CN208938879U - 一种10kV两极永磁真空断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种10kV两极永磁真空断路器，包括一次导电部分，操作机构及二次控制模块；一次导电系统设置在机构底座一侧，设有两个并列的导电回路系统，每相导电回路系统设有绝缘拉杆、固封极柱、出线座和散热架；操作机构设置在机构底座另一侧的机构箱内，为单稳态永磁机构，包含有1个单稳态永磁机构芯以及传动系统和紧急分合闸装置；传动系统上端连接单稳态永磁机构芯内可上下活动的动铁，下端同时连接作用2个绝缘拉杆的底端；二次控制模块与单稳态永磁机构芯相连接，并配有备用电源UPS，二次控制模块向单稳态永磁机构芯发出电流，操作机构驱动传动部分带动一次导电模块底部一起向上运动，实现合闸。

Description

一种10kV两极永磁真空断路器

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种两极永磁真空断路器。

背景技术

根据多晶硅的生产工艺，要求多晶硅还原炉控制系统电源柜中的工作电源回路串联2个开关，且2台开关同时闭合和开断。目前技术是将两个独立的单极断路器串联使用。

两个独立的单极断路器串联使用，每个单级断路器分别采用不同的机构控制，故障率高，同步性差；且开关数量多，安装空间大，即造成与其配套安装的电源柜外形大、占地面积大、浪费空间，与其配套安装的铜排及钢材用量大，材料成本高；另外开关数量多，电气系统接线及控制复杂，安装时间和费用高，效率低。

目前的两极真空断路器适用于12kV单相交流串联电气系统中,是专为多晶硅还原炉加热控制系统中的电源柜设计的，起接通和分断电路作用，适合频繁操作，具有体积小，寿命长，同步性高，故障率小等特点。

中国专利申请201520028254.4公开了一种永磁真空断路器，包括断路器本体、驱动拉杆、固定装置和永磁机构，所述固定装置和永磁机构均设置在断路器本体内，所述驱动拉杆滑动连接在固定装置上，所述驱动拉杆与永磁机构一端相连，所述驱动拉杆上设置有用于手动分合闸的手动操作机构，所述手动操作机构包括手动储能合闸机构和手动分闸机构，所述手动储能合闸机构与手动分闸机构连接。

通过采用上述技术方案，在断路器本体上设置的手动储能合闸机构可在没有电源的情况下通过手动的方式使得断路器可实现储能和合闸操作，再通过手动分闸机构来实现断路器的分闸操作，从而实现手动控制和自动控制共同使用的永磁真空断路器。

本实用新型进一步设置为：所述手动储能合闸机构包括储能手柄、棘轮、棘爪、齿轮、储能件、储能翘板和储能弹簧，所述手柄与棘轮同轴设置，所述齿轮与棘轮啮合，所述棘爪与棘轮抵触并使棘轮单向转动，所述储能件设置在齿轮的一侧，所述储能弹簧的一端与齿轮连接，另一端与断路器本体连接，所述储能翘板铰接在断路器本体上，所述储能翘板的一端与储能件抵触，所述储能翘板与储能件抵触的一端的上方与驱动拉杆铰接。

通过采用上述技术方案，通过储能手柄的上下往复摆动使棘轮、棘爪、齿轮相应运动，从而带动与齿轮连接的储能件，使得储能件可将储能翘板的一端顶起，进而使得被顶起的储能翘板上的驱动拉杆合闸，随着齿轮的不断旋转，储能件将储能翘板不断的向上推起，其另一端便不断的向下移动，直到储能件不再将储能翘板顶起而使得储能翘板具有回复到原来位置的趋势，从而储能。

本实用新型进一步设置为：所述储能翘板与储能件抵触的一端设置有滚轮，所述滚轮与储能件抵触。

通过采用上述技术方案，滚轮的设置使得储能翘板与储能件之间的滑动摩擦改为滚动摩擦，使得在储能的过程中，所驱动手柄的驱动力大大的减小。

本实用新型进一步设置为：所述储能件上设置有减噪垫。

通过采用上述技术方案你，在储能件上设置的减噪垫可减少储能翘板与储能件撞击时的噪音。

本实用新型进一步设置为：手动分闸机构包括储能定位块、分闸手柄、牵引件和分闸轴，所述分闸轴设置在断路器本体上，并与储能翘板未抵触储能件的一端抵触，所述牵引件的一端与分闸轴连接，另一端与分闸手柄连接，所述定位块与分闸轴抵触。

