專利名稱：一種40.5kv的戶外高壓真空斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種40. 5KV級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級別的戶外高壓真空斷路器，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都是三相聯(lián)動式的彈簧操動機構(gòu)斷路器。最新版的《高壓電器產(chǎn)品手冊》(中國西安高壓電器研究院2008年出版)中，公布了 ZW30-40. 5型等典型戶外高壓真空斷路器的性能參數(shù)和整體結(jié)構(gòu)等產(chǎn)品信息。采用彈簧操動機構(gòu)的戶外高壓真空斷路器，由于其操動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特性，決定了其運動部件不僅易于磨損，使其維護工作量較大、可靠性較差和壽命較短；而且配有這種彈簧操動機構(gòu)的高壓真空斷路器，其合分閘時間的一致性較差，特別是合分閘時間的重復(fù)性較差。因此，這種戶外高壓真空斷路器只能應(yīng)用于要求不高的輸配電系統(tǒng)中，而不能應(yīng)用 于要求較高的，具有精確快速合分閘時間控制的輸配電系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種采用永磁操動機構(gòu)的40. 5KV的戶外高壓真空斷路器，以減少斷路器的操動機構(gòu)維護工作量，提高其操動機構(gòu)的工作可靠性和運行壽命；提高斷路器分合閘時間的一致性和重復(fù)性，使之可以應(yīng)用在具有精確快速合分閘時間控制要求的輸配電系統(tǒng)中。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種40. 5KV的戶外高壓真空斷路器，其總體結(jié)構(gòu)為三相分立瓷套支柱式，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)接著一個傳動箱，傳動箱由箱體、端蓋及軸承和水平輸出軸及其分合閘拐臂等組成，三相瓷套支柱裝在一個共同的機架上，每一相瓷套支柱底部的傳動箱均伸到機架的內(nèi)部，機架的兩端裝有兩個底腳支架，三個傳動箱的傳動軸上分別裝有傳動拐臂和緩沖拐臂，三個傳動拐臂由兩組水平連桿聯(lián)接起來，其中間相的傳動拐臂和操動機構(gòu)的輸出拐臂相聯(lián)，而操動機構(gòu)位于機架下部的操作箱內(nèi)，其特征在于(a)操動機構(gòu)是一個由支架以及裝在支架上部的由軸承、花鍵軸、分合閘驅(qū)動拐臂、輸出拐臂和拉簧拐臂等構(gòu)成的傳動機構(gòu)和裝在支架中部的永磁機構(gòu)以及裝在支架外側(cè)的分閘彈簧所組成的永磁操動機構(gòu)；(b)永磁操動機構(gòu)可以采用一個永磁機構(gòu)而單獨工作，也可以采用兩個或兩個以上的永磁機構(gòu)而同時工作；(C)永磁操動機構(gòu)上的傳動機構(gòu)與其永磁機構(gòu)相聯(lián)接的拐臂可以是一套，也可以是兩套或兩套以上；(d)永磁操動機構(gòu)上的永磁機構(gòu)與傳動機構(gòu)上的分合閘驅(qū)動拐臂是通過一個兩端帶有正反扣螺紋的螺桿及聯(lián)接頭和一個固定連桿聯(lián)接在一起的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是I)采用永磁操動機構(gòu)代替彈簧操動機構(gòu)以后，由于永磁操動機構(gòu)采用的是永磁鎖扣裝置，無機械磨損，相比于彈簧操動機構(gòu)中的機械鎖扣裝置來說，永磁操動機構(gòu)工作起來更穩(wěn)定，性能參數(shù)不易變化，維護工作量大大減小，而工作可靠性大大增加，機械壽命因此也更長些。2)采用永磁操動機構(gòu)代替彈簧操動機構(gòu)以后，由于永磁操動機構(gòu)的性能非常穩(wěn)定，因此，斷路器的分合閘時間的一致性非常好，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間控制要求的 系統(tǒng)中。


