CN220543798U - 操动机构及组合式断路器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了操动机构及组合式断路器，属于电力设备技术领域，操动机构包括第一联锁机构，第一联锁机构包括驱动机构、选择机构、第一传动机构、第二传动机构，驱动机构适于带动选择机构活动，第一传动机构、第二传动机构分散设置在选择机构的活动路径上，选择机构能够先后带动第一传动机构、第二传动机构活动，第一传动机构与隔离开关的隔离轴连接，第二传动机构与接地开关的接地轴连接。具有结构简单可靠、固化合分闸操作顺序使得隔离开关与接地开关联锁、减少安全隐患的优点。

Description

操动机构及组合式断路器

技术领域

本申请涉及电力设备技术领域，具体涉及操动机构及组合式断路器。

背景技术

依据GB 1985-2004《高压交流隔离开关和接地开关》及DL/T486-2000《交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件》的要求，隔离开关和配用的接地开关之间应加装联锁装置。联锁装置的作用在于限制隔离开关和接地开关的分、合闸动作，从而达到国标中规定的隔离开关合闸时接地开关不能合闸，而接地开关合闸时隔离开关不能合闸的要求。

在旧有的高压开关设备中，隔离开关与接地开关分别设有独立的操动机构，两者的合分闸操作顺序没有被直接引入、固化到统一的操动机构中，分、合闸动作时依靠操作人员把控，操作人员易误判、误操作，存在较大的安全隐患。

因此，需要设计一种新的操动机构，实现隔离开关与接地开关的联锁功能。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种操动机构，实现结构简单可靠、固化合分闸操作顺序使得隔离开关与接地开关联锁、减少安全隐患。

本申请的另一个目的在于提供应用上述操动机构的组合式断路器。

为达到本申请的目的之一，本申请采用的技术方案为：一种操动机构，其包括第一联锁机构，所述第一联锁机构包括驱动机构、选择机构、第一传动机构、第二传动机构，所述驱动机构适于带动所述选择机构活动，所述第一传动机构、所述第二传动机构分散设置在所述选择机构的活动路径上，所述选择机构能够先后带动所述第一传动机构、所述第二传动机构活动，所述第一传动机构与隔离开关的隔离轴连接，所述第二传动机构与接地开关的接地轴连接。

作为一种优选，所述选择机构包括第一齿轮，所述第一传动机构包括第二齿轮，所述第二传动机构包括第三齿轮，所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮设置在同一平面上，所述第一齿轮的外周局部设有轮齿。

作为一种优选，所述第二齿轮和/或所述隔离轴上设有第一触发件，对应的，所述操动机构包括设置在所述第一触发件两侧的第一开关，所述第三齿轮和/或所述接地轴上设有第二触发件，对应的，所述操动机构包括设置在所述第二触发件两侧的第二开关，所述第一开关、所述第二开关均与所述驱动机构通信连接。

作为一种优选，所述驱动机构通过齿轮组与所述选择机构连接，所述驱动机构包括输出轴，所述齿轮组至少包括与所述输出轴同轴设置的第一传动齿轮、与所述选择机构同轴设置的第二传动齿轮，所述第一传动齿轮带动所述第二传动齿轮转动。

作为一种优选，所述齿轮组为减速齿轮组，所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮间设有一减速齿轮，所述减速齿轮分别与所述第一传动齿轮、所述第二传动齿轮啮合，并且所述减速齿轮的齿数大于所述第一传动齿轮的齿数，小于等于所述第二传动齿轮的齿数。

作为一种优选，所述驱动机构包括电机。

作为一种优选，所述隔离轴上设有第一操作盘，所述接地轴上设有第二操作盘，所述第一操作盘与所述第二操作盘通过形状配合形成第二联锁机构。

作为一种优选，所述第一操作盘包括第一凹部与第一凸部，所述第二操作盘包括第二凹部与第二凸部，所述接地开关与所述隔离开关均处于分闸状态时，所述第一凹部与所述第二凹部相对设置，以为所述第一凸部或所述第二凸部提供避让，所述隔离开关、所述接地开关同时合闸的过程中，所述第一凸部与所述第二凸部相互靠近并发生抵触。