通过采用上述技术方案，储能件不再将储能翘板顶起而使得储能翘板具有回复到原来位置的趋势时，其储能翘板的一端便会与分闸轴抵触，使得储能翘板无法回复到原来的位置，同时也使得驱动拉杆保持在合闸的状态，拉动分闸手柄，通过拉动牵引件而使与牵引件连接的分闸轴转动，使得分闸轴不再抵触住储能翘板而使得储能翘板回复到原来的位置，从而使得驱动拉杆在弹簧的作用下分闸。

本实用新型进一步设置为：所述分闸轴包括横向轴和纵向轴，所述横向轴的一端与轴向轴的一端垂直连接，所述牵引件与纵向轴的另一端连接，所述纵向轴与定位块抵触，所述横向轴的中部设置为扁平块，所述扁平块与储能翘板的一端抵触。

通过采用上述技术方案，横向轴的中部设置为扁平块，使得储能翘板与横向轴抵触时更加的稳定。

本实用新型进一步设置为：所述纵向轴上设置有拉簧，所述拉簧的一端与纵向轴连接，另一端与断路器本体连接。

通过采用上述技术方案，拉簧的设置使得横向轴上的扁平块一直保持在能将储能翘板抵触住的状态，使得储能翘板保持储能状态，使得驱动拉杆能保持在合闸状态。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题克服了现有技术的不足，提供一种10kV两极永磁真空断路器，具体地说，为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：本实用新型包括一次导电系统，操作机构及二次控制模块；

所述的一次导电系统设置在机构底座一侧，设有两个并列的导电回路系统，每相导电回路设有绝缘拉杆、固封极柱、出线座和散热架；

所述固封极柱上方固定安装有散热架，出线座设置在固封极柱和散热架之间，且与固封极柱上端接口连接，绝缘拉杆竖直设置在固封极柱底部，顶部与固封极柱内的灭弧室动触头相连接；

所述操作机构设置在机构底座另一侧的机构箱内，为单稳态永磁机构，包含有1个单稳态永磁机构芯以及传动部分和紧急分合闸装置；

所述传动系统上端连接单稳态永磁机构芯内可上下活动的动铁，下端同时连接作用2个绝缘拉杆的底端；

所述二次控制模块与单稳态永磁机构芯相连接，并配有备用电源UPS。

进一步的，所述传动部分包括U型连接头、连板、机构主轴、两相连板、两相分闸弹簧、两相拐臂，U型连接头上端与单稳态永磁机构芯内的动铁相连接， U型连接头下端与连板相连接，连板与机构主轴上的拐臂相连接，机构主轴同时与2个两相连板相连，每个两相连板与两相拐臂一端相连接，两相拐臂中间通过转轴固定，可绕轴转动，两个两相拐臂另一端分别与绝缘拉杆底端可转动连接。

进一步的，所述两相拐臂通过转动块与绝缘拉杆下端固定连接。

进一步的，所述两相拐臂上设有两相分闸弹簧，两相分闸弹簧上端通过分闸弹簧挂板固定安装在机构箱上，两相分闸弹簧下端固定连接到两相拐臂靠近两相连板一侧的位置。

进一步的，所述紧急分合闸装置为设置在单稳态永磁机构芯上端的紧急手动分闸装置和设置在机构主轴上的手动合闸拐臂。

进一步的，所述机构主轴上设置有辅助开关，随机构主轴的转动带动辅助开关开闭点切换，从而实现断路器的分合闸回路和分合位置显示切换。

进一步的，所述二次控制模块为智能化控制器。

进一步的，所述备用电源UPS为设置在机构箱内的电容器。

进一步的，所述固封极柱设有散热通道，采用散热性能好的环氧树脂包封。

进一步的，所述机构箱顶部设有二次出线软管卡箍。

本实用新型的有益效果如下：

1.将2相一次导电部分装设在同1台操作机构上，不仅缩小了安装尺寸，节约空间；又减少了与其配套安装的电源柜的铜排及钢材使用量，降低成本；

2.1台操作机构运动带动2相一次导电部分同时运动，既保证了一次导电回路的闭合和接通的同步性，可靠性高；又使开关数量减少，简化了接线及控制，装配简单，调试方便，提高了生产效率。

