CN204792595U - 一种永磁真空断路器开关 - Google Patents

Abstract

一种永磁真空断路器开关，其包括：永磁操动机构，真空固封极柱，主轴和开关框架体；其中，当真空断路器控制器给合闸电磁线圈通电时，动铁芯顶杆组件在磁场吸引力的作用下与合闸铁芯吸合，同时动铁芯顶杆组件与永磁体产生磁场作用，动铁芯顶杆组件动作向合闸端伸出，通过输出过渡拐臂组件带动主轴旋转运动，主轴的拉杆拐臂拉动绝缘拉杆向上联动，实现合闸状态，分闸反之。本实用新型的一种永磁真空断路器开关，其固封极柱外壳体和真空灭弧室为绝缘介质，达到双重绝缘灭弧效果；取消现有机械式的操作机构，减少了传动件的数量；通过手动操作凸轮机构，或利用永磁机构真空断路器控制器控制分、合闸。

Description

一种永磁真空断路器开关

技术领域

本实用新型涉及中压环网柜的断路器技术领域，尤其涉及一种永磁真空断路器开关。

背景技术

目前，公知的中压环网柜中大多数采用的是弹簧操动机构。操动机构是中压环网柜中关键核心部件之一，然而弹簧操动机构存在以下缺点：合闸是依赖电动机或人力操作使合闸弹簧拉伸储能后利用锁扣机械装置实现，完全依靠机构传动，零部件总数多，传动机构较为复杂，制造工艺要求较高，滑动磨擦面多，这些零部件的磨损、锈蚀、以及润滑剂的流失、固化等都会导致弹簧操动机构操作失误引起不可预估的后果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种永磁真空断路器开关，其解决了目前环网柜中断路器结构复杂，机械动作过多导致的机械磨损，以及误操作的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型所提出的技术方案为：

本实用新型的一种永磁真空断路器开关，其特征在于，包括：永磁操动机构，真空固封极柱，主轴和开关框架体；

所述永磁操动机构包：括上盖板、下盖板、硅钢片组件、动铁芯顶杆组件、合闸电磁线圈、分闸电磁线圈、合闸静铁芯、分闸静铁芯、永磁体和真空断路器控制器；所述硅钢片组件由多片E型状硅钢片叠加开口对称放置组成，所述上盖板和下盖板分别位于硅钢片组件的上下两面，所述动铁芯顶杆组件的两端部分别位于合闸电磁线圈和分闸电磁线圈内，所述合闸静铁芯和分闸静铁芯一端插装于动铁芯顶杆组件内，另外一端伸出硅钢片组件，所述永磁体环抱于动铁芯顶杆组件；

所述真空固封极柱包括：一体式主壳腔体、真空灭弧室、上进出线触头座、下进出线触头座、软连接铜导体、绝缘拉杆和触头压力弹簧；所述主壳腔体、真空灭弧室、上进出线触头座、下进出线触头座浇注成一体成型，所述真空灭弧室的静端导电面与上进出线触头座内侧紧固连接，动端导电面和下进出线触头座内侧通过所述软连接铜导体连接，所述绝缘拉杆上设有触头压力弹簧，并且绝缘拉杆上端与真空灭弧室的动端导电杆连接，下端通过所述主轴和永磁操动机构相连接；

所述主轴包括：钢轴、拉杆拐臂、驱动拐臂、分闸拐臂、辅助开关拐臂、手动装置及限位钢套筒；主轴的两端与开关框架体同心安装，所述开关框架体的前面外露轴部分设有所述手动装置，所述驱动拐臂与永磁操动机构输出端连接，所述拉杆拐臂与所述真空固封极柱的绝缘拉杆连接，所述拉杆拐臂、驱动拐臂、分闸拐臂、辅助开关拐臂之间设有准确定位装配的限位钢套筒；

其中，当真空断路器控制器给合闸电磁线圈通电时，动铁芯顶杆组件在磁场吸引力的作用下与合闸铁芯吸合，同时动铁芯顶杆组件与永磁体产生磁场作用，动铁芯顶杆组件动作向合闸端伸出，通过输出过渡拐臂组件带动主轴旋转运动，主轴的拉杆拐臂与拉动绝缘拉杆向上联动，实现合闸状态；当真空断路器控制器给分闸电磁线圈通电，动铁芯顶杆组件在磁场吸引力的作用下与分闸铁芯吸合，同时动铁芯顶杆组件与永磁体产生磁场作用，使动铁芯顶杆组件外顶杆动作向分闸端伸出，通过输出过渡拐臂组件带动主轴旋转，主轴拉动绝缘拉杆向下联动，实现分闸状态。

