專(zhuān)利名稱(chēng)：一種斷路器中的合閘緩沖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種斷路器，特別是關(guān)于一種斷路器中的合閘緩沖裝置。
背景技術(shù)：
為保護(hù)敏感性的重要工業(yè)負(fù)荷免受來(lái)自電力系統(tǒng)的短時(shí)干擾，如電壓跌落和電 壓突升現(xiàn)象的影響，以及提高電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，需要保護(hù)性器件如高壓斷路器 具有很高速度的合、分閘特性。目前高壓斷路器普遍采用的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)、電磁操 動(dòng)機(jī)構(gòu)、永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)或液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘速度范圍為0.4m/s 0.6m/s，分閘速 度范圍為0. 8m/s L Om/s，合閘時(shí)間范圍為40ms 60ms,分閘時(shí)間范圍為20ras 40ms，難以達(dá)到快速合、分閘的要求。
目前一種新型的配以電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)的高壓快速真空斷路器，其合閘速度為 1. 6m/s 2. Om/s，分閘速度為2. 8ra/s 3. Om/s，合閘時(shí)間小于等于6ms，分閘吋間 小于等于2ms，實(shí)現(xiàn)了斷路器的快速合、分閘。因?yàn)榭焖贁嗦菲鞑煌谄胀〝嗦菲?的最突出特點(diǎn)是速度極快，所以不可避免的在合閘過(guò)程中動(dòng)、靜觸頭接觸時(shí)刻，運(yùn) 動(dòng)部件會(huì)對(duì)靜止部件產(chǎn)生巨大的沖擊，產(chǎn)生合閘彈跳，對(duì)斷路器的性能和壽命以及 電網(wǎng)中的用電設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害。為彌補(bǔ)上述缺陷，就需要對(duì)合閘動(dòng)作過(guò)程及能量 分配進(jìn)行分析，找出合理的解決辦法。 發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于減小斷路器合間沖擊，抑制 合閘彈跳的緩沖裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案 一種斷路器中的合閘緩沖裝 置，其特征在于它包括一上框架和一下框架，在所述上框架和下框架之間固定連 接一彈簧，在所述上框架的頂部固定一上螺桿，在所述下框架的底部設(shè)置一下螺桿； 在所述下螺桿頂部設(shè)置一緩沖器油缸，所述緩沖器油缸通過(guò)螺紋固定連接在所述下 框架上；所述緩沖器油缸的上端穿過(guò)所述上框架，通過(guò)一螺母連接定位； 一限位板 通過(guò)一吊掛裝置吊設(shè)在所述緩沖器油缸的上方，所述吊掛裝置固定在斷路器箱體 上。
所述下螺桿可以與所述下框架固定連接成一體。
所述下螺桿滑動(dòng)穿設(shè)在所述下框架中，所述緩沖器油缸坐在所述下螺桿頂部。 所述下螺桿滑動(dòng)穿設(shè)在所述下框架中，且與所述緩沖器油缸固定連接成一體。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型由于將 緩沖器油缸與彈簧兩個(gè)功能單元合并為一個(gè)結(jié)構(gòu)單元，設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)新穎、節(jié)省 了空間。2、本實(shí)用新型由于在彈簧裝置中設(shè)置了一個(gè)緩沖器油缸，實(shí)現(xiàn)了軸向緩 沖，緩沖更直接、更平穩(wěn)，避免了側(cè)向安裝時(shí)動(dòng)觸頭的傾斜。3、本實(shí)用新型由于 緩沖器油缸在向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生了緩沖作用，吸收了部分動(dòng)能，所以減小了對(duì)靜 止部件的沖擊，抑制了合閘彈跳，實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)合閘。4、本實(shí)用新型的由于設(shè)置了 彈簧裝置，因此為動(dòng)、靜觸頭的可靠接觸提供了保持力。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于 斷路器中。

