CN203423118U - 断路器操作机构及其减力合闸保持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器操作机构及其减力合闸保持装置，所述减力合闸保持装置包括：合闸保持掣子组件，包括合闸保持掣子、合闸保持掣子轴、第一斜面和第一滚轮，所述合闸保持掣子通过所述第一斜面与用来传递来自分闸弹簧和合闸弹簧的作用力的拐臂组件接触；二级掣子组件，包括二级掣子、二级掣子轴、第二斜面和第二滚轮，所述二级掣子的第一端通过所述第二斜面与所述第一滚轮接触；分闸掣子组件，包括分闸掣子组件轴和一对第一分闸掣子，所述二级掣子的第二端则通过所述第二滚轮与所述分闸掣子组件接触；两分闸电磁铁，与所述一对第一分闸掣子相配合。本实用新型所需分闸脱扣力小、分闸时间差异小、模块化且体积小、便于装配和维护。

Description

断路器操作机构及其减力合闸保持装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统配电设备领域，尤其与用于断路器操作机构的一种减力合闸保持装置及具有该减力合闸保持装置的弹簧操作机构有关。

背景技术

高压断路器是配电设备领域的核心设备，操作机构是高压断路器的核心部件，而合闸保持装置是操作机构的核心部件。合闸保持装置的可靠性直接关系着断路器操作机构的可靠性，从而决定着高压断路器的可靠性。现有高压断路器操作机构的合闸保持装置多为从日本三菱公司引进的技术，这种合闸保持结构要求分闸脱扣力大，分闸线圈的体积大，且操作机构易出现拒分闸的现象，另外此种合闸保持装置的两个分闸线圈采用串联式结构，两个线圈所产生的分闸时间差异大。

合闸保持装置是操作机构中实现合闸保持操作和分闸操作的装置，以使断路器实现合闸操作与分闸操作。

公开号为CN202434406U，名称为“GIS断路器机构合闸保持结构”的实用新型专利，其背景技术的合闸保持装置是：机构合闸时，在合闸弹簧力的作用下拐臂逆时针旋转，合闸保持掣子上的滚轮压住分闸掣子，合闸到位后，拐臂在分闸簧力的作用下顺时针旋转，这时合闸保持掣子向前运动顶住拐臂滚轮，分闸掣子顶住合闸保持掣子的滚轮，从而实现合闸保持。当需要分闸时，分闸电磁铁触发分闸掣子，分闸掣子逆时针旋转与合闸保持掣子脱开，合闸保持掣子与拐臂脱开，拐臂在分闸弹簧力的作用下实现分闸。这种合闸保持装置所要求的分闸脱扣力大，这种合闸保持装置的两个分闸线圈采用串联式结构，两个线圈的分闸时间差异大。

上述实用新型所公开的合闸保持装置是：机构合闸时，在合闸弹簧力的作用下拐臂带着合闸保持掣子逆时针方向运动，当合闸到位后拐臂在分闸弹簧力的作用下带着合闸保持掣子顺时针运动，扣件在拉簧的作用下提前等待阻止合闸保持掣子顺时针旋转，分闸掣子顶住扣件，分闸半轴挡住分闸掣子，实现合闸保持。当需要分闸时，分闸电磁铁触发分闸半轴，分闸半轴与分闸掣子脱开，分闸掣子与扣件脱开，拐臂在分闸弹簧力的作用下带着合闸保持掣子顺时针旋转实现分闸。这种合闸保持结构比较松散，所占用的空间较大，不利于机构的小型化。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的为提供一种所需分闸脱扣力小、分闸时间差异小、模块化且体积小、便于装配和维护的减力合闸保持装置，以解决现有技术的分闸保持装置所需分闸脱扣力大、分闸时间差异大、占用空间大和机构松散的技术问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种具有本实用新型减力合闸保持装置的断路器操作机构。

本实用新型的技术方案如下：

一种减力合闸保持装置，包括：合闸保持掣子组件，包括合闸保持掣子、合闸保持掣子轴、第一斜面和第一滚轮，所述合闸保持掣子通过所述第一斜面与用来传递来自分闸弹簧和合闸弹簧的作用力的拐臂组件接触；二级掣子组件，包括二级掣子、二级掣子轴、第二斜面和第二滚轮，所述二级掣子的第一端通过所述第二斜面与所述第一滚轮接触；分闸掣子组件，包括分闸掣子组件轴和一对第一分闸掣子，所述二级掣子的第二端则通过所述第二滚轮与所述分闸掣子组件接触；两分闸电磁铁，与所述一对第一分闸掣子相配合。

