專利名稱：一種40.5kv的單相戶外高壓真空斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種40. 5KV級(jí)別的戶外高壓真空斷路器。
背景技術(shù)：
目前，在現(xiàn)有技術(shù)中，40.5KV級(jí)別的戶外高壓真空斷路器，都是配有彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的、三相一體的斷路器。采用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的戶外高壓真空斷路器，由于其操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，決定了其運(yùn)動(dòng)部件不僅易于磨損，使其維護(hù)工作量較大、可靠性較差和壽命較短；而且配有這種彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的高壓真空斷路器，其合分閘時(shí)間的一致性較差，特別是合分閘時(shí)間的重復(fù)性較差；而這種斷路器的結(jié)構(gòu)又都是三相一體的，工作方式也是三相聯(lián)動(dòng)的。因此，這種戶外高壓真空斷路器只能整臺(tái)應(yīng)用于三相聯(lián)動(dòng)操作方式的輸配電系統(tǒng)中，而不能 方式要求的輸配電系統(tǒng)中。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種采用永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的、單相結(jié)構(gòu)的40. 5KV戶外高壓真空斷路器，以減少斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)維護(hù)工作量，提高其操動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性和運(yùn)行壽命；提高斷路器分合閘時(shí)間的一致性和重復(fù)性，使之可以應(yīng)用于一相、兩相或三相線路中、且可以應(yīng)用于具有精確快速合分閘時(shí)間控制要求的、特別是具有三相分動(dòng)工作方式要求的輸配電系統(tǒng)中。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種40. 5KV的戶外高壓真空斷路器，其總體結(jié)構(gòu)為單相分立瓷套支柱式，瓷套支柱分為上下兩部分，上瓷套內(nèi)裝有真空滅弧室、導(dǎo)電觸頭，下瓷套內(nèi)裝有觸頭彈簧和絕緣拉桿，上瓷套的頂部由端板、上接線板及聯(lián)接件封住，上下瓷套的聯(lián)接處由下接線板及上、下聯(lián)接件聯(lián)接后封住，下瓷套的下端部聯(lián)接著一個(gè)傳動(dòng)箱，傳動(dòng)箱由箱體、端蓋及軸承和水平傳動(dòng)軸及其分合閘拐臂等組成，瓷套支柱裝在一個(gè)機(jī)架上，瓷套支柱底部的傳動(dòng)箱伸到了機(jī)架的內(nèi)部，機(jī)架上裝有兩個(gè)底腳支架，傳動(dòng)箱的傳動(dòng)軸上分別裝有傳動(dòng)拐臂和緩沖拐臂，其傳動(dòng)拐臂和操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出拐臂相聯(lián)，而操動(dòng)機(jī)構(gòu)位于機(jī)架下部的操作箱內(nèi)，其特征在于(a)瓷套支柱位于機(jī)架上部的中心，而操作箱位于機(jī)架下部的中心，底腳支架位于機(jī)架下部的兩側(cè)；(b)操動(dòng)機(jī)構(gòu)是一個(gè)由支架以及裝在支架上部的由軸承、花鍵軸、分合閘驅(qū)動(dòng)拐臂、輸出拐臂和拉簧拐臂等構(gòu)成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和裝在支架中部的永磁機(jī)構(gòu)以及裝在支架外側(cè)的分閘彈簧所組成的永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)；(C)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)上的永磁機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上的分合閘驅(qū)動(dòng)拐臂是通過(guò)一個(gè)兩端帶有正反扣螺紋的螺桿及聯(lián)接頭和一個(gè)固定連桿聯(lián)接在一起的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是[0010]I)采用永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)代替彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)以后，由于永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用的是永磁鎖扣裝置，無(wú)機(jī)械磨損，相比于彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)中的機(jī)械鎖扣裝置來(lái)說(shuō)，永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作起來(lái)更穩(wěn)定，性能參數(shù)不易變化，維護(hù)工作量大大減小，而工作可靠性大大增加，機(jī)械壽命因此也更長(zhǎng)些。