CN211628978U - 一种户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构，其特征在于，所述操动机构包括：连杆、储能电机、齿轮轴、过度齿轮、大齿轮、曲柄、储能保持挚子、合闸保持挚子、储能离合器、保持拐臂、凸轮、二分线圈、合闸簧、微动开关压板、储能指示牌、手动合闸按钮以及手动分闸按钮。本实用新型中的上述操动机构采用模块化的结构设计，单级传动，结构简单，效率高，改变了传统机构合分时手动按电磁铁的操作方法，将手动合分闸按钮与电动和分闸线圈独立出来，成为两个相互关联但又独立的部分，可提高机构的可靠性。

Description

一种户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构

技术领域

本实用新型涉及机械结构领域，特别是涉及一种户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构。

背景技术

由于35kV配电系统具有供电半径大，供电可靠等优点，在电网系统得到了大范围的应用，并积累了丰富的运行经验。ZW7-40.5断路器在输配电及风电场、光伏电站等新能源发电领域应用广泛，近年来随着国家对电力基础设施的大力投资，35kV配电系统用开关设备需求旺盛，在这种形势下开发新型ZW7-40.5开关用机构就非常必要。目前国内产品在结构上存在主要不足之处是：1.后期维护维护成本高,机构零件损坏更换困难。2.ZW7-40.5户外真空断路器CT19机构重量较重，且安装机构前需现场配孔铆接拐臂，机构安装及更换难度较大。3.传统CT19弹操机构储能时费力。4.传统机构手动合分闸时，均是直接按动电磁铁铁芯，当电磁铁烧损时，机构无法电动或手动分闸。

操动机构作为断路器的核心元件之一，其性能稳定与否直接决定了断路器的寿命。鉴于以上不足，为了满足用户对性能优良的开关设备需求。一方面吸收传统机构的优点，并针对后续断路器升级改型的需要。设计出了这种35kV 配用ZW7-40.5高压真空断路器用模块化弹簧操动机构，以达到产品增强性能、降低维护难度、降低成本的目的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构,增强性能、降低维护难度、降低成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构，所述操动机构包括：连杆1、储能电机2、齿轮轴3、过度齿轮4、大齿轮5、曲柄6、储能保持掣子 9、合闸保持掣子10、储能离合器11、保持拐臂12、凸轮、13二分线圈14、合闸簧15、微动开关压板7、储能指示牌16、手动合闸按钮18以及手动分闸按钮19；

储能时，所述储能电机2通过自带的齿轮与所述过度齿轮4啮合，所述过度齿轮4与所述齿轮轴3为装配一体结构，由所述过度齿轮4带动所述齿轮轴 3，所述齿轮轴3与所述大齿轮5啮合，所述大齿轮5转动时，通过所述储能离合器11带动所述曲柄6跟随转动拉伸所述合闸簧15进行储能，到达储能位置时，操动机构上的所述储能保持掣子9顶住所述凸轮13的限位滚轮，所述储能离合器11脱开，同时所述微动开关压板7带动所述储能指示牌16翻转显示“已储能”标记并切换辅助开关切断所述储能电机供电电源，此时断路器处于合闸准备状态；

合闸动作时，按下所述手动合闸按钮使所述储能保持掣子9转动，使所述储能保持掣子9松开所述凸轮13上的滚轮，此时所述合闸簧15收缩，同时通过所述曲柄6和所述储能离合器11带动所述凸轮13转动，所述凸轮13又驱动连杆机构带动绝缘拉杆和动触头进入合闸位置，并压缩触头弹簧，保持触头所需接触压力，合闸动作完成后所述合闸保持掣子10与所述保持拐臂12上的滚轮保持合闸位置，同时所述储能指示牌16、所述微动开关压板7复位，所述储能电机2供电回路接通，若外接电源也接通则再次进入储能状态，所述连杆1拉动合/分指示牌，显示出“合”的标记，传动连杆拉动主辅助开关切换；

