基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，主要包括操作機構(gòu)、安裝于該操作機構(gòu)上方的絕緣傳動與支撐系統(tǒng)、位于該絕緣傳動與支撐系統(tǒng)上方的真空滅弧室單元，以及位于該真空滅弧室單元和絕緣傳動與支撐系統(tǒng)之間用于支撐該真空滅弧室單元的支撐機構(gòu),和連接所述操作機構(gòu)和絕緣傳動與支撐系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，其特征在于，所述操作機構(gòu)內(nèi)還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)分閘振幅的機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置。通過上述方案，本實用新型消除了真空斷路器分閘二次重燃的必要條件，大大提高了真空斷路器的安全性和可靠性，具有很高的實用價值和推廣價值。
【專利說明】基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種真空斷路器，具體地說，是涉及一種能夠有效消除重燃條件的基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002]真空斷路器是電氣系統(tǒng)中常見的開關(guān)設(shè)備之一，其結(jié)構(gòu)主要包括操作機構(gòu)、內(nèi)置有電流互感器的滅弧室單元和傳動機構(gòu)等，由于現(xiàn)有的真空斷路器具有分、合閘速度快，結(jié)構(gòu)緊湊，能夠快速有效地控制電氣系統(tǒng)的通斷等特點，因此被廣泛應(yīng)用于各種高壓電氣系統(tǒng)之中。
[0003]但是，現(xiàn)有真空斷路器，在分閘過程中，受瞬間沖量的影響，其拐臂振幅很大，很容易導致拐臂因振幅過大而自動回到合閘位置，從而引起重燃。一旦出現(xiàn)這種情況，就相當于分閘失敗，很可能出現(xiàn)重大安全事故。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中拐臂容易因振幅過大而引起重燃的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，主要包括操作機構(gòu)、安裝于該操作機構(gòu)上方的絕緣傳動與支撐系統(tǒng)、安裝于該絕緣傳動與支撐系統(tǒng)上的真空滅弧室單元，以及位于該真空滅弧室單元和絕緣傳動與支撐系統(tǒng)之間、用于支撐該真空滅弧室單元的支撐機構(gòu)，和連接所述操作機構(gòu)與絕緣傳動與支撐系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，所述操作機構(gòu)內(nèi)還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)分閘振幅的機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置。
[0007]進一步地，所述操作機構(gòu)內(nèi)設(shè)置有主軸，該主軸上分別連接有合閘裝置、分閘裝置、緩沖限位裝置，以及一端固定在該主軸上而另一端為懸空端的拐臂；所述機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置包括安裝在所述拐臂的懸空端上的智能傳動桿，和位于該智能傳動桿下方用于調(diào)節(jié)所述拐臂振幅的阻尼式振幅調(diào)節(jié)器。
[0008]確切地說，所述智能傳動桿包括固定于所述拐臂的懸空端上的支撐桿，和安裝于該支撐桿端部的單向軸承；所述阻尼式振幅調(diào)節(jié)器包括固定于所述支撐桿下方的基座，該基座內(nèi)部設(shè)置有空腔，上端開設(shè)有與該空腔連通的通孔，在該空腔內(nèi)安裝有阻尼彈簧，該阻尼彈簧上端連接有可在所述通孔內(nèi)自由伸縮的阻尼舌；所述拐臂的懸空端移動至所述主軸的正下方時，所述支撐桿上的單向軸承與所述阻尼舌的上端接觸。
[0009]優(yōu)選地，所述阻尼舌的上端為球面形，其下端為圓柱形。
[0010]再進一步地，所述緩沖限位裝置包括一端與所述主軸連接的連桿，連接于該連桿另一端上的限位塊，以及位于該限位塊下方的緩沖機構(gòu)；所述連桿與所述限位塊之間的夾角大于0°而小于90°。
[0011]其中，所述緩沖機構(gòu)包括位于所述限位塊下方并固定于操作機構(gòu)上的彈簧座，安裝于該彈簧座與所述限位塊之間的彈簧，和下端穿過所述彈簧座、上端貫穿該彈簧的調(diào)節(jié)桿。
