CN217182126U - 一种模块化断路器操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种模块化断路器操作机构，包括动铁芯、静铁芯、励磁线圈和操动连杆，所述操动连杆竖直设置，所述动铁芯和所述静铁芯均套在所述操动连杆的外侧，与所述操动连杆同轴心轴向运动配合，所述动铁芯位于所述静铁芯的上方，二者的芯柱相对设置，所述动铁芯与所述静铁芯之间留有间距，所述断路器操作机构还包括永磁体，所述永磁体呈环状，固定套设在所述静铁芯的芯柱上。本实用新型的所述永磁体的设置，在所述动铁芯与所述静铁芯吸合后，利用所述永磁体的磁性可以增加动、静铁芯之间的吸合可靠性，使操作机构能够适用于舰船或矿山等运行条件有震动的苛刻环境，还可以减少对合闸操作功的要求，减小合闸峰值电流。

Description

一种模块化断路器操作机构

技术领域

本实用新型涉及一种模块化断路器操作机构，属于电气开关技术领域。

背景技术

现有技术下，断路器操作机构的动、静铁芯吸合后，依靠剩磁保持吸合状态，抗震动性能弱，在震动环境下应用时，很容易出现动、静铁芯意外分开的情况发生，工作可靠性差。

另外，传统的永磁直动式操作机构的各部件与断路器极柱及保护套之间通过螺栓固定连接，操作机构拆下后各部件是零散状态，因此拆装维护很不方便，尤其是当断路器操作机构出现故障时，难以对其进行快速检修维护，从而影响断路器及其所在电气系统的正常工作和运行。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种模块化断路器操作机构，能够增加动、静铁芯之间的吸合可靠性，减少合闸峰值电流。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：一种模块化断路器操作机构，包括动铁芯、静铁芯、励磁线圈和操动连杆，所述操动连杆竖直设置，所述动铁芯和所述静铁芯均套在所述操动连杆的外侧，与所述操动连杆同轴心轴向运动配合，所述动铁芯位于所述静铁芯的上方，二者的芯柱相对设置，所述动铁芯与所述静铁芯之间留有间距，还包括永磁体，所述永磁体呈环状，固定套设在所述静铁芯的芯柱上。

优选的，所述永磁体为铝镍钴永磁体或钕铁硼永磁体。

优选的，所述永磁体套设在所述静铁芯的芯柱底部。

优选的，所述励磁线圈环绕在所述静铁芯的芯柱上并向上伸出所述静铁芯，延伸至所述动铁芯的对应芯柱的外侧，所述励磁线圈位于所述永磁体的上方。

优选的，所述励磁线圈设有线圈骨架，所述线圈骨架呈环形，其径向外壁上设有径向向内凹陷的环形凹槽，所述励磁线圈绕设在所述环形凹槽内，所述线圈骨架套装在所述静铁芯的芯柱和所述动铁芯的相应芯柱的外侧。

优选的，所述模块化断路器操作机构还包括保护套、动铁芯限位板和下固定板，所述保护套呈上下两端敞口的筒状，所述动铁芯和所述静铁芯均同轴位于所述保护套内，所述下固定板抵在所述保护套的底端，并与所述静铁芯可拆卸固定连接，所述动铁芯限位板抵在所述保护套的顶端，并通过两者间相配合的卡接结构与所述保护套卡接，所述操动连杆的两端分别伸出相对应的所述动铁芯限位板和所述下固定板。

优选的，所述卡接结构包括弹性卡扣和定位件，所述弹性卡扣设于所述保护套的顶端并竖直向上伸出，所述弹性卡扣的卡牙朝向所述保护套的轴线方向，所述定位件为设于所述动铁芯限位板上的竖直向上伸出的竖板，所述竖板与所述弹性卡扣的位置相对应，所述竖板的顶面构成所述弹性卡扣的卡接面。

优选的，所述卡接结构设有防脱装置，所述防脱装置为弧形弯板，所述弧形弯板的两端设有向外伸出的耳板，所述弧形弯板扣装在所述弹性卡扣的外侧，通过两端的所述耳板与所述竖板可拆卸固定连接。