3.操作机构采用永磁机构，无脱扣、锁扣装置，零部件大大减少，简化了传动机构，分、合闸位置通过永磁吸力保持，故障率低、机械寿命长，适用于频繁操作场合。

附图说明

图1为本实用新型结构主视图。

图2为本实用新型结构侧视图。

图中标号：1—机构箱，2—二次出线软管卡箍，3—分闸弹簧挂板，4—机构主轴，5—分闸弹簧，6—两相连板，7—两相拐臂，8—转动块，9—绝缘拉杆，10—固封极柱，11—出线座，12—散热架，13—紧急手动分闸装置，14—智能化控制器，15—单稳态永磁机构芯，16—U型连接头，17—连板，18—手动合闸拐臂，19—辅助开关，20—电容。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型的一种10kV两极永磁真空断路器，断路器为一体式前后布置形式，其中，前部为一次部分，后部为断路器操动机构。

如图2所示，一次部分包含有2相导电回路，装配在机构箱1上，包括绝缘拉杆9、固封极柱10、出线座11和散热架12。一次导电部分通过转动块8与机构相连。

如图1、2所示，单稳态永磁机构芯15装在机构箱1内，单稳态永磁机构芯 15上端与紧急手动分闸装置13相连，下端与U型连接头16相连，U型连接头 16通过销与连板17相连，连板17通过销与机构主轴4上的拐臂相连，主轴4 与两相连板6相连。两相分闸弹簧5通过分闸弹簧挂板3装在机构箱1上，两相分闸弹簧5另一端连接到固定在两相连板6和两相拐臂7相连的销上，转动块8 装设在两相拐臂7上。

如图1、2所示，电动合闸时，装设在机构箱1右侧隔板上的智能化控制器 14发出合闸指令，永磁机构芯15内电磁力与永磁力正向叠加，驱动动铁向下运动，通过U型连接头16带动连板17运动，连板17带动主轴4顺时针转动，主轴4带动两相连板6和两相拐臂7转动，拐臂7通过转动块8带动一次部分的绝缘拉杆9和固封极柱10内的灭弧室动触头向上运动，使断路器的合闸，2相一次导电回路同时闭合；断路器依靠永磁吸合力来实现合闸稳态保持。

如图2所示，电动分闸时，智能化控制器14发出分闸指令，永磁机构芯15 通过反向电流，电磁力克服永磁场的剩余保持力，使合闸保持力骤降到临界值，在分闸电磁力，分闸弹簧5和固封极柱绝缘拉杆9内的触头簧的共同作用下，绝缘拉杆9和固封极柱10内的灭弧室动触头向下运动，转动块8带动拐臂7顺时针转动，带动两相连板6和两相拐臂7转动，机构主轴26逆时针转动使断路器分闸，2相一次导电回路同时断开。驱动动铁芯到达分闸终端位置，永磁吸合力又将动铁芯稳态保持在分闸位置。

在当现场调试无电源时，使用断路器自配的手动合闸手柄，通过向下压手动合闸拐臂18，带动主轴4顺时针转动，从而使断路器合闸。

当控制系统停电或者因故障不能电动分闸时，使用断路器自配的手动分闸手柄，通过顺时针转动紧急手动分闸装置13，带动主轴4逆时针转动，从而断路器分闸。

如图1所示，断路器机构箱1右侧板上装设有智能化控制器智能14，该控制器一体化设计，集成了交直流电容充电功能、失压脱扣功能、电容放电功能。外部只需配储能电容，就可以正常工作了，简化了二次线路设计；输入输出无触点，体积小，安装简单操作方便；合、分闸智能模糊控制，取消了位置检测，简化了控制过程。