圖1是本實(shí)用新型觸頭簧裝置的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本實(shí)用新型觸頭簧裝置設(shè)置在快速斷路器中的示意圖具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型迸行詳細(xì)地說(shuō)明。 針對(duì)斷路器合閘時(shí)動(dòng)、靜觸頭接觸時(shí)刻的物理現(xiàn)象，以及從能量轉(zhuǎn)換和分配的
角度進(jìn)行分析得知
1、 快速真空斷路器在合閘操作時(shí)，由于合閘速度很快，動(dòng)觸頭及運(yùn)動(dòng)部件歸 算到動(dòng)觸頭處的動(dòng)能W很大，這一能量在動(dòng)觸頭與靜觸頭碰撞后轉(zhuǎn)換成三部分，即 碰撞損失Wp、觸頭彈簧壓縮后儲(chǔ)能Ws和觸頭彈跳時(shí)的動(dòng)能Wt，艮口
W 二 Wp + Ws + Wt (1) 觸頭彈跳時(shí)的動(dòng)能Wt隨著彈跳幅度衰減而逐漸消耗，直至消耗完畢。Wt越大 意味著彈跳時(shí)間越長(zhǎng)，則在一定范圍內(nèi)加速了觸頭的磨損，從而導(dǎo)致斷路器電壽命 的縮短，所以控制并降低合閘彈跳是非常必要的。
2、 由動(dòng)能運(yùn)算公式可知，斷路器在合閘時(shí)動(dòng)能的大小為
W = mV2/2 (2) 式中m為合閘操作時(shí)動(dòng)觸頭及運(yùn)動(dòng)部件歸算到動(dòng)觸頭處的質(zhì)量，V為觸頭碰撞時(shí)動(dòng) 觸頭的瞬時(shí)速度，顯然當(dāng)快速斷路器的合閘速度約為普通斷路器的4倍時(shí)，則合閘 動(dòng)能約為普通斷路器的16倍。由式(l)可知，預(yù)控制并降低Wt則必須提高Wp+Ws 至16倍。
3、 碰撞損失Wp主要是由于觸頭碰撞產(chǎn)生變形損失的，而如今真空斷路器為保 證機(jī)械壽命以及耐受電燒蝕，觸頭設(shè)計(jì)的機(jī)械強(qiáng)度很高，因此Wp基本無(wú)法增大。
4、 觸頭彈簧壓縮后的儲(chǔ)能Ws為
<formula>formula see original document page 4</formula>式中k為彈性系數(shù)，H為觸頭彈簧壓縮行程。如增大H，則會(huì)在釋放H的過(guò)程中消 耗過(guò)多時(shí)間，無(wú)法保證快速分閘的特性，因此H值不宜過(guò)大；而k值受工藝和尺寸 限制亦無(wú)法大幅提高。
綜上所述，預(yù)控制并降低Wt，基本無(wú)法通過(guò)增加Wp+Ws來(lái)解決，只有在動(dòng)靜
觸頭碰撞前減小總的合閘動(dòng)能w才是可能。通過(guò)分析動(dòng)、靜觸頭接觸時(shí)刻能量轉(zhuǎn)換
和分配的過(guò)程得到，若要減小沖擊造成的損害只有在合閘時(shí)刻之前吸收大部分能
量，從而減小總的合閘動(dòng)能w。因此，選擇在現(xiàn)有技術(shù)的觸頭簧結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，增
加緩沖器裝置。
如圖1所示，本實(shí)用新型包括一上框架1和一下框架2，在上框架1和下框架 2之間固定連接一彈簧3，在上框架1的頂部固定一上螺桿4，在下框架2的底部穿 設(shè)一下螺桿5。將一緩沖器油缸6的下端穿過(guò)彈簧3坐在下螺桿5上并通過(guò)螺紋固 定連接在下框架2上。緩沖器油缸6的上端穿過(guò)上框架1，通過(guò)一螺母7連接定位。 一限位板8通過(guò)一吊掛裝置9吊設(shè)在緩沖器油缸6的上方，吊掛裝置9為剛性吊桿， 固定在斷路器箱體IO(如圖2所示)上或其它輔助裝置上，當(dāng)上框架1上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)， 吊掛裝置9不影響其運(yùn)動(dòng)。
上述實(shí)施例中，下螺桿5可以與下框架2固定連接成一體；下螺桿5也可以活 動(dòng)穿設(shè)；下螺桿5還可以與緩沖器油缸6制作成一體，直接插設(shè)在下框架2中并固 定。
