专利名称：永磁式高压真空断路器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高压开关结构设计技术领域，具体涉及一种永磁式高压真空断路
O
背景技术：
在电力网络中，有许多用户对供电可靠性要求很高，例如煤矿和炼油厂，这些单位 一旦发生停电事故，将会给单位带来重大的经济损失甚至造成人员伤亡，所以在这些单位 的供电系统中，都需要备有主电源和备用电源，当主电源出现停电事故时，备用电源必须立 即投入恢复供电，为了实现这个目的，需要通过双电源切换机构在主电源和备用电源之间 进行手动切换或自动切换。传统的双电源切换机构是采用两台高压开关柜加一套极其复杂的电气联锁装置， 严防两条回路并列运行。这种双电源装置有以下三大缺陷⑴闭锁不可靠目前，电气连 锁可靠性太低，严禁使用，机械连锁装置国家又无统一设计规范标准，只能由各地自行设 计、改造。(2)操作复杂，且容易卡塞，造成电力事故；(3)投资大，需购两台开关柜，然后设 计闭锁装置，再改装到开关柜上。高压真空断路器的全部使命，归根到底是体现在触头的分、合动作上，而分、合动 作又是通过操作机构及驱动机构来实现的，因此操作机构及驱动机构的工作性能和质量的 优劣，对断路器的工作性能和可靠性起着极为重要的作用。目前常用的驱动机构有弹簧机构和电磁机构两种。弹簧操作机构是利用已储能的 弹簧为动力使断路器动作的操作机构。弹簧储能通常是由电动机通过减速装置来完成。整 个操作机构大致可分为弹簧储能、维持合闸与合闸维持和分闸四个部分。弹簧操作机构的 优点是不需要大功率的直流电源，电动机功率小，交直流两用，适宜交流操作；其缺点是结 构比较复杂，零件数量多(约为200个)，且要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，机构 的可靠性不易保证。电磁操作机构的优点是结构简单，零件数量少(约为120个)，工作可 靠，制造成本低，但其缺点是合闸线圈消耗的功率太大，触头的压力较小，加上机构的笨重， 动作时间较长要求用户配备价格昂贵的蓄电池组等。
实用新型内容本实用新型的目的是结构简化、零部件较少、可靠性较高的永磁式高压真空断路
ο实现本实用新型目的的技术方案是一种永磁式高压真空断路器，包括壳体、真空 灭弧机构、操作机构和永磁式驱动装置；所述各真空灭弧机构包括真空灭弧室、用于带动真 空灭弧室中动触头做直线运动的绝缘拉杆；所述永磁式驱动装置包括本体和做直线往复运 动的驱动杆；所述各绝缘拉杆垂直设置；所述永磁式驱动装置中的驱动杆垂直设置，所述 驱动杆沿垂直方向做直线运动；所述操作机构包括驱动主轴、驱动辅轴、连接驱动辅轴和驱 动杆的驱动臂、连接驱动辅轴与驱动主轴的拐臂组件；所述永磁式驱动装置中的驱动杆通过所述驱动臂带动驱动辅轴转动；所述驱动辅轴通过所述拐臂组件带动驱动主轴转动；所 述驱动主轴上固定有输出拐臂，所述驱动主轴通过输出拐臂直接带动绝缘拉杆沿垂直方向 做直线运动，从而带动动触头进行分合闸操作。上述方案中，所述拐臂组件包括第一传动杆、第二传动杆和传动拐臂；所述第一传 动杆的首端与驱动辅轴转动连接，尾端与第一传动杆的首端转动连接，所述第一传动杆的 尾端与传动拐臂的首端转动连接，所述传动拐臂的尾端固定在驱动主轴上。上述方案中，所述操作机构包括固定在壳体上的具有滑孔的导向柱，所述滑孔垂 直设置；所述绝缘拉杆的底端设有销轴孔；所述输出拐臂上设有驱动孔；一个驱动销轴穿 过所述导向柱的滑孔、绝缘拉杆的销轴孔和输出拐臂的驱动孔从而将三者转动连接；所述 输出拐臂随着驱动主轴的转动而转动，并通过驱动销轴带动所述绝缘拉杆沿所述滑孔沿垂 直方向做直线运动。上述方案中，所述输出拐臂上的驱动孔是腰型孔。上述方案中，该真空断路器还包括缓冲机构，所述缓冲机构包括缓冲拐臂和与所 述缓冲拐臂相配合的分间弹簧；所述缓冲拐臂固定在驱动主轴上；所述弹簧的一端固定在 壳体上，另一端设置在所述缓冲拐臂上。