本实用新型的减力合闸保持装置，优选的，所述减力合闸保持装置还包括安装板和支架，所述两分闸电磁铁并排设置在所述安装板上，所述安装板、所述合闸保持掣子轴、所述二级掣子轴和所示分闸掣子组件轴均固定于所述支架。

本实用新型的减力合闸保持装置，优选的，所述合闸保持掣子组件、所述二级掣子组件和所述分闸掣子组件呈环形布置，所述合闸保持掣子轴设置于所述合闸保持掣子的下端，所述二级掣子轴设置于所述二级掣子的上端，所述合闸保持掣子组件轴设置于所述合闸保持掣子的左端。

本实用新型的减力合闸保持装置，优选的，所述合闸保持掣子上还具有圆弧面，所述圆弧面与所述第一斜面在所述合闸保持掣子的第一侧，所述第一滚轮设置在所述合闸保持掣子的第二侧。

本实用新型的减力合闸保持装置，优选的，所述二级掣子为倒L形。

本实用新型的减力合闸保持装置，优选的，所述二级掣子组件还包括复位弹簧，所述复位弹簧为螺旋弹簧或扭簧。

本实用新型的减力合闸保持装置，优选的，所述分闸掣子组件还包括与所述一对第一分闸掣子共轴的限位掣子与第二分闸掣子，所述限位掣子与所述一对第一分闸掣子与所述分闸掣子组件轴固定连接，所述第二分闸掣子可转动的连接于所述分闸掣子组件轴。

本实用新型的减力合闸保持装置，优选的，所述一对第一分闸掣子和所述限位掣子共用设置于所述一对第一分闸掣子之间的第一复位扭簧，所述第二分闸掣子独立使用第二复位扭簧，所述第一复位扭簧与所述第二复位扭簧设置于所述分闸掣子组件轴上。

本实用新型的减力合闸保持装置，优选的，所述二级掣子的第二端则通过所述第二滚轮与所述分闸掣子组件的所述第二分闸掣子的端面接触。

本实用新型的断路器操作机构，优选的，具有本实用新型的减力合闸保持装置。

本实用新型的断路器操作机构，具有本实用新型的减力合闸保持装置。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型的减力合闸保持装置，相对于传统的合闸保持结构需要的分闸脱扣力小，降低了分闸操作力的要求，使断路器的分闸操作更可靠，两个分闸线圈采用并列式结构，两分闸线圈的分闸时间差异小，提高了断路器的机械特性。整个合闸保持装置采用环形模块化结构，体积小，便于装配，易实现整个操作机构的模块化。

附图说明

图1为本实用新型实施例的减力合闸保持装置的剖面视图；

图2为本实用新型实施例的减力合闸保持装置中合闸保持掣子的示意图；

图3为本实用新型实施例的减力合闸保持装置中二级掣子的示意图；

图4为本实用新型实施例的减力合闸保持装置中分闸掣子及复位扭簧的布局视图；

图5为本实用新型实施例的减力合闸保持装置的模块化装配示意图；

图6为本实用新型实施例的减力合闸保持装置的在操作机构处于合闸时的状态视图；

图7为本实用新型实施例的减力合闸保持装置的在操作机构处于分闸时的状态视图。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，然其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

本实用新型实施例的减力合闸保持装置，可应用于本实用新型实施例的断路器操作机构。本实用新型实施例的断路器操作机构，可具有本实用新型实施例的减力合闸保持装置。

如图1所示，本实用新型实施例的减力合闸保持装置，包括合闸保持掣子组件1、二级掣子组件2、分闸掣子组件3、安装板4、分闸电磁铁5和支架6。而拐臂组件7的作用是传递来自分闸弹簧8和合闸弹簧（图中未示出）的作用力。

其中，如图5所示，本实用新型实施例的减力合闸保持装置，其支架6包括顶板61、底板62、前板63、后板64和侧板65。本实用新型实施例的减力合闸保持装置的除支架6外的其余部件全部是直接或者间接设置在支架6内，因而使得本实用新型实施例的减力合闸保持装置可以成为一个独立的安装模块。

