本发明涉及一种断路器。
背景技术：
在输电领域，断路器的应用非常广泛，它是电力系统中重要的开关设备，担负着控制和保护电路的双重作用，目前在40.5kv的系统中，隔离开关、接地开关和真空断路器一般是分开安装的，它们之间还需要设置复杂的机械联锁机构，这样使得开关柜的体积大，结构复杂，造成开关柜过度占用空间，且具有复杂的操作机构，操作人员需要单独操作真空开关、隔离开关和接地开关，这样操作繁琐，操作人员若操作不熟练会导致操作失误，操作不灵活，安装和维护工作量大，设备故障率高。随着开关设备的升级换代，小型化、组合式成为真空断路器的发展趋势。
而在授权公告号为cn104319163b的中国专利文件中公开了一种真空断路器，其包括断路器单元、隔离单元、接地单元和操作机构，其中隔离单元、断路器单元和接地单元依次纵向布置在机架上，隔离单元和接地单元由连杆机构实现联动连接，设置在机架侧板上的操作机构与隔离单元和接地单元三者之间实现联锁制动。其中隔离单元包括隔离轴、绝缘拉杆、隔离刀、绝缘柱等，隔离刀通过绝缘拉杆与隔离轴联动，进而实现隔离单元的通断。断路器单元包括固封极柱、固封极柱竖向布置在机架的一侧，且上端具有用于与隔离刀连通的接线端子，固封极柱内的灭弧室通过第二绝缘拉杆以及拐臂传动，并通过断路器轴实现控制。接地单元包括接地刀、接地轴、绝缘柱等，接地轴与隔离轴之间通过连杆机构连接。在实际的操作过程中，通过操作机构控制接地轴动作，同步控制隔离轴动作，进而实现接地轴和隔离轴之间的联锁动作。
但是这种真空断路器的固封极柱竖向布置在机架的一侧，无法满足固封极柱需要特别耐受恶劣环境的影响，导致灰尘和异物进入主回路部分中，同时各个单元之间的连接结构比较复杂，在装配和后期维护时不方便。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种断路器，以解决现有技术中的断路器的固封极柱竖向布置导致灰尘和异物进入主回路部分中的问题。
为实现上述目的，本发明的一种断路器的技术方案是：
一种断路器，包括机架，机架上设有隔离单元、接地单元、断路器单元和操作机构，接地单元具有接地轴、隔离单元具有隔离轴，操作机构具有与接地轴或隔离轴传动配合以控制接地开关开断的操作轴，接地轴与隔离轴之间连接有传动连杆以使接地轴与隔离轴同步动作，断路器单元的固封极柱沿垂直于机架的对应侧所在平面延伸装配在机架上。
进一步的，为了进一步的缩小断路器的整体体积，断路器单元、隔离单元和接地单元分别设置在机架的相背两侧面上。这样的布置形式能够使得机架的侧面延伸方向上的尺寸比较合理、紧凑，提高了机构的可靠性和稳定性。
进一步的，为了进一步的减少断路器高度，定义机架的相背两侧为左右侧，所述断路器单元和接地单元设置在机架的右侧，所述隔离单元设置在机架的左侧。由于隔离单元的整体结构比接地单元的整体高度要高，将隔离单元单独设置在机架的一侧，其能够较好的利用机架的侧面空间，使断路器的占用空间更小。
进一步的，为了保证结构装配的简单方便，隔离单元包括连接在固封极柱的左端并与固封极柱同轴向延伸的隔离绝缘支柱，隔离绝缘支柱的左端具有用于与固封极柱内的静端接头导电连接的隔离触头，隔离绝缘支柱和/或固封极柱上设有用于与机架固定连接的连接结构。这样能够直接将导电接头与隔离触头连接，不用另外设置支撑或连接结构，结构更加简单。
进一步的，为了方便连接，所述连接结构为设置在固封极柱的周向外侧的固定台阶。方便加工，而且连接方便。
进一步的，为了保证装配时的整体结构紧凑性，隔离轴设置在接地轴和断路器单元的断路器轴之间。各个单元的结构装配比较简单，而且单元之间相互无干涉，方便维护修理。