上述方案中，所述驱动辅轴设置在永磁式驱动装置本体上方，所述驱动主轴设置 在永磁式驱动装置本体下方；所述分间弹簧设置在永磁式驱动装置本体下方。上述方案中，该真空断路器还包括分合闸指示机构，所述分合闸指示机构包括转 动设置在壳体上的分合间指示牌和联动杆；所述联动杆的一端与分合间指示牌相连，另一 端固定在驱动辅轴上。上述方案中，该真空断路器还包括手动分闸机构，所述手动分闸机构包括分闸操 作杆、手动拉杆、和用于使所述分闸操作杆复位的复位弹簧；所述分闸操作杆的中部转动设 置在壳体上，所述分间操作杆的首端设置在永磁式驱动装置中的驱动杆上，尾端与手动拉 杆相连；所述手动拉杆垂直设置，其底端伸出壳体并设有拉环；所述复位弹簧的一端设置 在壳体上，另一端设置在分间操作杆的尾端上。上述方案中，所述壳体顶端设有双电源切换机构，所述双电源切换机构包括与各 真空灭弧室中静触头电连接的接线柱、转动设置在接线柱顶端的隔离刀、对称设置在接线 座两侧的主电源进线柱和副电源进线柱、切换主轴、电驱动装置、和驱动连杆组件；所述电 驱动装置带动切换主轴转动，所述切换主轴通过驱动连杆组件带动隔离刀转动，从而使隔 离刀与主电源进线柱或副电源进线柱电连接。上述方案中，所述壳体一侧端沿水平方向设有出线柱，所述出线柱与相应一个真 空灭弧室中的动触头电连接。本实用新型具有积极的效果(1)本实用新型中，由于采用了永磁式驱动装置以及全新的操作机构及其工作方 式，极大简化了开关内部结构，零部件较少、故障源少，与传统的弹簧机构和电磁机构相比 具有较高的可靠性。(2)本实用新型中可架设缓冲机构，所述缓冲机构包括缓冲拐臂和与所述缓冲拐 臂相配合的分间弹簧；所述缓冲拐臂固定在驱动主轴上；所述弹簧的一端固定在壳体上， 另一端设置在所述缓冲拐臂上。辅助弹簧用于在分闸是提供额外弹力，增加分闸速度，利于消弧。(3)本实用新型中，可把永磁式驱动装置设置在壳体内部，通过操作机构带动位于 其下方的驱动主轴转动，其整体结构较为合理，能够充分利用壳体内部的安装空间，减小开 关整体体积。(4)本实用新型中的分合闸指示机构包括转动设置在壳体上的分合闸指示牌和联 动杆；所述联动杆的一端与分合间指示牌相连，另一端固定在驱动辅轴上。该指示机构较为 简化，安装及维修较为方便。(5)本实用新型中，手动分闸机构，所述手动分闸机构包括分闸操作杆、手动拉杆、 和用于使所述分间操作杆复位的复位弹簧；所述分间操作杆的中部转动设置在壳体上，所 述分间操作杆的首端设置在永磁式驱动装置中的驱动杆上，尾端与手动拉杆相连；所述手 动拉杆垂直设置，其底端伸出壳体并设有拉环；所述复位弹簧的一端设置在壳体上，另一端 设置在分闸操作杆的尾端上。使用时，可直接用挂钩唱杆勾住拉环下拉，即可实现手动分闸 动作，其操作较为便利。(6)本实用新型中，述壳体顶端设有双电源切换机构，所述双电源切换机构包括与 各真空灭弧室中静触头电连接的接线柱、转动设置在接线柱顶端的隔离刀、对称设置在接 线座两侧的主电源进线柱和副电源进线柱、切换主轴、电驱动装置、和驱动连杆组件；所述 电驱动装置带动切换主轴转动，所述切换主轴通过驱动连杆组件带动隔离刀转动，从而使 隔离刀与主电源进线柱或副电源进线柱电连接。该种结构可以实现双电源转换，从而增加 其适用范围。
图1为本实用新型第一种结构的一种结构示意图；图2为图1所示永磁式高压真空断路器在移除部分部件后从另一角度观察时的一 种结构示意图；图3为本实用新型第二种结构的一种结构示意图。附图所示标记为壳体1，真空灭弧机构2，真空灭弧室21，绝缘拉杆23，操作机构 3，驱动主轴31，驱动辅轴32，驱动臂33，拐臂组件34，第一传动杆341，第二传动杆342，传 动拐臂343，导向柱35，输出拐臂36，驱动孔361，驱动销轴37，永磁式驱动装置4，本体41， 驱动杆42，缓冲机构5，缓冲拐臂51，分闸弹簧52，分合闸指示机构6，分合闸指示牌61，联 动杆62，手动分闸机构7，分闸操作杆71，手动拉杆72，拉环721，复位弹簧73，双电源切换 机构8，接线柱81，隔离刀82，主电源进线柱83，副电源进线柱84，电驱动装置86，驱动连杆 组件87，出线柱9。