优选的，所述卡接结构的数量为两组，两组所述卡接结构对称设置，或者所述卡接结构的数量为多组，多组所述卡接结构沿同一圆周均匀分布。

优选的，所述模块化断路器操作机构还包括上固定板，所述动铁芯限位板的中心设有上下贯穿且与所述上固定板的外缘轮廓的形状相配合的安装孔，所述上固定板置于所述安装孔内并与所述安装孔的孔壁滑动配合，所述上固定板与所述动铁芯可拆卸固定连接，所述上固定板的顶面上设有竖直向上伸出的导向柱，所述动铁芯限位板上固定连接有导向柱支架，所述导向柱支架上设有与所述导向柱相配合的导向孔，所述导向柱插入所述导向孔内并与所述导向孔滑动配合，所述上固定板的中心设有可供所述操动连杆穿过的上下贯穿的通孔。

优选的，所述模块化断路器操作机构还包括紧急分闸接口，所述紧急分闸接口包括连接板和设于所述连接板的顶面上的接口弯板，所述连接板同轴固定连接在所述上固定板的顶面上，所述连接板的中心设有上下贯穿的中心孔，所述连接板的顶面上同轴设有向上伸出的管状的操动连杆套，所述操动连杆套的轴孔与所述中心孔同轴连通，所述操动连杆插入并伸出所述操动连杆套，所述操动连杆的顶部旋接有限位螺母，所述限位螺母抵在所述操动连杆套的顶端。

优选的，所述接口弯板为固定连接在所述连接板的顶面上的竖向板，所述竖向板的顶端设有朝向外侧的折弯。

优选的，所述操动连杆的径向外壁上设有上窄下宽的环形台阶面，所述环形台阶面位于所述静铁芯内，所述操动连杆上套设有位于所述动铁芯与所述静铁芯之间的触头压力弹簧和分闸弹簧，所述分闸弹簧套在所述触头压力弹簧外，二者之间留有间距，所述触头压力弹簧的底端抵在或固定连接在所述环形台阶面上，顶端抵在或固定连接在所述动铁芯的铁轭上，所述分闸弹簧的两端分别抵在或固定连接在所述静铁芯和所述动铁芯的铁轭上。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的所述永磁体的设置，在所述动铁芯与所述静铁芯吸合后，利用所述永磁体的磁性可以增加动、静铁芯之间的吸合可靠性，使操作机构能够适用于舰船或矿山等运行条件有震动的苛刻环境，还可以减少对合闸操作功的要求，减小合闸峰值电流，降低对控制系统元器件的参数要求，另外，由于所述永磁体的存在，可以不要求动、静铁芯具备剩磁特性或者可以降低对动、静铁芯的矫顽力及其他剩磁特性指标的要求，从而降低对动、静铁芯的材质及吸合面加工精度的要求，降低生产成本；

2、本实用新型的所述保护套与所述动铁芯限位板之间采用卡接的方式连接，拆装方便，有利于断路器操作机构的快速组装与拆卸，便于检修和维护；

3、本实用新型的所述防脱装置的设置，可以基于所述定位件从所述弹性卡扣的外侧对所述弹性卡扣进行限位，防止断路器操作机构在工作或运输过程中由于振动或晃动等原因使所述弹性卡扣与所述定位件意外脱开；

4、本实用新型通过相配合的所述导向柱和所述导向柱支架对所述动铁芯的上下运动（操作机构对断路器分合闸的操动动作）起到导向作用，可有效避免所述动铁芯在上下移动的过程中（操作机构对断路器的分合闸进行驱动时）意外发生周向偏转或径向偏移，影响操作机构的控制精度或使操作机构发生故障；

5、本实用新型的所述紧急分闸接口的设置，可以在操作机构出现故障（例如动、静铁芯无法分离）或紧急情况（操作机构控制断路器分闸的正常速度难以满足现场的快速分闸要求）时，通过所述紧急分闸接口快速实现断路器的分闸操作，满足现场的快速分闸要求；

