CN208256600U - 弹簧操动机构及使用该操动机构的断路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种弹簧操动机构及使用该操动机构的断路器，弹簧操动机构包括机构架、储能轴及合闸脱扣单元，储能轴上设有合闸凸轮，合闸脱扣单元包括转动装配在机构架上的用于在操动机构储能完成时与合闸凸轮挡止限位配合的合闸挚子，机构架上设有闭锁电磁铁，闭锁电磁铁具有用于挡止合闸挚子转动以离开储能保持位的电磁铁芯轴，闭锁电磁铁具有使电磁铁芯轴伸出以挡止所述合闸挚子转动的第一工作状态和使电磁铁芯轴缩回以避让所述合闸挚子的第二工作状态。由于电磁铁芯轴的挡止作用，合闸挚子无法转动脱离储能保持位，保证合闸脱扣单元无法脱扣，实现对合闸操作的机械闭锁，有效提高了弹簧操动机构的安全操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种弹簧操动机构及使用该操动机构的断路器。
背景技术
在多种电力系统中均用到开关柜，开关柜内的断路器是分合开关设备高压通电回路的重要元件。断路器的结构可参见授权公告号为CN206893469U的实用新型专利中公开的集成式弹簧操动机构，包括通过支撑杆固定装配在一起的两侧板，两侧板上设有储能轴，储能轴上设有合闸凸轮，合闸凸轮的远离储能轴的自由端设有储能保持滚轮，对应该储能保持滚轮设有合闸脱扣单元，合闸脱扣单元包括通过支撑轴转动装配在两侧板上的合闸挚子，以方便操作人员通过手动、电动的方式驱使合闸挚子转动离开储能保持位，解除对合闸凸轮的挡止限位，然后，储能轴在合闸弹簧的作用下转动以驱动动力输出轴输出合闸驱动力。当断路器在工作位置或实验位置时，操动机构通过储能电机或手动操作储能后，利用合闸电磁铁带电后撞击合闸半轴，或者手动按压合闸按钮，使操动机构实现脱扣，合闸能量瞬间释放，实现断路器合闸操作，完成断路器一次回路导通。
随着电力系统对安全性要求的不断提高，提出了只有在二次闭锁回路带电及所有电气保护启动的条件下，才允许断路器合闸操作。但现有断路器操动机构多数并未针对合闸脱扣单元配置合闸闭锁结构，也就是说，断路器在工作位置或试验位置时，只要储能完成，即可进行手动或电动操作合闸，合闸操作存在安全隐患，不能满足电力系统所要求的安全可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种弹簧操动机构，以解决现有技术中的断路器操动机构缺少对合闸脱扣单元的合闸闭锁结构导致合闸操作存在安全隐患的技术问题；同时，本实用新型还提供一种使用上述操动机构的断路器。
为实现上述目的，本实用新型所提供的弹簧操动机构的技术方案是：一种弹簧操动机构，包括机构架，机构架上设有储能轴，储能轴上设有合闸凸轮，机构架上还设有合闸脱扣单元，合闸脱扣单元包括转动装配在机构架上的用于在操动机构储能完成时与合闸凸轮挡止限位配合的合闸挚子，合闸挚子用于供弹簧操动机构的合闸电磁铁、手动合闸驱动件驱动转动以离开储能保持位，机构架上设有闭锁电磁铁，闭锁电磁铁具有用于挡止合闸挚子转动以离开储能保持位的电磁铁芯轴，闭锁电磁铁具有使电磁铁芯轴伸出以挡止所述合闸挚子转动的第一工作状态和使电磁铁芯轴缩回以避让所述合闸挚子的第二工作状态。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的弹簧操动机构中，电磁铁芯轴伸出以挡止合闸挚子转动离开储能保持位，此时，即便是合闸电磁铁意外得电顶推合闸挚子转动，或者是通过手动合闸驱动件驱动合闸挚子转动，由于电磁铁芯轴的挡止作用，合闸挚子无法转动脱离储能保持位，保证合闸脱扣单元无法脱扣，实现对合闸操作的机械闭锁，有效提高了弹簧操动机构的安全操作。
进一步地，所述合闸挚子上固设有合闸半轴，合闸半轴上设有用于供所述电磁铁芯轴挡止以限制合闸挚子转动的挡止段。电磁铁芯轴通过与合闸半轴的挡止限制合闸挚子的转动，挡止方便。
进一步地，所述合闸电磁铁和电磁铁芯轴位于所述合闸半轴的相对两侧。