具体实施方式
(实施例1)图1和图2显示了本实用新型的一种具体实施方式
，其中，图1为本实用新型第一 种结构的一种结构示意图；图2为图1所示永磁式高压真空断路器在移除部分部件后从另 一角度观察时的一种结构示意图。本实施例是一种永磁式高压真空断路器，见图1和图2，包括壳体1、真空灭弧机构2、操作机构3、永磁式驱动装置4和缓冲机构5。见图1和图2，所述各真空灭弧机构2包括真空灭弧室21、用于带动真空灭弧室21 中动触头图中未画出做直线运动的绝缘拉杆23 ；所述各绝缘拉杆23垂直设置；所述永磁式驱动装置4包括本体41和做直线往复运动的驱动杆42 ；所述永磁式 驱动装置4中的驱动杆42垂直设置，所述驱动杆42沿垂直方向做直线运动；所述操作机构3包括驱动主轴31、驱动辅轴32、连接驱动辅轴32和驱动杆42的驱 动臂33、连接驱动辅轴32与驱动主轴31的拐臂组件34、固定在壳体1上的具有滑孔(图 上未画出)的导向柱35 ；所述永磁式驱动装置4中的驱动杆42通过所述驱动臂33带动驱 动辅轴32转动；所述驱动辅轴32通过所述拐臂组件34带动驱动主轴31转动；所述驱动主 轴31上固定有输出拐臂36，所述驱动主轴31通过输出拐臂36直接带动绝缘拉杆23沿垂 直方向做直线运动，从而带动动触头进行分合间操作。见图2，所述导向柱35上的滑孔是垂直设置的腰型孔；所述绝缘拉杆23的底端设 有圆形销轴孔(图上未画出)；所述输出拐臂36上设有驱动孔361，所述驱动孔361是水平 设置的腰型孔；一个驱动销轴37穿过所述导向柱35的滑孔、绝缘拉杆23的销轴孔和输出 拐臂36的驱动孔361从而将三者转动连接；所述输出拐臂36随着驱动主轴31的转动而转 动，并通过驱动销轴37带动所述绝缘拉杆23沿所述滑孔沿垂直方向做直线运动。见图1，所述拐臂组件34包括第一传动杆341、第二传动杆342和传动拐臂343 ； 所述第一传动杆341的首端与驱动辅轴32转动连接，尾端与第一传动杆341的首端转动连 接，所述第一传动杆341的尾端与传动拐臂343的首端转动连接，所述传动拐臂343的尾端 固定在驱动主轴31上。见图2，所述缓冲机构5包括缓冲拐臂51和与所述缓冲拐臂51相配合的分闸弹簧 52 ；所述缓冲拐臂51固定在驱动主轴31上；所述弹簧的一端固定在壳体1上，另一端设置 在所述缓冲拐臂51上。本实施例中，为了尽量减小断路器整体体积，所述驱动辅轴32设置在永磁式驱动 装置4本体41上方，所述驱动主轴31设置在永磁式驱动装置4本体41下方；所述分闸弹 簧52设置在永磁式驱动装置4本体41下方。见图1和图2，所述壳体1顶端设有双电源切换机构8，所述双电源切换机构8包括 与各真空灭弧室21中静触头电连接的接线柱81、转动设置在接线柱81顶端的隔离刀82、 对称设置在接线座两侧的主电源进线柱83和副电源进线柱84、切换主轴、电驱动装置86、 和驱动连杆组件87 ；所述电驱动装置86带动切换主轴转动，所述切换主轴通过驱动连杆组 件87带动隔离刀82转动，从而使隔离刀82与主电源进线柱83或副电源进线柱84电连接。所述壳体1 一侧端沿水平方向设有出线柱9，所述出线柱9与相应一个真空灭弧室 21中的动触头电连接。(实施例2)图3为本实用新型第二种结构的一种结构示意图，显示了本实用新型第二种具体 实施方式。本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于见图3，该真空断路器还包括分合 闸指示机构6和手动分闸机构7。所述分合间指示机构6包括转动设置在壳体1上的分合间指示牌61和联动杆62 ；所述联动杆62的一端与分合间指示牌61相连，另一端固定在驱动辅轴32上。该指示机构 较为简化，安装及维修较为方便。