开关设备调试工装及传动连接方法、传动断开方法与流程

本发明涉及开关设备调试工装及传动连接方法、传动断开方法，具体为开关设备上真空断路器与操作机构的传动连接方法及传动断开方法。

背景技术：

目前真空断路器应用越来越广泛，在中低压产品中真空开关装置已经占有绝对优势，而高电压等级的真空灭弧室一直没有得到规模化的应用，需要开展126kv真空断路器产品的研发及设计相应的使用工装，以期能够制造出满足电网需求的126kv单端口真空断路器产品。

如图1和图2所示为现有技术中具有真空断路器的开关设备的示意图，开关设备包括开关设备支架2、固定在开关设备支架2上的沿直线布置的三个真空断路器1，在开关设备支架2上还安装有弹簧操作机构3。三个真空断路器1通过三相传动结构6相连，在开关设备支架2上还固定有弹簧操作机构3，弹簧操作机构3与中间的真空断路器1相连接。每个真空断路器均包括分合闸传动转轴8和拐臂盒7，分合闸传动转轴8与拐臂盒7内的拐臂相连实现驱动对应真空断路器的分合闸。由图2可以看出，在中间的真空断路器的分合闸传动转轴8上安装有主拐臂5，主拐臂5通过真空断路器动力输入杆31与弹簧操作机构3相连。

由于真空断路器的真空灭弧室内部为真空状态，且真空度为1.33×10^-2～1.33×10^-5pa范围内，在内外压差产生的自闭力作用下，真空断路器的真空断路器动力输入杆31会朝向静端的方向运动，使真空断路器保持在合闸的状态，如果不对其施加外力，真空断路器不能实现相应的分闸操作。

如图3所示为现有的慢分慢合工装的使用示意图，包括机构箱33，机构箱33上设有槽钢32，分闸弹簧39固定在分闸弹簧封板38上，分闸弹簧39与机构连杆36相连，机构连杆36与分闸弹簧动力输出拐臂35相连，分闸弹簧动力输出拐臂35的一端设有分闸弹簧销轴37。真空断路器动力输入杆31还包括下端的拨叉，拨叉上设有可以供分闸弹簧销轴37由一侧伸入并在真空断路器动力输入杆31的轴线上互相挡止的凹槽，在真空断路器动力输入杆31的下端连接有慢分慢合工装34，慢分慢合工装34包括与拨叉下端相连的连接杆341和转动设置于分闸弹簧封板38上的螺母342。连接杆341设有外螺纹，在外螺纹上旋装有螺母342，通过转动螺母342可以带动真空断路器动力输入杆31发生上下移动。

现有技术的开关设备上真空断路器与操作机构连接时，真空断路器在自闭力的作用下处于合闸状态，弹簧操作机构3处于分闸状态，两者的状态不对应，无法进行正常工作。此时，首先需要断开真空断路器动力输入杆31和主拐臂5之间的连接，转动螺母342驱动真空断路器动力输入杆31向上移动，同时带动分闸弹簧销轴37向上移动并使分闸弹簧39储能，储能完成后，弹簧操作机构3即处于合闸状态，连接真空断路器动力输入杆31和主拐臂5，去掉慢分慢合工装，开关设备正常工作，可以在工作的过程中进行调试。当调试过程中进行温升试验时，可以去掉一个或两个真空断路器，或者断开真空断路器和操作机构的连接时，弹簧操作机构3处于分闸状态。此时，安装慢分慢合工装34，转动螺母342使真空断路器动力输入杆31向下移动，使分闸弹簧销轴37和拨叉（即真空断路器动力输入杆）断开。真空灭弧室在自闭力的作用下受到向上的作用力，之后，反向旋转螺母342，控制真空断路器动力输入杆31的上升速度，完成真空灭弧室的慢合闸。现有技术中，与真空断路器动力输入杆相连的拐臂即为主拐臂。