6、本实用新型的各零部件组装后形成标准的一体化模块结构，方便拆装、运输、调试、检验、测试和模块化流水线生产。

附图说明

图1是本实用新型的的主视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本实用新型的俯视图；

图4是本实用新型的仰视图；

图5是本实用新型的立体图；

图6是本实用新型的立体分解示意图。

具体实施方式

本实用新型实施方式中的所有方向性指示（例如上、下、顶、底等）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，不构成对实际使用方向的限定，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

参见图1-6，本实用新型公开了一种模块化断路器操作机构，包括动铁芯1、静铁芯2、励磁线圈3和操动连杆4，所述操动连杆竖直设置，所述动铁芯和所述静铁芯均套在所述操动连杆的外侧，与所述操动连杆同轴心轴向运动配合，所述动铁芯位于所述静铁芯的上方，二者的芯柱相对设置，所述动铁芯与所述静铁芯之间在断路器分闸状态下保持一定间距（留有开距）。所述断路器操作机构还包括永磁体5，所述永磁体呈环状，固定套设在所述静铁芯的芯柱上。所述永磁体的设置，在所述动铁芯与所述静铁芯吸合后（合闸后），利用所述永磁体的磁性可以增加动、静铁芯之间的吸合可靠性，当对断路器执行分闸操作时，仅需向所述励磁线圈中通入较小的与合闸电流反向的分闸脉冲电流，使其对动、静铁芯的退磁与动铁芯的复位机构（通常为分闸弹簧）对动铁芯的作用力的共同作用效果刚好抵消所述永磁体对动、静铁芯的励磁作用即可使动、静铁芯分开，进而完成对断路器的分闸操作，相比于传统的永磁断路器操作机构，本实用新型能够适用于舰船或矿山等运行条件有震动的苛刻环境，还可以减少对合闸操作功的要求，减小合闸峰值电流，降低对控制系统元器件的参数要求。另外，由于所述永磁体的设置，可以不要求动、静铁芯具备剩磁特性或者可以降低对动、静铁芯的矫顽力及其他剩磁特性指标的要求，从而降低对动、静铁芯的材质及吸合面加工精度的要求，降低生产成本。

所述永磁体优选为铝镍钴永磁体，磁性能好，温度系数低，也可以采用其他材质的永磁体，例如钕铁硼永磁体等。实际应用中，可以通过选用不同材质的永磁体、选用不同牌号（或称标号）的永磁体和/或调整所述永磁体的高度（或称厚度）来调节其磁性，进而调节动、静铁芯吸合后的吸力，以满足不同的应用设计要求。也可以将永磁体制备为薄片状的一种或多种规格，通过采用不同数量的永磁体（一个或多个）调节永磁体的总体高度，进而调节永磁体的总磁力。

实际应用中，所述动铁芯与所述静铁芯的结构通常相同，均包括铁轭和芯柱，所述动铁芯和所述静铁芯的铁轭优选均呈环形，设有可供所述操动连杆穿过的轴孔，所述动铁芯和所述静铁芯的芯柱优选均呈筒状（通常为圆柱形的筒状），从各自的铁轭的内表面同轴垂直向外伸出，筒状的芯柱的内径大于各自铁轭的轴孔的孔径，所述静铁芯的芯柱自所述静铁芯的上表面向上伸出，所述动铁芯的芯柱自所述动铁芯的铁轭的下表面向下伸出。相应的，所述永磁体呈圆环状，其内径与所述静铁芯的芯柱外径相配合，所述永磁体优选套设在所述静铁芯的芯柱底部，与所述静铁芯的铁轭固定连接，例如通过螺栓或螺钉连接。

所述励磁线圈优选环绕在所述静铁芯的芯柱上并向上伸出所述静铁芯，延伸至所述动铁芯的对应芯柱的外侧，所述励磁线圈位于所述永磁体的上方。

所述动铁芯和所述静铁芯的铁轭也可以呈一侧敞口的筒状（优选呈圆柱形的筒状，所述静铁芯的铁轭顶端敞口，所述动铁芯的铁轭底端敞口），筒壁的内径大于各自芯柱的外径，所述动铁芯和所述静铁芯的芯柱分别同轴位于各自的铁轭内部，所述永磁体设于所述静铁芯的芯柱与铁轭侧壁之间形成的环形腔的底部，所述励磁线圈环绕在所述静铁芯的芯柱与铁轭侧壁之间形成的环形腔内并向上伸出环形腔。实际应用中，可以通过调整所述励磁线圈的环绕匝数和/或选择不同直径的励磁线圈来改变通入电流的大小，从而调节动、静铁芯的吸合速度，以满足不同的应用设计要求。