其中，所述主轴上设有三组拉杆拐臂，每组拉杆拐臂由两片拉杆拐臂组成，分别与三相真空固封极柱的绝缘拉杆相连接，并且同轴设有驱动拐臂、分闸拐臂、辅助开关拐臂、手动装置，同步控制开关通断。

其中，所述的钢轴为六齿梅花型钢轴。

其中，所述主轴的驱动拐臂通过双头万向节螺杆与永磁操动机构的动铁芯合闸端顶杆的过渡拐臂的从动臂相连，过渡拐臂的驱动臂直接与动铁芯合闸端顶杆缓冲式螺接头连接，当永磁操动机构动铁芯顶杆组件上下运动时，带动过渡拐臂以过渡拐臂轴为圆心旋转，同时通过双头万向节螺杆推或拉动主轴的驱动拐臂，以其轴心旋转，从而使拉杆拐臂拉动绝缘拉杆上、下运动。

其中，所述主轴的一端设有分闸拐臂，所述分闸拐臂上固定有分合指示板，分闸拐臂尾部设有凸轮机构，当扳动凸轮机构时，通过分闸拐臂使主轴旋转和指示板移动。

其中，所述的真空固封极柱主壳腔体采用环氧树脂材料制成。

其中，所述的真空固封极柱内壁及外部下接导电排部设有增加爬电距离的皱褶。

本实用新型的一种永磁真空断路器开关，其固封极柱外壳体和真空灭弧室为绝缘介质，达到双重绝缘灭弧效果；取消现有机械式的操作机构，采用永磁操动机构，通过永磁机构真空断路器控制器永控制永磁操动机构运动，减少了传动件的数量；通过手动操作凸轮机构，或利用永磁机构真空断路器控制器控制分、合闸电磁线圈断电、通电，可分别对真空灭弧室内触头进行拉开和闭合，即实现电开关的分合闸。

附图说明

图1为本实用新型一种永磁真空断路器开关的整体立体结构示意图。

图2为本实用新型一种永磁真空断路器开关去掉开关框架体部分的机构示意图。

图3为本实用新型一种永磁真空断路器开关的永磁操动机构部分结构示意图。

图4为本实用新型一种永磁真空断路器开关的永磁操动机构剖视图。

图5为本实用新型一种永磁真空断路器开关的真空固封极柱部分结构示意图。

图6为本实用新型一种永磁真空断路器开关的主轴部分结构示意图。

具体实施方式

以下参考图，对本实用新型予以进一步地详尽阐述。

请参阅图1，本实用新型的一种永磁真空断路器开关1包括：永磁操动机构100，真空固封极柱200，主轴300和开关框架体400。

请参阅附图3和4所示，永磁操动机构100包括上盖板4、下盖板2、硅钢片组件3、动铁芯顶杆组件8、合闸电磁线圈5、分闸电磁线圈6、合闸静铁芯7、分闸静铁芯10、永磁体9和用于控制的永磁机构真空断路器控制器11。动铁芯顶杆组件8贯穿永磁操动机构100。硅钢片组件3由多片E型状硅钢片叠加开口对称放置组成。组装时通过上盖板2、下盖板4，硅钢片组件3以动铁芯顶杆组件8为中心，将合闸电磁线圈5、分闸电磁线圈6、合闸静铁芯7、分闸静铁芯10和永磁体9合理的设为一体。即合闸电磁线圈5和分闸电磁线圈6分别位于永磁体9的两侧，并且各自环套于合闸静铁芯7、动铁芯顶杆组件8以及分闸静铁芯10和动铁芯顶杆组件8。其中，合闸静铁芯7和分闸静铁芯10的端部分别左右相对插装于动铁芯顶杆组件8内。

当合闸电磁线圈5通电，动铁芯顶杆组件8在磁场吸引力的作用下与合闸静铁芯7吸合，动铁芯顶杆组件8往合闸静铁芯7方向伸出，同时动铁芯顶杆组件8与永磁体9产生磁力，加强了保持力。

当分闸电磁线圈6通电，动铁芯顶杆组件8在磁场吸引力的作用下与分闸静铁芯10吸合，动铁芯顶杆组件8往分闸静铁芯10方向伸出，同时动铁芯顶杆组件8与永磁体9产生磁力，加强了保持力。

请参阅图1和图5所示，真空固封极柱200包括一体式主壳腔体12、真空灭弧室15、上进出线触头座16、下进出线触头座14、软连接铜导体13、绝缘拉杆18和触头压力弹簧17。主壳腔体12采用绝缘和机械性能优良的环氧树脂材料，并将真空灭弧室15、上进出线触头座16、下进出线触头座14浇注一体成型。真空灭弧室15的静端导电面205与上进出线触头座16内侧204之间采用螺钉的方式进行紧固连接，动端导电面206和下进出线触头座14内侧201用软连接铜导体13连接。真空固封极柱200通过上、下进出线触头座16、14外则裸露导电面203、202与开关柜的一次导电母线连接。绝缘拉杆18设有触头压力弹簧17，同时利用绝缘拉杆18上端207与真空灭弧室15动端导电杆206连接，下端208通过主轴300和永磁操作机构100相连接，从而实现电开关1的分合闸动作。