圖I是40. 5KV戶外聞壓真空斷路器的結(jié)構(gòu)不意圖。圖2是三相瓷套支柱的傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是永磁操動機構(gòu)(單永磁機構(gòu))及瓷套支柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是永磁操動機構(gòu)(雙永磁機構(gòu))及瓷套支柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是傳動箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參見圖1，本發(fā)明的40. 5KV戶外高壓真空斷路器，其總體結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有產(chǎn)品相似，為三相分立瓷套支柱式。三相瓷套支柱裝在一個共同的機架10上，機架10的下部聯(lián)接有一個操作箱11，機架的兩端裝有兩個底腳支架12。每一相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，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和傳動箱17聯(lián)接起來。傳動箱17嵌裝在機架10上。絕緣拉桿16的下端伸到了傳動箱17的內(nèi)部。傳動箱17的腔體內(nèi)有一根水平傳動軸28，傳動軸28上有一個分合閘拐臂26，分合閘拐臂26的端部有一個孔，伸到此處的絕緣拉桿16的下端部也有一個孔，這個孔和分合閘拐臂26上的孔用一個銷軸29聯(lián)在了一起。傳動軸28的兩端從傳動箱17的兩個端蓋27上的軸承30中穿出去。中間相的傳動軸27上兩端分別裝著兩個傳動拐臂18。而其余兩相的傳動軸上，其兩端分別裝著傳動拐臂18和緩沖拐臂。機架10上對應(yīng)著緩沖拐臂的地方裝有緩沖器。三相傳動軸上的傳動拐臂18用兩組水平連桿聯(lián)接起來(見圖2)，而中間相的傳動拐臂18與操作箱11內(nèi)的操動機構(gòu)輸出拐臂23，用一個可以調(diào)節(jié)長短的活動聯(lián)桿22聯(lián)接起來。以上所述是本發(fā)明的40. 5KV戶外高壓真空斷路器的總體結(jié)構(gòu)，而本發(fā)明的特征在于斷路器所配用的操動機構(gòu)是一種永磁操動機構(gòu)，其特征體現(xiàn)在如下的兩個實施例里實施例一(見圖3)，是斷路器所配用的永磁操動機構(gòu)只有一個永磁機構(gòu)。該永磁操動機構(gòu)有一個“H”形的機構(gòu)支架，而為了增加結(jié)構(gòu)強度，整個機構(gòu)支架焊裝在了另一塊鐵板上。在機構(gòu)支架的兩個側(cè)壁的上部各有一個孔，孔上裝有軸承。軸承上穿有一根花鍵軸，花鍵軸上裝有一個分合閘驅(qū)動拐臂19、輸出拐臂23和拉簧拐臂20。這些軸承、花鍵軸、分合閘驅(qū)動拐臂19、輸出拐臂23和拉簧拐臂20等構(gòu)成了永磁操動機構(gòu)的傳動機構(gòu)。其中輸出拐臂23與中間相的瓷套支柱的傳動拐臂18，通過一根可以調(diào)節(jié)長短的活動聯(lián)桿22聯(lián)接起來；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機構(gòu)支架的側(cè)壁上。在“H”形的機構(gòu)支架中部的橫向支架板上，吊裝著一個永磁機構(gòu)25，永磁機構(gòu)25的輸出頂桿從橫向支架板中部的孔中向上伸了出來，并通過一個兩端帶有正反扣螺紋的螺桿24及聯(lián)接頭和一個固定長度的連桿，與分合閘驅(qū)動拐臂19聯(lián)接起來。永磁機構(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)型的永磁機構(gòu)，也可以是單穩(wěn)態(tài)型的永磁機構(gòu)；而永磁機構(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)形式的永磁機構(gòu)在很多專業(yè)刊物上都有詳細的介紹和設(shè)計計算。