CN2348482Y - 户外干式高压真空断路器 - Google Patents

Abstract

户外干式高压真空断路器,包括断路器本体和操动机构。断路器本体包括电流输入和输出装置。电流输入装置包括导电杆和套装在导电杆上的绝缘套及套装在该绝缘套上的电流互感器,电流输出装置包括导电杆、真空灭弧室和装在导电杆及真空灭弧室上的绝缘套。在该绝缘套上装上绝缘罩。真空灭弧室的导电杆通过一导电带与电流输入装置的导电杆连接。真空灭弧室的导电杆经触头弹簧与主轴的一对拐臂联接。联动轴经一绝缘拉杆与主轴的另一对拐臂联接。本实用新型无油、不结露、体积小、使用寿命长。

Description

户外干式高压真空断路器

本实用新型涉及一种户外用高压真空断路器，特别是涉及一种箱内无油的户外用高压真空断路器。

12KV柱上SF6断路器目前使用较普遍，该断路器的开断能力是6.3和12.5KA，但这种产品开断或检修时放出有毒气体，损害操作人员人身健康，且污染环境，当充SF₆气体时，用户还需要增设抽真空和充SF₆气体的设备。12KV柱上油真空断路器，易漏油、现场很脏，检修较麻烦，且易起火爆炸。

本实用新型的目的，是针对上述问题提供一种户外用，12KV，额定电流630A，额定短路开断电流16KA的箱内无油的户外用高压真空断路器。

本实用新型的目的，是采用下述技术方案来实现的，即：

户外干式高压真空断路器，由断路器本体和操动机构两部分组成。

断路器本体是三相共箱式结构，包括箱体、与户外三相线对应连接，且由箱体支承的三对电流输入、电流输出装置和底座联动机构。

电流输入装置，包括导电杆、瓷套、绝缘套、下绝缘罩、上绝缘罩、罩套和接线板。瓷套套装在导电杆上，其前部通过箱体上的导电杆通孔伸出箱体外，并通过连接法兰固定在箱体上。在位于箱体外部的瓷套上套装有绝缘套。在绝缘套和瓷套上端设置罩套后，用螺母、螺钉将导电杆、罩套、绝缘套固定在瓷套上。导电杆上端与接线板连接。在导电杆上有螺母的部分上设置下绝缘罩，在下绝缘罩的上方，在导电杆与接线板的连接部分上设置上绝缘罩。

在真空灭弧室的导电杆上固定有导电夹，导电带的一端与导电夹连接，其另一端与电流输出装置的导电杆连接。

电流输出装置，包括导电杆、真空灭弧室、上绝缘罩、下绝缘罩、罩套、绝缘套和绝缘罩。

导电杆上端连接有接线板，其下端穿过箱体上的导电杆通孔后，与设置在箱体内的内法兰焊固连接。真空灭弧室与内法兰通过螺栓连接。绝缘罩下部套装在真空灭弧室上，其上部套装在导电杆上，并通过一连接法兰用螺栓固定在箱体上。内法兰用螺栓与绝缘罩连接。在绝缘罩的箱体外部分上，套装上绝缘套，在绝缘罩和绝缘套顶端加垫和罩套后，通过螺母、螺钉将导电杆、绝缘罩和绝缘套固定在一起。在导电杆上设置有螺母的部分上，用下绝缘罩罩上，在导电杆与接线板的连接部分上，用上绝缘罩罩上。

底座联动机构，包括底座、绝缘拉杆、灭弧室绝缘拉杆、触头弹簧、导向套、缓冲器、带有拐臂的联动轴、拉杆、带有调心轴承的轴承座、带有拐臂的主轴、分闸弹簧。

底座用螺栓固定在箱体的底板上。将2个装有调心轴承的轴承座分别装在带拐臂的主轴的两端，并将2个装有调心轴承的轴承座用螺栓固定在底座上。灭弧室绝缘拉杆的螺杆端拧入真空灭弧室的导电杆通孔内，用螺母紧固，将导向套、触头弹簧、弹簧座装在拉杆上后，用螺母紧固，并将拉杆的螺杆拧入灭弧室绝缘拉杆的螺孔内，用螺母紧固。拉杆的另一端通过轴销与带拐臂的主轴上的一对拐臂联接。分闸弹簧的螺杆端装在底座的竖直槽钢孔中，其另一端通过轴销与主轴上的另一对拐臂联接。在联动轴的一端通过箱体孔中唇型密封圈与机构储能轴套联接，另一端装上带调心轴承的轴承座后，用螺栓固定在箱体内的箱盖上，绝缘拉杆的一端通过轴销与联动轴上的拐臂联接，绝缘拉杆的另一端通过轴销与主轴上的一对拐臂联接。