2)采用永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)代替彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)以后，由于永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能非常穩(wěn)定，因此，斷路器的分合閘時(shí)間的一致性非常好，重復(fù)性也非常好。使斷路器可以應(yīng)用于具有精確快速時(shí)間控制要求的系統(tǒng)中。3)由于該斷路器采用了單相結(jié)構(gòu)方式，因此，該斷路器可以靈活地應(yīng)用于一相、兩相或三相的線路中，也可以三臺(tái)組合在一起應(yīng)用于具有三相分動(dòng)工作方式要求的輸配電系統(tǒng)中。

圖I是40. 5KV單相戶外聞壓真空斷路器的結(jié)構(gòu)不意圖。圖2是瓷套支柱及永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是傳動(dòng)箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖I、圖2和圖3，本實(shí)用新型的40. 5KV單相戶外高壓真空斷路器，其總體結(jié)構(gòu)為單相分立瓷套支柱式。瓷套支柱裝在一個(gè)機(jī)架10上，瓷套支柱分為上下兩部分，上瓷套4的上端部用端蓋I和上接線板2及其聯(lián)接件3封住，上瓷套4的下部和下瓷套8的上部用下接線板6及其聯(lián)接件5和聯(lián)接件7聯(lián)接起來(lái)，上下瓷套內(nèi)依次裝有真空滅弧室13、導(dǎo)電觸頭14、觸頭彈簧15和絕緣拉桿16。下瓷套8的下端部用聯(lián)接件9和傳動(dòng)箱17聯(lián)接起來(lái)。傳動(dòng)箱17嵌裝在機(jī)架10上。絕緣拉桿16的下端伸到了傳動(dòng)箱17的內(nèi)部。傳動(dòng)箱17的腔體內(nèi)有一根水平傳動(dòng)軸29，傳動(dòng)軸29上有一個(gè)分合閘拐臂27，分合閘拐臂27的端部有一個(gè)孔，伸到此處的絕緣拉桿16的下端部也有一個(gè)孔，這個(gè)孔和分合閘拐臂27上的孔用一個(gè)銷軸30聯(lián)在了一起。傳動(dòng)軸29的兩端從傳動(dòng)箱17的兩個(gè)端蓋28上的軸承31中穿出去。傳動(dòng)軸29的兩端分別裝有傳動(dòng)拐臂22和緩沖拐臂18。機(jī)架10上對(duì)應(yīng)著緩沖拐臂18的地方裝有緩沖器。體現(xiàn)本實(shí)用新型特征的結(jié)構(gòu)在于該斷路器的瓷套支柱位于機(jī)架10上部的中心，用螺栓固定在機(jī)架10上。而操作箱11則位于機(jī)架10下部的中心，也是用螺栓固定在機(jī)架10上。該斷路器有兩個(gè)底腳支架12，底腳支架12位于機(jī)架10下部的兩側(cè)。在操作箱11中有一個(gè)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。該永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)有一個(gè)“H”形的機(jī)構(gòu)支架，而為了增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，整個(gè)機(jī)構(gòu)支架焊裝在了另一塊鐵板上。在機(jī)構(gòu)支架的兩個(gè)側(cè)壁的上部各有一個(gè)孔，孔上裝有軸承。軸承上穿有一根花鍵軸，花鍵軸上裝有一個(gè)分合閘驅(qū)動(dòng)拐臂19、輸出拐臂24和拉簧拐臂20。這些軸承、花鍵軸、分合閘驅(qū)動(dòng)拐臂19、輸出拐臂24和拉簧拐臂20等構(gòu)成了永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中輸出拐臂24與瓷套支柱的傳動(dòng)拐臂22，通過(guò)一根可以調(diào)節(jié)長(zhǎng)短的活動(dòng)聯(lián)桿23聯(lián)接起來(lái)；拉簧拐臂20上聯(lián)著一根分閘彈簧21，分閘彈簧21的另一端掛在了永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)支架的側(cè)壁上。在“H”形的機(jī)構(gòu)支架中部的橫向支架板上，吊裝著一個(gè)永磁機(jī)構(gòu)26,永磁機(jī)構(gòu)26的輸出頂桿從橫向支架板中部的孔中向上伸了出來(lái)，并通過(guò)一個(gè)兩端帶有正反扣螺紋的螺桿25及聯(lián)接頭和一個(gè)固定長(zhǎng)度的連桿，與分合閘驅(qū)動(dòng)拐臂19聯(lián)接起來(lái)。永磁機(jī)構(gòu)采用的是現(xiàn)有技術(shù)中的成熟產(chǎn)品，它可以是雙穩(wěn)態(tài)型的永磁機(jī)構(gòu)，也可以是單穩(wěn)態(tài)型的永磁機(jī)構(gòu)；而永磁機(jī)構(gòu)內(nèi)部的線圈，即可以是雙線圈方式的，也可以是單線圈方式的。