實施例二(見圖4)，其整體結(jié)構(gòu)與實施例之一大同小異，其最大的區(qū)別是該永磁操動機構(gòu)采用兩個永磁機構(gòu)25。因此，其相應(yīng)的傳動機構(gòu)、分閘彈簧21等都有相應(yīng)的變動。其具體的結(jié)構(gòu)是該永磁操動機構(gòu)的支架是在實施例之一的“H”形支架中間再豎向加裝一塊安裝板。該安裝板可以使機構(gòu)支架形成兩個空間。在每一個空間里，都安裝有一個永磁機構(gòu)25。而在傳動機構(gòu)的花鍵軸上，也相應(yīng)的增加了一個分合閘驅(qū)動拐臂19和拉簧拐臂20，同時，也增加了一個帶有正反扣螺紋的螺桿24及聯(lián)接頭和固定連桿以及分閘彈簧21。其增加的分合閘拐臂19、拉簧拐臂20、螺桿24及聯(lián)接頭和固定連桿、分閘彈簧21的聯(lián)接方式和安裝方法都與實施例之一相同。所配用的永磁機構(gòu)25與實施例一中的也完全相同。本發(fā)明的40. 5KV戶外高壓真空斷路器，其電氣控制裝置采用的是以IGBT器件為核心的控制系統(tǒng)。IGBT器件的功率以能夠滿足永磁操動機構(gòu)所需要的電壓電流為準，再配以市售的相應(yīng)驅(qū)動電路板和+15V穩(wěn)壓電源。而IGBT器件的集電極工作電源采用的是儲能電源，由若干個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，永磁機構(gòu)線圈接在橋路的中間；如果永磁機構(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與永磁機構(gòu)的一個線圈接成普通的串聯(lián)電路就可以了。當采用雙永磁機構(gòu)時，其相應(yīng)功能的永磁機構(gòu)線圈并聯(lián)在一起，也可以按照前述的方法進行接線和安裝。本發(fā)明的40. 5KV戶外高壓真空斷路器，其工作過程是這樣的當斷路器的電氣控制裝置接到合閘指令時，就通過相應(yīng)的驅(qū)動電路板驅(qū)動合閘回路的IGBT器件，使斷路器的永磁機構(gòu)合閘線圈得電，永磁機構(gòu)開始動作。這時，永磁機構(gòu)的輸出頂桿通過螺桿24及聯(lián)接頭和固定連桿帶動分合閘驅(qū)動拐臂19、拉簧拐臂20向上運動，而輸出拐臂23向下運動。輸出拐臂23通過活動聯(lián)桿22帶動傳動拐臂18也向下運動，而傳動拐臂18通過傳動箱17的水平傳動軸28帶動其上的分合閘拐臂26和瓷套支柱中的絕緣拉桿16、觸頭彈簧15向上運動，直至真空滅弧室13閉合并依靠永磁機構(gòu)的永磁保持力，穩(wěn)定地保持在合閘位置上，至此，合閘過程結(jié)束。而此時，分閘彈簧21由于受到拉簧拐臂20的向上拉力而儲能。當斷路器的電氣控制裝置接到分閘指令時，就通過相應(yīng)的驅(qū)動電路板驅(qū)動分閘回路的IGBT器件，使斷路器的永磁機構(gòu)分閘線圈得電，永磁機構(gòu)開始動作。這時，永磁機構(gòu)的輸出頂桿通過螺桿24及聯(lián)接頭和固定連桿帶動分合閘驅(qū)動拐臂19、拉簧拐臂20向下運動，而輸出拐臂23向上運動。輸出拐臂23通過活動聯(lián)桿22帶動傳動拐臂18也向上運動，而傳動拐臂18通過傳動箱17的水平傳動軸28帶動其上的分合閘拐臂26和瓷套支柱中的絕緣拉桿16、觸頭彈簧15向下運動，直至真空滅弧室13分開并依靠分閘彈簧21的拉力，穩(wěn)定地保持在分閘位置上，至此，分閘過程結(jié)束。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是當斷路器采用了永磁操動機構(gòu)代替彈簧操動機構(gòu)以后，由于永磁操動機構(gòu)采用的是永磁鎖扣裝置，無機械磨損，相比于彈簧操動機構(gòu)中的機械鎖扣裝置來說，永磁操動機構(gòu)工作起來更穩(wěn)定，性能參數(shù)不易變化，維護工作量大大減小，而工作可靠性大大增加，機械壽命因此也更長些；采用永磁操動機構(gòu)代替彈簧操動機構(gòu)以后，由于永磁操動機構(gòu)的性能非常穩(wěn)定，因此，斷路器的分合閘時間一致性非常好，重復(fù)性也非常好，因此，斷路器可以應(yīng)用于具有精確 快速時間控制要求的場合中，實現(xiàn)快速精準控制。