在电流输入装置的位于箱体内的瓷套上可设置电流互感器。电流互感器套装在瓷套上后与一预先固定在箱体内壁上的法兰连接，并在电流互感器上装设绝缘罩，该绝缘罩固定在法兰上。

在箱体的顶壁上，可设置2个呼吸器，呼吸器的上部是一吊环，在运送该产品时，可用2个吊环，便于装卸。设置呼吸器可使箱内气体流通，避免结露。

在底座联动机构上，可设置一由缓冲器和滚轮构成的缓冲装置，缓冲器用螺栓固定在底座上的支架上，滚轴用轴销与主轴上的一对拐臂联接，滚轮与缓冲器接触。

在箱体内还可设置电压互感器，电压互感器用螺栓固定在箱体的底板上，并用铜特软绞线将电压互感器与真空灭弧室的导电杆连接。

在电流输入装置的导电杆的下端可装设一绝缘罩，该绝缘罩的上端与套装在导电杆上的瓷套密接。

绝缘套、上下绝缘罩，用硅橡胶材料制成，绝缘套用环氧树脂浇注成，装在电流互感器上的绝缘罩，采用酚醛树脂和玻璃纤维压制成。缓冲器用橡胶材料制成。

操动机构，包括手动机构和电动机构及操动机构箱，该箱体固定在断路器本体的箱体上，手动机构和电动机构包括辅助开关、拐臂、螺杆、行程开关、定位件、合闸电磁铁、脱扣轴、手动脱扣系统、顶杆、支撑板、半轴、弯板、摇臂、连锁装置、连板、传动轴套、贮能弹簧以及手动储能、分合闸装置和电动储能及分合闸起动装置。其特点是手动、电动储能及分合闸起动装置，包括储能电机、储能拐臂、滚子、棘轮、储能连板、棘爪、保持棘爪、储能轴套和手动储能手柄。手动储能手柄以外的上述部件均设置在操动机构箱内。储能拐臂与储能连板通过轴销联接，储能连板又通过轴销与棘爪联接，保持棘爪套装一固定操作机构箱上的轴销上，并在轴销和保持棘爪上设置一扭簧，以便使保持棘爪能与棘轮接触。储能轴套装在联动轴上。棘轮装在轴套上，滚子装设在储能电机输出轴上的偏心轮附近，储能电机转动时，储能电机输出轴上的偏心轮能推动滚轮转动。手动储能手柄设置在操动机构箱体外，与储能拐臂轴联接。操动机构的另一特点，是分别在合闸和分闸系统设置有拉环。

电动机构的工作原理是：

当储能电机接通电源时，电机带动偏心轮转动，通过靠紧在偏心轮上的滚子带动储能拐臂及储能连板摆动，从而推动储能棘爪左右摆动，推动棘轮转动，当棘轮上的销与储能轴套上的挡板靠住后，棘轮便与储能轴套一起运动，使挂在储能轴套上的合闸弹簧拉长，当合闸弹簧储能过中后，储能轴套便定住，储能完成。在合闸弹簧过中的同时，储能轴套上的拐臂推动行程开关，切断储能电机电源，储能棘爪被抬起，使储能棘爪与棘轮脱离。

手动储能过程是通过拉动手动储能手柄，带动储能拐臂及储能连板摆动，使储能棘爪推动棘轮运动，从而实现手动储能。

合闸及重合闸操作过程：

机构接到合闸信号以后，合闸电磁铁的动铁心被吸向下运动，拉动定位件向反时针方向转动，解除储能维持，合闸弹簧带动储能轴套反时针方向转动，储能轴套上的凸轮压动传动轴套，使传动轴套顺时针方向转动，带动连板及摇臂运动，使摇臂扣住半轴，从而使机构处于合闸状态。当机构处于合闸状态时，联锁装置锁住定位件，使定位件不能向反时针方向转动。

当拉动手动合闸拉环时，定位件向反时针方向转动，机构解除储能维持，从而实现机构的合闸。

机构释放储能弹簧的能量后，完成合闸动作，在合闸状态，机构进行储能操作，完成储能操作后，机构处于合闸已储能状态。

分闸及过流脱扣操作过程

断路器合闸后，一旦分闸电磁铁接到信号，动铁芯吸合，分闸脱扣器中的顶杆顶起，使脱扣轴转动，带动顶杆向上运动，顶动弯板并带动半轴向反时针方向转动，当半轴转到一定的位置时，半轴与摇臂解扣，在分闸弹簧的作用下，断路器完成分闸操作。

