快速分合的支柱式断路器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910809998.2 (22)申请日 2019.08.29 (71)申请人 常德威迪电气有限责任公司 地址 415000 湖南省常德市武陵区东江街 道办事处新安社区(武陵工业园5号路 129号) (72)发明人 高建民高碧寒 (74)专利代理机构 常德宏康亿和知识产权代理 事务所(普通合伙) 43239 代理人 田雪姣 (51)Int.Cl. H01H 71/10(2006.01) H01H 71/24(2006.01) H01H 71/32(2006.01) H01H 。

2、71/68(2006.01) (54)发明名称 一种快速分合的支柱式断路器 (57)摘要 本发明适用于断路器技术领域， 提供了一种 快速分合的支柱式断路器， 包括包括箱体、 固封 极柱、 弹簧操作机构、 合分闸结构、 接线盒、 辅助 开关和连杆机构， 箱体顶面等距固定连接三个固 封极柱， 箱体内部安装弹簧操作机构和辅助开 关， 弹簧操作机构和辅助开关设置于箱体内部， 箱体一侧面连接外筒， 箱体侧面和外筒内设置合 分闸结构， 箱体一端面固定连接接线盒， 弹簧操 作机构设置有拐臂、 分闸半轴、 合闸半轴、 手动合 分轴、 主轴、 合闸弹簧、 行程开关和脱扣器， 合分 闸结构包括合闸线圈、 分闸线圈。

3、、 动铁芯、 磁铁组 件和顶杆， 实现合闸和分闸， 该快速分合的支柱 式断路器， 具备快速动作的特征， 具有快速分合、 快速故障保护功能的优点。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 110600339 A 2019.12.20 CN 110600339 A 1.一种快速分合的支柱式断路器， 其特征在于， 包括箱体(1)、 固封极柱(2)、 弹簧操作 机构(3)、 合分闸结构(4)、 接线盒(5)、 辅助开关(6)和连杆机构(7)， 其中， 所述箱体(1)为长 方体结构； 所述箱体(1)外侧设置有储能手柄(14)， 所述储能手柄(14)连接有储能轴(15)； 所述箱体(1)顶面等距固定连。

4、接三个所述固封极柱(2)， 所述固封极柱(2)设置有灭弧 室， 所述灭弧室内设置有静触头(21)、 动触头(22)和绝缘拉杆(23)， 所述静触头(21)与所述 动触头(22)接触连接， 所述动触头(22)与所述绝缘拉杆(23)固定连接； 所述箱体(1)内部安装所述弹簧操作机构(3)和辅助开关(6)， 所述弹簧操作机构(3)和 辅助开关(6)设置于所述箱体(1)内部， 所述弹簧操作机构(3)设置有拐臂(31)、 分闸半轴 (32)、 合闸半轴(33)、 手动合分轴(34)、 主轴(35)、 合闸弹簧(36)、 行程开关(37)和脱扣器 (38)， 所述拐臂(31)铰接于箱体(1)内部， 所述拐。

5、臂(31)包括分闸拐臂(312)和合闸拐臂 (313)， 所述分闸拐臂(312)扣接所述分闸半轴(32)， 所述合闸拐臂(313)扣接所述合闸半轴 (33)， 所述分闸半轴(32)和合闸半轴(33)与手动合分轴(34)转动连接， 所述主轴(35)与手 动合分轴(34)通过齿轮啮合连接， 所述手动合分轴(34)固定连接所述储能轴(15)， 所述主 轴(35)与手动合分轴(34)转动方向一致， 所述合闸弹簧(36)铰接于箱体(1)内部， 所述行程 开关(37)转动连接于箱体(1)内部， 所述脱扣器(38)包括过流脱扣器(383)， 所述过流脱扣 器(383)外设置线圈， 连接电路、 且连接分闸半轴。

6、(32)； 所述箱体(1)一侧面连接外筒， 外筒内设置合分闸结构(4)， 所述合分闸结构(4)， 所述 合分闸结构(4)包括合闸线圈(41)、 分闸线圈(44)、 动铁芯(45)、 磁铁组件(46)和顶杆(47)， 所述合闸线圈(41)和所述分闸线圈(44)设置于外筒顶部， 所述合闸线圈(41)还设置有隔磁 盘(42)， 所述隔磁盘(42)设置于所述合闸线圈(41)和所述分闸线圈(44)中间位置， 所述分 闸线圈(44)下方设置有分闸挡板(431)， 所述分闸挡板(431)连接磁铁组件(46)， 所述磁铁 组件(46)的另一端连接合闸线圈(41)设置的合闸挡板(43)， 所述磁铁组件(46)中。