进一步的，真空固封极柱200内壁及外部下接导电排部设有增加爬电距离的皱褶209，皱褶209可增加爬电距离，减少电弧的产生。

请参阅图2、图4和图6，主轴300包括钢轴21、拉杆拐臂19、驱动拐臂20、分闸拐臂24、辅助开关拐臂22、手动装置23及限位钢套筒25。主轴300的两端301、302分别是通过轴承26及轴承套27与开关框架体400前后板401、402同心安装，并在前板401面外露轴部分设有手动装置23。一端302的驱动拐臂20与永磁操动机构100动铁芯合闸端101设有的输出过渡拐臂组件30连接，拉杆拐臂19分别与真空固封极柱200的绝缘拉杆18下端208相连接，各拐臂19、20、22、24之间设有限位钢套筒25进行准确定位装配。采用六齿梅花型钢轴减少装配间隙和传统焊接角度的误差。

如图2、图6所示，主轴300的驱动拐臂20通过双头万向节螺杆28，与永磁操动机构100动铁芯合闸端101动铁芯顶杆组件8设有过渡拐臂组件30的从动臂102相连，过渡拐臂组件30的驱动臂103直接与动铁芯合闸端101、动铁芯顶杆组件8、缓冲式螺接头29连接。当永磁操动机构100动铁芯顶杆8上下运动时，带动过渡拐臂组件30以过渡拐臂轴104为圆心做旋转动作，同时通过双头万向节螺杆28推或拉动主轴的驱动拐臂20，同样主轴300也以其钢轴21为轴心做旋转动作，这样拉杆拐臂19就会带动绝缘拉杆18上下运动，实现永磁真空断路器开关1分、合闸动作。

请参阅图2、图6所示，主轴300的一端301设有分闸拐臂24，分闸拐臂24上固定有分合指示板31，分闸拐臂24尾部403设有凸轮机构32，当扳动凸轮机构32时，通过分闸拐臂24传递主轴300旋转和分合指示板31位移。实现开关1正装式安装手动紧急分闸操作要求。在断电或电信号比较弱时，或者在紧急情况下，在开关的正面扳动凸轮机构32，通过分闸拐臂传递主轴轴旋转和分合指示板位移，因此间接地控制永磁真空断路器开关的分闸，同时实现了开关1的正装式安装操作要求。

请参阅图1、图4所示，永磁真空断路器开关1的左侧前部404设有手动分闸操作装置105，它105是与永磁操动机构100的动铁芯分闸端106顶杆设有凸轮机构107，后部404设有分合指示板106。与动铁芯顶杆8直接相连接，当操作手动分闸操作装置105时，凸轮机构107驱动顶杆8并带动分合指示板106沿开关水平运动。实现开关1的侧装式安装手动紧急分闸操作要求。

请参阅图1、图2、图6，主轴300的一端301设有手动装置23。因主轴300与手动装置23为同轴21组装而成，由上述得知主轴300分闸拐臂24上固定有分合指示板31。当旋转扳动手动装置23会直接联动主轴300旋转和分合指示板31位移。实现开关1手动紧急分、合闸操作要求。

请参阅图1、图2、图5，通过永磁机构真空断路器控制器11给合闸电磁线圈5通电时，动铁芯顶杆组件8在磁场吸引力的作用下与合闸铁芯吸合7，同时动铁芯顶杆组件8与永磁体9产生磁场作用，动铁芯顶杆组件8外顶杆动作向合闸端101伸出，顶杆8通过输出过渡拐臂组件30带动主轴300旋转运动，主轴300的拉杆拐臂19与拉动绝缘拉杆18向上联动，永磁真空断路器开关1处于合闸状态；永磁机构真空断路器控制器11给分闸电磁线圈通电6，铁芯顶杆组件8在磁场吸引力的作用下与分闸铁芯吸合10，同时动铁芯顶杆组件8与永磁体产生磁场作用，动铁芯顶杆组件8外顶杆动作向分闸端伸出106，顶杆8通过输出过渡拐臂组件30带动主轴300旋转运动，主轴300的拉杆拐臂19拉动绝缘拉杆18向下联动，永磁真空断路器开关1处于分闸状态。

请再次参阅附图1，开关框架体400包裹于永磁操动机构100，开关框架体400对永磁操动机构100，真空固封极柱200和主轴300起到支撑和保护作用。

真空固封极柱200与开关柜的一次导电母线连接，同时利用绝缘拉杆18上端207与真空灭弧室15动端导电杆206连接，下端208通过主轴300和永磁操作机构100相连接，使真空灭弧室15内触头分离、闭合从而实现电开关1的分合闸动作。