作为一种优选，还包括两块固定板，两块所述固定板间隔设置并通过支撑杆连接，两块所述固定板之间形成安装腔，第一传动机构、选择机构、第二传动机构设置在所述安装腔内并自上向下布置，驱动机构设置在所述第一传动机构的一侧，所述驱动机构、隔离轴、接地轴的两端分别与两块所述固定板连接。

为达到本申请的另一目的，本申请采用的技术方案为：组合式断路器，其应用上述的操动机构。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：(1)将隔离开关和接地开关的操动机构集成于一体，用一个驱动机构通过选择机构先后带动隔离开关与接地开关进行合/分闸动作，实现隔离开关和接地开关按步进行合/分闸，符合相关要求，解决了操作失误带来的安全隐患。(2)相比现有的操动机构，本申请的操动机构零部件较少，结构简单可靠；(3)驱动机构能够使用永磁电机，实现电动操控，便于应用在需要远方操作的场合。

附图说明

图1为隔离分闸接地分闸时操动机构第一角度的立体结构示意图；

图2为图1所示状态下操动机构第二角度的立体结构示意图；

图3为图1所示状态下操动机构的侧面结构示意图；

图4为图3中A-A方向的剖面结构示意图；

图5为隔离分闸接地合闸时操动机构的剖面结构示意图；

图6为图5所示状态下操动机构正面的结构示意图；

图7为隔离合闸时，接地开关的运动示意图；

图中：10、驱动机构；11、输出轴；20、选择机构；21、第一齿轮；30、第一传动机构；31、第二齿轮；40、第二传动机构；41、第三齿轮；51、固定板；52、支撑杆；5a、安装腔；61、隔离轴；62、第一触发件；63、第一操作盘；631、第一凸部；632、第一凹部；71、接地轴；72、第二触发件；73、第二操作盘；731、第二凸部；732、第二凹部；74、接地拐臂；81、第一开关；82、第二开关；90、齿轮组；91、第一传动齿轮；92、第二传动齿轮；93、减速齿轮。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

一种操动机构，如图1至图7所示，其包括第一联锁机构，第一联锁机构包括驱动机构10、选择机构20、第一传动机构30、第二传动机构40，驱动机构10适于带动选择机构20活动，第一传动机构30、第二传动机构40分散设置在选择机构20的活动路径上，选择机构20能够先后带动第一传动机构30、第二传动机构40活动，第一传动机构30与隔离开关的隔离轴61连接，第二传动机构40与接地开关的接地轴71连接。

新能源用组合式断路器，由真空断路器、隔离开关、接地开关组合而成，三者之间操作顺序要满足五防联锁功能。现有的新能源组合式断路器中断路器可远方电动操作，隔离开关及接地开关只能手动操作，无法实现远方电动操作。本申请驱动机构10能够使用电机，实现操动机构的电动操控，可实现隔离开关及接地开关的远方电动操作功能。进一步的，现有大多数组合式断路器中各个开关由多个操动机构独立控制，操动机构整体体积大，可靠性差，本申请将隔离开关和接地开关的操动机构集成于一体，用一个驱动机构10通过选择机构20先后带动隔离开关与接地开关进行合/分闸动作，实现隔离开关和接地开关按步进行合/分闸，符合相关要求，解决了操作失误带来的安全隐患，并且操动机构零部件较少，结构简单可靠。

具体的，本实施例中，选择机构20包括第一齿轮21，第一传动机构30包括第二齿轮31，第二传动机构40包括第三齿轮41，第一齿轮21、第二齿轮31、第三齿轮41设置在同一平面上，第一齿轮21的外周局部设有轮齿，以使第一齿轮21转动时先后带动第二齿轮31、第三齿轮41转动。

进一步的，如图1至图3所示，操动机构包括两块固定板51，两块固定板51间隔设置并通过支撑杆52连接，两块固定板51之间形成安装腔5a，第一传动机构30、选择机构20、第二传动机构40设置在安装腔5a内并自上向下布置，驱动机构10设置在第一传动机构30的一侧，驱动机构10、隔离轴61、接地轴71的两端分别与两块固定板51连接，结构简单紧凑。

