一种户外高压真空断路器的制作方法

本实用新型涉及高压开关技术领域，具体涉及一种户外高压真空断路器。

背景技术：

真空断路器由于灭弧能力强，电气寿命长、现场维护方便、技术含量高等特点，在电力系统基本建设及无油化改造中，对40.5KV及以下电压等级的开断设备选型，而被广泛应用，为高压断路器选型的首要设备。其中，真空断路器大致由三相极柱、电流互感器、壳体、传动机构和操作机构组成，但在市场上真空断路器种类繁多，主要是操作机构上区别，尤其像户外用的高压真空断路器一般采用弹簧操作机构为主，这种弹簧操作机构结构复杂、零部件多，在工作时需要通过外部电源驱动或手动将弹簧储能，需要合闸时对储能保持进行脱扣，释放弹簧能量完成合闸，且需要机械锁扣保持合闸位置；分闸时对合闸保持进行脱扣，利用触头弹簧和分闸弹簧储能实现分闸。这种结构在长期运行中导致的零部件之间磨损和受到外界环境影响造成的机构元件生锈和积尘都很容易引起卡滞等机械故障。总之，采用弹簧操作机构的真空断路器结构复杂，运作可靠性不易保证，且制造成本高，维护工作量大。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、动作可靠、机械寿命长的一种户外高压真空断路器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种户外高压真空断路器，包括支架、壳体、电流互感器，三相极柱，所述三相极柱安装在壳体上，所述壳体内安装有连接在分闸机构和所述三相极柱之间的传动机构，所述分闸机构包括相对所述支架固定设置在永磁操作机构和手动分闸机构，所述永磁操作机构设置在机构箱内部，所述手动分闸机构设置在所述机构箱外，并借助所述机构箱与所述永磁操作机构相对固定设置；所述永磁操作机构包括永磁机构安装架、设置在所述永磁机构安装架上的线圈以及围绕所述线圈设置的动铁芯、静铁芯以及永磁体，所述动铁芯内安装与其联动的导向杆，所述导向杆与连板连接；所述永磁操作机构通过连板径向上连接传动机构上主轴，所述主轴上铰接的三相连板驱动绝缘拉杆动作；所述手动分闸机构能够解除所述动铁芯与所述静铁芯合闸配合。

所述手动分闸机构包括分闸手柄和与所述分闸手柄联动的手动分闸轴，使所述分闸手柄复位的复位件、以及设置在所述永磁机构安装架上的两个限位件。

所述复位件包括设置于手动分闸轴中的销和铜套，以及夹持于所述销和铜套之间的扭簧；所述销的两端分别对应两个限位件。

所述扭簧包括两个弹性端子，一端抵接限位件，另一端与所述销末端抵接。

所述两个限位件分别止挡所述手动分闸轴上销的两端，以限定所述分闸手柄的转动范围。

所述手动分闸轴穿经永磁机构安装架的一端上有成型用于连接静铁芯的半轴；所述永磁机构安装架下方安装有与所述导向杆对应的行程开关。

所述机构箱内设有分闸弹簧，所述分闸弹簧一端与主轴连接，其另一端设置在壳体下方的弹簧套中并用固定板固定。

所述主轴设置有第一拐臂和第二拐臂，所述第一拐臂与连板铰接来驱动主轴转动，所述第二拐臂铰接于固定在壳体上的缓冲器，所述缓冲器上有与所述主轴对应活动的滚子。

所述主轴一端安装有与所述主轴联动的指示针，所述指示针随所述主轴转动的过程中能够用来指示壳体上分合显示牌上的分/合闸状态。

所述三相连板上设有与所述绝缘拉杆连接的调节头，所述调节头与所述三相连板通过长销固定连接，所述调节头上设置螺纹用以旋转调节绝缘拉杆的长度。

所述三相连板两侧安装有固定于壳体内相对称的隔板，所述隔板上成型有供所述长销上下运动的滑槽，所述长销的两端分别伸入两侧对应的滑槽中。

本实用新型的户外高压真空断路器具有以下优点：

(1)本实用新型通过采用永磁操作机构，包括设置在所述永磁机构安装架上的线圈以及围绕所述线圈设置的动铁芯、静铁芯以及永磁体，相对于传统的弹簧操作机构，永磁操作机构涉及分合闸的力传递部件更少，从而使得分合闸动作更加可靠、故障率更低；同时也省去了外部电源驱动、储能和机械锁等装置，使其结构更加简单、紧凑，有助于降低制造成本、节省安装空间。