上述内容，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种永磁真空断路器开关，其特征在于，包括：永磁操动机构，真空固封极柱，主轴和开关框架体；

所述永磁操动机构包：括上盖板、下盖板、硅钢片组件、动铁芯顶杆组件、合闸电磁线圈、分闸电磁线圈、合闸静铁芯、分闸静铁芯、永磁体和真空断路器控制器；所述硅钢片组件由多片E型状硅钢片叠加开口对称放置组成，所述上盖板和下盖板分别位于硅钢片组件的上下两面，所述动铁芯顶杆组件的两端部分别位于合闸电磁线圈和分闸电磁线圈内，所述合闸静铁芯和分闸静铁芯一端插装于动铁芯顶杆组件内，另外一端伸出硅钢片组件，所述永磁体环抱于动铁芯顶杆组件；

所述真空固封极柱包括：一体式主壳腔体、真空灭弧室、上进出线触头座、下进出线触头座、软连接铜导体、绝缘拉杆和触头压力弹簧；所述主壳腔体、真空灭弧室、上进出线触头座、下进出线触头座浇注一体成型，所述真空灭弧室的静端导电面与上进出线触头座内侧紧固连接，动端导电面和下进出线触头座内侧通过所述软连接铜导体连接，所述绝缘拉杆上设有触头压力弹簧，并且绝缘拉杆上端与真空灭弧室的动端导电杆连接，下端通过所述主轴和永磁操动机构相连接；

所述主轴包括：钢轴、拉杆拐臂、驱动拐臂、分闸拐臂、辅助开关拐臂、手动装置及限位钢套筒；主轴的两端与开关框架体同心安装，所述开关框架体的前面外露轴部分设有所述手动装置，所述驱动拐臂与永磁操动机构输出端连接，所述拉杆拐臂与所述真空固封极柱的绝缘拉杆连接，所述拉杆拐臂、驱动拐臂、分闸拐臂、辅助开关拐臂之间设有准确定位装配的限位钢套筒；

其中，当真空断路器控制器给合闸电磁线圈通电时，动铁芯顶杆组件在磁场吸引力的作用下与合闸铁芯吸合，同时动铁芯顶杆组件与永磁体产生磁场作用，动铁芯顶杆组件动作向合闸端伸出，通过输出过渡拐臂组件带动主轴旋转运动，主轴的拉杆拐臂与拉动绝缘拉杆向上联动，实现合闸状态；当真空断路器控制器给分闸电磁线圈通电，动铁芯顶杆组件在磁场吸引力的作用下与分闸铁芯吸合，同时动铁芯顶杆组件与永磁体产生磁场作用，使动铁芯顶杆组件外顶杆动作向分闸端伸出，通过输出过渡拐臂组件带动主轴旋转，主轴拉动绝缘拉杆向下联动，实现分闸状态。

2.如权利要求1所述的一种永磁真空断路器开关，其特征在于所述主轴上设有三组拉杆拐臂，每组拉杆拐臂由两片拉杆拐臂组成，分别与三相真空固封极柱的绝缘拉杆相连接，并且同轴设有驱动拐臂、分闸拐臂、辅助开关拐臂、手动装置，同步控制开关通断。

3.如权利要求1所述的一种永磁真空断路器开关，其特征在于，所述的钢轴为六齿梅花型钢轴。

4.如权利要求1所述的一种永磁真空断路器开关，其特征在于，所述主轴的驱动拐臂通过双头万向节螺杆与永磁操动机构的动铁芯合闸端顶杆的过渡拐臂的从动臂相连，过渡拐臂的驱动臂直接与动铁芯合闸端顶杆缓冲式螺接头连接，当永磁操动机构动铁芯顶杆组件上下运动时，带动过渡拐臂以过渡拐臂轴为圆心旋转，同时通过双头万向节螺杆推或拉动主轴的驱动拐臂，以其轴心旋转，从而使拉杆拐臂拉动绝缘拉杆上、下运动。

5.如权利要求1所述的一种永磁真空断路器开关，其特征在于，所述主轴的一端设有分闸拐臂，所述分闸拐臂上固定有分合指示板，分闸拐臂尾部设有凸轮机构，当扳动凸轮机构时，通过分闸拐臂使主轴旋转和指示板移动。

6.如权利要求1所述的一种永磁真空断路器开关，其特征在于，所述的真空固封极柱主壳腔体采用环氧树脂材料制成。

7.如权利要求1所述的一种永磁真空断路器开关，其特征在于，所述的真空固封极柱内壁及外部下接导电排部设有增加爬电距离的皱褶。