现有技术中为了连接真空断路器和弹簧操作机构，需要压缩分闸弹簧，一方面压缩分闸弹簧需要的操作功较大，操作者的劳动强度大，效率低，另一方面，对分闸弹簧进行近距离的压缩，存在的安全隐患较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种开关设备调试工装，以解决现有技术中连接真空断路器与操作机构时需要压缩分闸弹簧而导致需要的操作功较大的问题；还提供一种使用该开关设备调试工装的真空断路器与操作机构的传动连接方法和断开方法。

为实现上述目的，本发明开关设备调试工装的技术方案是：开关设备调试工装包括用于与真空断路器的分合闸传动转轴传动止转装配的驱动拐臂，开关设备调试工装还包括用于安装在开关设备支架或真空断路器上的安装座及设于安装座上的丝杠螺母机构，丝杠螺母机构包括与驱动拐臂铰接且可沿直线移动以驱动对应的真空断路器慢分慢合的丝杠或螺母，丝杠螺母机构还包括转动时带动丝杠或螺母沿直线移动的螺母或丝杠。

进一步地，所述丝杠贯穿所述的安装座，所述螺母位于安装座的背离驱动拐臂的一侧，所述螺母具有可在真空断路器内外压差下与安装座在丝杠轴线方向上顶压配合的顶压面。

进一步地，所述安装座上设有沿垂直于丝杠轴线方向延伸的供丝杠穿过且防止对驱动拐臂的转动产生干涉的长孔。

进一步地，所述驱动拐臂上与丝杠铰接的一端设有贯通槽，丝杠上与驱动拐臂铰接的一端具有可伸入所述贯通槽内的连接部，所述贯通槽槽壁和连接部上设有对应贯通的销孔。

本发明开关设备上真空断路器与操作机构的传动连接方法的技术方案是：用开关设备调试工装带动真空断路器缓慢分闸以使与真空断路器传动相连的第一连接件缓慢运动至与操作机构传动相连的第二连接件的位置，连接第一连接件和第二连接件实现真空断路器与操作机构的传动连接。

与现有技术相比，本发明提供的开关设备上真空断路器与操作机构连接方法在连接时将开关设备调试工装固定在位于操作机构外部的开关设备支架上，由于真空断路器在自闭力的作用力处于合闸的状态，通过开关设备调试工装能够缓慢带动真空断路器变为分闸状态，带动与真空断路器相连的第一连接件运动至与操作机构传动相连的第二连接件的位置，连接第一连接件和第二连接件实现真空断路器与操作机构的传动相连。与现有技术中需要压缩分闸弹簧来使操作机构处于合闸状态以达到状态统一的目的相比，不需要压缩分闸弹簧，操作功减小，隐患减小。而且，慢分慢合工装安装在开关设备支架上，与现有技术安装在弹簧操作机构的机构箱内相比，操作更加方便。

进一步地，所述第一连接件为与对应的真空断路器的主拐臂相连的真空断路器动力输入杆，第二连接件为与操作机构的分闸弹簧相连的分闸弹簧动力输出拐臂。

进一步地，开关设备包括开关设备支架及沿直线布设于开关设备支架上的三个真空断路器，开关设备调试工装安装在与其中一个边侧的真空断路器对应的开关设备支架部分上。

本发明开关设备上真空断路器与操作机构的传动断开方法的技术方案：用开关设备调试工装将真空断路器保持在分闸状态后，断开与真空断路器传动相连的第一连接件和与操作机构传动相连的第二连接件之间的连接，再用所述开关设备调试工装带动真空断路器缓慢合闸。

进一步地，在断开所述第一连接件和第二连接件之间的连接前，用所述的开关设备调试工装驱动第一连接件朝第二连接件的方向缓慢移动以使第一连接件和第二连接件解除绷紧的状态。

进一步地，所述第一连接件为与对应的真空断路器的主拐臂相连的真空断路器动力输入杆，第二连接件为与操作机构的分闸弹簧相连的分闸弹簧动力输出拐臂。

作为上述各开关设备的进一步优化，开关设备包括开关设备支架及沿沿直线布设于开关设备支架上的三个真空断路器，开关设备调试工装安装在与其中一个边侧的真空断路器对应的支架部分上。

