CN204857576U - 环网柜及其真空断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种环网柜及其真空断路器。真空断路器包括永磁操作组件、真空灭弧室及支架。永磁操作组件包括永磁机构、第一转轴、第一拐臂、主轴、第二拐臂及第二转轴。永磁机构包括输出轴。第一拐臂可转动设于第一转轴上。第一拐臂的一端与输出轴连接，输出轴带动第一拐臂转动。主轴的一端与第一拐臂的另一端连接。第一拐臂转动带动主轴沿轴向往复运动。第二拐臂可转动设于第二转轴上，第二拐臂的一端与主轴的另一端连接。第二拐臂转动，第二拐臂的另一端与真空灭弧室的动导电杆连接，带动真空灭弧室的动导电杆运动。上述环网柜避免使用环氧板，避免了机械运动对环氧板的磨损而造成真空断路器特性发生偏移，提高真空断路器的使用寿命。

Description

环网柜及其真空断路器

技术领域

本实用新型涉及电力装置，特别是涉及环网柜及其真空断路器。

背景技术

环网柜配用的真空断路器机构种类繁多，质量参差不齐。真空断路器主要包含三大部分：真空灭弧室、操动机构、支架及其他部件。传统的真空断路器的导电件和真空灭弧室采用环氧板组成夹板结构，真空灭弧室安装在两层夹板之间。螺栓等固定件完全依靠环氧板支持。

真空灭弧室设有动导电杆，当动导电杆带动真空灭弧式的触头接触或断开，从而使真空断路器开、合闸。在真空断路器开、合闸运动过程中，环氧板受到摩擦，容易造成环氧板上的安装孔磨损，使安装孔变大，从而导致真空断路器的开距、行程发生变化，严重时会导致真空灭弧室击穿，缩短环网柜的使用寿命。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够防止由于环氧板磨损而缩短寿命的环网柜及其真空断路器。

一种真空断路器，包括永磁操作组件、真空灭弧室及支架，所述真空灭弧室设有动导电杆，所述永磁操作组件及所述真空灭弧室固定设于所述支架上，所述永磁操作组件包括永磁机构、第一转轴、第一拐臂、主轴、第二拐臂及第二转轴，所述永磁机构包括输出轴，所述第一转轴固定设于所述支架上，所述第一拐臂可转动设于所述第一转轴上，所述第一拐臂的一端与所述输出轴连接，所述输出轴带动所述第一拐臂转动，所述主轴的一端与所述第一拐臂的另一端连接，所述主轴与所述输出轴的延伸方向相交，所述第一拐臂转动带动所述主轴沿轴向往复运动，所述第二转轴固定设于所述支架上，所述第二拐臂可转动设于所述第二转轴上，所述第二拐臂的一端与所述主轴的另一端连接，所述主轴沿轴向运动带动所述第二拐臂绕第二转轴转动，所述第二拐臂的另一端与所述真空灭弧室的动导电杆连接，则带动所述真空灭弧室的动导电杆运动。

在其中一个实施例中，所述第一拐臂及所述第二拐臂呈三角形。

在其中一个实施例中，所述真空灭弧室还包括绝缘拉杆，所述主轴为金属主轴，所述绝缘拉杆的一端与所述第二拐臂远离所述主轴的一端连接，所述绝缘拉杆的另一端与所述动导电杆连接。

在其中一个实施例中，所述主轴与所述输出轴的延伸方向垂直相交。

在其中一个实施例中，所述永磁机构还包括导向轴，所述导向轴与所述输出轴为同轴连接，所述导向轴用于控制隔离开关。

在其中一个实施例中，所述永磁机构为双稳态永磁机构或单稳态永磁机构。

一种环网柜，包括上述真空断路器、隔离开关及封闭气箱，所述真空断路器和所述隔离开关安装在所述封闭气箱内部。

在其中一个实施例中，还包括固封极柱，所述真空灭弧室固封于所述固封极柱内。

在其中一个实施例中，所述固封极柱的相对两个侧面均设有出线端子。

在其中一个实施例中，所述隔离开关包括隔离开关主轴、连锁件、传导轴、棘爪及限位板，所述永磁机构还包括导向轴，所述导向轴与所述输出轴为同轴连接，所述导向轴与所述输出轴连接，所述导向轴用于控制隔离开关，所述隔离开关主轴与所述导向轴连接，所述导向轴运动带动所述隔离开关主轴转动，所述连锁件连接所述隔离开关主轴与所述棘爪，所述棘爪固定设于所述传导轴上，所述限位板的周缘开设有限位凹槽，所述棘爪与限位凹槽相对设置，所述隔离开关主轴转动带动所述连锁件运动，所述连锁件运动带动所述传导轴转动，所述传导轴转动带动所述棘爪进出所述限位凹槽。