7、间活动连 接所述动铁芯(45)， 所述动铁芯(45)连接所述顶杆(47)， 所述顶杆(47)铰接所述连杆机构 (7)的转动板(71)； 所述箱体(1)一端面固定连接所述接线盒(5)。 2.如权利要求1所述的一种快速分合的支柱式断路器， 其特征在于， 所述箱体(1)底面 直角位置设置有四个底座。 3.如权利要求1所述的一种快速分合的支柱式断路器， 其特征在于， 所述箱体(1)一侧 面固定连接有铜套(11)、 指针(12)、 分合标牌(13)和内部设置有电机(16)， 所述铜套(11)与 所述箱体(1)固定连接， 所述铜套(11)与所述指针(12)转动连接， 所述指针(12)往返转动角 度为60 。

8、， 长方形结构的所述分合标牌(13)固定于所述箱体(1)一侧面、 且位于所述指针 (12)正上方， 所述电机(16)主轴为齿轮轴， 啮合于主轴(35)。 4.如权利要求1所述的一种快速分合的支柱式断路器， 其特征在于， 所述储能手柄(14) 还设置有分闸标牌， 所述分闸标牌为长方体形结构、 且固定于所述储能手柄(14)上， 所述储 能手柄(14)为一端带圆环的长板状结构。 5.如权利要求1所述的一种快速分合的支柱式断路器， 其特征在于， 所述拐臂(31)还包 括输出拐臂(311)， 所述输出拐臂(311)通过凸轮啮合所述主轴(35)。 6.如权利要求1所述的一种快速分合的支柱式断路器， 其特征。

9、在于， 所述脱扣器(38)包 权利要求书 1/2 页 2 CN 110600339 A 2 括分闸脱扣器(381)和合闸脱扣器(382)， 所述分闸脱扣器(381)连接分闸半轴(32)， 所述合 闸脱扣器(382)连接合闸半轴(33)。 7.如权利要求1所述的一种快速分合的支柱式断路器， 其特征在于， 所述合闸线圈 (41)、 隔磁盘(42)、 合闸挡板(43)、 分闸线圈(44)、 分闸挡板(431)、 动铁芯(45)和磁铁组件 (46)为同心圆结构设置， 所述合闸线圈(41)和分闸线圈(44)通电产生不同的磁场， 所述磁 场与隔磁盘(42)相斥， 所述动铁芯(45)与所述磁铁组件相吸。 8。

10、.如权利要求1所述的一种快速分合的支柱式断路器， 其特征在于， 所述隔磁盘(42)与 所述顶杆(47)固定连接。 9.如权利要求1所述的一种快速分合的支柱式断路器， 其特征在于， 所述连杆机构(7) 还包括有连杆(72)， 所述连杆(72)一端连接转动板(71)， 所述连杆(72)另一端连接主轴 (35)。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110600339 A 3 一种快速分合的支柱式断路器 技术领域 0001 本发明属于断路器技术领域， 尤其涉及一种快速分合的支柱式断路器。 背景技术 0002 柱上断路器是指在电杆上安装和操作的断路器。 各种断路器的力量研究水平和制 造技术都有了长足的发。

11、展， 真空断路器不仅仅限于中压电网， 而是朝着高电压、 大容量方向 发展。 各种断路器的力量研究水平和制造技术都有了长足的发展， 真空断路器不仅仅限于 中压电网， 而是朝着高电压、 大容量方向发展， 六氟化硫断路器随有许多优点， 如开断能力 强、 连续开断次数多、 可频繁操作、 操作噪音小、 无火灾危险等， 是一种很好的无油化设备。 0003 随着我国经济的飞速发展、 供电量的不断增加， 尤其是各类客户对电力的依赖性 日益加强， 为提高电网的供电可靠性， 往往将柱上断路器用于电网中的联络、 分段、 支线上， 以便提高电网的供电可靠性。 0004 但是现有柱上断路器的开合切换速度较慢， 不够灵敏。

12、， 因此， 有必要提供一种新的 快速分合的支柱式断路器。 发明内容 0005 本发明实施例提供一种快速分合的支柱式断路器， 旨在解决现有支柱式断路器开 合切换速度较慢， 不够灵敏的问题。 0006 本发明实施例是这样实现的， 一种快速分合的支柱式断路器， 其特征在于， 包括箱 体、 固封极柱、 弹簧操作机构、 合分闸结构、 接线盒、 辅助开关和连杆机构， 其中， 箱体为长方 体结构； 0007 箱体外侧设置有储能手柄， 所述储能手柄连接有储能轴； 0008 箱体顶面等距固定连接三个所述固封极柱， 所述固封极柱设置有灭弧室， 所述灭 弧室内设置有静触头、 动触头和绝缘拉杆， 所述静触头与所述动触。