[0012]為了提高緩沖性能，避免彈簧受損，所述彈簧與彈簧座之間還通過螺栓固定有聚氨酯緩沖墊。同時，所述螺栓與彈簧之間還設(shè)置有墊片。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0014](I)本實用新型通過巧妙的設(shè)計，以機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置來對分閘過程中的拐臂進行柔性減速，以達到逐步消耗分閘過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的瞬間沖量的目的，最終使拐臂的振幅控制在了極小的范圍內(nèi)，從而有效消除了斷路器重燃的必要條件，真正實現(xiàn)了斷路器無重燃運營的目的，使得斷路器的安全性能大大提高。
[0015](2)本實用新型設(shè)計的機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置，其目的不在于將拐臂的振動直接阻死，而在于對拐臂進行柔性減速，采用逐步消耗能量的方式來控制拐臂的振幅，其避免直接阻止拐臂振動可能帶來的無法分閘的問題，保證了斷路器的正常工作。
[0016](3)本實用新型設(shè)計的機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置，其阻尼舌在受到拐臂上得單向軸承的滾壓之后，將自動向下運動，縮回基座的通孔內(nèi)；而當拐臂移動到阻尼舌的另一側(cè)后，阻尼舌在其下方阻尼彈簧的作用下，又自動伸出至基座外部；由于單向軸承的單向轉(zhuǎn)動特性，使得此時其與阻尼舌之間的阻力大增，如此便對單向軸承形成了有效阻擋，即對拐臂形成了有效阻擋，這一過程中，分閘產(chǎn)生的瞬間沖量被逐步消耗，拐臂的振幅被限制在了一個極小的范圍內(nèi)，重燃條件被有效消除；如此，便對分閘過程中拐臂的振幅實現(xiàn)了自我調(diào)節(jié)，并達到了良好的效果。
[0017](4)本實用新型設(shè)計的緩沖限位裝置，以彈簧為主要結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用油緩沖在高寒地區(qū)易于冰凍的缺點，提高了真空斷路器對環(huán)境的適應(yīng)能力，擴大了真空斷路器的適用范圍。
[0018](5)本實用新型中緩沖限位裝置設(shè)計巧妙，不僅可通過調(diào)節(jié)桿對彈簧的長度進行輕松調(diào)節(jié)，還設(shè)置有聚氨酯緩沖墊何墊片對彈簧進行全面保護，確保了緩沖限位裝置的使用壽命，提高了真空斷路器的可靠性和耐用性。
[0019](6)本實用新型通過對機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置和緩沖限位裝置的設(shè)計，使得真空斷路器的綜合性能得到了極大的提升，相比現(xiàn)有的真空斷路器，具有十分明顯的優(yōu)勢，尤其是機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置的設(shè)計，為真空斷路器的技術(shù)研究提供了新方向，是真空斷路器發(fā)展史上的一大革新，具有十分重大的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本實用新型中主軸、緩沖限位裝置和機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置的連接示意圖。
[0022]圖3為圖2的側(cè)視圖。
[0023]圖4為本實用新型中機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為本實用新型中緩沖限位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6為本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)的分閘全程拐臂的時間位置曲線分析對比圖。
[0026]上述附圖中，附圖標記對應(yīng)的部件名稱如下:[0027]1-操作機構(gòu)，2-真空滅弧室單元，3-機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置，4-主軸，5-拐臂，6-支撐桿，7-單向軸承，8-基座，9-阻尼彈簧，10-阻尼舌，11-連桿，12-限位塊，13-彈簧座，14-彈簧，15-調(diào)節(jié)桿，16-螺栓，17-聚氨酯緩沖墊，18-墊片。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0029]如圖1?圖5所示，基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，從整體上來看，主要包括操作機構(gòu)、安裝于該操作機構(gòu)上方的絕緣傳動與支撐系統(tǒng)、位于該絕緣傳動與支撐系統(tǒng)上方的真空滅弧室單元，以及位于該真空滅弧室單元和絕緣傳動與支撐系統(tǒng)之間用于支撐該真空滅弧室單元的支撐機構(gòu)，和連接所述操作機構(gòu)和絕緣傳動與支撐系統(tǒng)的傳動機構(gòu)。