權(quán)利要求
1.一種40. 5KV的戶外高壓真空斷路器，其總體結(jié)構(gòu)為三相分立瓷套支柱式，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)接著一個傳動箱，傳動箱由箱體、端蓋及軸承和水平輸出軸及其分合閘拐臂組成，三相瓷套支柱裝在一個共同的機架上，每一相瓷套支柱底部的傳動箱均伸到機架的內(nèi)部，機架的兩端裝有兩個底腳支架，三個傳動箱的傳動軸上分別裝有傳動拐臂和緩沖拐臂，三個傳動拐臂由兩組水平連桿聯(lián)接起來，其中間相的傳動拐臂和操動機構(gòu)的輸出拐臂相聯(lián)，操動機構(gòu)位于機架下部的操作箱內(nèi)，其特征在于所述的操動機構(gòu)是一個由支架以及裝在支架上部的由軸承、花鍵軸、分合閘驅(qū)動拐臂、輸出拐臂、和拉簧拐臂構(gòu)成的傳動機構(gòu)和裝在支架中部的永磁機構(gòu)以及裝在支架外側(cè)的分閘彈簧所組成的永磁操動機構(gòu)；永磁操動機構(gòu)上的永磁機構(gòu)與傳動機構(gòu)上的分合閘驅(qū)動拐臂通過一個兩端帶有正反扣螺紋的螺桿及聯(lián)接頭和一個固定連桿聯(lián)接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的40.5KV的戶外高壓真空斷路器，其特征在于所述的永磁操動機構(gòu)可以采用一個永磁機構(gòu)單獨工作，也可以采用兩個或兩個以上的永磁機構(gòu)同時工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的40.5KV的戶外高壓真空斷路器，其特征在于所述的永磁操動機構(gòu)上的傳動機構(gòu)與其永磁機構(gòu)相聯(lián)接的拐臂可以是一套，也可以是兩套或兩套以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的40.5KV的戶外高壓真空斷路器，其特征在于所采用的永磁機構(gòu)可以是雙穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu)，也可以是單穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的40.5KV的戶外高壓真空斷路器，其特征在于所采用的永磁機構(gòu)可以是單線圈方式的，也可以是雙線圈方式的。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的40.5KV的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。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的40.5KV的戶外高壓真空斷路器，其特征在于永磁操動機構(gòu)上的螺桿及聯(lián)接頭和固定連桿可以是一組，也可以是兩組或兩組以上。
全文摘要
一種40.5KV的戶外高壓真空斷路器，其總體結(jié)構(gòu)為三相分立瓷套支柱式，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，三相瓷套支柱上的傳動拐臂由兩組水平連桿聯(lián)接起來，其中間相的傳動拐臂和永磁操動機構(gòu)的輸出拐臂，通過一個活動連桿聯(lián)接在一起。永磁操動機構(gòu)位于機架底部的操作箱內(nèi)，永磁操動機構(gòu)是由一個支架以及裝在支架上部的傳動機構(gòu)和裝在支架中部的永磁機構(gòu)以及裝在支架外側(cè)的分閘彈簧所組成，本發(fā)明有效地減少了斷路器的操動機構(gòu)維護工作量，提高其操動機構(gòu)的工作可靠性和運行壽命；提高斷路器分合閘時間的一致性和重復(fù)性，使之可以應(yīng)用在具有精確快速合分閘時間控制要求的輸配電系統(tǒng)中。
文檔編號H01H33/666GK102623235SQ20121010879
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月14日
發(fā)明者何平, 莊小奕, 王忠良, 王春巖 申請人:鞍山北科電氣有限公司