這種結(jié)構(gòu)形式的永磁機(jī)構(gòu)在很多專業(yè)刊物上都有詳細(xì)的介紹和設(shè)計(jì)計(jì)算。本實(shí)用新型的40. 5KV單相戶外高壓真空斷路器，其電氣控制裝置是以IGBT器件為核心的電力電子控制裝置。IGBT器件的功率以能夠滿足永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)所需要的電壓電流為準(zhǔn)，再配以市售的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路板和+15V穩(wěn)壓電源。而IGBT器件的集電極工作電源采用的是儲(chǔ)能電源，由若干個(gè)直流電解電容器和相應(yīng)的整流電路板所組成。如果永磁機(jī)構(gòu)采用的是單線圈方式工作的，其電氣控制系統(tǒng)中的IGBT器件就要采用四只且要接成“H”形的橋式電路，永磁機(jī)構(gòu)線圈接在橋路的中間；如果永磁機(jī)構(gòu)采用的是雙線圈方式工作的，其電氣控制系統(tǒng)中的IGBT器件就只要采用兩只，且每只IGBT與永磁機(jī)構(gòu)的一個(gè)線圈接成普通的串聯(lián)電路就可以了。 本實(shí)用新型的40. 5KV單相戶外高壓真空斷路器，其工作過(guò)程是這樣的當(dāng)斷路器的電氣控制裝置接到合閘指令時(shí)，就通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路板驅(qū)動(dòng)合閘回路的IGBT器件，使斷路器的永磁機(jī)構(gòu)合閘線圈得電，永磁機(jī)構(gòu)開(kāi)始動(dòng)作。這時(shí)，永磁機(jī)構(gòu)26的輸出頂桿通過(guò)螺桿25及聯(lián)接頭和固定連桿帶動(dòng)分合閘驅(qū)動(dòng)拐臂19、拉簧拐臂20向上運(yùn)動(dòng)，而輸出拐臂24向下運(yùn)動(dòng)。輸出拐臂24通過(guò)活動(dòng)聯(lián)桿23帶動(dòng)傳動(dòng)拐臂22也向下運(yùn)動(dòng)，而傳動(dòng)拐臂22通過(guò)傳動(dòng)箱17的水平傳動(dòng)軸29帶動(dòng)其上的分合閘拐臂27和瓷套支柱中的絕緣拉桿16、觸頭彈簧15向上運(yùn)動(dòng)，直至真空滅弧室13閉合并依靠永磁機(jī)構(gòu)的永磁保持力，穩(wěn)定地保持在合閘位置上，至此，合閘過(guò)程結(jié)束。而此時(shí)，分閘彈簧21由于受到拉簧拐臂20的向上拉力而儲(chǔ)能。當(dāng)斷路器的電氣控制裝置接到分閘指令時(shí)，就通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路板驅(qū)動(dòng)分閘回路的IGBT器件，使斷路器的永磁機(jī)構(gòu)分閘線圈得電，永磁機(jī)構(gòu)開(kāi)始動(dòng)作。這時(shí)，永磁機(jī)構(gòu)26的輸出頂桿通過(guò)螺桿25及聯(lián)接頭和固定連桿帶動(dòng)分合閘驅(qū)動(dòng)拐臂19、拉簧拐臂20向下運(yùn)動(dòng)，而輸出拐臂24向上運(yùn)動(dòng)。輸出拐臂24通過(guò)活動(dòng)聯(lián)桿23帶動(dòng)傳動(dòng)拐臂22也向上運(yùn)動(dòng)，而傳動(dòng)拐臂22通過(guò)傳動(dòng)箱17的水平傳動(dòng)軸29帶動(dòng)其上的分合閘拐臂27和瓷套支柱中的絕緣拉桿16、觸頭彈簧15向下運(yùn)動(dòng)，直至真空滅弧室13分開(kāi)并依靠分閘彈簧21的拉力，穩(wěn)定地保持在分閘位置上，至此，分閘過(guò)程結(jié)束。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)斷路器采用了永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)代替彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)以后，由于永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用的是永磁鎖扣裝置，無(wú)機(jī)械磨損，相比于彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)中的機(jī)械鎖扣裝置來(lái)說(shuō)，永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作起來(lái)更穩(wěn)定，性能參數(shù)不易變化，維護(hù)工作量大大減小，而工作可靠性大大增加，機(jī)械壽命因此也更長(zhǎng)些；采用永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)代替彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)以后，由于永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能非常穩(wěn)定，因此，斷路器的分合閘時(shí)間一致性非常好，重復(fù)性也非常好；又由于該斷路器采用了單相結(jié)構(gòu)方式，因此，該斷路器可以靈活的應(yīng)用于一相、兩相或三相線路中，也可以三臺(tái)組合在一起，使之可以應(yīng)用于具有精確快速時(shí)間控制要求的場(chǎng)合中，特別是應(yīng)用在具有三相分動(dòng)工作方式要求的輸配電系統(tǒng)中。