所述手动分闸机构7包括分闸操作杆71、手动拉杆72、和用于使所述分闸操作杆 71复位的复位弹簧73 ；所述分间操作杆71的中部转动设置在壳体1上，所述分间操作杆 71的首端设置在永磁式驱动装置4中的驱动杆42上，尾端与手动拉杆72相连；所述手动 拉杆72垂直设置，其底端伸出壳体1并设有拉环721 ；所述复位弹簧73的一端设置在壳体 1上，另一端设置在分闸操作杆71的尾端上。使用时，可直接用挂钩唱杆勾住拉环下拉，即 可实现手动分闸动作，其操作较为便利。上述实施例1和实施例2具有积极的效果(1)上述实施例1和实施例2中，由于采用了永磁式操作机构以及全新的操作机构 及其工作方式，极大简化了开关内部结构，零部件较少、故障源少，与传统的弹簧机构和电 磁机构相比具有较高的可靠性。(2)上述实施例1和实施例2中可架设缓冲机构，所述缓冲机构包括缓冲拐臂和与 所述缓冲拐臂相配合的分间弹簧；所述缓冲拐臂固定在驱动主轴上；所述弹簧的一端固定 在壳体上，另一端设置在所述缓冲拐臂上。辅助弹簧用于在分间是提供额外弹力，增加分闸 速度，利于消弧。(3)上述实施例1和实施例2中，可把永磁式驱动装置设置在壳体内部，通过操作 机构带动位于其下方的驱动主轴转动，其整体结构较为合理，能够充分利用壳体内部的安 装空间，减小开关整体体积。(4)上述实施例1和实施例2中，述壳体顶端设有双电源切换机构，所述双电源切 换机构包括与各真空灭弧室中静触头电连接的接线柱、转动设置在接线柱顶端的隔离刀、 对称设置在接线座两侧的主电源进线柱和副电源进线柱、切换主轴、电驱动装置、和驱动连 杆组件；所述电驱动装置带动切换主轴转动，所述切换主轴通过驱动连杆组件带动隔离刀 转动，从而使隔离刀与主电源进线柱或副电源进线柱电连接。该种结构可以实现双电源转 换，从而增加其适用范围。显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而 并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明 的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以 穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用 新型的保护范围。
权利要求一种永磁式高压真空断路器，包括壳体(1)、真空灭弧机构(2)、操作机构(3)和永磁式驱动装置(4)；所述各真空灭弧机构(2)包括真空灭弧室(21)、用于带动真空灭弧室(21)中动触头做直线运动的绝缘拉杆(23)；所述永磁式驱动装置(4)包括本体(41)和做直线往复运动的驱动杆(42)；其特征在于所述各绝缘拉杆(23)垂直设置；所述永磁式驱动装置(4)中的驱动杆(42)垂直设置，所述驱动杆(42)沿垂直方向做直线运动；所述操作机构(3)包括驱动主轴(31)、驱动辅轴(32)、连接驱动辅轴(32)和驱动杆(42)的驱动臂(33)、连接驱动辅轴(32)与驱动主轴(31)的拐臂组件(34)；所述永磁式驱动装置(4)中的驱动杆(42)通过所述驱动臂(33)带动驱动辅轴(32)转动；所述驱动辅轴(32)通过所述拐臂组件(34)带动驱动主轴(31)转动；所述驱动主轴(31)上固定有输出拐臂(36)，所述驱动主轴(31)通过输出拐臂(36)直接带动绝缘拉杆(23)沿垂直方向做直线运动，从而带动动触头进行分合闸操作。
2.根据权利要求1所述的永磁式高压真空断路器，其特征在于所述拐臂组件(34) 包括第一传动杆(341)、第二传动杆(342)和传动拐臂(343)；所述第一传动杆(341)的首 端与驱动辅轴(32)转动连接，尾端与第一传动杆(341)的首端转动连接，所述第一传动杆 (341)的尾端与传动拐臂(343)的首端转动连接，所述传动拐臂(343)的尾端固定在驱动主 轴(31)上。
