断路器及其操动机构的制作方法

本实用新型涉及高压开关领域，特别是涉及一种断路器及其操动机构。

背景技术：

随着我国经济的持续性发展，电网的容量不断扩大，迫使电压等级不断提高，目前国内大多数的高压输电领域中，高压断路器得到大量使用。而现有市场中的真空断路器只能比较可靠的在中低压等级的电力系统中使用，由于断口触头间的击穿电压和间隙长度之间存在饱和效应，仅靠增大断口间的开距来提高耐压等级是有限制的，因此真空断路器必须要有更高的击穿电压等级以解决灭弧和重击穿的问题。市场中采用双断口或多断口断路器能有效的解决这一问题，其开断电压比单灭弧室真空断路器有显著的提高，在断路器开断时，通过操动机构驱动多断口断路器的动触头同步动作从而实现多断口之间的开断同步性，进而缩短燃弧时间。而常规的操动机构比较复杂而且成本较高，同时双断口之间的分合闸运动的同步性得不到保证，进而导致断口间的燃弧时间较长，造成严重的事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种操动机构，以解决现有技术中的操动机构无法保证断口间的开断同步性的问题；本实用新型的目的还在于提供一种具有该操动机构的断路器。

为实现上述目的，本实用新型的操动机构采用以下技术方案：

方案1：操动机构，包括至少两个并列设置的操作单元，各操作单元包括储能轴和与储能轴传动配合的传动结构，操作单元包括用于将操作单元保持在合闸储能位的合闸挚子、用于将操作单元保持在合闸位的分闸挚子，所述操动机构还包括用于将各个合闸挚子同步保持的第一锁止部、用于将各个合闸挚子同步保持的第二锁止部，所述第一锁止部具有与合闸挚子挡止配合以实现合闸储能保持的第一锁止位，所述第一锁止部还包括与合闸挚子分离而使合闸储能释放的第一解锁位，所述第二锁止部具有与分闸挚子挡止配合以实现合闸保持的第二锁止位，所述第二锁止部还包括与分闸挚子分离而使分闸储能释放的第二解锁位，所述操动机构还包括用于将各分闸挚子和合闸挚子复位的复位结构。

方案2：在方案1的基础上，所述操作单元有相对布置的两个，两个操作单元之间设置有上下延伸的挡板，所述挡板上连接有用于驱动挡板动作的驱动机构，第一锁止部和第二锁止部分布在同一个挡板上。

方案3：在方案2的基础上，储能轴包括合闸储能轴和分闸储能轴，两个操作单元的合闸挚子由两个分别设置在挡板的两个板面的两侧的导杆构成，两个导杆向背延伸，导杆的向背端分别挡设在对应的合闸储能轴的合闸路径中，第一锁止部由挡板上的用于与导杆的相对端同步挡止配合的部分板面构成，所述复位结构包括分别设置在对应的导杆上的用于对导杆施加向合闸路径中移动的作用力的复位弹簧。

方案4：在方案3的基础上，所述挡板上设置有贯通两侧板面的通孔，所述挡板上位于通孔的上侧的板面构成所述第一锁止部，挡板在向上移动至第一解锁位时，所述导杆穿入通孔而实现对合闸挚子的解锁。

方案5：在方案3的基础上，所述分闸挚子由分别设置在挡板的两侧的连杆结构构成，所述连杆结构具有输入端和输出端，所述输入端可挡设在对应的分闸储能轴的储能路径上，所述第二锁止部由挡板上的位于通孔的下侧的板面构成，挡板在从第一解锁位向上移动至第二解锁位时，所述输出端与挡板的下端分离实现分闸挚子的解锁。

方案6：在方案5的基础上，所述连杆结构包括摆动杆和铰接在摆动杆的杆身上的供分闸挚子搭靠的连杆，所述连杆与摆动杆之间设有使二者保持设定角度的连杆扭簧，所述复位结构包括设置在摆动杆的铰接端的复位扭簧，用于向摆动杆施加带动连杆向分闸路径上摆动的作用力。