上述环网柜的真空断路器采用永磁操作组件作为操作机构，首先，环网柜的零部件数量大幅减少，使上述环网柜的结构简单，便于维护。其次，永磁操作组件作为真空断路器的操作机构，对真空断路器进行了重新设计，避免使用环氧板，避免了机械运动对环氧板的磨损而造成真空断路器特性发生偏移，提高真空断路器的使用寿命，上述真空断路器的机械寿命可增加到10万次。

附图说明

图1为本实施方式的环网柜的结构示意图；

图2为图1所示的环网柜的沿A-A的剖视图；

图3为图1所示的环网柜的侧视图；

图4为图1所示的真空断路器处于合闸状态下，合闸的隔离开关处于锁定状态的示意图；

图5为图4所示的真空断路器处于合闸状态下，开闸的隔离开关处于锁定状态的示意图；

图6为图4所示的真空断路器处于开闸状态下，开闸的隔离开关处于可操作状态的示意图；

图7为图4所示的真空断路器处于开闸状态下，合闸的隔离开关处于可操作状态的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2，本实施方式的环网柜100包括封闭气箱110、真空断路器140及隔离开关150。真空断路器140和隔离开关150安装在封闭气箱110内部。

真空断路器140包括永磁操作组件120及真空灭弧室130及支架139，永磁操作组件120及真空灭弧室130固定设于支架139上。

具体在本实施方式中，将真空灭弧室130及与真空断路器140相关的导电零件同时嵌入到环氧树脂这类容易固化的固体绝缘材料中形成固封极柱160，固封极柱160使整个真空灭弧室130及与真空断路器140相关的导电零件成为一个整体的部件。固封极柱160的相对两个侧面均设有出线端子161。出线端子161为多个，可以方便布线。线路可以从固封极柱160的两侧引出，方便整个环网柜100的布线设计，使布线分布简单。

永磁操作组件120包括永磁机构121、第一拐臂122、主轴123、第二拐臂124、第一转轴126及第二转轴129。

永磁机构121包括输出轴125。永磁机构121得电，输出轴125可向上或向下运动。请参阅图3，具体在本实施方式中，环网柜100包括合闸按钮101及分闸按钮102。通过按下合闸按钮101和分闸按钮102可以使永磁机构121得电。通过合闸按钮101与通过分闸按钮102的电流为方向相反的两种电流。永磁机构121根据通入电流的方向，控制永磁机构121的输出轴125的运动方向。

可以理解，永磁机构121可以为双稳态永磁机构或单稳态永磁机构。

请参阅图1，第一拐臂122的一端与输出轴125连接，另一端与主轴123的一端连接。第一拐臂122呈三角形。第一拐臂122的中间设有转轴孔(图未标)。第一转轴126固定设于支架139上。第一转轴126穿过第一拐臂122的转轴孔，使第一拐臂122可转动设于第一转轴126上。

主轴123的一端与第一拐臂122远离永磁机构121的一端可转动连接，另一端与第二拐臂124的一端可转动连接。主轴123与输出轴125的延伸方向相交。具体在本实施方式中，主轴123与输出轴125垂直相交。

第二拐臂124的远离主轴123的一端与真空断路器140连接。第二拐臂124呈三角形。第二拐臂124的中间设有转轴孔(图未标)。第二转轴129固定设于支架139上，且第二转轴129架设于固封极柱160的上方。第二转轴129穿过第二拐臂124的转轴孔，使第二拐臂124绕第二转轴129可转动。

具体在本实施方式中，主轴123为金属主轴。请参阅图2，真空灭弧室130还包括绝缘拉杆127，绝缘拉杆127的一端与第二拐臂124的另一端，也即远离主轴123的一端连接。具体在本实施方中，绝缘拉杆127的另一端与真空灭弧室130的动导电杆131连接，带动真空灭弧室130的动导电杆131运动，控制真空断路器140分、合闸。具体地，主轴123采用圆钢材料，强度增强可以满足大电流对真空灭弧室130受力要求。

根据图1所示，当按下合闸按钮101，永磁机构121得电，永磁机构121的输出轴125向下运动。输出轴125向下运动同时带动第一拐臂122绕第一转轴126顺时针转动，第一拐臂122带动主轴123沿轴向靠近永磁机构121。主轴123运动带动第二拐臂124的一端绕第二转轴129顺时针转动，第二拐臂124的另一端向下压持绝缘拉杆127，使绝缘拉杆127向下运动。绝缘拉杆127向下运动使真空灭弧室130的动导电杆131向下运动，真空断路器140实现合闸通电运动。

若需要分闸断电作业，按下分闸按钮102，输出轴125向上运动同时带动第一拐臂122绕第一转轴126逆时针转动，第一拐臂122带动主轴123沿轴向远离永磁机构121。主轴123运动带动第二拐臂124的一端绕第二转轴129逆时针转动，第二拐臂124的另一端向上拉动绝缘拉杆127，使绝缘拉杆127向上运动。绝缘拉杆127向上运动使真空灭弧室130的动导电杆131向上运动，真空断路器140实现分闸断电运动。

