CN212934522U - 断路器合闸分闸操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种断路器合闸分闸操作机构，包括合闸操作机构和分闸操作机构，其中，合闸操作机构包括合闸脱扣轴、合闸脱扣电磁铁、合闸连杆机构和合闸保持挚子，通过合闸脱扣轴和合闸脱扣电磁铁分别实现手动和电动的合闸操作；分闸操作机构包括分闸脱扣轴、分闸脱扣电磁铁、分闸连杆机构和分闸保持挚子，通过分闸脱扣轴和分闸脱扣电磁铁分别实现手动和电动的分闸操作；该操作机构能够同时具有手动和电动合闸分闸的功能，带电时便于自动控制和远程操作，当不带电时还可以通过手动方式实现合闸和分闸，提高了适应性、可操作性以及安全性。

Description

断路器合闸分闸操作机构

技术领域

本实用新型涉及输配电开关柜技术领域，特别是涉及一种断路器合闸分闸操作机构。

背景技术

海上风电系统是利用海上风力发电的新能源系统，由于海上风力资源具有风切变小，平均风速高的特点，海上风力发电得到了快速发展。海上风电系统中的风力发设备需要将产生的电能并入电网进行输送，因此，需要采用开关柜实现电网与发电设备之间的电路控制。

海上风电系统的开关柜的操作机构通常包括断路器操作机构模块和三工位操作机构模块，其中，合闸分闸操作机构是断路器操作机构模块的一个重要组成部分，用于实现断路器的合闸和分闸操作，以及合闸齿轮和分闸齿轮储能状态的保持，公告号为204905077的实用新型专利公开了一种固体绝缘柜断路器操作机构模块，并且公开了一种合闸分闸机构的具体结构，当合闸齿轮和分闸齿轮处于储能状态时，通过该机构的拐板使其处于保持状态，当需要进行合闸或分闸操作时，通过手动旋转该操作机构设置在合闸轴上的合闸旋钮以及设置在分闸轴上的分闸旋钮实现的，这种方式需要人工进行操作，在无操作人员的情况下无法实现拐板的脱扣操作，使合闸齿轮和分闸齿轮由储能状态转化为合闸状态，操作不便，对自动化要求比较高的场合，无法实现远程控制。另外，当出现线路短路等故障时，需要在尽可能短的时间内进行处理，而现有的手动操作结构也无法及时切断电路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种断路器合闸分闸操作机构。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种断路器合闸分闸操作机构，包括合闸操作机构和分闸操作机构，其中，

合闸操作机构包括合闸脱扣轴、合闸脱扣电磁铁、合闸弯板、合闸连杆、合闸保持挚子和合闸挚子转轴，所述合闸保持挚子转动连接在合闸挚子轴上，且合闸保持挚子上设有两个挚子臂，挚子臂沿径向外延伸，所述合闸弯板转动连接在合闸脱扣轴上，合闸弯板设有两个延伸端，一个延伸端延伸至合闸脱扣电磁铁的执行端，另一个延伸端与合闸连杆一端转动连接，合闸连杆的另一端与合闸保持挚子的一个挚子臂转动连接；

分闸操作机构包括分闸脱扣轴、分闸脱扣电磁铁、分闸弯板、分闸拐臂、第一分闸连杆、第二分闸连杆、分闸保持挚子和分闸挚子转轴， 所述分闸保持挚子转动连接在分闸挚子转轴上，且分闸保持挚子上设有两个挚子臂，挚子臂沿径向外延伸，所述分闸弯板转动连接在合闸脱扣轴上，分闸弯板设有两个延伸端，一个延伸端延伸至分闸脱扣电磁铁的执行端，另一个延伸端与第一分闸连杆一端转动连接，第一分闸连杆的另一端与分闸保持挚子的一个挚子臂以及第二分闸连杆的一端转轴连接；第二分闸连杆的另一端与分闸拐臂一端转轴连接，分闸拐臂的另一端连接在分闸脱扣轴上。

