用于电力系统中的开关设备技术方案

一种用于电力系统中的开关设备，包括：用于接通或断开电路的导电回路和用于操作所述导电回路的接通或断开的操作机构，所述操作机构包括一个连杆和一个分闸弹簧，其特征在于：所述连杆穿过所述分闸弹簧，并且与所述分闸弹簧的一端接合，使得当所述开关设备处于合闸位置时，所述分闸弹簧被压缩，并且当需要分闸时，依靠被压缩的分闸弹簧的弹力将导电回路断开。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及--种用于电力系统中的开关设备。更具体而言，本5 专利技术涉及一种户外使用的真空断路器，以及该种真空断路器中包含的分闸 弹簧系统。
技术介绍
开关，是电力系统中极其关键的设备。典型的开关设备，特别是在中、 10 高压电力系统中使用的开关设备(例如中、高压真空断路器)包括开关本 体和操动机构。本体由导电回路、绝缘系统、以及壳体组成，操动机构由 连杆系统和动力系统组成，由动力系统通过连杆系统操纵导电回路的接通与断开。图1示出一种典型的电力开关设备(真空断路器)，通常包括极柱1、 15 真空灭弧室2、动触点3、绝缘拉杆4、销钉5、运动连杆6、机筒组合7、 滑片8、导轨9、分闸弹簧IO、底座ll、支架12、磁铁13、磁环14、机 筒15、线圈16、机筒前端盖17、机筒后端盖18、上极柱管19、衔铁20、 静触点21、以及下极柱管22。由图1可以看出，现有技术中典型的电力开关设备的绝缘防护层采用 20 上、下极柱管形式，其灭弧室2、绝缘拉杆4等被密闭在由上极柱管19、 下极柱管22所形成的封闭空间内。每个支架12的本体置于底座11内，其 下侧设有一导轨9，每个销钉5置于对应导轨9的导槽内，可以沿导槽上 下滑动。销钉5与滑片8的一端铰接，滑片8的另一端分别与运动连杆6 上间隔均匀的三个个点铰接，其中的一个铰接点是运动连杆6穿过机筒组 25 合7之后再与滑片8铰接的。运动连杆6在机筒组合7内的部分与衔铁20 采用同轴键式联结，并可以与运动连杆6—起沿由线圈16、磁环14等所 形成的圆柱体空间内轴向运动。图1所示为开关设备处于分闸位置的情况。此时线圈11中无电流通 过，衔铁20在永磁体13的作用下受到较大的静态保持力，使得动触点3 与静触点21之间保持较稳定的分开状态。当需要合闸时，线圈16通以一定方向的电流，从而产生强磁场，使 5 得衔铁20受到向左的合磁场力，带动固定在一起的连杆6向左运动。与运 动连杆铰接的滑片8—边随运动连杆6左移， 一边绕铰接点转动，使得与 滑片8铰接并置于导轨9的导槽内的销钉5向上移动，推动支架12向上运 动，进一步带动与其连接的绝缘拉杆4向上运动，直到动、静触点接合， 实现合闸，同时使得分闸弹簧10被拉伸，储备了回位的势能。10 当需要分闸时，线圈16通以相反方向的电流，产生反向磁场，该磁场在衔铁20底部的气隙上与永磁体13的磁场方向相反，以抵消铁心所受 到的向左的电磁力。此时，衔铁20就会在分闸弹簧10的回位势能作用下 使运动连杆6右移，并通过滑片8、导轨9和销钉5带动支架12向下运动， 使与之连接的动触点3与静触点21分离，实现分闸。15 在上述开关设备中，分闸弹簧10布置在连杆6的一侧，并且基本上与连杆6平行，其一端固定在机构箱右侧的一个点101，另一端通过销钉 与连杆6在连杆6上的点102连接。在合闸位置，分闸弹簧10被拉伸，而 要分闸时，靠弹簧的拉伸力拉动连杆6快速向右运动。机构箱右端与连杆 6相对的位置还要布置一个缓冲元件23，使得当连杆6快速向右运动时，20 撞击该缓冲元件，以吸收连杆6的动能。对于大部分的电力开关设备，特别是中、高压断路器，其分闹速度非 常快， 一般在1.5米/秒左右，有的甚至可以达到例如2.0米/秒，所以连杆 与缓冲元件的撞击力非常大。而且在分闸过程中，连杆从点102起向右的 部分受到的力都是压縮力，由于压力大，受压部分长，容易造成连杆6发25 生机械变形，导致开关设备不同相之间的同期性、触点开距、超程等机械 参数劣化，縮短设备寿命。此外，由于分闸弹簧位于连杆一侧，导致连杆 除了受到轴向力之外，还不可避免地受到侧向的拉力，更加剧了连杆的机械变形，縮短设备寿命。通常，目前的开关设备的使用寿命在10，000次以 内。另外，在上述开关设备中，分闸弹簧10的安装也很复杂，而且在弹簧与连杆6以及箱体的连接位置，常常发生弹簧断裂的故障，导致生产和 5 维护成本的增加。
技术实现思路