进一步的，为了方便断路器单元与接地单元之间的连接，固封极柱的背向机架的一端设置有支撑板，支撑板上设有与固封极柱内的灭弧室动端电连接的导电块，接地单元包括固定在机架上的沿垂直于机架的对应板面向右延伸的接地绝缘支柱，接地绝缘支柱的右端具有支撑排，支撑排上连接有接地触座，支撑排与导电块之间连接有搭接排。保证断路器单元的接地，而且结构简单，维护方便。
进一步的，为了保证装配时的整体结构紧凑性，所述断路器单元还包括转动设置在支撑板上并与灭弧室动端传动配合的拐臂，拐臂与断路器单元的断路器轴之间连接有绝缘拉杆。绝缘拉杆与灭弧室动端的延伸方向相反布置的布局形式相比于以往的灭弧室的动端延伸连接有传动结构的形式相比，其能够大幅度的减少断路器单元的左右方向所占据的空间，保证了装配时的整体结构紧凑型。
本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的断路器，通过在机架上集成布置隔离单元、接地单元和断路器单元，使得该断路器具有接地开关、隔离开关为一体的联动机构，同时，省去了隔离开关的操作机构、接地开关的操作机构等，保证断路器的整体结构的简单，而且体积较小、便于安装维护，操作时仅仅需要控制断路器上的操作轴动作，凭借传动连杆的设置即可实现隔离合、接地分以及隔离分、接地合的联锁效果，操作比较灵活。进一步的，断路器单元的固封极柱沿垂直于机架的对应侧所在平面延伸装配在机架上，这样设置的形式主要是考虑到固封极柱需要特别耐受恶劣环境的影响的情况，横向放置能够防止灰尘和异物进入主回路部分。同时横向布置也方便固封极柱在机架上的安装。
附图说明
图1为本发明的断路器的实施例结构示意图；
图2为图1的左侧立体示意图；
图3为图1中固封极柱的结构示意图。
附图标记说明：1-机架；2-操作机构；3-断路器单元；4-接地单元；5-隔离单元；6-搭接排；7-传动杆；31-固封极柱；32-断路器轴；33-支撑板；34-灭弧室拐臂；35-主绝缘拉杆；36-第一连杆；37-第一拐臂；41-接地轴；42-接地刀；43-接地排；44-接地触座；45-支撑排；46-接地绝缘支柱；47-第二连杆；48-接地弹簧；51-隔离绝缘支柱；52-隔离刀；53-隔离绝缘拉杆；54-支撑绝缘子；55-隔离触座；56-隔离弹簧；57-隔离触头；58-隔离轴；311-铜接头；312-导电杆；313-屏蔽网；314-真空灭弧室；315-嵌件；316-固定台阶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的断路器的具体实施例，如图1至图3所示，在该实施例中，断路器包括机架1，机架1上设有断路器单元3、隔离单元5和接地单元4，机架1整体为矩形框架结构，定义其长度方向沿上下方向，宽度方向沿前后方向，厚度方向沿上下方向，当然，在其他实施例中，机架1的整体结构不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际的需要任意设计，在本实施例中，上述的断路器单元3、隔离单元5和接地单元4分别固定在机架1的不同位置，其中断路器单元3设置在机架1的右侧上部，接地单元4设置在机架1的右侧下部，隔离单元5设置在机架1的左侧，同时在机架1的前侧还固定有操作机构2，操作机构2具有与断路器单元3配合的输入轴，还具有与接地单元4配合的操作轴。这样的将隔离单元5和接地单元4分布在机架1的左右相对侧面上，在实际的装配过程中，各个部分单元的结构装配比较简单，而且单元之间相互无干涉，方便维护修理。