进一步，为了使挚子返回保持位置，还包括至少一个用于使合闸保持挚子由脱扣位返回至保持位的合闸复位扭簧，以及至少一个用于使分闸保持挚子由脱扣位返回至保持位的分闸复位扭簧。

作为优选，所述合闸复位扭簧为两个，分别为第一合闸复位扭簧和第二合闸复位扭簧，其中，第一合闸复位扭簧设置在合闸脱扣轴，且一端与合闸弯板连接，另一端抵靠在与合闸脱扣轴位置相对固定的第一挡柱上；第二合闸复位扭簧设置在合闸挚子转轴上，且一端与合闸保持挚连接，另一端抵靠在与合闸挚子转轴位置相对固定的第二挡柱上；

所述分闸复位扭簧为两个，分别为第一分闸复位扭簧和第二分闸复位扭簧，其中，第一分闸复位扭簧设置在合闸脱扣轴，且一端与分闸弯板连接，另一端抵靠在与合闸脱扣轴位置相对固定的第三挡柱上；第二分闸复位扭簧设置在分闸挚子转轴上，且一端与分闸保持挚连接，另一端抵靠在与分闸挚子转轴位置相对固定的第四挡柱上。

进一步，为了便于手动操作，所述合闸脱扣轴上端设有合闸脱扣旋钮，所述分闸脱扣轴上设有分闸脱扣旋钮。 通过转动旋钮从而带动对应的脱扣轴转动。

进一步，所述合闸连杆和第一分闸连杆为直线形连杆，所述第二分闸连杆为弧形连杆。第二分闸连杆设置为弧形用于避让零件之间的干涉。

进一步，为了实现电磁铁的安装固定，还包括电磁铁安装架，所述合闸脱扣电磁铁和分闸脱扣电磁铁均安装在电磁铁安装架上。

进一步，为了减少零部件数量和占用的空间，所述分闸挚子转轴和合闸挚子转轴上下同轴连接形成一体的挚子轴。

为了实现机构的安装固定，还包括机构安装板，所述合闸脱扣轴、分闸脱扣轴、挚子轴和电磁铁安装架底部均连接在机构安装板上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种断路器合闸分闸操作机构，该操作机构能够同时具有手动和电动合闸分闸的功能，带电时便于自动控制和远程操作，当不带电时还可以通过手动方式实现合闸和分闸，提高了适应性、可操作性以及安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型断路器合闸分闸操作机构的结构示意图。

图2是本实用新型断路器合闸分闸操作机构的结构示意图。

图中：1、机构安装板，2、合闸脱扣轴，3、合闸脱扣电磁铁，4、合闸弯板，5、合闸连杆，6、合闸保持挚子，7、合闸挚子转轴，8、第一合闸复位扭簧，9、第二合闸复位扭簧，10、分闸脱扣轴，11、分闸脱扣电磁铁，12、分闸弯板，13、分闸拐臂，14、第一分闸连杆，15、第二分闸连杆，16、分闸保持挚子，17、分闸挚子转轴，18、第一分闸复位扭簧，19、第二分闸复位扭簧，20、电磁铁安装架，21、合闸凸轮，22、滚轮，23、分闸凸轮，24、滚轮，25、合闸脱扣旋钮，26、分闸脱扣旋钮。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1和图2所示，本实用新型的一种断路器合闸分闸操作机构，包括合闸操作机构、分闸操作机构以及机构安装板1，合闸操作机构、分闸操作机构均安装在机构安装板1上，用于实现断路器合闸分闸的保持和脱扣。本实施例中，为了合理利用空间位置，合闸操作机构和分闸操作机构层叠设置。