(2)本实用新型的真空断路器，通过永磁操作机构上的连板连接拐臂驱动主轴转动，从而带动铰接在主轴上三相连板上下运动来驱动绝缘拉杆动作，完成断路器分合闸；同时，又具有手动分闸功能，简单操作就能解决不能及时分闸的问题，这种结构简单，传动性能可靠，安全可以保障。

(3)本实用新型的真空断路器，所采用的永磁操作机构的永磁力持久且不易消失，分合闸时消耗低，通断能力强，机械寿命长。

附图说明

图1为本实用新型中高压真空断路器结构示意图；

图2为图1中永磁操作机构结构示意图；

图3为图2中手动分闸轴结构示意图

图4为图1中传动机构机构示意图；

图5为图4中三相连板结构示意图；

图6为图4中传动机构的局部结构放大示意图。

附图标记说明：

1-永磁操作机构；11-永磁机构安装架；12-手动分闸机构；121-分闸手柄；122-手动分闸轴；123-铜套；124-扭簧；125-销；126-限位件；127-半轴；13-连板；14-动铁芯；15-线圈；16-静铁芯；17-行程开关；2-传动机构；21-主轴；22-三相连板；221-调节头；222-长销；23-第一拐臂；24-第二拐臂；25-缓冲器；26-滚子；27-指示针；28-隔板，281-滑槽；3-壳体；4-极柱；5-分闸弹簧；51-弹簧套；52-固定板；6-机构箱；7-支架；8-绝缘拉杆。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图对本实施例的一种户外高压真空断路器做进一步的详细说明。

本实施例提供，如图1-图6所示的一种户外高压真空断路器，包括支架7、壳体3、电流互感器，三相极柱，所述三相极柱安装在壳体上，所述壳体3内安装有连接在分闸机构和所述三相极柱之间的传动机构2，所述分闸机构包括相对所述支架固定设置在永磁操作机构1和手动分闸机构12，所述永磁操作机构1设置在机构箱6内部，所述手动分闸机构12设置在所述机构箱外，并借助所述机构箱6与所述永磁操作机构1相对固定设置；所述永磁操作机构包括永磁机构安装架11、设置在所述永磁机构安装架上的线圈15以及围绕所述线圈设置的动铁芯14、静铁芯16以及永磁体，所述动铁芯14内安装与其联动的导向杆，所述导向杆与连板13连接；所述永磁操作机构1通过连板13径向上连接传动机构2上主轴21，所述主轴21上铰接的三相连板22驱动绝缘拉杆8动作；所述手动分闸机构12能够解除所述动铁芯14与所述静铁芯16合闸配合。

上述实施方式是本实施例的核心技术方案，所述的分闸机构包括永磁操作机构1和手动分闸机构12，所采用的永磁操作机构中的线圈竖立设置两端分别安装动铁芯14与静铁芯16，动铁芯相对于静铁芯上方，且线圈15与动静铁芯周围设置永磁体，相对于传统的弹簧操作机构，永磁操作机构涉及分合闸的力传递部件更少，从而使得分合闸动作更加可靠、故障率更低；同时也省去了外部电源驱动、储能和机械锁等装置，使其结构更加简单、紧凑，有助于降低制造成本、节省安装空间；另外所具有的手动分闸机构12在简单外力操作下，就能够解除动所述动铁芯与静铁芯合闸配合，使所述永磁操作机构1进行分闸动作；进一步的，所述永磁操作机构1通过连板13径向上连接传动机构2上主轴21，所述主轴上铰接的三相连板22驱动绝缘拉杆8动作，传动性能可靠，安全可以保障。

本实施例中，当高压真空断路器进行分合闸工作时，首先通过真空断路器中永磁操作机构1动作，使其内部动铁芯14上下动作，经连板13输出，所述连板驱动第一拐臂23带动主轴21转动，经第二拐臂24和缓冲器25配合以主轴轴心旋转，带动铰接于主轴21上的三相连板22作上下运动，即动铁芯14向静铁芯16方向吸合或释放，带动主轴21顺时针或逆时针旋转，再带动主轴上三相连板22向上顶或向下拉，所述三相连板22另一端带动绝缘拉杆8作上下运动，实现真空断路器的分合闸工作。