3.根据权利要求1所述的永磁式高压真空断路器，其特征在于所述操作机构(3)包 括固定在壳体(1)上的具有滑孔的导向柱(35)，所述滑孔垂直设置；所述绝缘拉杆(23)的 底端设有销轴孔；所述输出拐臂(36)上设有驱动孔(361)；—个驱动销轴(37)穿过所述导 向柱(35)的滑孔、绝缘拉杆(23)的销轴孔和输出拐臂(36)的驱动孔(361)从而将三者转 动连接；所述输出拐臂(36)随着驱动主轴(31)的转动而转动，并通过驱动销轴(37)带动 所述绝缘拉杆(23)沿所述滑孔沿垂直方向做直线运动。
4.根据权利要求3所述的永磁式高压真空断路器，其特征在于所述输出拐臂(36)上 的驱动孔(361)是腰型孔。
5.根据权利要求1所述的永磁式高压真空断路器，其特征在于该真空断路器还包括 缓冲机构(5)，所述缓冲机构(5)包括缓冲拐臂(51)和与所述缓冲拐臂(51)相配合的分闸 弹簧(52)；所述缓冲拐臂(51)固定在驱动主轴(31)上；所述弹簧的一端固定在壳体(1) 上，另一端设置在所述缓冲拐臂(51)上。
6.根据权利要求5所述的永磁式高压真空断路器，其特征在于所述驱动辅轴(32)设 置在永磁式驱动装置(4)本体(41)上方，所述驱动主轴(31)设置在永磁式驱动装置(4) 本体(41)下方；所述分间弹簧(52)设置在永磁式驱动装置(4)本体(41)下方。
7.根据权利要求1所述的永磁式高压真空断路器，其特征在于该真空断路器还包括 分合间指示机构(6)，所述分合间指示机构(6)包括转动设置在壳体(1)上的分合间指示牌 (61)和联动杆(62)；所述联动杆(62)的一端与分合闸指示牌(61)相连，另一端固定在驱 动辅轴(32)上。
8.根据权利要求1所述的永磁式高压真空断路器，其特征在于该真空断路器还包括 手动分闸机构(7)，所述手动分闸机构(7)包括分闸操作杆(71)、手动拉杆(72)、和用于使所述分闸操作杆(71)复位的复位弹簧(73)；所述分闸操作杆(71)的中部转动设置在壳 体(1)上，所述分闸操作杆(71)的首端设置在永磁式驱动装置(4)中的驱动杆(42)上，尾 端与手动拉杆(72)相连；所述手动拉杆(72)垂直设置，其底端伸出壳体(1)并设有拉环 (721)；所述复位弹簧(73)的一端设置在壳体(1)上，另一端设置在分闸操作杆(71)的尾端上。
9.根据权利要求1所述的永磁式高压真空断路器，其特征在于所述壳体(1)顶端设 有双电源切换机构(8)，所述双电源切换机构(8)包括与各真空灭弧室(21)中静触头电连 接的接线柱(81)、转动设置在接线柱(81)顶端的隔离刀(82)、对称设置在接线座两侧的主 电源进线柱(83)和副电源进线柱(84)、切换主轴、电驱动装置(86)、和驱动连杆组件(87)； 所述电驱动装置(86)带动切换主轴转动，所述切换主轴通过驱动连杆组件(87)带动隔离 刀(82)转动，从而使隔离刀(82)与主电源进线柱(83)或副电源进线柱(84)电连接。
10.根据权利要求9所述的永磁式高压真空断路器，其特征在于所述壳体(1)一侧端 沿水平方向设有出线柱(9)，所述出线柱(9)与相应一个真空灭弧室(21)中的动触头电连 接。
专利摘要本实用新型公开了一种永磁式高压真空断路器，包括壳体、真空灭弧机构、操作机构和永磁式驱动装置；各真空灭弧机构包括用于带动动触头做直线运动的绝缘拉杆；永磁式驱动装置包括本体和做直线往复运动的驱动杆；各绝缘拉杆垂直设置；永磁式驱动装置中的驱动杆垂直设置，驱动杆沿垂直方向做直线运动；操作机构包括驱动主轴、驱动辅轴、驱动臂和拐臂组件；永磁式驱动装置中的驱动杆通过驱动臂带动驱动辅轴转动；驱动辅轴通过拐臂组件带动驱动主轴转动；驱动主轴上固定有输出拐臂，驱动主轴通过输出拐臂直接带动绝缘拉杆沿垂直方向做直线运动，从而带动动触头进行分合闸操作。本实用新型的优点是结构简化、零部件较少、可靠性较高。
文档编号H01H33/666GK201732720SQ20102018747
公开日2011年2月2日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者苏杭, 郑文秀 申请人:郑文秀