附图说明

图1为开关设备的示意图；

图2为开关设备中三相传动的示意图；

图3为现有技术中慢分慢合工装的使用状态图；

图4为现有技术中带有连接杆的拨叉的示意图；

图5为现有技术中螺母的示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为本发明真空断路器与操作机构的传动连接方法实施例中开关设备调试工装的示意图；

图8为图7为驱动拐臂的示意图；

图9为图8的俯视图；

图10为图7中安装座的示意图；

图11为图7中螺套的示意图；

图12为图11的剖视图；

图13为图11的仰视图；

图14为图7中螺杆的示意图；

图15为图14的俯视图；

图16为本发明真空断路器与操作机构的传动连接方法实施例中开关设备调试工装安装后的示意图；

图17为图16中i处的放大图；

图18为本发明真空断路器与操作机构的传动连接方法实施例中操作机构分闸状态下真空断路器动力输入杆与分闸弹簧动力输出拐臂的装配示意图。

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。

本发明的真空断路器与操作机构的传动连接方法的具体实施例，如图1和图2以及图7至图18所示，本发明真空断路器与操作机构的传动连接方法所使用的开关设备调试工装如图7所示，开关设备调试工装包括安装座10，安装座10上设有沿图7所示的上下方向延伸的长孔16（如图10所示），在长孔16内穿装有螺杆11，螺杆11的左端伸至安装座10的左侧，在螺杆11上螺纹旋装有螺套9，其中螺套9位于安装座10的左侧。

螺杆11的结构如图14和图15所示，螺杆11包括螺杆本体，螺杆本体的一端设有连接接头，连接接头的一端设有切边，在连接接头的该端开设有销孔。驱动拐臂的结构如图8和图9所示，驱动拐臂13包括驱动拐臂本体，驱动拐臂本体上设有贯通槽，贯通槽槽壁上和螺杆的连接接头上设有对应贯通的销孔，贯通槽能够供螺杆11的连接接头卡入在内，两者通过穿过对应贯通的销孔的销轴14实现铰接。在驱动拐臂本体的另一端设有花键孔15，本实施例中，花键孔15与边侧的真空断路器的分合闸传动转轴8止转安装。

本发明中，通过螺杆11的左右移动能够带动分合闸传动转轴8发生转动。通过拐臂盒与真空断路器内的拉杆等结构相连，通过拐臂盒与三级传动结构6相连。如图7所示，其中实线的驱动拐臂13所处的位置为合闸的位置，虚线的驱动拐臂所处的位置为分闸的位置，由于真空断路器中的真空灭弧室内为真空，在内外压差的作用下，拉杆受到向上的作用力，带动传动轴以及驱动拐臂，使驱动拐臂受到持续的向右的作用力，能够给螺杆和螺套以持续的向右的作用力，使螺套始终与安装座的左侧顶压配合。通过螺套的转动能够带动螺杆左右移动。

本发明在使用时，将开关设备调试工装安装在开关设备支架的左侧端部，真空断路器12的分合闸传动转轴8止转安装在驱动拐臂的花键孔15内，使开关设备调试工装的螺套9裸露在开关设备支架2的外部，便于检修人员的操作。本实施例中，126kv真空断路器的装配顺序为，首先完成真空断路器的装配，之后三个真空断路器固定于开关设备支架2上。此时各真空断路器在内外压差的自闭力作用下处于合闸位置，而弹簧操作机构此时处于分闸的状态（分闸弹簧未储能），此时真空断路器与弹簧操动机构状态不一致，因此不能直接进行互联，需要将真空断路器处于分闸位置，同时在分闸时慢分，一方面由于真空断路器受自闭力作用，快速分闸所需的作用力较大；另一方面也需要在慢分的过程中对真空断路器实现调试。

本发明还包括机构箱33，在机构箱33上设有槽钢32，还包括如真空断路器动力输入杆31、分闸弹簧动力输出拐臂35、机构连杆36、分闸弹簧销轴37、分闸弹簧封板38以及分闸弹簧39与现有技术中的均相同。