[0030]本實用新型的設(shè)計要點在于，對操作機構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了巧妙的設(shè)計，以克服現(xiàn)有技術(shù)中分閘過程中因瞬間沖量的原因而使得拐臂振幅過大，導致很容易引起分閘二次重燃的問題。確切地說，是在所述操作機構(gòu)內(nèi)設(shè)置用于調(diào)節(jié)分閘振幅的機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置。如圖4所示，該機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置主要包括一智能傳動桿和一阻尼式振幅調(diào)節(jié)器。該智能傳動桿由一根支撐桿和一個單向軸承組成；而該阻尼式振幅調(diào)節(jié)器則包括基座、阻尼彈簧和阻尼舌。其中，所述拐臂一端固定在操作機構(gòu)內(nèi)的主軸上，另一端為懸空端，所述支撐桿的中部便固定在該拐臂的懸空端上，而所述單向軸承則安裝在該支撐桿的一端端頭。整個阻尼式振幅調(diào)節(jié)器安裝在支撐桿的下方，其中基座固定在操作機構(gòu)內(nèi)，基座內(nèi)部開設(shè)空腔，所述阻尼彈簧安裝于該空腔中，所述阻尼舌下端與所述阻尼彈簧的上端連接，在阻尼彈簧的自然狀態(tài)下，所述阻尼舌的上端伸出至基座外部，且當拐臂移動到主軸的正下方時，所述單向軸承與所述阻尼舌的上端接觸，并產(chǎn)生摩擦。為了提高效果，本實施例將阻尼舌的上端設(shè)計成球面形，其下端形狀則與基座上的通孔相配合，一般情況下，通孔和阻尼舌的下端都設(shè)計成圓柱形，兩者的大小需要保證阻尼舌能夠在通孔內(nèi)自由伸縮，但通孔也不能過大，導致阻尼舌在通孔內(nèi)左右晃動。
[0031]本實用新型的另一個設(shè)計要點在于操作機構(gòu)內(nèi)的緩沖限位裝置，如圖5所示，從大體上說，該緩沖限位裝置包括一連桿、一限位塊和一緩沖機構(gòu)，連桿一端連接于主軸上，另一端與限位塊的一端連接，而緩沖機構(gòu)整體位于限位塊的下方。連桿與限位塊之間的夾角大于0°而小于90°，一般取45°至60°為佳。
[0032]而所述緩沖機構(gòu)則包括一彈簧座、一彈簧和一調(diào)節(jié)桿，所述彈簧座固定于操作機構(gòu)內(nèi)，而調(diào)節(jié)桿為“T”形，其豎直部分從所述彈簧的中心穿過，且下端與彈簧座螺紋連接，同時，在彈簧的下端與彈簧座之間設(shè)置聚氨酯緩沖墊，而該聚氨酯緩沖墊的四周又通過螺栓固定在彈簧座上，在該螺栓與彈簧之間又設(shè)置墊片。如此，受調(diào)節(jié)桿上端的橫向部分限制，彈簧將只能在調(diào)節(jié)桿上端與彈簧座之間做伸縮運動，而彈簧的運動必將帶動調(diào)節(jié)桿移動，實現(xiàn)自動緩沖。
[0033]下面對本實用新型消除分閘二次重燃必要條件的過程進行說明。[0034]在開關(guān)分閘過程中，分閘動力源驅(qū)使主軸逆時針轉(zhuǎn)動，在接近分閘位置的過程中，智能傳動桿上的單向軸承滾壓阻尼式振幅調(diào)節(jié)器的阻尼舌，阻尼舌受壓后向壓運動，縮回基座的通孔內(nèi)，而單向軸承受阻尼舌的影響，開始柔性減速。由于主軸轉(zhuǎn)動，通過連桿與主軸連接的限位塊開始旋壓緩沖機構(gòu)的調(diào)節(jié)桿至分閘位置，實現(xiàn)平穩(wěn)分閘。同時，緩沖限位裝置的分閘瞬間沖量產(chǎn)生的分閘反彈力將消耗大部分系統(tǒng)能量。由于支撐桿上的單向軸承只能單向轉(zhuǎn)動，分閘后，阻尼舌在阻尼彈簧的作用下，回復到初始位置，在分閘前期單向軸承與阻尼舌之間作逆時針滾壓運動，摩擦阻力很小，起減緩系統(tǒng)分閘沖量的作用，對分閘速度的影響很??；而在分閘后的回彈期，單向軸承運動到了阻尼舌的另一側(cè)，此時由于方向變化使得阻力性質(zhì)發(fā)生了質(zhì)的變化，支撐桿上的單向軸承不能反向轉(zhuǎn)動，因此與阻尼舌之間出現(xiàn)拖動擦滑運動，其回復阻力大增，整個智能調(diào)節(jié)桿便被阻尼舌輕易地限制在了分閘位置方向上的極小范圍內(nèi)。通過設(shè)置阻尼彈簧的彈力大小，可實現(xiàn)對阻尼舌的回復效率進行控制，從而實現(xiàn)對單向軸承與阻尼舌之間的距離進行控制，即實現(xiàn)對系統(tǒng)反彈態(tài)勢進行控制。本實施例中，阻尼舌設(shè)置在開關(guān)到達分閘位置前0.5-1_前回位初始位置，以限制系統(tǒng)反震態(tài)勢，阻止斷路器傳動系統(tǒng)向合閘位置方向移動，實現(xiàn)自動控制開關(guān)分閘振幅的目的，使系統(tǒng)部分分閘能量在開關(guān)允許的小振幅范圍內(nèi)消耗殆盡，從而實現(xiàn)開關(guān)機械性能的自控調(diào)節(jié)。通過這種方式，本實用新型有效消除掉了真空斷路器產(chǎn)生分閘二次重燃的必要條件，實現(xiàn)了真空斷路器無重燃運營關(guān)合電流的目的。