分闸动作时，按下所述手动分闸按钮，使所述合闸保持掣子10与保持拐臂12上的滚轮解锁而实现分闸操作，由触头弹簧和设置在断路器框架上的分闸簧储存的能量使一次回路内的灭弧室动静触头分离，在分闸过程后段，由液压缓冲器吸收分闸过程剩余能量并限定分离位置，由所述连杆1拉动合/分指示牌显示出“分”标记，传动连杆拉动主辅助开关切换；

所述二分线圈14位于所述分闸按钮的外侧。

可选的，所述操动机构还包括：电机手动储能轴8，通过所述电机手动储能轴驱动所述合闸簧动作。

可选的，所述操动机构还包括：合闸电磁铁20，通过远程操控所述合闸电磁铁使得所述储能保持掣子9转动。

可选的，所述操动机构还包括：分闸电磁铁21，通过远程操控所述分闸电磁铁使所述合闸保持掣子10与所述保持拐臂12上的滚轮解锁而实现分闸操作。

可选的，所述操动机构还包括：计数器17，通过所述微动开关压板拉动所述计数器进行计数。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型中的上述机构采用模块化的结构设计，使各个单元均可在整机装配前独立完成装配工序，可根据后续断路器需要随时更改具体配置模块；采用单级传动，结构简单，效率高，省功省力，保证了产品具有比较高的可靠性和长的机械寿命。断路器机构维护方便快捷，维修时可将故障模块单独拆下，可快速完成对机构损坏模块的更换或是更换整台机构。改变传统机构合分时手动按电磁铁的操作方法，将手动合分闸按钮与电动和分闸线圈独立出来，成为两个相互关联但又独立的部分，可提高机构的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例ZW7-40.5断路器外形结构示意图；

图2为本实用新型实施例断路器传动示意图；

图3为本实用新型实施例户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构示意图；

图4为本实用新型实施例户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构剖视简图；

符号说明：

连杆1、储能电机2、齿轮轴3、过度齿轮4、大齿轮5、曲柄6、微动开关压板7、电机手动储能轴8、储能保持掣子9、合闸保持掣子10、储能离合器11、保持拐臂12、凸轮13、二分线圈14、合闸簧15、储能指示牌16、计数器17、手动合闸按钮18、手动分闸按钮19、合闸电磁铁20、分闸电磁铁21、一次回路部分22、绝缘拉杆23、传动箱24、机构箱25、安装支架26、上支架27、灭弧室28、支架29、导杆30、触头簧装配31、拐臂装配32、传动拐臂33、联杆装配34、机构输出拉杆35、操动机构36、分闸弹簧37。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构,增强性能、降低维护难度、降低成本。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型是针对在35kV输配电系统中使用的户内ZW7-40.5真空断路器，提出了一种新型的模块化弹簧操动机构，对其合分闸部分进行了改进，将手动合分闸与电动合分闸分开，在保证机械寿命和断路器特性的前提下，进一步优化结构，提升可靠性，并提预留改型的通用接口，提升各电压等级机构零部件的通用性。

图1为本实用新型实施例ZW7-40.5断路器外形结构示意图，图2为本实用新型实施例断路器传动示意图，如图1和图2所示，户外ZW7-40.5断路器为整体框架式结构，为普通中置式，主要包括：机构箱部分(即，机构箱25)、传动部分(即，传动箱24)、一次回路部分22、框架部分以及支架部分(即，安装支架26)；

其中，机构箱部分包括：操动机构和二次元器件，传动部分包括：连杆、输出拐臂及拉杆等，一次回路部分包括真空灭弧室、上下瓷瓶、出线等，框架部分用于安装一次回路、传动部分、机构部分，支架部分用于安装固定断路器，对断路器传动无影响。上支架27的作用为搭接导线和搭接灭弧室。支架29 的作用为留出内部空间安装传动部分和支撑断路器结构。

断路器合闸时，按下操动机构36的合闸按钮，合闸时操动机构36拉动机构输出拉杆35向下运动，机构输出拉杆35直接拉动B相的绝缘拉杆23，同时因为B相的绝缘拉杆23与机构输出拉杆35、传动拐臂33共同连接在一起，所以B相的传动拐臂33通过连杆装配34同时拉动了A、C相的传动拐臂33， A、C相传动拐臂33拉动对应的绝缘拉杆23，使得三相绝缘拉杆同时向下运动，绝缘拉杆23拉动拐臂装配32，拐臂装配32向上顶起触头簧装配31，通过导杆30的定位导向，向上顶起灭弧室28，同时拉动分闸弹簧37，此时断路器完成合闸。