方案7：在方案6的基础上，所述分闸储能轴包括轴本体和设置在轴本体上的分闸拐臂，分闸拐臂在跟随合闸储能释放的摆动过程中与所述连杆的杆身顶推配合以越过连杆端部，所述分闸拐臂上设置有分闸簧，所述分闸拐臂在越过连杆端部后受分闸簧作用力而与所述连杆的端部反向顶推配合。

方案8：在方案2的基础上，所述驱动机构包括杠杆结构，所述杠杆结构的输出端与挡板的一端连接，所述杠杆结构的输入端设置有用于驱动挡板移动的按钮。

方案9：在方案8的基础上，杠杆结构有两个，两个杠杆结构的输出端均有挡板连接，其中一个杠杆结构的输入端上设有用于将合闸挚子解锁的第一按钮，另一个杠杆结构的输入端上设置有用于将分闸挚子解锁的第二按钮，第一按钮的驱动行程小于第二按钮的驱动行程。

本实用新型的断路器采用以下技术方案：

方案10：断路器，包括至少两个断口，每个断口均设置有动触头和静触头，所述断路器还包括用于驱动动触头动作而分合闸的操动机构，操动机构包括至少两个并列设置的操作单元，各操作单元包括储能轴和与储能轴传动配合的传动结构，操作单元包括用于将操作单元保持在合闸储能位的合闸挚子、用于将操作单元保持在合闸位的分闸挚子，所述操动机构还包括用于将各个合闸挚子同步保持的第一锁止部、用于将各个合闸挚子同步保持的第二锁止部，所述第一锁止部具有与合闸挚子挡止配合以实现合闸储能保持的第一锁止位，所述第一锁止部还包括与合闸挚子分离而使合闸储能释放的第一解锁位，所述第二锁止部具有与分闸挚子挡止配合以实现合闸保持的第二锁止位，所述第二锁止部还包括与分闸挚子分离而使分闸储能释放的第二解锁位，所述操动机构还包括用于将各分闸挚子和合闸挚子复位的复位结构。

方案11：在方案10的基础上，所述操作单元有相对布置的两个，两个操作单元之间设置有上下延伸的挡板，所述挡板上连接有用于驱动挡板动作的驱动机构，第一锁止部和第二锁止部分布在同一个挡板上。

方案12：在方案11的基础上，储能轴包括合闸储能轴和分闸储能轴，两个操作单元的合闸挚子由两个分别设置在挡板的两个板面的两侧的导杆构成，两个导杆向背延伸，导杆的向背端分别挡设在对应的合闸储能轴的合闸路径中，第一锁止部由挡板上的用于与导杆的相对端同步挡止配合的部分板面构成，所述复位结构包括分别设置在对应的导杆上的用于对导杆施加向合闸路径中移动的作用力的复位弹簧。

方案13：在方案12的基础上，所述挡板上设置有贯通两侧板面的通孔，所述挡板上位于通孔的上侧的板面构成所述第一锁止部，挡板在向上移动至第一解锁位时，所述导杆穿入通孔而实现对合闸挚子的解锁。

方案14：在方案12的基础上，所述分闸挚子由分别设置在挡板的两侧的连杆结构构成，所述连杆结构具有输入端和输出端，所述输入端可挡设在对应的分闸储能轴的储能路径上，所述第二锁止部由挡板上的位于通孔的下侧的板面构成，挡板在从第一解锁位向上移动至第二解锁位时，所述输出端与挡板的下端分离实现分闸挚子的解锁。

方案15：在方案14的基础上，所述连杆结构包括摆动杆和铰接在摆动杆的杆身上的供分闸挚子搭靠的连杆，所述连杆与摆动杆之间设有使二者保持设定角度的连杆扭簧，所述复位结构包括设置在摆动杆的铰接端的复位扭簧，用于向摆动杆施加带动连杆向分闸路径上摆动的作用力。