在一些实施例中，驱动机构10包括电机，能够理解的是，电机输出轴11可以直接与选择机构20连接，也能通过齿轮组90、减速机等与选择机构20间接连接。

现有技术中，接地开关和隔离开关存在合/分闸未到位的情况，存在操作隐患，作为改进的，结合图4、图5所示，第二齿轮31和/或隔离轴61上设有第一触发件62，对应的，操动机构包括设置在第一触发件62两侧的第一开关81，第一开关81与驱动机构10通信连接，以使隔离开关合/分闸到位时，第一触发件62触发第一开关81，从而第一开关81切断电机的工作电源，操动机构停止运动。能够自动判断合/分闸到位，确保合/分闸到位后再控制驱动机构10断电，使得操动机构能够维持在当前的状态。

同理，第三齿轮41和/或接地轴71上设有第二触发件72，对应的，操动机构包括设置在第二触发件72两侧的第二开关82，第二开关82与驱动机构10通信连接，接地开关合/分闸到位时，第二触发件72触发第二开关82，从而第二开关82切断电机的工作电源，操动机构停止运动。

进一步的，第一开关81、第二开关82为微动式行程开关，第一触发件62、第二触发件72为L型弯板，L型弯板随隔离轴61或接地轴71转动，合/分闸到位时，L型弯板抵触对应的行程开关，从而使得驱动机构10，如电机断电。结构简单、使用方便、成本低。

作为补充的，考虑到操动机构的各零部件布局时，驱动机构10的输出轴11与选择机构20可能是不同轴的，驱动机构10通过齿轮组90与选择机构20连接，如图1、图6所示，驱动机构10包括输出轴11，齿轮组90至少包括与输出轴11同轴设置的第一传动齿轮91、与选择机构20同轴设置的第二传动齿轮92，第一传动齿轮91带动第二传动齿轮92转动。

在一些实施例中，齿轮组90为减速齿轮组，第一传动齿轮91与第二传动齿轮92间设有一减速齿轮93，减速齿轮93分别与第一传动齿轮91、第二传动齿轮92啮合，并且减速齿轮93的齿数大于第一传动齿轮91的齿数，小于等于第二传动齿轮92的齿数。齿轮组90能够实现转速减速的功能，并且结构简单，易装配。

为了进一步理解该操动机构的工作原理，对操动机构控制接地开关合闸的工作过程进行讲解，隔离开关与接地开关初始时如图1至图4处于分闸状态，此时电机得电，输出轴11转动，并通过齿轮组90带动第一齿轮21转动，第一齿轮21顺时针转动，带动第三齿轮41逆时针转动，使第三齿轮41从图4状态运动至图5状态，接地轴71带动接地拐臂74转动，合闸到位时，第二触发件72触发第二开关82，切断电机工作电源。由于第一齿轮21只有部分带齿，接地合闸过程中，隔离轴61上的第二齿轮31不转动，隔离开关处于分闸位置不动作。

基于图5，电机带动第一齿轮21逆时针旋转时，能够先后控制接地分闸、隔离合闸。通过一个电机正反转实现隔离开关、接地开关的电动联锁。

在一些实施例中，隔离轴61上设有第一操作盘63，接地轴71上设有第二操作盘73，第一操作盘63与第二操作盘73通过形状配合形成第二联锁机构。

能够理解的是，手动进行隔离开关与接地开关的合/分闸时，能够通过转动第一操作盘63、第二操作盘73实现。也就是说，第二联锁机构相当于手动联锁机构。

具体的，第一操作盘63包括第一凹部632与第一凸部631，第二操作盘73包括第二凹部732与第二凸部731，如图1-图4所示，接地开关与隔离开关均处于分闸状态时，第一凹部632与第二凹部732相对设置，以为第一凸部631或第二凸部731提供避让。