当用手拉动手动分闸的拉环时，弯板带动半轴向反时针方向转动，半轴与摇臂解扣，断路器分闸。

当过流脱扣器中的过流线圈通过额定脱扣电流时，电磁铁动作，推杆顶动脱扣轴，使顶杆顶动弯板，半轴与摇臂解扣，断路器完成过流脱扣操作。

由于本实用新型箱内无油，采用硅橡胶代替变压器油，解决了真空灭弧室和绝缘拉杆等外绝缘，特别是解决了由于温差变化引起凝露后的绝缘关键。采用带伞裙的硅橡胶套和上、下绝缘罩，提高了绝缘性能，增加了绝缘距离，缩小了断路器的体积。由于采用硅橡胶罩代替变压器油对真空灭弧室绝缘，解决了用变压器油时，因粘接处有残留空气造成闪络击穿问题。本实用新型的触头弹簧能保证触头合闸时弹跳不大于3mS的要求，实测在2mS以下。

本实用新型还具有体积小、重量轻、开断容量大、机械寿命长等优点。可适应城网、农网自动化改造的需要。

图1是本实用新型的结构示意图，图2是高压真空灭弧室装配示意图，图3是瓷套与电流互感器装配示意图，图4是底座联动装配示意图，图5是主轴、触头弹簧及底座焊装配示意图，图6是操动机构结构示意图。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

户外干式高压真空断路器，由断路器本体和操动机构两部分组成。

断路器本体，包括箱体1、与户外三相线相对应的，且由箱体1支承的三对电流输入、电流输出装置和底座联动机构。

电流输出装置，包括导电杆2、连接法兰4、上绝缘罩5、下绝缘罩6、绝缘套3、真空灭弧室7和绝缘罩8。导电杆2的上端通过螺钉与接线板9连接，其下端穿过箱体1上的导电杆2通孔后与设置在箱体1内的内法兰10焊固连接。真空灭弧室7用螺栓固定在内法兰10上。绝缘罩8下部带伞裙的部分套装在真空灭弧室7上，其上部套装在导电杆2上。绝缘罩8通过连接法兰4固定在箱体1上。在箱体1外部的绝缘罩8上，套装有绝缘套3。将垫36、罩套37装在绝缘罩8的上端上，再装上密封圈、垫圈后，用螺母38将导电杆2与绝缘罩8、绝缘套3紧固在一起。在绝缘套3的上部，螺母38与导电杆2连接部分上设置下绝缘罩6，在下绝缘罩6的上部，导电杆2与接线板9连接部分，装上上绝缘罩5。在真空灭弧室7的导电杆11上用螺栓固定有导电夹12。

电流输入装置，包括导电杆13、瓷套14、绝缘套15、下绝缘罩16、上绝缘罩17、绝缘罩18、连接法兰19、连接法兰20、绝缘套21、电流互感器22。瓷套14套装在导电杆13上，装有导电杆的瓷套从箱体1的瓷套通孔伸出箱体1外，并通过连接法兰19固定在箱体1上。在箱体1外部的瓷套14上套装有绝缘套15，在绝缘套15和瓷套14的上端设置垫39、罩套40后，用螺母41将导电杆13、绝缘套15固定在瓷套14上。在导电杆13与螺母41连接部分上装上下绝缘罩16。导电杆13的上端与接线板23连接，在导电杆13与接线板23的连接部分上装设有上绝缘罩17。电流互感器22设置在箱体1内，套装在瓷套14上，并通过连接法兰20固定在箱体1上，在电流互感器22上设置绝缘套21，绝缘套21用螺栓固定在连接法兰20上。在瓷套14的下端头，设置绝缘罩18，导电杆13与导电杆11之间通过导电带2 4连接，即导电带24的一端用螺栓固定在导电杆13上，另一端用螺栓固定在导电夹12上。

另外，可在箱体1的底板52上设置一电压互感器53，电压互感器53通过一导线54与导电夹12连接。可在箱体的顶壁85上设置2个呼吸器86。

底座联动机构，包括底座(底座焊装配)42、绝缘拉杆25、绝缘拉杆27、触头弹簧26、4个装有调心轴承的轴承座28、主轴29、联动轴30、拐臂43和4对拐臂31、32、33、34、滚轮44、缓冲器45、拉杆46、分闸弹簧47、导向套48。