断路器分闸时，按下操动机构36的分闸按钮，因为分闸弹簧37和触头簧装配31的作用，导杆30向下运动，同时拐臂装配32此时与合闸时运动方向相反，并带动绝缘拉杆23传动拐臂33连杆装配34运动，此时断路器完成分闸动作。

断路器通过模块弹簧操动机构的分、合闸操作，通过传动部分与一次回路相连，来实现真空灭弧室的开断与关合，达到控制电力系统的目的。

图3为本实用新型实施例户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构示意图；图4为本实用新型实施例户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构剖视简图，如图3和图4所示，操动机构为模块化弹簧储能操作机构，操作机构集成有合闸单元，分闸单元，指示装置等部件；前方设有合、分线圈、手动合分闸按键，二次分闸(过流)线圈，弹簧储能状态指示牌，合分指示牌，储能电机预留手动储能轴等。

具体的，所述操动机构包括：连杆1、储能电机2、齿轮轴3、过度齿轮4、大齿轮5、曲柄6、储能保持掣子9、合闸保持掣子10、储能离合器11、保持拐臂12、凸轮13、二分线圈14、合闸簧15、微动开关压板7、储能指示牌16、电机手动储能轴8、合闸电磁铁20、分闸电磁铁21、计数器17、手动合闸按钮18以及手动分闸按钮19。

上述机构共包含三个动作：储能动作、合闸动作及分闸动作；

储能动作：断路器合闸所需能量由合闸簧15储能提供。储能既可由外部电源驱动电机完成，也可以使用电机手动储能手柄8手动完成。

储能时，由固定在机构侧板上的储能电机2直接通电进行，或者用电机手动储能轴8手动进行，所述储能电机2通过自带的齿轮与所述过度齿轮4啮合，所述过度齿轮4与所述齿轮轴3为装配一体结构，由所述过度齿轮4带动所述齿轮轴3，所述齿轮轴3与所述大齿轮5啮合，所述大齿轮5转动时，通过所述储能离合器11带动所述曲柄6跟随转动拉伸所述合闸簧15进行储能，到达储能位置时，操动机构上的所述储能保持掣子9顶住所述凸轮13的限位滚轮，所述储能离合器11脱开，同时所述微动开关压板7带动所述储能指示牌16翻转显示“已储能”标记并切换辅助开关切断所述储能电机供电电源，此时断路器处于合闸准备状态，同时拉动计数器17，实现计数器计数；

合闸动作：当操动机构储能完成且断路器处在分闸位置时，操动机构可以合闸。

合闸动作时，按下所述手动合闸按钮或远方操作使合闸电磁铁动作，均能使所述储能保持掣子9转动，使所述储能保持掣子9松开所述凸轮13上的滚轮，此时所述合闸簧15收缩，同时通过所述曲柄6和所述储能离合器11带动所述凸轮13转动，所述凸轮13又驱动连杆机构带动绝缘拉杆和动触头进入合闸位置，并压缩触头弹簧，保持触头所需接触压力，合闸动作完成后所述合闸保持掣子10与所述保持拐臂12上的滚轮保持合闸位置，同时所述储能指示牌 16、所述微动开关压板7复位，所述储能电机2供电回路接通，若外接电源也接通则再次进入储能状态，所述连杆1拉动合/分指示牌，显示出“合”的标记，传动连杆拉动主辅助开关切换。

分闸动作：当断路器处于合闸状态时，可通过操动机构进行分闸动作。

分闸动作时，按下所述手动分闸按钮或通外部电源使分闸电磁铁动作，均能使所述合闸保持掣子10与保持拐臂12上的滚轮解锁而实现分闸操作，由触头弹簧和设置在断路器框架上的分闸簧储存的能量使一次回路内的灭弧室动静触头分离，在分闸过程后段，由液压缓冲器吸收分闸过程剩余能量并限定分离位置，由所述连杆1拉动合/分指示牌显示出“分”标记，传动连杆拉动主辅助开关切换。