權(quán)利要求1.一種40. 5KV的單相戶外高壓真空斷路器，其總體結(jié)構(gòu)為單相分立瓷套支柱式，瓷套支柱分為上下兩部分，上瓷套內(nèi)裝有真空滅弧室、導(dǎo)電觸頭，下瓷套內(nèi)裝有觸頭彈簧和絕緣拉桿，上瓷套的頂部由端板、上接線板及聯(lián)接件封住，上下瓷套的聯(lián)接處由下接線板及上、下聯(lián)接件聯(lián)接后封住，下瓷套的下端部聯(lián)接著一個(gè)傳動(dòng)箱，傳動(dòng)箱由箱體、端蓋及軸承和水平傳動(dòng)軸及其分合閘拐臂組成，瓷套支柱裝在一個(gè)機(jī)架上，瓷套支柱底部的傳動(dòng)箱伸到了機(jī)架的內(nèi)部，機(jī)架上裝有兩個(gè)底腳支架，傳動(dòng)箱的傳動(dòng)軸上分別裝有傳動(dòng)拐臂和緩沖拐臂，其傳動(dòng)拐臂和操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出拐臂相聯(lián)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)位于機(jī)架下部的操作箱內(nèi)，其特征在于 (a)瓷套支柱位于機(jī)架上部的中心，操作箱位于機(jī)架下部的中心，底腳支架位于機(jī)架下部的兩側(cè)； (b)操動(dòng)機(jī)構(gòu)是一個(gè)由支架以及裝在支架上部的由軸承、花鍵軸、分合閘驅(qū)動(dòng)拐臂、輸出拐臂和拉簧拐臂構(gòu)成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和裝在支架中部的永磁機(jī)構(gòu)以及裝在支架外側(cè)的分閘彈簧所組成的永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)； (c)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)上的永磁機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上的分合閘驅(qū)動(dòng)拐臂是通過(guò)一個(gè)兩端帶有正反扣螺紋的螺桿及聯(lián)接頭和一個(gè)固定連桿聯(lián)接在一起的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的40.5KV的單相戶外高壓真空斷路器，其特征在于所采用的永磁機(jī)構(gòu)為雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，或單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的40.5KV的單相戶外高壓真空斷路器，其特征在于所采用的永磁機(jī)構(gòu)為單線圈方式或雙線圈方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的40.5KV的單相戶外高壓真空斷路器，其特征在于裝在支架外側(cè)的分閘彈簧可以是一根，也可以是兩根或兩根以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的40.5KV的單相戶外高壓真空斷路器，其特征在于裝在支架外側(cè)的分閘彈簧可以是一根，也可以是兩根或兩根以上。
專利摘要一種40.5KV的單相戶外高壓真空斷路器。其總體結(jié)構(gòu)為分立瓷套支柱式，瓷套支柱分為上下兩部分，其內(nèi)部裝有真空滅弧室、導(dǎo)電觸頭、觸頭彈簧和絕緣拉桿，瓷套支柱裝在機(jī)架上部的中心處，操作箱裝在機(jī)架下部的中心處。操作箱中裝有一個(gè)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出拐臂，通過(guò)一個(gè)可以調(diào)節(jié)長(zhǎng)短的活動(dòng)連桿和瓷套支柱的傳動(dòng)拐臂聯(lián)接在一起。本實(shí)用新型可有效減少斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)維護(hù)工作量，提高其操動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性和運(yùn)行壽命；提高斷路器分合閘時(shí)間的一致性和重復(fù)性，使之可以應(yīng)用于一相、兩相或三相線路中、且可以應(yīng)用于具有精確快速合分閘時(shí)間控制要求的、特別是具有三相分動(dòng)工作方式要求的輸配電系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H01H33/66GK202662521SQ20122015778
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月14日
發(fā)明者王忠良, 莊小奕, 何平, 王春巖 申請(qǐng)人:鞍山北科電氣有限公司