对于操作机构2来说，操作机构2是断路器的核心，由储能部分、传动部分和脱扣部分组成，三个部分全部安装在两个夹板之间，采用这种布局，一方面减少了空间架接传动环节，使结构变得简单、紧凑，降低了能耗，同时也使得断路器的机械操作可靠性大为提高。在本实施例中，操作机构2的输入轴和操作轴均沿前后方向延伸，其中操作轴延伸贯通至机架1的内部。
对于断路器单元3来说，在本实施例中，断路器单元3的三相主导电回路采用固封式结构，即断路器单元3包括固封极柱31，固封极柱31水平固定在机架1的上端，与操作机构2成水平面上相互垂直的形式放置，这样设置的形式主要是考虑到固封极柱31需要特别耐受恶劣环境的影响的情况，横置放置能够防止灰尘和异物进入主回路部分。同时固封极柱31的具体结构如图3所示，固封极柱31内还设有真空灭弧室314、嵌件315、导电杆312、屏蔽网313、铜接头311等，各个部分通过绝缘的环氧树脂浇注在一起，在固封极柱31的中部凸起有一个固定台阶316，通过该固定台阶316将固封极柱31固定在机架1的封板上，当然在其他实施例中，固定台阶也可以设置为由固封极柱向外伸出的连接板结构。
固封极柱31的左端延伸至机架1的左侧，同时在固封极柱31的背向台阶面的一端的径向两侧还设有嵌件315，用于固定支撑板33，支撑板33上可以安装主绝缘拉杆35、灭弧室拐臂34、导电块等。如上所述，固封极柱31的铜接头311部分固定在机架1上，灭弧室的静端固定在铜接头311一侧，动端背向机架1布置，而同时断路器的输入轴布置在机架1上，通过中间的传动环节控制灭弧室动端动作，进而实现断路器单元3的通断，这样的传动结构与灭弧室动端的延伸方向相反布置的布局形式相比于以往的灭弧室的动端延伸连接有传动结构的形式相比，其能够大幅度的减少断路器单元3的左右方向所占据的空间，保证了装配时的整体结构紧凑型。当然，在其他实施例中，也可以将灭弧室的动端朝向机架布置，采用传统的传动结构。
同时，为了实现操作机构2能够控制断路器单元3动作，在本实施例中，断路器单元3还包括沿前后方向穿设在机架1上部的断路器轴32，断路器轴32上设置有三相主拐臂，同时三相主拐臂上设有连接有主绝缘拉杆35，主绝缘拉杆35的另一端连接有灭弧室拐臂34，灭弧室拐臂34转动设置在上述的支撑板33上，灭弧室拐臂34的转动平面与灭弧室内的灭弧室动端拉杆的轴线平行，同时灭弧室拐臂34与灭弧室动端拉杆传动配合。同时在断路器轴32与操作机构2的输入轴之间还连接第一连杆36和第一拐臂37，在实际的操作过程中，断路器的输入轴动作，带动第一连杆36上下动作，进而带动第一拐臂37转动，第一拐臂37驱动断路器轴32转动时带动三相主拐臂动作，进而驱动主绝缘拉杆35左右方向移动，主绝缘拉杆35通过灭弧室拐臂34与灭弧室动端拉杆传动配合，进而实现灭弧室内的动静端的开合，即实现断路器单元3的控制。
对于接地单元4来说，在本实施例中，接地单元4包括沿前后方向穿设在机架1的下部的接地轴41，接地轴41位于操作机构2的下方，上面间隔的固定有三相接地刀42，相与相之间通过接地排43连接。同时接地单元4还包括固定在机架1的右侧的接地绝缘支柱46，接地绝缘支柱46也横置于机架1上，沿左右方向延伸，同时在接地绝缘支柱46的右端固定有支撑排45，支撑排45上固定有接地触座44，与对应的接地刀42配合实现接地单元4的通断，同时在操作机构2的操作轴与接地轴41之间还传动连接有第二连杆47和第二拐臂，同时在接地轴41上还设有接地弹簧安装拐臂，接地弹簧48的上端通过导向杆的上端与接地弹簧安装拐臂相连，下端通过一长销穿过下端的导向孔固定在机架1的竖支撑板33上。在实际的操作过程中，操作轴控制第二连杆47上下动作，进而通过第二拐臂驱动接地轴41转动，接地轴41带动接地刀42旋转，实现与接地触座44之间的分合。同时，支撑排45与上述的断路器单元3的支撑板33上的导电固定块之间还连接有搭接排6。在其他实施例中，支撑排和导电固定块也可以设置为软排结构连接。