如图1所示，装设在机构箱1左侧的两个电容器20通过智能化控制器14 为合、分闸线圈提供操作电源，可以可靠驱动永磁机构，实现快速合、分闸功能。

如图1所示，电容器20下方设置有辅助开关19，与机构主轴4相连接，机构主轴4转动带动辅助开关19开闭点切换，从而实现断路器的分合闸回路和分合位置显示切换。如图2所示，二次出线软管卡箍2在机构箱1左上方，操作机构所有二次线(包括辅助开关，智能控制器)均从此引出到端子，此种布置方式工人可以预先将二次线做成模块化后再套在机构上，不仅使用的电缆线长度最短，节约成本，而且方便拆安装、拆卸，大地提高了效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种10kV两极永磁真空断路器，其特征在于：包括一次导电系统，操作机构及二次控制模块；

所述的一次导电系统设置在机构底座一侧，设有两个并列的导电回路系统，每相导电回路系统设有绝缘拉杆(9)、固封极柱(10)、出线座(11)和散热架(12)；

所述固封极柱(10)上方固定安装有散热架(12)，出线座(11)设置在固封极柱(10)和散热架(12)之间，且与固封极柱(10)上端接口连接，绝缘拉杆(9)竖直设置在固封极柱(10)底部，顶部与固封极柱(10)内的灭弧室动触头相连接；

所述操作机构设置在机构底座另一侧的机构箱(1)内，为单稳态永磁机构，包含有1个单稳态永磁机构芯(15)以及传动系统和紧急分合闸装置；

所述传动系统上端连接单稳态永磁机构芯(15)内可上下活动的动铁，下端同时连接作用2个绝缘拉杆(9)的底端；

所述二次控制模块与单稳态永磁机构芯(15)相连接，并配有备用电源UPS。

2.根据权利要求1所述的一种10kV两极永磁真空断路器，其特征在于：所述传动系统包括U型连接头(16)、连板(17)、机构主轴(4)、两相连板(6)、两相拐臂(7)，U型连接头(16)上端与单稳态永磁机构芯(15)内的动铁相连接，U型连接头(16)下端与连板(17)相连接，连板(17)与机构主轴(4)上的拐臂相连接，机构主轴(4)同时与2个两相连板(6)相连，每个两相连板(6)与两相拐臂(7)一端相连接，两相拐臂(7)中间通过转轴固定，可绕轴转动，两个两相拐臂(7)另一端分别与绝缘拉杆(9)底端可转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种10kV两极永磁真空断路器，其特征在于：所述二次控制模块为智能化控制器(14)。

4.根据权利要求1所述的一种10kV两极永磁真空断路器，其特征在于：所述备用电源UPS为设置在机构箱(1)内的电容器(20)。

5.根据权利要求1所述的一种10kV两极永磁真空断路器，其特征在于：所述固封极柱(10)设有散热通道，采用散热性能好的环氧树脂包封。

6.根据权利要求2所述的一种10kV两极永磁真空断路器，其特征在于：所述两相拐臂(7)通过转动块(8)与绝缘拉杆(9)下端连接。

7.根据权利要求2所述的一种10kV两极永磁真空断路器，其特征在于：所述两相拐臂(7)上设有两相分闸弹簧(5)，两相分闸弹簧(5)上端通过分闸弹簧挂板(3)固定安装在机构箱(1)上，两相分闸弹簧(5)下端固定连接到两相拐臂(7)靠近两相连板(6)一侧的位置。

8.根据权利要求2所述的一种10kV两极永磁真空断路器，其特征在于：所述紧急分合闸装置为设置在单稳态永磁机构芯(15)上端的紧急手动分闸装置(13)和设置在机构主轴(4)上的手动合闸拐臂(18)。

9.根据权利要求4所述的一种10kV两极永磁真空断路器，其特征在于：所述电容器(20)下方设置有辅助开关(19)，与机构主轴(4)相连接。

10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的一种10kV两极永磁真空断路器，其特征在于：所述机构箱(1)顶部设有二次出线软管卡箍(2)。