进一步地，所述合闸电磁铁由合闸回路供电，合闸回路上设有闭锁常开触点，闭锁常开触点在闭锁电磁铁处于第一工作状态时断开、在闭锁电磁铁处于第二工作状态时闭合。利用闭锁电磁铁实现对合闸电磁铁的电气闭锁，提高对电动合闸操作的闭锁效果。
进一步地，所述闭锁电磁铁包括闭锁常开触点和用于由电磁铁芯轴顶推变形以控制闭锁常开触点闭合的弹簧压板。
进一步地，所述闭锁电磁铁由闭锁回路供电，在闭锁回路不带电时，闭锁电磁铁处于第一工作状态，在闭锁回路带电时，闭锁电磁铁处于第二工作状态。
本实用新型所提供的使用上述弹簧操动机构的断路器的技术方案是：一种断路器，包括静触头、动触头以及驱动动触头动作的弹簧操动机构，弹簧操动机构，包括机构架，机构架上设有储能轴，储能轴上设有合闸凸轮，机构架上还设有合闸脱扣单元，合闸脱扣单元包括转动装配在机构架上的用于在操动机构储能完成时与合闸凸轮挡止限位配合的合闸挚子，合闸挚子用于供弹簧操动机构的合闸电磁铁、手动合闸驱动件驱动转动以离开储能保持位，机构架上设有闭锁电磁铁，闭锁电磁铁具有用于挡止合闸挚子转动以离开储能保持位的电磁铁芯轴，闭锁电磁铁具有使电磁铁芯轴伸出以挡止所述合闸挚子转动的第一工作状态和使电磁铁芯轴缩回以避让所述合闸挚子的第二工作状态。
进一步地，所述合闸挚子上固设有合闸半轴，合闸半轴上设有用于供所述电磁铁芯轴挡止以限制合闸挚子转动的挡止段。
进一步地，所述合闸电磁铁和电磁铁芯轴位于所述合闸半轴的相对两侧。
进一步地，所述合闸电磁铁由合闸回路供电，合闸回路上设有闭锁常开触点，闭锁常开触点在闭锁电磁铁处于第一工作状态时断开、在闭锁电磁铁处于第二工作状态时闭合。
在合闸电磁铁实现电气闭锁的方案下，进一步地限定所述闭锁电磁铁包括闭锁常开触点和用于由电磁铁芯轴顶推变形以控制闭锁常开触点闭合的弹簧压板。
在合闸电磁铁实现电气闭锁的方案下，进一步地限定所述闭锁电磁铁由闭锁回路供电，在闭锁回路不带电时，闭锁电磁铁处于第一工作状态，在闭锁回路带电时，闭锁电磁铁处于第二工作状态。
附图说明
图1为本实用新型所提供的弹簧操动机构的一种实施例的结构示意图；
图2为图1中合闸电磁铁、合闸半轴、闭锁电磁铁装配结构示意图；
图3为图1所示弹簧操动机构的合闸闭锁电气原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，但并不以此为限。
本实用新型所提供的弹簧操动机构的具体实施例，如图1至图3所示，该实施例中的弹簧操动机构包括机构架，机构架包括间隔布置的两侧板1和位于两侧板之间的支撑杆，机构架20上设有储能轴10、储能拐臂、储能弹簧11、传动齿轮，储能电机等结构，并且，在储能轴上设有合闸凸轮，合闸凸轮的远离储能轴的自由端设有储能保持滚轮，机构架上对应该储能保持滚轮设有合闸脱扣单元，合闸脱扣单元包括通过支撑轴转动装配在两侧板上的合闸挚子，该合闸挚子用于在操动机构储能完成时与合闸凸轮挡止限位配合的合闸挚子，合闸挚子用于供弹簧操动机构的合闸电磁铁、手动合闸驱动件驱动转动以离开储能保持位，在合闸挚子的驱动臂上设有电动合闸件和手动合闸件，以方便操作人员通过手动、电动的方式驱使合闸挚子转动离开储能保持位，解除对合闸凸轮的挡止限位，然后，储能轴在合闸弹簧的作用下转动以驱动动力输出轴输出合闸驱动力。电动驱动方式对应的合闸电磁铁4，手动驱动方式对应的是手动推杆2，合闸电磁铁4带电以驱动合闸挚子上固设有的合闸半轴3，或者是通过顶推手动推杆2以驱动合闸挚子上固设有的顶推板，均可驱动合闸挚子转动以脱离储能保持位，储能轴在储能弹簧的驱动下转动以实现合闸操作。这些与授权公告号为CN206893469U实用新型专利中所公开的弹簧操动机构的结构相同，在此不再赘述。