分闸电磁铁5为两个，并排安装在安装板4上，而安装板4固定在后板64上。因此两分闸电磁铁5是一种并列式安装结构。

如图1所示，合闸保持掣子组件1包括合闸保持掣子11、合闸保持掣子轴12、滚轮13、复位弹簧14和弹簧座15。

其中，如图5所示，合闸保持掣子轴12固定连接于前板63和后板64之间，合闸保持掣子11可枢转的连接于合闸保持掣子轴12；合闸保持掣子11的两侧分别具有圆弧面111、斜面112和竖直平面113，滚轮13连接在竖直平面113一侧，且滚轮13位于竖直平面113的下方；弹簧座15设置在顶板61的内表面，复位弹簧14的一端设置在弹簧座15上，另一端连接于竖直平面113。

如图1所示，二级掣子组件2包括二级掣子21、二级掣子轴22、复位弹簧23、限位销24和滚轮25。

二级掣子轴22固定连接于前板63和后板64之间，二级掣子21为倒“L”形结构，二级掣子21可枢转的连接于二级掣子轴22；二级掣子21面向合闸保持掣子轴12的一侧具有斜面211和水平平面212，斜面211是在斜向下的方向延伸，水平平面212是水平延伸；滚轮25连接在二级掣子21的底端。复位弹簧23的一端设置在水平平面212内，另一端连接于顶板61的内表面，复位弹簧23既可以是如图23所示的螺旋弹簧，也可以更换为扭簧来实现二级掣子21的复位。复位弹簧14垂直于复位弹簧23设置。限位销24设置于斜面211的内侧下方，如图1所示，限位销24用以限制二级掣子21的位置，例如图1所示的情况下，二级掣子21只能逆时针转动。

其中，圆弧面111可便于拐臂组件7在旋转过程中使合闸保持掣子组件1的滚轮13与二级掣子21的斜面211处于分离状态，合闸保持掣子11通过斜面112与拐臂组件7接触，斜面112则便于合闸保持掣子11与拐臂组件7扣接（或称搭接）时产生一个使合闸保持掣子11顺时针旋转的作用力。二级掣子11通过斜面211与合闸保持掣子组件1的滚轮13接触，斜面211则是为滚轮13与斜面211接触时使二级掣子21产生一个顺时针旋转的作用力。另外，分闸掣子33的端面330与二级掣子组件2的滚轮25接触。

分闸掣子组件3包括分闸掣子31、限位掣子32、分闸掣子33、限位销34、复位扭簧35、复位扭簧36、扭簧挡杆37、分闸掣子组件轴38和轴销39。分闸掣子31、限位掣子32、分闸掣子33均安装在分闸掣子组件轴38上。分闸掣子组件轴38也是固定连接于前板63和后板64之间，合闸保持掣子轴12、二级掣子轴22和分闸掣子组件轴38相互平行设置。一对分闸掣子31和单个的限位掣子32通过轴销39固定连接于分闸掣子组件轴38上，每一分闸掣子31分别对应一合闸电磁铁5。分闸掣子33可转动的连接于分闸掣子组件轴38，限位掣子32通过限位销34限制分闸掣子33的位置，限位销34平行于分闸掣子组件轴38设置，且在分闸掣子组件轴38的轴向上自分闸掣子33的位置延伸到限位掣子21的位置。

而复位扭簧35设置在两分闸掣子31之间，分闸掣子31和限位掣子32共用复位扭簧35；复位扭簧36靠近分闸掣子33设置，分闸掣子33独立使用复位扭簧36。而扭簧挡杆37则固定连接于前板63和后板64之间，用于对复位扭簧35、36进行限位。

由以上介绍，结合图1所示，可知本实用新型实施例的减力合闸保持装置，合闸保持掣子轴12设置于合闸保持掣子11的下端，二级掣子轴22设置在所述二级掣子的上端，所述和合闸保持掣子组件轴，设置于所述合闸保持掣子的左端。其合闸保持掣子组件1、二级掣子组件2、分闸掣子组件3三者大致呈环形布置。

下面介绍本实用新型实施例的减力合闸保持装置的合闸过程与分闸过程。

合闸过程：

如图2、图3、图4和图6所示，合闸过程中拐臂组件7在合闸弹簧力8的作用下绕拐臂组件轴70逆时针旋转，当合闸到位时，合闸保持掣子11在复位弹簧14的作用下逆时针旋转，同时二级掣子21在复位弹簧23的作用下逆时针旋转，其斜面211顶住滚轮13，同时分闸掣子33在复位扭簧36的作用下顺时针旋转，其端面330顶住二级掣子组件2的滚轮25，当合闸到位后拐臂组件7在分闸弹簧8的作用下顺时针旋转时被合闸保持掣子11顶住而保持在合闸位置。