[0035]圖6為本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)的分閘全程拐臂的時間位置曲線分析對比圖，圖中縱軸線H表示拐臂在分閘過程中的振幅，橫軸T表示分閘時間，實線為本實用新型的側(cè)視圖，而虛線為現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)視圖。從圖中可以明顯看出，在分閘后期的回籠階段，本實用新型的拐臂僅僅出現(xiàn)短暫的小幅度震動之后，就迅速趨于平穩(wěn)狀態(tài)，而現(xiàn)有技術(shù)則出現(xiàn)了長時間的大幅度震動，而本領(lǐng)域技術(shù)人員皆知，反震幅度越小，時間越短，真空斷路器的分閘二次重燃的可能性就越小，從這一對比也可以明顯看出，本實用新型較現(xiàn)有技術(shù)，具有明顯的技術(shù)進步，具有很高的創(chuàng)造性。
[0036]上述實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非對本實用新型保護范圍的限制，但凡采用本實用新型的設(shè)計原理，以及在此基礎(chǔ)上進行非創(chuàng)造性勞動而作出的變化，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，主要包括操作機構(gòu)(I)、安裝于該操作機構(gòu)(I)上方的絕緣傳動與支撐系統(tǒng)、安裝于該絕緣傳動與支撐系統(tǒng)上的真空滅弧室單元(2)，以及位于該真空滅弧室單元(2)和絕緣傳動與支撐系統(tǒng)之間、用于支撐該真空滅弧室單元的支撐機構(gòu)，和連接所述操作機構(gòu)與絕緣傳動與支撐系統(tǒng)的傳動機構(gòu)，其特征在于，所述操作機構(gòu)(I)內(nèi)還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)分閘振幅的機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，其特征在于，所述操作機構(gòu)(I)內(nèi)設(shè)置有主軸(4)，該主軸(4)上分別連接有合閘裝置、分閘裝置、緩沖限位裝置，以及一端固定在該主軸(4)上而另一端為懸空端的拐臂(5);所述機械式開關(guān)燃弧智能調(diào)控裝置(3)包括安裝在所述拐臂(5)的懸空端上的智能傳動桿，和位于該智能傳動桿下方用于調(diào)節(jié)所述拐臂(5)振幅的阻尼式振幅調(diào)節(jié)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，其特征在于，所述智能傳動桿包括固定于所述拐臂(5)的懸空端上的支撐桿(6)，和安裝于該支撐桿(6)端部的單向軸承(7);所述阻尼式振幅調(diào)節(jié)器包括固定于所述支撐桿(6)下方的基座(8)，該基座(8)內(nèi)部設(shè)置有空腔，上端開設(shè)有與該空腔連通的通孔，在該空腔內(nèi)安裝有阻尼彈簧(9)，該阻尼彈簧(9)上端連接有可在所述通孔內(nèi)自由伸縮的阻尼舌(10);所述拐臂(5)的懸空端移動至所述主軸(4)的正下方時，所述支撐桿(6)上的單向軸承(7)與所述阻尼舌(10)的上端接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，其特征在于，所述阻尼舌(10)的上端為球面形，其下端為圓柱形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，其特征在于，所述緩沖限位裝置包括一端與所述主軸(4)連接的連桿(11)，連接于該連桿(11)另一端上的限位塊(12)，以及位于該限位塊(12)下方的緩沖機構(gòu)；所述連桿(11)與所述限位塊(12)之間的夾角大于0°而小于90°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，其特征在于，所述緩沖機構(gòu)包括位于所述限位塊(12)下方并固定于操作機構(gòu)上的彈簧座(13)，安裝于該彈簧座(13)與所述限位塊(12)之間的彈簧(14)，和下端穿過所述彈簧座(13)、上端貫穿該彈簧(14)的調(diào)節(jié)桿(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，其特征在于，所述彈簧(14)與彈簧座(13)之間還通過螺栓(16)固定有聚氨酯緩沖墊(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于分閘振幅自動調(diào)節(jié)的無重燃真空斷路器，其特征在于，所述螺栓(16)與彈簧(14)之間還設(shè)置有墊片(18)。
【文檔編號】H01H33/66GK203491182SQ201320648396
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】王德華, 王雯 申請人:四川奇通電氣成套設(shè)備有限公司