与现有弹簧操动机构的区别主要在于：在机构架的外侧设有上述合闸电磁铁的相应侧板1上，于该侧板1的外侧面上固设有闭锁电磁铁8，闭锁电磁铁通过电磁铁安装板5固定安装在相应侧板上，闭锁电磁铁8包括闭锁常开触点6、弹簧压板7及电磁铁芯轴9，电磁铁芯轴9和合闸电磁铁4位于合闸半轴3的相对两侧，合闸半轴3上设有用于供电磁铁芯轴9挡止以限制合闸挚子转动的挡止段。电磁铁芯轴9具体用于通过挡止合闸半轴3移动以挡止合闸挚子转动离开储能保持位，闭锁电磁铁8具有使电磁铁芯轴9伸出以挡止合闸半轴3的第一工作状态，以及使电磁铁芯轴9缩回以避让合闸半轴3的第二工作状态。
本实施例中，如图3所示，闭锁电磁铁8的线圈由闭锁回路200供电，当闭锁电磁铁不带电时，闭锁电磁铁处于第一工作状态，而在闭锁回路200带电时，闭锁电磁铁处于第二工作状态。
当闭锁电磁铁8不带电时，电磁铁芯轴9伸出以挡止合闸半轴，此时，即便是合闸电磁铁4意外得电顶推合闸半轴时，合闸半轴3运动受阻，合闸挚子无法转动脱离储能保持位，并且，此时操作手动推杆2也无法顶推合闸挚子转动，保证合闸脱扣单元无法脱扣，实现有效的机械闭锁。
而且，如图3所示，由于合闸电磁铁4的线圈由合闸回路100供电，上述闭锁电磁铁8的闭锁常开触点6串接在合闸回路100上，这样一来，闭锁常开触点6在闭锁电磁铁处于第一工作状态时断开、在闭锁电磁铁处于第二工作状态时闭合。
如图2所示，本实施例中，具体通过弹簧压板7来控制闭锁常开触点6的导通、断开，闭锁电磁铁8包括弹簧压板7，弹簧压板与一个触点导电连接，当闭锁电磁铁得电时，电磁铁芯轴9缩回，不再挡止合闸半轴3，此时，电磁铁芯轴9的尾部顶推弹簧压板7的自由端使得弹簧压板与另一个触点导电接触，从而实现闭锁常开触点6的导通，而如果闭锁电磁铁失电时，电磁铁芯轴伸出，弹簧压板复位与相应侧的触点脱离，从而控制闭锁常开触点断开。
由图3所示，闭锁电磁铁的闭锁常开触点串接在合闸回路上，当闭锁电磁铁未得电时，闭锁常开触点处于断开状态，合闸回路断开，合闸电磁铁不能得电，电动合闸不能操作，从而实现了电气闭锁功能。
使用时，当闭锁回路带电时，闭锁电磁铁8动作，电磁铁芯轴9向上运动，离开合闸半轴3，此时手动操作手动推杆2推动合闸挚子转动，合闸半轴3向深度方向运动，机构内部合闸保持部分瞬间脱扣，完成手动合闸操作。而且，在电磁铁芯轴9向上运动的同时，尾部压紧弹簧压板7，使闭锁常开触点6闭合，合闸操作的二次电气回路接通，此时若合闸电磁铁4的线圈得电，合闸电磁铁动作后铁芯撞击合闸半轴3，合闸半轴3向深度方向运动，机构内部合闸脱扣单元瞬间脱扣，可完成电动合闸操作。本实施例所提供的弹簧操作机构，操作更加安全可靠。满足电器设备所要求的安全可靠性和通用性要求。结构合理，制作简单，安装方便，适用范围广。
本实施例中，闭锁电磁铁不仅实现了机械闭锁，还实现了对合闸电磁铁的合闸闭锁，闭锁效果更好。在其他实施例中，也可以省去电气闭锁，而仅实现机械闭锁，同样可以实现对操动机构的合闸闭锁操作，此时，可省去闭锁常开触点、弹簧压板等结构。
并且，通过合闸半轴直接作用于合闸挚子上，省去了中间环节，设计更加简单可靠，减少了装配误差带来的影响，减少机构故障点。
本实施例中，闭锁电磁铁失电时处于第一工作状态，在得电时处于第二工作状态，在其他实施例中，也可以使闭锁电磁铁在得电时处于使电磁铁芯轴伸出的第一工作状态，而在失电时处于使电磁铁缩回的第二工作状态。
本实施例中，合闸挚子上固设有合闸半轴，合闸电磁铁的电磁铁芯轴通过与合闸半轴的挡止实现对合闸挚子的阻挡限位。在其他实施例中，也可以直接作用在合闸挚子的驱动臂或其他部位上，只要可以阻挡合闸挚子转动脱离储能保持位即可。
本实用新型还提供一种断路器，该断路器的结构与现有技术中的断路器结构相同，同样包括静触头、动触头等结构，还包括弹簧操动机构，该弹簧操动机构采用上述图1至图3所示的弹簧操动机构，其结构在此不再赘述。
Claims (12)
1.一种弹簧操动机构，包括机构架，机构架上设有储能轴，储能轴上设有合闸凸轮，机构架上还设有合闸脱扣单元，合闸脱扣单元包括转动装配在机构架上的用于在操动机构储能完成时与合闸凸轮挡止限位配合的合闸挚子，合闸挚子用于供弹簧操动机构的合闸电磁铁、手动合闸驱动件驱动转动以离开储能保持位，其特征在于：机构架上设有闭锁电磁铁，闭锁电磁铁具有用于挡止合闸挚子转动以离开储能保持位的电磁铁芯轴，闭锁电磁铁具有使电磁铁芯轴伸出以挡止所述合闸挚子转动的第一工作状态和使电磁铁芯轴缩回以避让所述合闸挚子的第二工作状态。