方案16：在方案15的基础上，所述分闸储能轴包括轴本体和设置在轴本体上的分闸拐臂，分闸拐臂在跟随合闸储能释放的摆动过程中与所述连杆的杆身顶推配合以越过连杆端部，所述分闸拐臂上设置有分闸簧，所述分闸拐臂在越过连杆端部后受分闸簧作用力而与所述连杆的端部反向顶推配合。

方案17：在方案11的基础上，所述驱动机构包括杠杆结构，所述杠杆结构的输出端与挡板的一端连接，所述杠杆结构的输入端设置有用于驱动挡板移动的按钮。

方案18：在方案17的基础上，杠杆结构有两个，两个杠杆结构的输出端均有挡板连接，其中一个杠杆结构的输入端上设有用于将合闸挚子解锁的第一按钮，另一个杠杆结构的输入端上设置有用于将分闸挚子解锁的第二按钮，第一按钮的驱动行程小于第二按钮的驱动行程。

本实用新型的有益效果是：相比于现有技术，本实用新型所涉及的操动机构，通过设置至少两个并列设置的操作单元和第一锁止部、第二锁止部，每个操作单元均包括有传动机构，每个传动机构均具有动力输出部，从而可以在多断口断路器分合闸的过程中，通过第一锁止部在第一锁止位和第一解锁位之间切换而将两个操作单元的合闸挚子同步合闸储能、同步储能释放，通过第二锁止部在第二锁止位和第二解锁位之间的切换而将两个操作单元的分闸挚子同步分闸储能、同步分闸储能释放，进而控制两个操作单元中与对应的储能轴传动配合的传动机构同步动作，实现对应的动触头的同步分合闸，可靠性较高，而且分合闸运动的同步性得到较好的保证。

附图说明

图1为本实用新型操动机构的具体实施例结构示意图；

图2为图1中合闸储能部的结构示意图；

图3为图1中分闸拐臂与连杆机构的装配机构示意图；

图4为图1中挡板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的操动机构的一个实施例，如图1至图4所示，该操动机构应用于双断口断路器中，该操动机构基体，还包括两个并列设置的操作单元，操作单元包括储能单元、可与储能单元传动配合的传动机构6，传动机构6具有用于与断路器中对应断口间的动触头传力配合的动力输出部，储能单元包括合闸储能部5和分闸储能部10，操作单元还包括用于将操作单元保持在合闸储能位的合闸挚子、用于将操作单元保持在合闸位的分闸挚子，所述操动机构还包括用于将各个合闸挚子同步保持的第一锁止部、用于将各个合闸挚子同步保持的第二锁止部，以及将第一锁止部和第二锁止部解锁的驱动机构。

两个操作单元之间设置有竖向延伸的挡板1，所述的第一锁止部和第二锁止部分布于挡板1上，挡板1上端连接有驱动挡板1沿上下方向往复移动的驱动部，上述的两个操作单元分别设置在挡板1的左右两侧。

以右侧的操作单元来说，合闸储能部5包括用于被减速齿轮系和一对锥齿轮带动而转动的储能轴51，储能轴51的周面上设置有储能拐臂52，储能拐臂52上与基体对应位置之间连接有合闸弹簧，在储能轴51逆时针转动时，储能拐臂52拉动弹簧使弹簧被伸长，此时合闸弹簧正在储能。

分闸储能部10包括设置在分闸储能轴上的分闸拐臂103，分闸拐臂103为V形杆结构，V形杆的底端铰接于基体上，且其与基体之间设置有分闸簧，所述的传动机构6的动力输入端铰接于分闸拐臂103的右端101，且合闸拐臂的右端101挡设在储能拐臂52的转动路径中，因此分闸拐臂103可在储能拐臂52的推动下顺时针转动，从而使分闸簧被拉伸，此时分闸弹簧正在储能。