本发明真空断路器与操作机构的传动连接方法和断开方法如下：首先将真空断路器及弹簧操作机构安装到位，断开弹簧操作机构的真空断路器动力输入杆31与分闸弹簧动力输出拐臂35之间的连接，使分闸弹簧与真空断路器之间脱开连接，之后将开关设备调试工装安装到位，转动螺套9使真空断路器逐渐处于分闸状态。根据传动比及真空灭弧室的开距，计算开关设备调试工装螺杆分闸时的行程，带动真空断路器动力输入杆向下移动一定的距离后，将分闸弹簧销轴伸入真空断路器动力输入杆的凹槽内。此时，真空断路器与弹簧操作机构均处于分闸状态，实现了状态的统一。之后真空断路器正常工作进行调试。在调试过程中，有时会对真空断路器进行温升实验，由于三个真空断路器的结构一致，因此，不需要将三个真空断路器均进行实验，此时需要拆除一个或两个真空断路器。拆除时，首先使真空断路器停止工作，停止工作时，弹簧操作机构处于分闸的状态（分闸弹簧未储能，因为若弹簧操作机构处于合闸状态，分闸弹簧会储能再次释放）。此时，真空断路器动力输入杆和分闸弹簧销轴相连，真空断路器受自闭力的作用会产生向上的作用力，分闸弹簧销轴受力被拉，无法直接轻松拆除分闸弹簧销轴，分闸弹簧和真空断路器动力输入杆处于绷紧的状态，若强行拆除会导致真空断路器内的动触头在自闭力的作用下撞向静端，对操作人员的人身安全造成影响。真空断路器与操作机构的传动断开方法如下，将开关设备调试工装安装到位后，转动螺套9使真空断路器动力输入杆向下移动，脱开分闸弹簧销轴和真空断路器动力输入杆之间的绷紧连接，去掉分闸弹簧销轴，之后再反向拧松螺套9，真空断路器在自闭力的作用下逐渐变为合闸状态。

本实施例中，在操作开关设备调试工装时，由于驱动拐臂13的运动轨迹为弧线，操作开关设备调试工装时需要将螺套9和螺杆11在沿长孔16的延伸方向上作适应性的移动调整。

与现有技术中需要操作弹簧操作机构以改变弹簧操作机构的状态与真空断路器保持一致相比，本发明的真空断路器调试方法是改变真空断路器的状态，在此操作过程中，不需要压缩分闸弹簧，操作功较小且远离分闸弹簧，安全隐患较小。而且本发明的调试方法中，开关设备调试工装未安装在弹簧操作机构的机构箱中，安装空间更大，操作更加方便。

本实施例是通过断开和连接真空断路器动力输入杆31和分闸弹簧销轴37实现各真空断路器的拐臂与分闸弹簧之间的断开和连接的。本实施例中，真空断路器动力输入杆31为第一连接件，分闸弹簧动力输出拐臂及其上的分闸弹簧销轴37共同组成了第二连接件。

在其他实施例中，可以通过断开和连接真空断路器动力输入杆31和对应的真空断路器的主拐臂来实现上述的目的，但该情况下，需要设置其他的结构来限制真空断路器动力输入杆的位置，使其不会受自重掉落。

由图16可以看出，本实施例中，开关设备调试工装是安装在开关设备支架的一端，与其中一个边相真空断路器的分合闸传动转轴相连，而且开关设备调试工装的螺套位于开关设备支架的外部，方便操作。在其他实施例中，可以使开关设备调试工装与中间相的真空断路器的分合闸传动转轴相连。

本实施例中，螺套即为螺母，螺杆即为丝杠，螺套和螺杆构成了丝杠螺母机构，螺母中输入扭矩的一端为扭矩输入端，丝杠中与驱动拐臂相连的一端为直线输出端。在其他实施例中，可以将直线输出端设于螺母上而使扭矩输入端设于丝杠上。

本发明真空断路器与操作机构的传动断开方法的具体实施例，真空断路器与操作机构的传动断开方法与上述实施例中的断开方法一致，其内容在此不再赘述。

本发明开关设备调试工装的具体实施例，开关设备调试工装的结构与上述真空断路器与操作机构的传动连接方法实施例中的开关设备调试工装结构一致，在此不再赘述。