其中，二分线圈14的作用主要是用于断路器分闸。二分线圈14使断路器分闸的过程完全与正常通过手动按下分闸按钮分闸完全相同，只是相当于在手动分闸按钮和分闸电磁铁之外增加分闸，即分闸的备用设计。用户在手动分闸按钮和分闸电磁铁出现故障时仍有方法能使断路器分闸。二分线圈14安装在手动分闸按钮的外侧，即手动分闸按钮与二分线圈安装在断路器右侧侧板的两侧。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构，其特征在于，所述操动机构包括：连杆(1)、储能电机(2)、齿轮轴(3)、过度齿轮(4)、大齿轮(5)、曲柄(6)、储能保持掣子(9)、合闸保持掣子(10)、储能离合器(11)、保持拐臂(12)、凸轮(13) 、二分线圈(14)、合闸簧(15)、微动开关压板(7)、储能指示牌(16)、手动合闸按钮(18)以及手动分闸按钮(19)；

储能时，所述储能电机(2)通过自带的齿轮与所述过度齿轮(4)啮合，所述过度齿轮(4)与所述齿轮轴(3)为装配一体结构，由所述过度齿轮(4)带动所述齿轮轴(3)，所述齿轮轴(3)与所述大齿轮(5)啮合，所述大齿轮(5)转动时，通过所述储能离合器(11)带动所述曲柄(6)跟随转动拉伸所述合闸簧(15)进行储能，到达储能位置时，操动机构上的所述储能保持掣子(9)顶住所述凸轮(13)的限位滚轮，所述储能离合器(11)脱开，同时所述微动开关压板(7)带动所述储能指示牌(16)翻转显示“已储能”标记并切换辅助开关切断所述储能电机供电电源，此时断路器处于合闸准备状态；

合闸动作时，按下所述手动合闸按钮使所述储能保持掣子(9)转动，使所述储能保持掣子(9)松开所述凸轮(13)上的滚轮，此时所述合闸簧(15)收缩，同时通过所述曲柄(6)和所述储能离合器(11)带动所述凸轮(13)转动，所述凸轮(13)又驱动连杆机构带动绝缘拉杆和动触头进入合闸位置，并压缩触头弹簧，保持触头所需接触压力，合闸动作完成后所述合闸保持掣子(10)与所述保持拐臂(12)上的滚轮保持合闸位置，同时所述储能指示牌(16)、所述微动开关压板(7)复位，所述储能电机(2)供电回路接通，若外接电源也接通则再次进入储能状态，所述连杆(1)拉动合/分指示牌，显示出“合”的标记，传动连杆拉动主辅助开关切换；

分闸动作时，按下所述手动分闸按钮，使所述合闸保持掣子(10)与保持拐臂(12)上的滚轮解锁而实现分闸操作，由触头弹簧和设置在断路器框架上的分闸簧储存的能量使一次回路内的灭弧室动静触头分离，在分闸过程后段，由液压缓冲器吸收分闸过程剩余能量并限定分离位置，由所述连杆(1)拉动合/分指示牌显示出“分”标记，传动连杆拉动主辅助开关切换；

所述二分线圈(14)位于所述分闸按钮的外侧。

2.根据权利要求1所述的户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构，其特征在于，所述操动机构还包括：电机手动储能轴(8)，通过所述电机手动储能轴驱动所述合闸簧动作。

3.根据权利要求1所述的户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构，其特征在于，所述操动机构还包括：合闸电磁铁(20)，通过远程操控所述合闸电磁铁使得所述储能保持掣子(9)转动。

4.根据权利要求1所述的户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构，其特征在于，所述操动机构还包括：分闸电磁铁(21)，通过远程操控所述分闸电磁铁使所述合闸保持掣子(10)与所述保持拐臂(12)上的滚轮解锁而实现分闸操作。

5.根据权利要求1所述的户外高压真空断路器用模块化弹簧操动机构，其特征在于，所述操动机构还包括：计数器(17)，通过所述微动开关压板拉动所述计数器进行计数。

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