底座42用螺栓固定在箱体的底板上，2个装有调心轴承的轴承座28，分别装在主轴29的两端，并用螺栓固定在底座42上，绝缘拉杆25的螺杆端拧入真空灭弧室的导电杆11的螺孔内，用螺母紧固。将导向套48、触头弹簧26、弹簧座49装在拉杆46上后用螺母紧固，并将拉杆46的螺杆拧入绝缘拉杆25的螺孔内，绝缘拉杆25上有伞裙。拉杆46的另一端通过轴销与主轴29上的一对拐臂31联接，分闸弹簧47的螺杆端装在底座42的竖直槽钢50的孔中，其另一端通过轴销与主轴29上的一对拐臂32联接，缓冲器45用螺栓固定在底座42的支架51上，滚轮44通过轴销与主轴29上的一对拐臂33联接，滚轮44与缓冲器45接触。联动轴30一端通过箱体孔中唇型密封圈与机构储能轴套联接，另一端由固定在箱体1内顶板上的带调心轴承的轴承座28予以支承。绝缘拉杆27的一端通过轴销与联动轴30上的拐臂43联接，其另一端与主轴29上的一对拐臂34联接。

操动机构，包括手动机构和电动机构及操动机构箱55，操动机构箱55固定在箱体1上。

手动机构和电动机构，包括辅助开关56、拐臂57、螺杆58、行程开关59、定位件60、合闸电磁铁61、分闸电磁铁35、脱扣轴62、拉套63、顶杆64、支撑杆65、半轴66、弯板67、摇臂68、连锁装置69、连板70、传动轴套71、储能弹簧72以及手动储能、分合闸起动装置、电动储能及分合闸起动装置、合闸拉环73、分闸拉环74。

手动储能、分合闸起动装置和电动储能、分合闸起动装置，包括储能电机75储能拐臂76、储能拐臂轴84、滚子77、棘轮78、储能连板79、储能棘爪80、保持棘爪81、储能轴套82、手动储能手柄83。手动储能手柄以外的上述部件设置在操动机构箱55内。储能拐臂76与储能连板79通过轴销联连，储能连板79又通过轴销与储能棘爪80联接，保持棘爪81套装在一固定操动机构箱55上的轴销上，并通过一扭簧将棘爪和轴销弹性联接起来，储能轴套82套装在断路器本体的联动轴30上，棘轮78装在轴套上，滚子77装设在储能电机75输出轴上的偏心轮附近，滚子77可与该偏心轮接触，手动储能手柄83设置在操动机构箱55外，与储能拐臂轴84联接，分闸电磁铁35与分闸拉环74通过拉套63联结，合闸电磁铁61与合闸拉环73通过拉套63联结。

Claims (3)

1、户外干式高压真空断路器，由断路器本体和操动机构两部分组成，断路器本体为三相共箱式结构，包括箱体(1)、三对电流输入和输出装置和底座联动机构和操动机构，操动机构由手动机构和电动机构组成，包括操动机构箱(55)、辅助开关(56)、拐臂(57)、螺杆(58)、行程开关(59)、定位件(60)、合闸电磁铁(61)、脱扣轴(62)、拉套(63)、顶杆(64)、支撑杆(65)、半轴(66)、弯板(67)、摇臂(68)、连锁装置(69)、连板(70)、传动轴套(71)、储能弹簧(72)以及手动储能、分合闸起动装置、电动储能及分合闸起动装置、合闸拉环(73)、分闸拉环(74)，其特征在于：

A、电流输入装置，包括导电杆(13)、瓷套(14)、绝缘套(15)、下绝缘罩(16)、上绝缘罩(17)、绝缘罩(18)，瓷套(14)套装在导电杆(13)上，瓷套(14)从箱体(1)的瓷套通孔伸出箱体(1)外，并通过连接法兰(19)固定在箱体(1)上，在箱体(1)的外部的瓷套(14)上套装有绝缘套(15)，在绝缘套(15)和瓷套(14)的上端设置罩套(40)后，用螺母(41)将导电杆(13)、绝缘套(15)固定在瓷套(14)上，在导电杆(13)与螺母(41)的连接部分上装上下绝缘罩(16)，导电杆(13)的上端与一接线板(23)连接，在导电杆(13)与接线板(23)的连接部分，装设有上绝缘罩(17)。在瓷套(14)的下端头，设置有绝缘罩(18)，导电杆(13)的下端与一导电带(24)连接，导电带(24)的另一端与导电夹(12)连接；