其中，合闸操作机构包括合闸脱扣轴2、合闸脱扣电磁铁3、合闸弯板4、合闸连杆5、合闸保持挚子6、合闸挚子转轴7和合闸复位扭簧，所述合闸保持挚子6转动连接在合闸挚子轴上，且合闸保持挚子6上设有两个挚子臂，挚子臂沿径向外延伸，所述合闸弯板4转动连接在合闸脱扣轴2上，合闸弯板4设有两个延伸端，一个延伸端延伸至合闸脱扣电磁铁3的执行端，另一个延伸端与合闸连杆5一端转动连接，合闸连杆5的另一端与合闸保持挚子6的一个挚子臂转动连接，合闸连杆5为直线形结构。为了便于手动操作，合闸脱扣轴2上端设有合闸脱扣旋钮25。合闸复位扭簧用于使合闸保持挚子6由脱扣位置返回保持位置，本实施例中合闸复位扭簧为两个，分别为第一合闸复位扭簧8和第二合闸复位扭簧9，其中，第一合闸复位扭簧8设置在合闸脱扣轴2，且一端与合闸弯板4连接，另一端抵靠在与合闸脱扣轴2位置相对固定的第一挡柱上；第二合闸复位扭簧9设置在合闸挚子转轴7上，且一端与合闸保持挚连接，另一端抵靠在与合闸挚子转轴7位置相对固定的第二挡柱上。

分闸操作机构包括分闸脱扣轴10、分闸脱扣电磁铁11、分闸弯板12、分闸拐臂13、第一分闸连杆14、第二分闸连杆15、分闸保持挚子16、分闸挚子转轴17和分闸复位扭簧， 所述分闸保持挚子16转动连接在分闸挚子转轴17上，且分闸保持挚子16上设有两个挚子臂，挚子臂沿径向外延伸，所述分闸弯板12转动连接在合闸脱扣轴2上，分闸弯板12设有两个延伸端，一个延伸端延伸至分闸脱扣电磁铁11的执行端，另一个延伸端与第一分闸连杆14一端转动连接，第一分闸连杆14的另一端与分闸保持挚子16的一个挚子臂以及第二分闸连杆15的一端转轴连接；第二分闸连杆15的另一端与分闸拐臂13一端转轴连接，分闸拐臂13的另一端连接在分闸脱扣轴10上，为了便于手动操作，分闸脱扣轴10上设有分闸脱扣旋钮26，通过转动旋钮从而带动对应的脱扣轴转动。分闸复位扭簧用于使分闸保持挚子16由脱扣位返回至保持位，本实施例中，分闸复位扭簧为两个，分别为第一分闸复位扭簧18和第二分闸复位扭簧19，其中，第一分闸复位扭簧18设置在合闸脱扣轴2，且一端与分闸弯板12连接，另一端抵靠在与合闸脱扣轴2位置相对固定的第三挡柱上；第二分闸复位扭簧19设置在分闸挚子转轴17上，且一端与分闸保持挚连接，另一端抵靠在与分闸挚子转轴17位置相对固定的第四挡柱上。作为优选，第一分闸连杆14为直线形连杆，所述第二分闸连杆15为弧形连杆。第二分闸连杆15设置为弧形用于避让零件之间的干涉。

为了实现电磁铁的安装固定，还包括电磁铁安装架20，所述合闸脱扣电磁铁3和分闸脱扣电磁铁11均安装在电磁铁安装架20上。为了减少零部件数量和占用的空间，所述分闸挚子转轴17和合闸挚子转轴7上下同轴连接形成一体的挚子轴。

合闸操作机构保持状态是当合闸凸轮21处于储能状态时，合闸保持挚子6位于保持位，即合闸保持挚子6的一个挚子臂抵在处于储能状态时的合闸凸轮21上的滚轮22上；合闸保持挚子6脱扣位，指合闸保持挚子6抵在滚轮22上的挚子臂转动使合闸保持挚子6与合闸凸轮21上的滚轮22错位，使合闸凸轮21转动实现合闸的状态；