上述的挡板1的上端连接有驱动挡板1向上移动的驱动机构，驱动机构包括杠杆3，所述杠杆3的输出端与挡板1连接，杠杆3的输入端设置有向下按压而使挡板1上提的按钮2。上述的挡板的板面一侧具有设置在基体上的沿左右方向延伸的导向孔，导向孔内穿装有导杆4，导杆4左右延伸构成合闸挚子，导杆4的右端伸入至储能拐臂52的转动路径上，导杆4的左端与挡板1的右板面的上侧挡止配合，在储能拐臂52逆时针转动的过程中，合闸簧53过中而具有继续逆时针转动的趋势，此时储能拐臂52在逆时针转动的过程中推动着导杆4向左移动，从而将导杆4顶压在挡板1上，此时由于导杆4被顶死，则储能拐臂52无法继续逆时针转动，此时第一锁止部12位于第一锁止位，合闸储能部5实现储能保持，挡板1上位于第一锁止部12的下侧设置有沿左右方向贯穿的穿装孔11，操作按钮2使挡板1上提时，导杆4可穿装于穿装孔11内，此时导杆4可以继续向左移动，因此储能拐臂52在合闸簧53的作用下继续逆时针转动，实现储能保持将能量释放，此时，第一锁止部处于第一解锁位。

分闸挚子为设置在导杆的下方的连杆结构，连杆结构包括一端铰接于基体上的摆动杆9，摆动杆9的摆动端91在摆动的过程中可以与挡板1的右板面的下侧挡止配合，能够限制摆动杆9的摆动极限，连杆机构还包括铰接于摆动杆9的杆身上的连杆8，连杆8与摆动杆9之间设置有用于将摆动杆9和连杆8之间保持一定的角度的扭簧。分闸簧储能时，上述的分闸拐臂103的左端102位于连杆8的正下方，在合闸过程中，分闸拐臂103的左端102顺时针转动而顶推连杆8的杆身，连杆8此时相向摆动杆9方向转动，在分闸拐臂103的左端102越过连杆8的端部之后，在扭簧的作用下，连杆8回复到原位置，此时合闸过程结束，分闸拐臂103不受储能拐臂52的推动，分闸拐臂103受分闸簧的作用而逆时针运动，此时，分闸拐臂103的左端102被连杆8的端部反向顶推配合，而由于挡板1与摆动杆9的挡止配合，分闸拐臂103无法继续逆时针转动，继而导致分闸簧储能，合闸保持，此时，第二锁止部处于第二锁止位。此时操作按钮2使挡板1再次上提，可将挡板1的下端面离开摆动杆9的摆动路径中，此时，摆动杆9受分闸拐臂103的驱动而逆时针转动，分闸簧释放能量，实现分闸，而在分闸簧释能完毕后，分闸拐臂103在分闸簧的作用下逆时针摆动至连杆8的下方而恢复到原位，同时在摆动杆9的铰接端设置有连杆扭簧，向摆动杆9施加顺时针转动的作用力，从而使摆动杆9带动连杆8迅速恢复至原位置，此时，第二锁止部处于第二解锁位。

上述的按钮2有两个，一个为合闸按钮、一个为分闸按钮，均可操作挡板1而实现分别将第一锁止部和第二锁止部解锁，同时对应的杠杆3也有两个，每一个杠杆3的输出端均与挡板1的上端连接，杠杆3的输入端对应连接各自的按钮2，其中第一个按钮2控制的挡板1的行程为由第一锁止部112到穿装孔11的距离；第二个按钮2控制的挡板1的行程为由第二锁止部13到挡板1的下侧的距离，且第一个按钮2的行程小，仅能实现合闸，第二个按钮2的行程大，当然，在挡板上也设置有用于驱动挡板向下移动至初始位置的复位拉簧。