如圖2所示，本實(shí)用新型使用前，先調(diào)節(jié)螺母7，給彈簧3施一預(yù)壓力，緩沖 器油缸6中的活塞桿11為完全卸壓或半卸壓狀態(tài)，然后將本實(shí)用新型豎直放置在 快速斷路器箱體10中，上螺桿4固定連接斷路器的動(dòng)觸頭裝置12，下螺桿5固定 連接斷路器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13。工作時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出合閘命令后，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13提供一 向上的驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)下螺桿5向上運(yùn)動(dòng)，由此帶動(dòng)下框架2和緩沖器油缸6—起向 上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)壓縮彈簧3帶動(dòng)上框架1向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)緩沖器油缸6向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中， 活塞桿11碰到限位板8時(shí)，停止運(yùn)動(dòng)，而此時(shí)緩沖器油缸6仍然在向上運(yùn)動(dòng)，因 此活塞桿10會(huì)壓縮油缸中的液體，產(chǎn)生緩沖作用，吸收部分動(dòng)能。此時(shí)，上框架l 的向上運(yùn)動(dòng)使得動(dòng)觸頭裝置12與其上方的斷路器的靜觸頭裝置14實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)合閘， 此時(shí)上框架l停止運(yùn)動(dòng)，下框架2仍在繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧3，因此為動(dòng)、靜 觸頭的可靠接觸提供了保持力。當(dāng)進(jìn)行分閘操作時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13帶動(dòng)下螺桿5向 下運(yùn)動(dòng)，彈簧3釋放其彈性勢(shì)能，可以幫助提高分閘速度。
權(quán)利要求1、 一種斷路器中的合閘緩沖裝置，其特征在于它包括一上框架和一下框架， 在所述上框架和下框架之間固定連接一彈簧，在所述上框架的頂部固定一上螺桿，在所述下框架的底部設(shè)置一下螺桿；在所述下螺桿頂部設(shè)置一緩沖器油缸，所述緩 沖器油缸通過(guò)螺紋固定連接在所述下框架上；所述緩沖器油缸的上端穿過(guò)所述上框 架，通過(guò)一螺母連接定位； 一限位板通過(guò)一吊掛裝置吊設(shè)在所述緩沖器油缸的上方， 所述吊掛裝置固定在斷路器箱體上。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種斷路器中的合閘緩沖裝置，其特征在于所述下 螺桿與所述下框架固定連接成一體。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種斷路器中的合閘緩沖裝置，其特征在于所述下 螺桿滑動(dòng)穿設(shè)在所述下框架中，所述緩沖器油缸坐在所述下螺桿頂部。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種斷路器中的合閘緩沖裝置，其特征在于所述下 螺桿滑動(dòng)穿設(shè)在所述下框架中，且與所述緩沖器油缸固定連接成一體。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種斷路器中的合閘緩沖裝置，其特征在于它包括一上框架和一下框架，在所述上框架和下框架之間固定連接一彈簧，在所述上框架的頂部固定一上螺桿，在所述下框架的底部設(shè)置一下螺桿；在所述下螺桿頂部設(shè)置一緩沖器油缸，所述緩沖器油缸通過(guò)螺紋固定連接在所述下框架上；所述緩沖器油缸的上端穿過(guò)所述上框架，通過(guò)一螺母連接定位；一限位板通過(guò)一吊掛裝置吊設(shè)在所述緩沖器油缸的上方，所述吊掛裝置固定在斷路器箱體上。所述下螺桿可以下框架固定連接成一體，也可以活動(dòng)穿設(shè)，還可以與緩沖器油缸制作成一體后直接插設(shè)在下框架中。本實(shí)用新型由于設(shè)置了緩沖器油缸，吸收了碰撞動(dòng)能，使得動(dòng)、靜觸頭合閘平穩(wěn)，可推廣于其他斷路器的設(shè)計(jì)中。
文檔編號(hào)H01H33/666GK201156497SQ20082007877
公開(kāi)日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2008年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者于坤山, 崔博源, 李志兵, 王承玉, 趙國(guó)亮 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院