对于隔离单元5来说，在本实施中，隔离单元5包括沿前后方向穿设在机架1上的隔离轴58，隔离轴58和接地轴41均设置在断路器轴32的下方，同时横置于固封极柱31的下方，且隔离轴位于接地轴和断路器轴之间，这样设置能够保证传动机构的结构紧凑型，方便连接安装，当然在其他实施例中，也可以将接地轴设置在断路器轴和隔离轴之间。
同时上述的固封极柱31的左端穿过机架1，固封极柱31的左端连接有左右延伸的隔离绝缘支柱51，同时在隔离绝缘支柱51上设有隔离触头57，隔离触头57与固封极柱31上的铜接头311固定在一起，方便隔离单元与断路器单元之间的连接。当然，在其他实施例中，也可以在隔离绝缘支柱51上设置与机架固定连接的连接结构，将隔离绝缘支柱穿设在机架上，并将固封极柱固定在隔离绝缘支柱上即可；也可以将固封极柱和隔离绝缘支柱上均设置连接结构固定在机架上。
同时隔离刀52的一端通过触头簧与隔离触头57连接在一起，隔离轴58上还设有三相隔离主拐臂，通过隔离绝缘拉杆53与隔离刀52连接。同时在机架1的左侧位于隔离绝缘拉杆53的下方布置有支撑绝缘子，支撑绝缘子的左端固定有隔离触座，同时在隔离轴58上设有隔离弹簧安装拐臂，隔离弹簧56的上端通过导向杆的上端与隔离弹簧安装拐臂相连，下端通过一长销穿过下端的导向孔固定在机架1侧板上。在实际的操作过程中，隔离绝缘拉杆53拉动隔离刀52旋转，进而实现隔离单元5的开合。
需要说明的是，在实际的断路器开断过程中，隔离单元5与接地单元4之间需要有一定的联锁，在本实施例中，上述的操作机构2的操作轴与接地轴41传动配合，同时在机架1的后侧边上设有传动杆7，传动杆7上下方向延伸，传动杆7的上端通过传动拐臂与隔离轴58连接，下端通过传动拐臂与接地轴41连接。这样即可以实现在接地轴41动作的同时，相应的隔离轴58跟随同步动作。
上述的断路器在实际的使用过程中，当断路器处于分闸状态时，可使用操作手柄控制操作机构2的操作轴，操作轴通过第二连杆47带动接地轴41转动，接地轴41通过传动杆7带动隔离轴58转动，隔离轴58的通过对应的隔离绝缘拉杆53带动隔离刀52动作，进而实现三相接地合、隔离分的联动状态；反之亦然，当需要断路器合闸时，向相反方向转动操作手柄，操作轴通过第二连杆47带动接地轴41转动，接地轴41通过传动杆带动隔离轴58转动，隔离轴58带动隔离刀52动作，进而实现三相接地分、隔离和的联动状态。在隔离单元5与接地单元4处于对应的联锁状态时，通过手动或电动合闸操作，断路器操作机构2的输入轴通过第一连杆36控制断路器轴32转动，再通过主绝缘拉杆35和灭弧室拐臂34带动灭弧室动端运动，使灭弧室动触头和静触头相对分开或相对闭合，从而实现断路器的分合闸。
在其他实施例中，可以将固定极柱竖向布置在机架1的右侧；隔离单元5和接地单元4之间的位置可以互换；固封极柱、隔离单元和接地单元能够均设置在机架的同一侧。
本发明所涉及的断路器，可以装在箱变中，可以代替带有隔离开关、接地开关和断路器的开关柜，大大的节省成本，并且使得安装简单。
在其他实施例中，操作结构的操作中也可以与隔离单元5传动配合。
在其他实施例中，断路器可以设置在机架1的中间位置，隔离单元5和接地单元4分设在机架1的上下两侧。