所述动铁芯和所述静铁芯可以采用镜像对称的相同或相似结构，轴向上各部分的尺寸可以相同或者依据实际需要有所不同，包括同轴设置的内、外筒体以及在内外筒体的外端（静铁芯的下端和动铁芯的上端）与内外筒体连接一体的端板，所述静铁芯的端板位于底部，构成所述静铁芯的底部铁轭，所述动铁芯的端板位于顶部，构成所述动铁芯的顶部铁轭，两铁芯（静铁芯和动铁芯）的内筒体和外筒体的内端面（静铁芯的上端，动铁芯的下端）上下相对，所述励磁线圈的下部和上部分别位于静铁芯和动铁芯的内、外筒体之间，各铁芯的内筒体可视为其铁芯柱（芯柱），当励磁线圈通电时，同时给所述静铁芯和所述动铁芯励磁，形成相互吸引的磁力，所述动铁芯向下移动，进而通过弹簧等构件的协同作用，带动所述操动连杆向下运动。

各铁芯的内筒体的内径大于位于其中的操动连杆的外径，与操动连杆之间形成能够用于设置联动件（例如触头压力弹簧和分闸弹簧）的环形间隙。

所述励磁线圈向上伸出所述静铁芯的高度（竖向上的尺寸）不大于所述动铁芯的芯柱的高度，以使所述励磁线圈不影响所述动铁芯与所述静铁芯的吸合。

所述动铁芯与所述静铁芯采用同一个线圈（励磁线圈）实现操作机构的分合闸操作，合闸时，向所述励磁线圈中通入正向的合闸脉冲电流，动静铁芯激磁，所述动铁芯向下运动直至与所述静铁芯吸合，励磁电流消失后，动静铁芯依靠剩磁保持在合闸位置；分闸时，向所述励磁线圈中通入与合闸电流反向的分闸脉冲电流，动、静铁芯退磁，所述动铁芯向上运动直至分闸位置（例如，在分闸弹簧的张力作用下）。

所述励磁线圈可以设有线圈骨架6，所述线圈骨架呈环形，其径向外壁上设有径向向内凹陷的环形凹槽，所述励磁线圈绕设在所述环形凹槽内，所述线圈骨架套装在所述静铁芯的芯柱和所述动铁芯的相应芯柱的外侧（所述静铁芯的芯柱与铁轭侧壁之间的环形腔内），其底端可以与所述永磁体固定连接，相应的，所述线圈骨架的顶面与所述静铁芯的侧壁或芯柱顶面之间的间距不大于所述动铁芯的芯柱的高度。

所述模块化断路器操作机构优选还包括保护套（或称保护套）7、动铁芯限位板8和下固定板9，所述保护套呈上下两端敞口的筒状，所述动铁芯和所述静铁芯均同轴位于所述保护套内，所述动铁芯的外壁与所述保护套的内壁之间滑动配合，或者所述动铁芯的外壁和所述静铁芯的外壁均与所述保护套的内壁之间滑动配合，所述操动连杆与所述保护套的轴线重合，所述下固定板水平设置，自下向上抵在所述保护套的底端，或者说从保护套的下方抵靠保护套的底端，并与所述静铁芯可拆卸固定连接（例如，通过螺栓或螺钉与所述静铁芯的底端连接，所述螺栓或螺钉的数量优选为多个，沿同一圆周均匀分布，以提高固定连接的效果和稳定性，旋紧这些螺栓或螺钉，可以使下固定板紧压保护套的底端，所述下固定板与所述静铁芯之间也可以采用现有技术下其他适宜的可拆卸连接方式连接），所述动铁芯限位板水平设置，自上向下抵在所述保护套的顶端，或者说从保护套的上方抵靠保护套的顶端，并通过两者间相配合的卡接结构与所述保护套卡接，以实现拆装方便的目的，所述卡接结构限制动铁芯限位板向上移动同时也限制静铁芯滑出保护套，对动铁芯限位板施以向下压的作用力（包括直接向下的作用力和具有向下分量的作用力），与保护套的顶端一同将动铁芯限位板夹紧并固定住。所述动铁芯限位板和所述下固定板的中央均设有允许操动连杆穿过的轴向通孔，所述操动连杆的顶端向上伸出所述动铁芯限位板，所述操动连杆的底端向下伸出所述下固定板，用于与断路器的真空灭弧室的动端连接，所述下固定板的中心设有上下贯穿的通孔，所述操动连杆穿过所述下固定板上的通孔并与之滑动配合。