如图5、图6所示，隔离开关分闸，接地开关合闸时，第一凹部632为第二凸部731提供了避让空间，使得第二操作盘73得以从分闸位置转动至合闸位置，图7中则示意了隔离开关合闸，接地开关分闸时，第二凹部732为第一凸部631提供了避让空间，使得第一操作盘63得以从分闸位置转动至合闸位置。

如图7中虚线所示，隔离开关、接地开关同时合闸的过程中，第一凸部631与第二凸部731相互靠近并发生抵触，使得两个开关无法同时合闸。

进一步的，第一凸部631、第二凸部731均为弧形凸起，第一凹部632为弧形凹陷。

为了便于掌握当前合/分闸状态，本实施例中，第一操作盘63、第二操作盘73上设有对应的指示文字，并以相对右侧的文字指示当前合/分闸状态。

本申请还能提供一组合式断路器，其应用上述的操动机构。具有结构简单、隔离开关与接地开关联锁、能够远方操控的优点。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种操动机构，其特征在于：包括第一联锁机构，所述第一联锁机构包括驱动机构、选择机构、第一传动机构、第二传动机构，所述驱动机构适于带动所述选择机构活动，所述第一传动机构、所述第二传动机构分散设置在所述选择机构的活动路径上，所述选择机构能够先后带动所述第一传动机构、所述第二传动机构活动，所述第一传动机构与隔离开关的隔离轴连接，所述第二传动机构与接地开关的接地轴连接。

2.如权利要求1所述的操动机构，其特征在于：所述选择机构包括第一齿轮，所述第一传动机构包括第二齿轮，所述第二传动机构包括第三齿轮，所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮设置在同一平面上，所述第一齿轮的外周局部设有轮齿。

3.如权利要求2所述的操动机构，其特征在于：所述第二齿轮和/或所述隔离轴上设有第一触发件，对应的，所述操动机构包括设置在所述第一触发件两侧的第一开关，所述第三齿轮和/或所述接地轴上设有第二触发件，对应的，所述操动机构包括设置在所述第二触发件两侧的第二开关，所述第一开关、所述第二开关均与所述驱动机构通信连接。

4.如权利要求1所述的操动机构，其特征在于：所述驱动机构通过齿轮组与所述选择机构连接，所述驱动机构包括输出轴，所述齿轮组至少包括与所述输出轴同轴设置的第一传动齿轮、与所述选择机构同轴设置的第二传动齿轮，所述第一传动齿轮带动所述第二传动齿轮转动。

5.如权利要求4所述的操动机构，其特征在于：所述齿轮组为减速齿轮组，所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮间设有一减速齿轮，所述减速齿轮分别与所述第一传动齿轮、所述第二传动齿轮啮合，并且所述减速齿轮的齿数大于所述第一传动齿轮的齿数，小于等于所述第二传动齿轮的齿数。

6.如权利要求1-5任一所述的操动机构，其特征在于：所述驱动机构包括电机。

7.如权利要求1所述的操动机构，其特征在于：所述隔离轴上设有第一操作盘，所述接地轴上设有第二操作盘，所述第一操作盘与所述第二操作盘通过形状配合形成第二联锁机构。

8.如权利要求7所述的操动机构，其特征在于：所述第一操作盘包括第一凹部与第一凸部，所述第二操作盘包括第二凹部与第二凸部，所述接地开关与所述隔离开关均处于分闸状态时，所述第一凹部与所述第二凹部相对设置，以为所述第一凸部或所述第二凸部提供避让，所述隔离开关、所述接地开关同时合闸的过程中，所述第一凸部与所述第二凸部相互靠近并发生抵触。

9.如权利要求1所述的操动机构，其特征在于：还包括两块固定板，两块所述固定板间隔设置并通过支撑杆连接，两块所述固定板之间形成安装腔，所述第一传动机构、所述选择机构、所述第二传动机构设置在所述安装腔内并自上向下布置，所述驱动机构设置在所述第一传动机构的一侧，所述驱动机构、所述隔离轴、所述接地轴的两端分别与两块所述固定板连接。

10.组合式断路器，其特征在于：应用如权利要求1-9任一所述的操动机构。