13、头接触连接， 动触头与绝 缘拉杆固定连接； 0009 箱体内部安装弹簧操作机构和辅助开关， 弹簧操作机构和辅助开关设置于箱体内 部， 弹簧操作机构设置有拐臂、 分闸半轴、 合闸半轴、 手动合分轴、 主轴、 合闸弹簧、 行程开关 和脱扣器， 拐臂铰接于箱体内部， 拐臂包括分闸拐臂和合闸拐臂， 分闸拐臂扣接所述分闸半 轴， 所述合闸拐臂扣接所述合闸半轴， 所述分闸半轴和合闸半轴与手动合分轴转动连接， 所 述主轴与手动合分轴通过齿轮啮合连接， 手动合分轴固定连接储能轴， 主轴与手动合分轴 转动方向一致， 合闸弹簧铰接于箱体内部， 所述行程开关转动连接于箱体内部， 所述脱扣器 包括过流脱扣器， 所述过。

14、流脱扣器外设置线圈， 连接电路、 且连接分闸半轴； 0010 箱体一侧面连接外筒， 外筒内设置合分闸结构， 合分闸结构包括合闸线圈、 分闸线 圈、 动铁芯、 磁铁组件和顶杆， 合闸线圈和所述分闸线圈设置于外筒顶部， 合闸线圈还设置 有隔磁盘， 隔磁盘设置于合闸线圈和分闸线圈中间位置， 所述分闸线圈下方设置有分闸挡 板， 分闸挡板连接磁铁组件， 磁铁组件的另一端连接合闸线圈设置的合闸挡板， 所述磁铁组 说明书 1/4 页 4 CN 110600339 A 4 件中间活动连接所述动铁芯， 所述动铁芯连接所述顶杆， 顶杆铰接所述连杆机构的转动板； 0011 箱体一端面固定连接所述接线盒。 0012 。

15、更进一步地， 箱体底面直角位置设置有四个底座。 0013 更进一步地， 箱体一侧面固定连接有铜套、 指针、 分合标牌和内部设置有电机， 所 述铜套与所述箱体固定连接， 所述铜套与所述指针转动连接， 所述指针往返转动角度为 60 ， 长方形结构的所述分合标牌固定于所述箱体一侧面、 且位于所述指针正上方， 所述电 机主轴为齿轮轴， 啮合于主轴。 0014 更进一步地， 储能手柄还设置有分闸标牌， 所述分闸标牌为长方体形结构、 且固定 于所述储能手柄上， 所述储能手柄为一端带圆环的长板状结构。 0015 更进一步地， 拐臂还包括输出拐臂， 所述输出拐臂通过凸轮啮合所述主轴。 0016 更进一步地， 。

16、脱扣器包括分闸脱扣器和合闸脱扣器， 所述分闸脱扣器连接分闸半 轴， 所述合闸脱扣器连接合闸半轴。 0017 更进一步地， 合闸线圈、 隔磁盘、 合闸挡板、 分闸线圈、 分闸挡板、 动铁芯和磁铁组 件为同心圆结构设置， 所述合闸线圈和分闸线圈通电产生不同的磁场， 所述磁场与隔磁盘 相斥， 动铁芯与磁铁组件相吸。 0018 更进一步地， 隔磁盘与顶杆固定连接。 0019 更进一步地， 连杆机构还包括有连杆， 连杆一端连接转动板， 连杆另一端连接主 轴。 0020 与相关技术相比较， 本发明提供的一种快速分合的支柱式断路器具有如下有益效 果： 0021 该快速分合的支柱式断路器， 通过设置合闸线圈、。

17、 分闸线圈、 隔磁盘、 动铁芯、 顶 杆、 磁铁组件、 静触头和动触头等， 实现当手动逆时针旋转储能手柄或者当合闸线圈通过直 流电时， 合闸线圈产生磁场和隔磁盘形成强大的斥力， 推动隔磁盘带动动铁芯、 顶杆向合闸 挡板运动， 在磁铁组件的作用下， 动铁芯保持在合闸挡板端， 顶杆推动转动板向上转动， 通 过齿轮啮合， 转动板带动主轴转动， 合闸弹簧伸长， 绝缘拉杆向上移动， 主轴与合闸拐臂和 合闸半轴扣接， 行程开关切换， 电机断电， 动触头与静触头闭合， 完成断路器合闸， 同理， 当 手动顺时针旋转储能手柄或者当分闸线圈通过直流电时， 分闸线圈产生磁场与隔磁盘产生 强大的斥力， 推动隔磁盘带动。