分闸过程：

如图1，图4，图6，图7所示，在合闸时，由于合闸保持掣子11在拐臂组件7的作用下有顺时针旋转的作用力，滚轮13挤压二级掣子21的斜面211产生一个使二级掣子21顺时针旋转的作用力，而分闸掣子33顶住滚轮25使二级掣子21保持在一个平衡状态。当分闸电磁铁5在电磁脉冲的作用下撞击分闸掣子31时，分闸掣子31带动分闸掣子组件轴38逆时针旋转，分闸掣子组件轴38带动限位掣子32旋转，限位掣子32通过限位销34带动分闸掣子33逆时针旋转使端面330与滚轮25脱离，二级掣子21失去分闸掣子33的支撑而顺时针旋转与滚轮13脱离，合闸保持掣子11失去支撑而绕合闸保持掣子轴12顺时针旋转与拐臂组件7脱离，拐臂组件7在分闸弹簧8的作用下绕拐臂组件轴70顺时针旋转实现分闸操作。

本实用新型实施例的减力合闸保持装置，相对于传统的合闸保持结构需要的分闸脱扣力小，降低了分闸操作力的要求，使断路器的分闸操作更可靠，两个分闸电磁铁5采用并列式结构，两分闸线圈的分闸时间差异小，提高了断路器的机械特性。整个合闸保持装置采用环形模块化结构，体积小，便于装配，易实现整个操作机构的模块化。

综上所述，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，本领域技术人员应当意识到在不脱离本实用新型所附的权利要求所揭示的本实用新型的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本实用新型的权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种减力合闸保持装置，其特征在于，所述减力合闸保持装置包括：

合闸保持掣子组件，包括合闸保持掣子、合闸保持掣子轴、第一斜面和第一滚轮，所述合闸保持掣子通过所述第一斜面与用来传递来自分闸弹簧和合闸弹簧的作用力的拐臂组件接触；

二级掣子组件，包括二级掣子、二级掣子轴、第二斜面和第二滚轮，所述二级掣子的第一端通过所述第二斜面与所述第一滚轮接触；

分闸掣子组件，包括分闸掣子组件轴和一对第一分闸掣子，所述二级掣子的第二端则通过所述第二滚轮与所述分闸掣子组件接触；

两分闸电磁铁，与所述一对第一分闸掣子相配合。

2.如权利要求1所述的减力合闸保持装置，其特征在于，所述减力合闸保持装置还包括安装板和支架，所述两分闸电磁铁并排设置在所述安装板上，所述安装板、所述合闸保持掣子轴、所述二级掣子轴和所示分闸掣子组件轴均固定于所述支架。

3.如权利要求2所述的减力合闸保持装置，其特征在于，所述合闸保持掣子组件、所述二级掣子组件和所述分闸掣子组件呈环形布置，所述合闸保持掣子轴设置于所述合闸保持掣子的下端，所述二级掣子轴设置于所述二级掣子的上端，所述合闸保持掣子组件轴设置于所述合闸保持掣子的左端。

4.如权利要求1所述的减力合闸保持装置，其特征在于，所述合闸保持掣子上还具有圆弧面，所述圆弧面与所述第一斜面在所述合闸保持掣子的第一侧，所述第一滚轮设置在所述合闸保持掣子的第二侧。

5.根据权利要求1所述的减力合闸保持装置，其特征在于，所述二级掣子为倒L形。

6.根据权利要求1所述的减力合闸保持装置，其特征在于，所述二级掣子组件还包括复位弹簧，所述复位弹簧为螺旋弹簧或扭簧。

7.根据权利要求1所述的减力合闸保持装置，其特征在于，所述分闸掣子组件还包括与所述一对第一分闸掣子共轴的限位掣子与第二分闸掣子，所述限位掣子与所述一对第一分闸掣子与所述分闸掣子组件轴固定连接，所述第二分闸掣子可转动的连接于所述分闸掣子组件轴。

8.根据权利要求7所述的减力合闸保持装置，其特征在于，所述一对第一分闸掣子和所述限位掣子共用设置于所述一对第一分闸掣子之间的第一复位扭簧，所述第二分闸掣子独立使用第二复位扭簧，所述第一复位扭簧与所述第二复位扭簧设置于所述分闸掣子组件轴上。

9.根据权利要求8所述的减力合闸保持装置，其特征在于，所述二级掣子的第二端则通过所述第二滚轮与所述分闸掣子组件的所述第二分闸掣子的端面接触。

10.一种断路器操作机构，其特征在于，所述断路器操作机构具有权利要求1-9任一所述的减力合闸保持装置。

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