上述的导杆4在储能拐臂52通过之后，导杆4与储能拐臂52之间无挡止，此时，在导杆4与基体之间设置有复位弹簧，将导杆4向右驱动至储能拐臂52的转动路径中。相应的上述的摆动杆9在分闸簧释放能量之后，摆动杆9与基体之间设置的复位弹簧能驱动摆动杆9顺时针转动至可与分闸拐臂103挡止的位置。

上述的两个操作单元一左一右的布置在挡板1的两侧，且左侧的操作单元处于挡板1的左侧的前端位置，右侧的操作单元处于挡板1的右侧后端位置，防止在挡板1移动时，挡板1两侧的合闸挚子之间或分闸挚子之间产生干涉，影响操动机构的正常使用。两个操作单元的运动方向完全相反。两个操作单元的储能轴51的带动由同一个电机通过同等调速控制。

工作原理：该操动机构在使用时，具有合闸储能、储能保持、合闸、分闸储能、分闸五个过程，以右侧的操作单元为例：首先，储能轴51逆时针转动而带动储能拐臂52同步逆时针转动，从而对合闸簧53进行合闸储能；在合闸簧53过中后，合闸簧53对储能拐臂52的作用力使储能拐臂52具有继续逆时针转动的趋势，而此时位于储能拐臂52的转动路径上的导杆4被储能拐臂52顶推而向挡板1移动，最后与在挡板1的挡止作用下，导杆4运动很小的距离后即被顶死，储能拐臂52无法继续逆时针移动，从而将合闸簧53的储能保持；在需要对对应端口上的动触头合闸时，操作杠杆3的输入端的按钮2，此时杠杆3绕支撑点转动，带动杠杆3的输出端向上动作，从而带动挡板1向上移动，在挡板1向上移动后，位于第一锁止部12的下方的穿装孔11移动至导杆4的移动路径上，此时导杆4的左端进入穿装孔11中，挡板1对导杆4的运动限制解除，第一锁止部解锁，从而使导杆4的右端对储能拐臂52失去限位作用，储能拐臂52在合闸簧53的作用下逆时针继续转动，进而驱动分闸拐臂103的右端101顺时针转动，由于分闸拐臂103的右端101连接于传动机构6上，因此，可驱动传动机构6的动力输出端7转动，实现合闸。

在合闸过程中，储能拐臂52驱动分闸拐臂103的右端101，分闸拐臂103的左端102会驱动连杆8绕与摆动杆9的铰接点逆时针转动，从而使分闸拐臂103的左端102顺时针转动并越过连杆8的端部，而在储能拐臂52与分闸拐臂103分离之后，分闸拐臂103在分闸簧和断路器动触头的反力作用下会逆时针转动，分闸拐臂103的左端102会反向顶压在连杆8的端部，从而使摆动杆9逆时针摆动，摆动杆9的摆动端91搭靠在挡板1的第二锁止部13处，分闸拐臂103无法继续逆时针转动，进而使分闸簧的能量储存，即实现合闸保持；在分闸时，再次向下操作按钮2，杠杆3的输出端带动挡板1向上移动，从而使挡板1脱离于摆动杆9的摆动路径中，此时分闸拐臂103不再被限制，分闸拐臂103继续逆时针转动，分闸簧释能，实现分闸。

在其他实施例中，挡板可以设置有两个，一个用于驱动合闸挚子，另一个用于驱动分闸挚子；操作单元可以根据实际情况相应的增加或减少；可不设置挡板，通过在两个导杆上的对应位置设置相应的挡止件，并通过信号控制来控制挡止件的动作，从而实现第一锁止部、第二锁止部的解闭锁。

本实用新型所涉及的断路器，包括至少两个断口，每个断口处均对应设置有动触头和静触头，所述断路器还包括用于驱动动触头动作而分合闸的操动机构，该操动机构的具体实施形式与上述的操动机构的实施形式一致，不再详细展开。