分闸操作机构保持状态是当分闸凸轮23处于储能状态时，分闸保持挚子16位于保持位，即分闸保持挚子16的一个挚子臂抵在处于分闸状态时的分闸凸轮23上的滚轮24上；分闸挚子的脱扣位，指分闸保持挚子16抵在滚轮24上的挚子臂转动使分闸保持挚子16与分闸凸轮23上的滚轮24错位，使分闸凸轮23转动实现分闸的状态。

本实施例中，顺时针转动合闸脱扣旋钮25或分闸脱扣旋钮26实现合闸和分闸。

工作原理：

当断路器产生合闸储能动作后，合闸凸轮21通过合闸储能动力机构驱动旋转，直至合闸凸轮21上的滚轮22抵在合闸保持挚子6的挚子臂上，保持合闸储能状态。

（1）手动合闸：当需要手动合闸时，通过顺时针手动转动合闸脱扣旋钮25带动合闸脱扣轴2顺时针转动，此时，安装在合闸脱扣轴2上的分闸弯板12保持位置不变，而合闸弯板4随同其同步转动，通过合闸连杆5将力矩传递至合闸保持挚子6，使合闸保持挚子6顺时针转动，从而使挚子臂错开滚轮22位置，使合闸凸轮21快速转动撞击断路器主轴上的滚轮，由分闸位置转动到合闸位置实现手动合闸。

（2）电动合闸：当需要电动合闸时，通过合闸脱扣电磁铁3向外顶出合闸弯板4，使合闸弯板4绕合闸脱扣轴2转动，（此时，安装在合闸脱扣轴2上的分闸弯板12保持位置不变，）通过合闸连杆5将力矩传递至合闸保持挚子6，使合闸保持挚子6顺时针转动，从而使挚子臂错开滚轮22位置，使合闸凸轮21快速转动撞击断路器主轴上的滚轮，由分闸位置转动到合闸位置实现电动合闸。

（3）挚子复位：在手动或电动合闸时，合闸复位扭簧会存储一定的弹性势能，当合闸凸轮21转动出保持位后，放开合闸脱扣旋钮25，在合闸复位扭簧的扭转力作用下，合闸操作机构由脱扣位恢复到保持位，实现合闸操作机构的挚子的复位。

在断路器合闸的同时，断路器主轴会通过抵靠在分闸凸轮23上的作用力使分闸凸轮23上的滚轮24抵在分闸保持挚子16上，保持分闸储能状态。

（1）手动分闸：当需要手动分闸时，通过顺时针手动转动分闸脱扣旋钮26带动分闸脱扣轴10顺时针转动，此时，安装在分闸脱扣轴10上的分闸弯板12随同其同步转动，通过第二分闸连杆15将力矩传递至分闸保持挚子16，使分闸保持挚子16顺时针转动，从而使挚子臂错开滚轮24位置，分闸保持挚子16由保持位转动到脱扣位，从而使分闸凸轮23在弹簧拉力的作用下顺时针旋转，使断路器主轴反向转动返回至分闸位置，实现手动分闸。

（2）电动分闸：当需要电动分闸时，通过分闸脱扣电磁铁11向外顶出分闸弯板12，使分闸弯板12绕合闸脱扣轴2转动，（此时，安装在合闸脱扣轴2上的合闸弯板4保持位置不变，）通过第一分闸连杆14将力矩传递至分闸保持挚子16，使分闸保持挚子16顺时针转动，从而使挚子臂错开滚轮24位置，使分闸保持挚子16由保持位转动到脱扣位，从而使分闸凸轮23在弹簧拉力的作用下顺时针旋转，使断路器主轴反向转动返回至分闸位置，实现电动分闸。

（3）挚子复位：在手动或电动分闸时，分闸复位扭簧会存储一定的弹性势能，当分闸凸轮23转动出保持位后，放开分闸脱扣旋钮26，在分闸复位扭簧的扭转力作用下，分闸操作机构由脱扣位恢复到保持位，实现分闸保持挚子16的复位。

