户习惯维持惯性思维方式，即希望永磁驱动的开关依然要与弹操驱动的开关一样----具备手动合闸功能。因此，完善永磁真空断路器功能的缺失，特别是解决手动快速合闸问题，即成为当下永磁真空断路器研发方向的一项现实课题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构，使得真空断路器能够在永磁机构失电及一次线路带电条件下进行手动快速合闸操作。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构，包括真空断路器、永磁机构、弹簧机构和箱体，所述真空断路器安装在箱体上方，所述永磁机构和所述弹簧机构分别独立安装在所述箱体内；所述永磁机构执行电动分闸和电动合闸操作指令，所述弹簧机构执行手动合闸操作指令；所述箱体外部一侧安装有供储能及合闸用的合闸手柄。

所述永磁机构通过联板连接在传动杆上，依靠直流电源提供能量；所述传动杆完成驱动所述真空断路器合分闸的运动过程。

所述弹簧机构包括合闸弹簧和棘轮，所述合闸弹簧和棘轮相连，所述棘轮上设有用于定位的擎子；所述棘轮上安装有凸轮，所述凸轮和拐臂相切；所述合闸手柄与棘轮的转轴相连。

所述弹簧机构用拐臂连接在传动杆上，依靠手动使所述合闸弹簧储备并释放能量；当合闸手柄向下往返拉动时，所述合闸弹簧过顶点，能量瞬间释放，实现所述真空断路器快速合闸。

所述弹簧机构的合闸力必须大于将分闸簧拉升到位所需的力以及压缩三相超行程弹簧所需的力两个合力。

所述永磁机构的合闸速度达到0.6±0.2m/s，分闸速度达到1.1±0.2m/s。

所述弹簧机构的合闸速度达到0.6±0.2m/s。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型加装了弹簧机构后，使得常规永磁机构操动的真空断路器实现了手动快速合闸，功能得以完善，满足了用户选择要求。同时由于这一功能的实现，真空断路器能够在线路带电运行时进行手动合闸操作，能够关合断路器所能承受的极限短路电流，填补了这一设计领域中的一项空白，非常适合应用于检修不便的柱上类开关。本实用新型不改变原有箱体尺寸、不增加能耗、操作方便灵活、结构简单可靠、两个机构配合默契互不干扰，是一款实用性较强的创新设计。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的断路器合闸手柄安装位置示意图；

图3是采用本实用新型的弹簧机构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型的实施方式涉及一种户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构，如图1所示，包括真空断路器1、永磁机构5、弹簧机构8和箱体2，所述真空断路器1安装在箱体2上方，所述永磁机构5和所述弹簧机构8分别独立安装在所述箱体2内；所述永磁机构5执行电动分闸和电动合闸操作指令，所述弹簧机构8执行手动合闸操作指令；所述箱体2外部一侧安装有供储能及合闸用的合闸手柄9，其安装位置如图2所示。其中，所述永磁机构5通过联板4连接在传动杆3上，依靠直流电源提供能量；所述传动杆3完成驱动所述真空断路器1合分闸的运动过程。所述弹簧机构8用拐臂6连接在传动杆3上，依靠手动使所述合闸弹簧7储备并释放能量；当合闸手柄9向下往返拉动时，所述合闸弹簧7过顶点，能量瞬间释放，实现所述真空断路器1快速合闸。

如图3所示，所述弹簧机构8包括合闸弹簧7和棘轮10，所述合闸弹簧7和棘轮10相连，所述棘轮10上设有用于定位的擎子11；所述棘轮10上安装有凸轮12，所述凸轮12和拐臂6相切；所述合闸手柄9与棘轮10的转轴相连。通过合闸手柄9上下往复运动，使棘轮10带动合闸弹簧7储蓄能量，当合闸弹簧7每拉升一截，都被棘轮10上的挚子11定位，合闸弹簧7被逐步拉长并运动到顶点位置时，能量即刻释放，在凸轮12的驱动下通过传动杆克服分闸簧的保持力并同时压缩超程簧，辅助开关切换，此时永磁体线圈是否带电都能保持合闸位置，完成了断路器的合闸过程。以20kA断路器的永磁机构为例，合闸弹簧除了要将分闸簧拉伸的800N外,还要提供足以使三相超行程簧压缩到位的3000N。故合闸弹簧设计时应将两力一同计算在内，同时为了兼顾合闸速度，所以，在通过对机构输出效能和转换结构的重新设计后，合闸弹簧顶点拉力定在2600N，考虑富裕度后确定为4200N。其中，将储能的棘轮的转轴延伸到箱体外侧的合适位置，安装一个用于储能的合闸手柄，其储能操作力小于50N，就可方便地进行手动操作。