进一步的，所述机构箱内设有分闸弹簧5，所述分闸弹簧5一端与主轴21连接，其另一端设置在壳体下方的弹簧套51中并用固定板52固定，其中分闸弹簧作用在主轴上的拉力和永磁操作机构的合闸保持力是相反的。

如图1-图2所示，合闸操作时，线圈15通电后产生电磁力吸合动铁芯14，此时，线圈15产生的向下吸合力大于分闸弹簧5的拉力，动铁芯往下向静铁芯方向运动，当动铁芯14运动到合闸位置，其内部导向杆碰触到行程开关17时，线圈失电，加之周边设置有永磁体，使动铁芯14保持合闸状态；分闸操作时，线圈15通电会产生与永磁场相反的磁场力，从而抵消永磁体的吸力，在分闸弹簧5反方向的合闸保持力下，实现分闸运动。

如图2-图3所示，所述手动分闸机构12包括分闸手柄121和与所述分闸手柄联动的手动分闸轴122，使所述分闸手柄复位的复位件、以及设置在所述永磁机构安装架上的两个限位件126；所述复位件包括设置于手动分闸轴中的销125和铜套123，以及夹持于所述销和铜套之间的扭簧124，所述销125的两端分别对应两个限位件126，所述扭簧124包括两个弹性端子，一端抵接限位件，另一端与所述销125末端抵接，所述两个限位件126分别止挡所述手动分闸轴122中销的两端，以限定所述分闸手柄121的转动范围，同时在所述手动分闸轴122穿经永磁机构安装架11的一端上有成型用于连接静铁芯的半轴127。具体地，本实施例中分闸手柄121的转动范围是60-120°，进一步该转动范围优选为60°或120°，更进一步优选为90°。

实际使用中，当有故障急需手动分闸时，只需较小的力转动分闸手柄121，通过手动分闸轴上扭簧124、销125及两个限位件126配合实现力的储能和传递，使得连接永磁机构静铁芯16上半轴127转动，当手动分闸机构12的力与分闸弹簧5的合力大于永磁机构1合闸力时，半轴127部分转动从而弹开动铁芯14与静铁芯16的合闸位置，实现手动分闸。这种手动分闸装置结构简单，使用方便，安全有效。

如图4所示，真空断路器的传动机构2主要包括有主轴21、三相连板22、绝缘拉杆，还有设置在所述主轴21上的第一拐臂23和第二拐臂24，所述第一拐臂23与连板13铰接来驱动主轴21转动，所述第二拐臂24连接固定壳体上的缓冲器25，所述缓冲器25上有与所述主轴对应活动的滚子26，在整个运动过程中，拐臂作为操作机构与主轴21之间的过渡传递，又与缓冲器25起到断路器分合闸的缓冲稳定和活动连接作用。

如图5-图6所示，所述三相连板22上设有与所述绝缘拉杆8连接的调节头221，所述调节头221与所述三相连板通过长销固定连接，所述调节头221上设置螺纹用以旋转调节绝缘拉杆8的长度，可根据具体设置调节，实现断路器的超程调节；所述三相连板22两侧安装有固定于壳体内相对称的隔板28，所述隔板28上成型有供所述长销222上下运动的滑槽281，所述长销222的两端分别伸入两侧对应的滑槽281中，滑槽优选为垂直形状空槽。这种结构设置，通过长销设定在滑槽中，滑槽281限定了长销222的运动轨迹，也就限定了三相连扳的运动轨迹，保证了三相连板22带动调节头221连接绝缘拉杆8动作时的稳定性，实现可靠地上下运动，而不会发生其它方向位置偏移。

本实施例中，为了更直观的显示本实施例的高压真空断路器的分合闸状态，在主轴21一端安装有与主轴21联动旋转的指示针27，所述指示针27随所述主轴21转动的过程中能够用来指示壳体上分合显示牌上的分/合闸状态，即主轴21合闸转动时会带动指示针27指示显示牌的合闸状态，在主轴21分闸转动时会带动指示针27指示显示牌的分闸状态。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。