2.根据权利要求1所述的弹簧操动机构，其特征在于：所述合闸挚子上固设有合闸半轴，合闸半轴上设有用于供所述电磁铁芯轴挡止以限制合闸挚子转动的挡止段。
3.根据权利要求2所述的弹簧操动机构，其特征在于：所述合闸电磁铁和电磁铁芯轴位于所述合闸半轴的相对两侧。
4.根据权利要求1或2或3所述的弹簧操动机构，其特征在于：所述合闸电磁铁由合闸回路供电，合闸回路上设有闭锁常开触点，闭锁常开触点在闭锁电磁铁处于第一工作状态时断开、在闭锁电磁铁处于第二工作状态时闭合。
5.根据权利要求4所述的弹簧操动机构，其特征在于：所述闭锁电磁铁包括闭锁常开触点和用于由电磁铁芯轴顶推变形以控制闭锁常开触点闭合的弹簧压板。
6.根据权利要求4所述的弹簧操动机构，其特征在于：所述闭锁电磁铁由闭锁回路供电，在闭锁回路不带电时，闭锁电磁铁处于第一工作状态，在闭锁回路带电时，闭锁电磁铁处于第二工作状态。
7.一种断路器，包括静触头、动触头以及驱动动触头动作的弹簧操动机构，弹簧操动机构，包括机构架，机构架上设有储能轴，储能轴上设有合闸凸轮，机构架上还设有合闸脱扣单元，合闸脱扣单元包括转动装配在机构架上的用于在操动机构储能完成时与合闸凸轮挡止限位配合的合闸挚子，合闸挚子用于供弹簧操动机构的合闸电磁铁、手动合闸驱动件驱动转动以离开储能保持位，其特征在于：机构架上设有闭锁电磁铁，闭锁电磁铁具有用于挡止合闸挚子转动以离开储能保持位的电磁铁芯轴，闭锁电磁铁具有使电磁铁芯轴伸出以挡止所述合闸挚子转动的第一工作状态和使电磁铁芯轴缩回以避让所述合闸挚子的第二工作状态。
8.根据权利要求7所述的断路器，其特征在于：所述合闸挚子上固设有合闸半轴，合闸半轴上设有用于供所述电磁铁芯轴挡止以限制合闸挚子转动的挡止段。
9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于：所述合闸电磁铁和电磁铁芯轴位于所述合闸半轴的相对两侧。
10.根据权利要求7或8或9所述的断路器，其特征在于：所述合闸电磁铁由合闸回路供电，合闸回路上设有闭锁常开触点，闭锁常开触点在闭锁电磁铁处于第一工作状态时断开、在闭锁电磁铁处于第二工作状态时闭合。
11.根据权利要求10所述的断路器，其特征在于：所述闭锁电磁铁包括闭锁常开触点和用于由电磁铁芯轴顶推变形以控制闭锁常开触点闭合的弹簧压板。
12.根据权利要求10所述的断路器，其特征在于：所述闭锁电磁铁由闭锁回路供电，在闭锁回路不带电时，闭锁电磁铁处于第一工作状态，在闭锁回路带电时，闭锁电磁铁处于第二工作状态。
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| CN201820713585.5U CN208256600U (zh) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | 弹簧操动机构及使用该操动机构的断路器 |
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|---|---|---|---|---|
| CN108493068A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-09-04 | 河南森源电气股份有限公司 | 一种弹簧操动机构及使用该操动机构的断路器 |
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2018
- 2018-05-14 CN CN201820713585.5U patent/CN208256600U/zh active Active
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