所述卡接结构优选包括弹性卡扣10和定位件11，所述弹性卡扣设于所述保护套的顶端并竖直向上伸出，包括竖向的弹性板和位于所述弹性板的顶端的卡牙，所述弹性板的底端与所述动铁芯限位板的顶端固定连接或一体成型，所述卡牙朝向所述保护套的轴线方向，所述定位件为设于所述动铁芯限位板上的竖直向上伸出的竖板，所述竖板与所述弹性卡扣的位置相对应，所述竖板的顶面构成所述弹性卡扣的卡接面，所述卡牙卡接在所述竖板的顶面上。

实际应用中，所述保护套的主体部分的横截面优选呈圆环形，所述下固定板的横截面优选呈正方形，正方形的边长优选小于所述保护套的外径，正方形的对角线的长度大于所述保护套的外径或者在四个角处设有能够抵靠在保护套底端的凸出结构，所述下固定板通过其四角抵在所述保护套的底端。所述动铁芯限位板的横截面优选呈正方形，正方形的边长优选小于所述保护套的外径，正方形的对角线的长度大于所述保护套的外径或者在四个角处设有能够抵靠在保护套底端的凸出结构，所述动铁芯限位板通过其四角抵在所述保护套的顶端，所述动铁芯限位板的四个侧边的中部可以竖直向上折弯，构成所述竖板（即所述定位件）。

所述保护套的外壁上可以设有四个径向向外的凸出部，四个所述凸出部沿所述保护套的圆周均匀分布，所述凸出部的高度与所述保护套的高度相同，其顶面与所述保护套的顶面处于同一平面内，所述保护套的底端未设有所述凸出部的部位向下设有延伸段（共四个延伸段），延伸段的高度与所述下固定板的高度相同，四个延伸段的底端分别设有径向向内且与所述下固定板的相对应的侧边相配合的凸缘，所述凸缘的高度与所述下固定板的高度相同，用于所述下固定板的定位和所述静铁芯的限位，当所述下固定板与所述保护套进行装配时，将所述下固定板自下向上嵌入四段凸缘围成的槽内，所述下固定板的四角分别抵在四个所述凸出部的底端，使所述下固定板的底面与所述保护套的底面处于同一平面内，所述凸出部的外缘的横截面呈圆弧形，所述凸出部设有竖向的穿孔，所述下固定板的四角分别设有上下贯穿的通孔，或者所述下固定板的四角分别设有沿对角线向外的凸出结构，所述凸出结构上设有上下贯穿的通孔，所述下固定板上的四个通孔与所述保护套上（四个所述凸出部上）的四个竖向穿孔一一对应且同轴连通，所述动铁芯限位板的四角分别设有上下贯穿的通孔或者所述动铁芯限位板的四角分别设有沿对角线向外的凸出结构，所述凸出结构上设有上下贯穿的通孔，所述动铁芯限位板上的四个通孔与所述保护套上（四个所述凸出部上）的四个竖向穿孔一一对应且同轴连通，所述下固定板上的通孔的孔径、所述动铁芯限位板上的通孔的孔径与所述穿孔的孔径通常相同，如此设置，一方面有利于断路器操作机构在安装现场的机架或基础上的固定，固定方式可以为采用四个螺杆分别穿过四组同轴连通的所述动铁芯限位板上的通孔、所述保护套上的穿孔和所述下固定板上的通孔后，再穿过安装现场的机架或基础上的相应安装孔，再通过相配合的螺母旋紧固定；另一方面可以在所述卡接结构出现故障无法实现所述保护套与所述动铁芯限位板之间的卡接固定时或者为了进一步提高可靠性，采用四个螺杆分别穿过四组同轴连通的所述动铁芯限位板上的通孔、所述保护套上的穿孔和所述下固定板上的通孔后，与相配合的螺母旋接实现所述保护套与所述动铁芯限位板之间的固定连接。