18、动铁芯、 顶杆向分闸挡板端运动， 在磁铁组件的作用下， 动铁 芯保持在分闸挡板端， 顶杆带动转动板向下移动， 绝缘拉杆向下移动， 动触头与静触头分 开， 实现断路器分闸， 采用快速分合永磁操作机构， 将具有快速动作的特征， 当过流脱扣器 的线圈通过的电流值达到5A时， 过流脱扣器带动分闸半轴运动， 使分闸半轴与分闸拐臂解 扣， 断路器分闸， 实现快速故障保护具有快速分合、 快速故障保护功能。 附图说明 0022 图1是本发明实施例提供的一种快速分合的支柱式断路器最佳实施例结构示意 图； 0023 图2是本发明实施例提供的一种快速分合的支柱式断路器的合闸状态下结构示意 图； 0024 图3是本发。

19、明实施例提供的一种快速分合的支柱式断路器的弹簧操作机构传动示 说明书 2/4 页 5 CN 110600339 A 5 意图； 0025 图4是本发明实施例提供的一种快速分合的支柱式断路器的弹簧操作机构主视 图； 0026 图5是本发明实施例提供的一种快速分合的支柱式断路器的弹簧操作机构后视 图。 0027 图中： 1-箱体、 2-固封极柱、 3-弹簧操作机构、 4-合分闸结构、 5-接线盒、 6-辅助开 关、 7-连杆机构、 11-铜套、 12-指针、 13-分合标牌、 14-储能手柄、 15-储能轴、 16-电机、 21-静 触头、 22-动触头、 23-绝缘拉杆、 31-拐臂、 311-。

20、输出拐臂、 312-分闸拐臂、 313-合闸拐臂、 32- 分闸半轴、 33-合闸半轴、 34-手动合分轴、 35-主轴、 36-合闸弹簧、 37-行程开关、 38-脱扣器、 381-分闸脱扣器、 382-合闸脱扣器、 383-过流脱扣器、 41-合闸线圈、 42-隔磁盘、 43-合闸挡 板、 431-分闸挡板、 44-分闸线圈、 45-动铁芯、 46-磁铁组件、 47-顶杆、 71-转动板、 72-连杆。 具体实施方式 0028 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 。

21、并 不用于限定本发明。 0029 请参阅图1-2， 本发明提供的一种快速分合的支柱式断路器， 包括箱体1、 固封极柱 2、 弹簧操作机构3、 合分闸结构4、 接线盒5、 辅助开关6和连杆机构7， 箱体1顶面等距固定连 接三个固封极柱2， 箱体1内部安装弹簧操作机构3和辅助开关6， 弹簧操作机构3和辅助开关 6设置于箱体1内部， 箱体1一侧面连接外筒， 箱体1侧面和外筒内设置合分闸结构4， 箱体1一 端面固定连接接线盒5。 0030 具体实施过程中， 如图1所示， 箱体1为长方体结构， 箱体1底面直角位置设置有四 个底座， 方便固定， 箱体1顶面等距固定连接三个固封极柱2， 箱体1内部安装弹簧操。

22、作机构3 和辅助开关6， 箱体1一端面固定连接接线盒5， 通过接线盒5连接外部各级线路， 箱体1侧面 设置合分闸结构4， 箱体1一侧面固定连接有铜套11、 指针12、 分合标牌13， 铜套11与箱体1固 定连接， 铜套11与指针12转动连接， 指针12往返转动角度为60 ， 长方形结构的分合标牌13 固定于箱体1一侧面、 且位于指针12正上方， 连杆机构7还包括有连杆72， 连杆72连接分闸轴 31、 转动板71和指针12(图中未展示)， 合闸分闸转化时， 转动板71移动带动连杆72转动， 连 杆72带动指针12转动， 准确显示分闸和合闸状态， 方便查看。 0031 如图2所示， 箱体1顶面等。

23、距固定连接三个固封极柱2， 固封极柱2设置有灭弧室， 灭 弧室内设置有静触头21、 动触头22和绝缘拉杆23， 静触头21与动触头22接触连接， 动触头22 与绝缘拉杆23固定连接， 动触头22与静触头21接触为合闸状态， 动触头22与静触头21分离 为分闸状态， 箱体1一侧面连接外筒， 外筒内设置合分闸结构4， 合分闸结构4包括合闸线圈 41、 分闸线圈44、 动铁芯45、 磁铁组件46、 顶杆47和转动板71， 合闸线圈41和分闸线圈44设置 于外筒顶部， 合闸线圈41还设置有隔磁盘42， 隔磁盘42设置于合闸线圈41和分闸线圈44中 间位置， 分闸线圈44下方设置有分闸挡板431， 分闸。