B、电流输出装置，包括导电杆(2)、上绝缘罩(5)、下绝缘罩(6)、绝缘套(3)、真空灭弧室(7)和绝缘罩(8)，导电杆(2)的上端通过螺栓与一接线板(9)连接，其下端穿过箱体(1)上的导电杆通孔后与设置在箱体(1)内的内法兰(10)焊固连接，真空灭弧室(7)用螺栓固定在内法兰(10)上，绝缘罩(8)下部带伞裙的部分套装在真空灭弧室(7)上，其上部套装在导电杆(2)上，绝缘罩(8)通过连接法兰(4)固定在箱体(1)上，在绝缘罩(8)位于箱体(1)外的部分上，套装有绝缘套(3)，将罩套(37)装在绝缘罩(8)的上端后，用螺母(38)将导电杆(2)、绝缘罩(8)、绝缘套(3)紧固在一起，在绝缘套(3)的上部，螺母(38)与导电杆(2)连接部分上装有下绝缘罩(6)，在下绝缘罩(6)的上部，导电杆(2)与接线板(9)的连接部分上，装上上绝缘罩(5)，在真空灭弧室(7)的导电杆(11)上，用螺栓固定有导电夹(12)；

C、底座联动机构，包括底座(42)、绝缘拉杆(25)、绝缘拉杆(27)、触头弹簧(26)、4个装有调心轴承的轴承座(28)、主轴(29)、联动轴(30)、拐臂(43)和4对拐臂(31)、(32)、(33)、(34)、滚轮(44)、缓冲器(45)、拉杆(46)、分闸弹簧(47)、导向套(48)，底座(42)固定在箱体的底板上、2个装有调心轴承的轴承座(28)，分别装在主轴(29)的两端，并用螺栓固定在底座(42)上，绝缘拉杆(25)的螺杆端拧入真空灭弧室的导电杆(11)的螺孔内，用螺母紧固，将导向套(48)、触头弹簧(26)、弹簧座(49)装在拉杆(46)上后用螺母紧固，并将拉杆(46)的螺杆拧入绝缘拉杆(25)的螺孔内，绝缘拉杆(25)上有伞裙，拉杆(46)的另一端通过轴销与主轴(29)上的一对拐臂(31)联接，分闸弹簧(47)的螺杆端装在底座(42)的竖直槽钢(50)的孔中，其另一端通过轴销与主轴(29)上的一对拐臂(32)联接、缓冲器(45)用螺栓固定在底座(42)的支架(51)上，滚轮(44)通过轴销与主轴(29)上的一对拐臂(33)联接，滚轮(44)与缓冲器(45)接触，联动轴(30)由固定在箱体(1)内顶板上的2个带调心轴承的轴承座(28)予以支承，绝缘拉杆(27)的一端通过轴销与联动轴(30)上的拐臂(43)联接，其另一端与主轴(29)上的一对拐臂(34)联接，

D、所述的手动储能、分合闸起动装置及电动储能、分合闸装置，包括储能电机(75)储能拐臂(76)、滚子(77)、棘轮(78)、储能连板(79)、储能棘爪(80)、保持棘爪(81)、储能轴套(82)、手动储能手柄(83)，储能拐臂(76)与储能连板(79)通过轴销联接，储能连板(79)又通过轴销与储能棘爪(80)联接；保持棘爪(81)套装在一固定操动机构箱(55)上的轴销上，并通过一扭簧将保持棘爪(81)和轴销弹性联接起来，储能轴套(82)套装在断路器本体的联动轴(30)上，棘轮(78)装在轴套上，滚子(77)装设在储能电机(75)输出轴上的偏心轮附近，滚子(77)可与该偏心轮接触，手动储能手柄(83)设置在操动机构箱(55)外，与者能拐臂轴(84)联接，分闸电磁铁(35)与分闸拉环(74)通过拉套(63)联结，分闸电磁铁(61)与分闸拉环(73)通过拉套(63)联结。

2、根据权利要求1的述的户外干式高压真空断路器，其特征是在箱体(1)内的瓷套(14)上套装有电流互感器(22)电流互感器(22)通过连接法兰(20)固定在箱体(1)上，在电流互感器(22)上设置绝缘套(21)，绝缘套(21)用螺栓固定在连接法兰(20)上。

3、根据权利要求1或2所述的户外干式高压真空断路器，其特征是在箱体(1)的底板(52)上设置一电压互感器(53)，电压互感器(53)通过一导线与导电杆(11)连接。

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