本实用新型在由所述永磁机构操动的所述真空断路器保持原有功能、不改变所述箱体尺寸的前提下，另外设计一套所述弹簧机构为其提供一种手动快速合闸功能：将所述弹簧机构、拐臂、驱动杆相连接，所述合闸手柄向下往返拉动，合闸弹簧过顶点时，能量瞬间释放，实现所述真空断路器快速合闸。所述弹簧机构的合闸力大于将分闸簧拉升到位及压缩三相超行程弹簧的两个合力。所述双操作机构的合闸速度分别都能达到0.6±0.2m/s，所述双操作机构的合闸弹跳分别都能达到2ms以内，满足其开断短路电流20kA的要求。

不难发现，本实用新型双操动机构设计思路力求简单，目标明确：其手动机构小型可靠、结构模块化，减少了许多繁琐环节和部件，譬如在机构设计中不考虑装设分闸及重合闸系统的零件等；拉动手柄就可实现手动快速合闸；在不改变原有箱体尺寸的前提下，利用剩余空间即能方便地安装到位，同时又不妨碍开关的装配及调试；双机构模块组合即各自独立又相互依存，操作时互不干涉。双操动机构设计完全满足真空断路器各项电气及机械参数的技术要求，达到了预期目的。

Claims (7)

1.一种户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构，包括真空断路器（1）、永磁机构（5）、弹簧机构（8）和箱体（2），所述真空断路器（1）安装在箱体（2）上方，其特征在于，所述永磁机构（5）和所述弹簧机构（8）分别独立安装在所述箱体（2）内；所述永磁机构（5）执行电动分闸和电动合闸操作指令，所述弹簧机构（8）执行手动合闸操作指令；所述箱体（2）外部一侧安装有供储能及合闸用的合闸手柄（9）。

2.根据权利要求1所述的户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构，其特征在于，所述永磁机构（5）通过联板（4）连接在传动杆（3）上，依靠直流电源提供能量；所述传动杆（3）完成驱动所述真空断路器（1）合分闸的运动过程。

3.根据权利要求1所述的户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构，其特征在于，所述弹簧机构（8）包括合闸弹簧（7）和棘轮（10），所述合闸弹簧（7）和棘轮（10）相连，所述棘轮（10）上设有用于定位的擎子（11）；所述棘轮（10）上安装有凸轮（12），所述凸轮（12）和拐臂（6）相切；所述合闸手柄（9）与棘轮（10）的转轴相连。

4.根据权利要求3所述的户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构，其特征在于，所述弹簧机构（8）用拐臂（6）连接在传动杆（3）上，依靠手动使所述合闸弹簧（7）储备并释放能量；当合闸手柄（9）向下往返拉动时，所述合闸弹簧（7）过顶点，能量瞬间释放，实现所述真空断路器（1）快速合闸。

5.根据权利要求4所述的户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构，其特征在于，所述弹簧机构（8）的合闸力必须大于将分闸簧拉升到位所需的力以及压缩三相超行程弹簧所需的力两个合力。

6.根据权利要求1所述的户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构，其特征在于，所述永磁机构（5）的合闸速度达到0.6±0.2m/s，分闸速度达到1.1±0.2m/s。

7.根据权利要求1所述的户外三相立柱式真空断路器上的永磁与弹簧双操作机构，其特征在于，所述弹簧机构（8）的合闸速度达到0.6±0.2m/s。

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