24、挡板431连接磁铁组件46， 磁铁组件46的 另一端连接合闸线圈41设置的合闸挡板43， 磁铁组件46中间活动连接动铁芯45， 动铁芯45 连接顶杆47， 顶杆47铰接转动板71， 合闸线圈41、 隔磁盘42、 合闸挡板43、 分闸线圈44、 分闸 挡板431、 动铁芯45和磁铁组件46为同心圆结构设置， 合闸线圈41和分闸线圈44通电产生不 说明书 3/4 页 6 CN 110600339 A 6 同的磁场， 磁场与隔磁盘42相斥， 隔磁盘42与顶杆47固定连接， 合闸线圈41产生的磁场与隔 磁盘42相斥， 隔磁盘42受到向下的斥力， 隔磁盘42带动顶杆47向下移动， 分闸线圈44产生的 磁。

25、场与隔磁盘42相斥， 隔磁盘42受到向上的斥力， 隔磁盘42带动顶杆47向上移动， 动铁芯45 与磁铁组件相吸。 0032 如图3-5所示， 弹簧操作机构3和辅助开关6在箱体1内部通过连杆机构7相连接， 弹 簧操作机构3设置有拐臂31、 分闸半轴32、 合闸半轴33、 手动合分轴34、 主轴35、 合闸弹簧36、 行程开关37和脱扣器38， 拐臂31铰接于箱体1内部， 拐臂31包括输出拐臂311、 分闸拐臂312 和合闸拐臂313， 输出拐臂311通过凸轮啮合主轴35， 分闸拐臂312扣接分闸半轴32， 合闸拐 臂313扣接合闸半轴33， 分闸半轴32和合闸半轴33与手动合分轴34转动连接， 。

26、主轴35与手动 合分轴34通过齿轮啮合连接， 手动合分轴34固定连接储能轴15， 主轴35与手动合分轴34转 动方向一致， 合闸弹簧36铰接于箱体1内部， 行程开关37转动连接于箱体1内部， 脱扣器38包 括分闸脱扣器381、 合闸脱扣器382和过流脱扣器383， 分闸脱扣器381连接分闸半轴32， 合闸 脱扣器382连接合闸半轴33， 过流脱扣器383外设置线圈， 连接电路、 且连接分闸半轴32。 0033 断路器处于合闸状态下， 过流脱扣器383的线圈通过的电流值达到5A时， 过流脱扣 器383带动分闸半轴32运动， 使分闸半轴32与分闸拐臂312解扣， 断路器分闸， 实现快速故障 保护。。

27、 0034 本发明提供的一种快速分合的支柱式断路器工作原理： 0035 使用时， 当手动逆时针旋转储能手柄14或者当合闸线圈41通过直流电时， 合闸线 圈41产生磁场和隔磁盘42形成强大的斥力， 推动隔磁盘42带动动铁芯45、 顶杆47向合闸挡 板43运动， 在磁铁组件46的作用下， 动铁芯45保持在合闸挡板43端， 顶杆47推动转动板71向 上转动， 通过齿轮啮合， 转动板71带动主轴35转动， 合闸弹簧36伸长， 绝缘拉杆23向上移动， 主轴35与合闸拐臂313和合闸半轴33扣接， 行程开关37切换， 电机16断电， 动触头22与静触 头21闭合， 完成断路器合闸， 同理， 当手动顺时针旋。

28、转储能手柄14或者当分闸线圈44通过直 流电时， 分闸线圈44产生磁场与隔磁盘42产生强大的斥力， 推动隔磁盘42带动动铁芯45、 顶 杆47向分闸挡板431端运动， 在磁铁组件46的作用下， 动铁芯45保持在分闸挡板431端， 顶杆 47带动转动板71向下移动， 绝缘拉杆23向下移动， 动触头22与静触头21分开， 实现断路器分 闸， 采用快速分合永磁操作机构， 将具有快速动作的特征， 具有快速分合、 快速故障保护功 能， 过流脱扣器383的线圈通过的电流值达到5A时， 过流脱扣器383带动分闸半轴32运动， 使 分闸半轴32与分闸拐臂312解扣， 断路器分闸， 实现快速故障保护。 0036 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 4/4 页 7 CN 110600339 A 7 图1 说明书附图 1/4 页 8 CN 110600339 A 8 图2 说明书附图 2/4 页 9 CN 110600339 A 9 图3 说明书附图 3/4 页 10 CN 110600339 A 10 图4 图5 说明书附图 4/4 页 11 CN 110600339 A 11 。