所述下固定板优选采用非导磁材料制成，例如铝板或不锈钢材料。

所述卡接结构优选设有防脱装置，所述防脱装置的主体为弧形弯板12，其两端设有向外伸出的耳板，所述弧形弯板的主体的弧度优选适于从所述弹性卡扣（通常指所述弹性板）的外侧扣装在所述弹性卡扣上并使其两端的所述耳板抵在所述定位件（指所述竖板）上，所述弧形弯板扣装在所述弹性卡扣的外侧，通过两端的所述耳板与所述竖板可拆卸固定连接，可拆卸固定连接方式可以为通过螺栓或螺钉连接。所述防脱装置的设置，可以基于所述定位件从所述弹性卡扣的外侧对所述弹性卡扣进行限位，防止断路器操作机构在工作或运输过程中由于振动或晃动等原因使所述弹性卡扣与所述定位件意外脱开。

所述卡接结构的数量可以为两组，两组所述卡接结构对称设置，所述卡接结构的数量也可以为多组，多组所述卡接结构沿同一圆周均匀分布，从而提高所述保护套与所述动铁芯连接的稳固性。

所述模块化断路器操作机构优选还包括上固定板13，所述动铁芯限位板的中心设有上下贯穿且与所述上固定板的外缘轮廓的形状相配合的安装孔，所述上固定板的横截面优选呈圆形，相应的，所述安装孔为圆孔，所述上固定板水平置于所述安装孔内并与所述安装孔的孔壁滑动配合，所述上固定板与所述动铁芯可拆卸固定连接，可拆卸固定连接方式可以为通过螺栓或螺钉连接。所述上固定板的顶面上设有竖直向上伸出的导向柱14，所述动铁芯限位板上固定连接有导向柱支架15，所述导向柱支架上设有与所述导向柱相配合的导向孔，所述导向柱插入所述导向孔内并与所述导向孔滑动配合，从而对所述动铁芯的上下移动（操作机构对断路器分合闸的操动动作）起到导向作用，可有效避免所述动铁芯在上下移动的过程中（操作机构对断路器的分合闸进行控制时）意外发生周向偏转或径向偏移，影响操作机构的控制精度或使操作机构发生故障。所述上固定板的中心设有可供所述操动连杆穿过的上下贯穿的通孔。

所述导向柱通常设于所述上固定板上偏离中心的位置，避免与穿过所述上固定板的操动连杆发生干涉。所述导向柱支架优选呈长条的板状，中部向上隆起形成台阶，向上隆起的台阶的轮廓形状与其安装部位的所述安装孔的轮廓形状相配合，从而为所述上固定板留出安装空间和向上移动的运动空间。

所述模块化断路器操作机构优选还包括紧急分闸接口16，所述紧急分闸接口包括连接板17和设于所述连接板的顶面上的接口弯板18，所述连接板水平同轴固定连接（例如，螺栓或螺钉连接）在所述上固定板的顶面上。所述紧急分闸接口的设置，可以在操作机构出现故障（例如动、静铁芯无法分离）或紧急情况（操作机构控制断路器分闸的正常速度难以满足现场的快速分闸要求）时，通过所述紧急分闸接口快速实现断路器的分闸操作，满足现场的快速分闸要求。

进一步的，所述接口弯板为固定连接在所述连接板的顶面上的竖向板，所述竖向板的顶端设有朝向外侧的折弯，所述折弯与断路器的紧急分闸结构配合连接，紧急分闸时，可以在断路器的开关柜面板上通过手柄控制紧急分闸结构带动所述紧急分闸接口快速向上运动，从而带动所述动铁芯快速向上运动，实现快速分闸。