考虑到现有技术开关设备的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于 电力系统中的开关设备，其克服了现有技术开关设备的上述缺陷，改善了 10 设备的机械特性，延长了设备的使用寿命，并且简化了设备的结构，降低 了生产和维护的成本。根据本专利技术的一方面，提供了一种用于电力系统中的幵关设备，包括 用于接通或断开电路的导电回路和用于操作所述导电回路的接通或断开的 操作机构，所述操作机构包括一个连杆和一个分闸弹簧，其特征在于所述 15 连杆穿过所述分闸弹簧，并且与所述分闸弹簧的一端接合，使得当所述开 关设备处于合闸位置时，所述分闸弹簧被压縮，并且当需要分闸时，依靠 被压縮的分闸弹簧的弹刀将导电回路断开。根据本专利技术的一个实施例，所述开关设备进一步包括一个缓冲装置， 在分闸过程中，所述连杆的一端撞击该缓冲装置，以消耗其动能。20 根据本专利技术的一个实施例，所述连杆与所述分闸弹簧接合的位置靠近所述连杆撞击所述缓冲装置的那个端部，所述分闸弹簧的另一端远离该端 部固定，并且不与连杆接合。根据本专利技术的一个实施例，在所述连杆与所述分闸弹簧接合的位置有 一个销钉，该销钉垂直穿过所述连杆，并且与所述连杆固定在一起，所述 25 分闸弹簧与所述连杆接合的那一端抵靠所述销钉。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于开关设备中的操作机构，包 括一个连杆和一个分闸弹簧，其特征在于所述连杆穿过所述分闸弹簧，并 且与所述分闸弹簧的一端接合，使得当所述开关设备处于合闸位置时，所 述分闸弹簧被压缩，并且当需要分闸时，依靠被压縮的分闸弹簧的弹力将 所述开关设备断开。根据本专利技术的一个实施例，所述开关设备进一步包括一个缓冲装置， 5在分闸过程中，所述连杆的一端撞击该缓冲装置，以消耗其动能。根据本专利技术的一个实施例，所述连杆与所述分闸弹簧接合的位置靠近 所述连杆撞击所述缓冲装置的那个端部，所述分闸弹簧的另一端远离该端 部固定，并且不与连杆接合。根据本专利技术的一个实施例，在所述连杆与所述分闸弹簧接合的位置有 10—个销钉，该销钉垂直穿过所述连杆，并且与所述连杆固定在一起，所述 分闸弹簧与所述连杆接合的那一端抵靠所述销钉。根据本专利技术的一个优选实施例，所述开关设备为三相户外真空断路器。根据本专利技术的另一个优选实施例，所述开关设备为单相户外真空断路15 器。附图说明下面结合附图描述本专利技术的优选实施例。这些附图中所示仅仅是本发 明的优选的实施方式，决不是要把本专利技术局限于这些具体的实施例。20 图1示出现有技术中的一种典型的户外真空断路器。图2示出根据本专利技术一个实施例的开关设，其中所述开关设备被安装 在户外的电杆上。图3以放大的方式示出根据本专利技术该实施例的开关设备中连杆导向的 分闸压縮弹簧系统。25 在所有的视图中，将尽可能采用相同的附图标记来表示相同或相似的具体实施方式下面将参考具体的实施例描述本专利技术。图2示出根据本专利技术的一个实施例，用于电力系统中的一种三相户外 真空断路器。图中所述户外真空断路器安装在电杆上。如图2所示，该断5 路器包括操作箱1 、机构箱2、固封的极柱3、位于机构箱2的一个侧面上 的分/合操作手柄4以及储能手柄5。整个真空断路器稳固地安装在安装支 架6上。在固封的极柱3中，包含有用于控制电路通/断的接触部件，所述 接触部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电力系统中的开关设备，包括：用于接通或断开电路的导电回路和用于操作所述导电回路的接通或断开的操作机构，所述操作机构包括一个连杆和至少一个分闸弹簧，其特征在于：　　　　所述连杆与所述至少一个分闸弹簧的一端接合，使得当所述开关设备处于合闸位置时，该至少一个分闸弹簧被压缩，并且当需要分闸时，依靠被压缩的分闸弹簧的弹力将导电回路断开。

【技术特征摘要】
1.一种用于电力系统中的开关设备，包括用于接通或断开电路的导电回路和用于操作所述导电回路的接通或断开的操作机构，所述操作机构包括一个连杆和至少一个分闸弹簧，其特征在于所述连杆与所述至少一个分闸弹簧的一端接合，使得当所述开关设备处于合闸位置时，该至少一个分闸弹簧被压缩，并且当需要分闸时，依靠被压缩的分闸弹簧的弹力将导电回路断开。2. 如权利要求1所述的开关设备，其中所述至少一个分闸弹簧是一个 分闸弹簧，并且所述连杆穿过该分闸弹簧。3. 如权利要求1所述的开关设备，其中所述至少一个分闸弹簧是多个 10分闸弹簧，该多个分闸弹簧对称地布置在所述连杆的周围，并且与所述连杆平行。4. 如权利要求2或3所迗的开关设备，进一步包括一个缓冲装置，在 分闸过程中，所述连杆的一端撞击该缓冲装置，以消耗所述连杆的动能。5. 如权利要求4所述的开关设备，其中所述连杆与所述至少一个分闸 15 弹簧接合的位置靠近所述连杆撞击所述缓冲装置的那个端部，所述至少一个分闸弹簧的另一端远离该端部固定，并且不与连杆接合。6. 如权利要求4所述的开关设备，其中在所述连杆与所述至少一个分 间弹簧接合的位置有一个销钉，该销钉垂直穿过所述连杆，并且与所述连 杆固定在一起，所述至少一个分闸弹簧与所述连杆接合的那一端抵靠所述20 销钉。7. 如权利要求4所述的开关设备，其中在所述连杆与所述至少一个分 闸弹簧接合的位置有一个凸缘，所述至少一个分闸弹簧与所述连杆接合的 那一端抵靠所述凸缘。8. 如权利要求1一7任一项所述的开关设备，其中所述开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵峰，孟广地，涂占伟，张胜蓝，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]