Claims (8)

1.一种断路器合闸分闸操作机构，其特征在于：包括合闸操作机构和分闸操作机构，其中，

合闸操作机构包括合闸脱扣轴、合闸脱扣电磁铁、合闸弯板、合闸连杆、合闸保持挚子和合闸挚子转轴，所述合闸保持挚子转动连接在合闸挚子轴上，且合闸保持挚子上设有两个挚子臂，所述合闸弯板转动连接在合闸脱扣轴上，合闸弯板设有两个延伸端，一个延伸端延伸至合闸脱扣电磁铁的执行端，另一个延伸端与合闸连杆一端转动连接，合闸连杆的另一端与合闸保持挚子的一个挚子臂转动连接；

分闸操作机构包括分闸脱扣轴、分闸脱扣电磁铁、分闸弯板、分闸拐臂、第一分闸连杆、第二分闸连杆、分闸保持挚子和分闸挚子转轴， 所述分闸保持挚子转动连接在分闸挚子转轴上，且分闸保持挚子上设有两个挚子臂，所述分闸弯板转动连接在合闸脱扣轴上，分闸弯板设有两个延伸端，一个延伸端延伸至分闸脱扣电磁铁的执行端，另一个延伸端与第一分闸连杆一端转动连接，第一分闸连杆的另一端与分闸保持挚子的一个挚子臂以及第二分闸连杆的一端转轴连接；第二分闸连杆的另一端与分闸拐臂一端转轴连接，分闸拐臂的另一端连接在分闸脱扣轴上。

2.如权利要求1所述的断路器合闸分闸操作机构，其特征在于：还包括至少一个用于使合闸保持挚子由脱扣位返回至保持位的合闸复位扭簧，以及至少一个用于使分闸保持挚子由脱扣位返回至保持位的分闸复位扭簧。

3.如权利要求2所述的断路器合闸分闸操作机构，其特征在于：所述合闸复位扭簧为两个，分别为第一合闸复位扭簧和第二合闸复位扭簧，其中，第一合闸复位扭簧设置在合闸脱扣轴，且一端与合闸弯板连接，另一端抵靠在与合闸脱扣轴位置相对固定的第一挡柱上；第二合闸复位扭簧设置在合闸挚子转轴上，且一端与合闸保持挚连接，另一端抵靠在与合闸挚子转轴位置相对固定的第二挡柱上；

所述分闸复位扭簧为两个，分别为第一分闸复位扭簧和第二分闸复位扭簧，其中，第一分闸复位扭簧设置在合闸脱扣轴，且一端与分闸弯板连接，另一端抵靠在与合闸脱扣轴位置相对固定的第三挡柱上；第二分闸复位扭簧设置在分闸挚子转轴上，且一端与分闸保持挚连接，另一端抵靠在与分闸挚子转轴位置相对固定的第四挡柱上。

4.如权利要求2所述的断路器合闸分闸操作机构，其特征在于：所述合闸脱扣轴上端设有合闸脱扣旋钮，所述分闸脱扣轴上设有分闸脱扣旋钮。

5.如权利要求4所述的断路器合闸分闸操作机构，其特征在于：所述合闸连杆和第一分闸连杆为直线形连杆，所述第二分闸连杆为弧形连杆。

6.如权利要求5所述的断路器合闸分闸操作机构，其特征在于：还包括电磁铁安装架，所述合闸脱扣电磁铁和分闸脱扣电磁铁均安装在电磁铁安装架上。

7.如权利要求6所述的断路器合闸分闸操作机构，其特征在于：所述分闸挚子转轴和合闸挚子转轴上下同轴连接形成一体的挚子轴。

8.如权利要求7所述的断路器合闸分闸操作机构，其特征在于： 还包括机构安装板，所述合闸脱扣轴、分闸脱扣轴、挚子轴和电磁铁安装架底部均连接在机构安装板上。

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