所述连接板的中心设有上下贯穿的中心孔，供所述操动连杆穿过，所述连接板的顶面上同轴设有向上伸出的管状的操动连杆套19，所述操动连杆套的轴孔与所述中心孔同轴连通，孔径相同，所述操动连杆自下向上插入并伸出所述操动连杆套，并向上伸出所述操动连杆套，所述操动连杆的顶部旋接有限位螺母20，所述限位螺母位于所述操动连杆套的上方，其外径大于所述操动连杆套的内径，常态下在相应弹簧的作用下抵靠在所述操动连杆套的顶端。所述操动连杆套的设置主要是与所述限位螺母相配合在断路器分合闸操作时对所述操动连杆与所述动铁芯、所述上固定板和所述紧急分闸接口构成的组件起到相对限位作用，从而控制所述操动连杆上下移动的行程。

所述操动连杆的径向外壁上优选设有上窄下宽的环形台阶面（环形台阶面的上方的操动连杆的外径小于环形台阶面的下方的操动连杆的外径），所述环形台阶面位于所述静铁芯内，所述操动连杆上套设有位于所述动铁芯与所述静铁芯之间的触头压力弹簧21和分闸弹簧22，所述分闸弹簧套在所述触头压力弹簧外，二者之间留有间距，所述触头压力弹簧的底端抵在或固定连接在所述环形台阶面上，顶端抵在或固定连接在所述动铁芯的铁轭上，所述分闸弹簧的两端分别抵在或固定连接在所述静铁芯的底部铁轭和所述动铁芯的顶部铁轭上。

所述操动连杆可以采用一体式结构（一体成型制成），也可以采用由多段同轴固定连接而成的组合式结构，以方便相关各部分的加工制作和组装。操作机构的各部件上可供操动连杆穿过孔（通孔、中心孔或轴孔等）与操动连杆相应部位的外径相配合（滑动配合）。

本实用新型应用于断路器时的分合闸工作原理及过程为：

当执行合闸操作时，向所述励磁线圈中通入正向的合闸脉冲电流，所述动铁芯激磁，开始向下运动（带动所述上固定板和所述紧急分闸接口同时向下运动），同时压缩所述触头压力弹簧和所述分闸弹簧，所述操动连杆在所述触头压力弹簧的推力作用下向下运动，带动与其连接的动导电柱和真空灭弧室的动触头向下运动，直至真空灭弧室的动触头与静触头闭合，当所述动铁芯与所述静铁芯吸合后，完成合闸动作，同时完成分闸弹簧及触头压力弹簧的压缩，为分闸做好储能，此时停止向所述励磁线圈中通入电流，所述动铁芯与所述静铁芯依靠剩磁及所述永磁体对二者的励磁作用保持吸合状态。

当执行分闸操作时，向所述励磁线圈中通入与合闸电流反向的分闸脉冲电流，使其对动、静铁芯的退磁与所述分闸弹簧（或所述触头压力弹簧和所述分闸弹簧）对动铁芯的推力的共同作用效果抵消所述永磁体对动、静铁芯的励磁作用，所述动铁芯依靠所述分闸弹簧的张力作用或者所述触头压力弹簧和所述分闸弹簧的推力作用向上运动（带动所述上固定板和所述紧急分闸接口同时向上运动）与所述静铁芯分开，同时所述紧急分闸接口的操动连杆套的顶端向上顶推所述限位螺母，使所述操动连杆向上运动，带动与其连接的动导电柱和真空灭弧室的动触头向上运动，使真空灭弧室的动触头与静触头分开，直至所述动铁芯运动至分闸位置，完成分闸动作。当操作机构出现故障（例如动、静铁芯无法分离）或紧急情况（操作机构控制断路器分闸的正常速度难以满足现场的快速分闸要求）时，可以在断路器的开关柜面板上通过手柄控制紧急分闸结构带动所述紧急分闸接口快速向上运动，同时带动所述上固定板、所述动铁芯和所述操动连杆向上运动，可以快速实现断路器的分闸操作，满足现场的快速分闸要求。

所述触头压力弹簧和所述分闸弹簧可以采用惯常设计，所述分闸弹簧用来实现分闸操作，所述触头压力弹簧用来压紧触头保证断路器灭弧室可靠接触，满足电弧开断要求。

本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。

Claims (10)

1.一种模块化断路器操作机构，包括动铁芯、静铁芯、励磁线圈和操动连杆，所述操动连杆竖直设置，所述动铁芯和所述静铁芯均套在所述操动连杆的外侧，与所述操动连杆同轴心轴向运动配合，所述动铁芯位于所述静铁芯的上方，二者的芯柱相对设置，所述动铁芯与所述静铁芯之间留有间距，其特征在于还包括永磁体，所述永磁体呈环状，固定套设在所述静铁芯的芯柱上。

2.如权利要求1所述的模块化断路器操作机构，其特征在于所述永磁体为铝镍钴永磁体或钕铁硼永磁体。

3.如权利要求1所述的模块化断路器操作机构，其特征在于所述永磁体套设在所述静铁芯的芯柱底部。

4.如权利要求3所述的模块化断路器操作机构，其特征在于所述励磁线圈环绕在所述静铁芯的芯柱上并向上伸出所述静铁芯，延伸至所述动铁芯的对应芯柱的外侧，所述励磁线圈位于所述永磁体的上方。

5.如权利要求1、2、3或4所述的模块化断路器操作机构，其特征在于还包括保护套、动铁芯限位板和下固定板，所述保护套呈上下两端敞口的筒状，所述动铁芯和所述静铁芯均同轴位于所述保护套内，所述下固定板抵在所述保护套的底端，并与所述静铁芯可拆卸固定连接，所述动铁芯限位板抵在所述保护套的顶端，并通过两者间相配合的卡接结构与所述保护套卡接，所述操动连杆的两端分别伸出相对应的所述动铁芯限位板和所述下固定板。

6.如权利要求5所述的模块化断路器操作机构，其特征在于所述卡接结构包括弹性卡扣和定位件，所述弹性卡扣设于所述保护套的顶端并竖直向上伸出，所述弹性卡扣的卡牙朝向所述保护套的轴线方向，所述定位件为设于所述动铁芯限位板上的竖直向上伸出的竖板，所述竖板与所述弹性卡扣的位置相对应，所述竖板的顶面构成所述弹性卡扣的卡接面。

7.如权利要求6所述的模块化断路器操作机构，其特征在于所述卡接结构设有防脱装置，所述防脱装置为弧形弯板，所述弧形弯板的两端设有向外伸出的耳板，所述弧形弯板扣装在所述弹性卡扣的外侧，通过两端的所述耳板与所述竖板可拆卸固定连接。

8.如权利要求7所述的模块化断路器操作机构，其特征在于所述卡接结构的数量为两组，两组所述卡接结构对称设置，或者所述卡接结构的数量为多组，多组所述卡接结构沿同一圆周均匀分布。

9.如权利要求8所述的模块化断路器操作机构，其特征在于还包括上固定板，所述动铁芯限位板的中心设有上下贯穿且与所述上固定板的外缘轮廓的形状相配合的安装孔，所述上固定板置于所述安装孔内并与所述安装孔的孔壁滑动配合，所述上固定板与所述动铁芯可拆卸固定连接，所述上固定板的顶面上设有竖直向上伸出的导向柱，所述动铁芯限位板上固定连接有导向柱支架，所述导向柱支架上设有与所述导向柱相配合的导向孔，所述导向柱插入所述导向孔内并与所述导向孔滑动配合，所述上固定板的中心设有可供所述操动连杆穿过的上下贯穿的通孔。

10.如权利要求9所述的模块化断路器操作机构，其特征在于还包括紧急分闸接口，所述紧急分闸接口包括连接板和设于所述连接板的顶面上的接口弯板，所述连接板同轴固定连接在所述上固定板的顶面上，所述连接板的中心设有上下贯穿的中心孔，所述连接板的顶面上同轴设有向上伸出的管状的操动连杆套，所述操动连杆套的轴孔与所述中心孔同轴连通，所述操动连杆插入并伸出所述操动连杆套，所述操动连杆的顶部旋接有限位螺母，所述限位螺母抵在所述操动连杆套的顶端。

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