具体在本实施方式中，请参阅图3，真空断路器140设有分闸指示141，当真空断路器140处于分闸断电状态下，分闸指示141显示该分闸断电状态。

请参阅图1，永磁机构121还包括导向轴128。导向轴128设于输出轴125的下方，导向轴128一端与输出轴125为同轴连接。输出轴125上下运动同时带动导向轴128上下运动。导向轴128的另一端与隔离开关150连接。输出轴125带动导向轴128运动，控制隔离开关150的操作状态。

请参阅图4，隔离开关150设有隔离开关主轴151、连锁件152、传导轴153、棘爪154、限位板155及操作轴156。导向轴128与隔离开关主轴151连接。导向轴128向下运动，使隔离开关主轴151顺时针转动；导向轴128向上运动，使隔离开关主轴151逆时针转动。连锁件152包括多个连锁板1521。多个连锁板1521之间可转动连接。隔离开关主轴151与连锁件152的一端固定连接，隔离开关主轴151转动带动连锁板1521运动。连锁件152的另一端与传导轴153固定连接，连锁板1521运动带动传导轴153转动。棘爪154与传导轴153固定连接，传导轴153转动，带动棘爪154转动。限位板155的周缘开设有限位凹槽1551。棘爪154的末端设有勾部1541。勾部1541与限位凹槽1551相对设置。棘爪154运动，使棘爪154的勾部1541进出限位凹槽1551，控制隔离开关150锁定状态。

通过手动旋转操作轴156，控制隔离开关150的开、合闸状态。具体地，请同时参阅图3，环网柜100的封闭气箱110上开设有隔离开关操作孔113。隔离开关操作孔113与操作轴156相对，操作人员通过隔离开关操作孔113对操作轴156旋转。

请参阅图4及图5，当输出轴125向下运动时，真空断路器140处于合闸通电状态。输出轴125带动隔离开关主轴151顺时针转动，棘爪154的勾部1541卡入限位凹槽1551，棘爪154锁定限位凹槽1551，使隔离开关150不能进行操作，即隔离开关150处于锁定状态。当隔离开关150处于锁定状态，即使旋转操作轴156，隔离开关150也不会转动。因此，当真空断路器140处于合闸通电状态的时候，不能对隔离开关150进行分、合闸操作，防止对隔离开关150产生误操作，提高环网柜100使用的安全性。

请参阅图6及图7，当输出轴125向上运动时，真空断路器140处于分闸断电状态。输出轴125带动隔离开关主轴151逆时针转动，棘爪154的勾部1541退出限位凹槽1551，棘爪154与限位凹槽1551分离。操作人员可以通过旋转操作轴156，转动限位板155，隔离开关150进行分合、闸操作，即隔离开关150处于可操作状态。保证真空断路器140处于分闸断电状态的时候，操作人员才能对隔离开关150进行操作，防止操作人员触电。

上述环网柜100的真空断路器140采用永磁操作组件120作为操作机构，首先，环网柜100的零部件数量大幅减少，使上述环网柜100的结构简单，便于维护。其次，永磁操作组件120作为真空断路器140的操作机构，对真空断路器140进行了重新设计，避免使用环氧板，避免了机械运动对环氧板的磨损而造成真空断路器140特性发生偏移，提高真空断路器140的使用寿命，上述真空断路器140的机械寿命可增加到10万次。

并且，永磁操作组件120与真空灭弧室130之间通过机械传动，具有较强的强度及稳定性。并使用金属主轴123，使整个真空断路器140的传动部分和支持部件的强度大大提高，能够满足大容量真空断路器140的动态稳定要求。上述环网柜100将真空断路器140的额定电流由现有的630A升级到1250A甚至更高，开断电流由20KA提升至31.5KA。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种真空断路器，包括永磁操作组件、真空灭弧室及支架，所述真空灭弧室设有动导电杆，所述永磁操作组件及所述真空灭弧室固定设于所述支架上，其特征在于，所述永磁操作组件包括永磁机构、第一转轴、第一拐臂、主轴、第二拐臂及第二转轴，所述永磁机构包括输出轴，所述第一转轴固定设于所述支架上，所述第一拐臂可转动设于所述第一转轴上，所述第一拐臂的一端与所述输出轴连接，所述输出轴带动所述第一拐臂转动，所述主轴的一端与所述第一拐臂的另一端连接，所述主轴与所述输出轴的延伸方向相交，所述第一拐臂转动带动所述主轴沿轴向往复运动，所述第二转轴固定设于所述支架上，所述第二拐臂可转动设于所述第二转轴上，所述第二拐臂的一端与所述主轴的另一端连接，所述主轴沿轴向运动带动所述第二拐臂绕第二转轴转动，所述第二拐臂的另一端与所述真空灭弧室的动导电杆连接，则带动所述真空灭弧室的动导电杆运动。

2.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于，所述第一拐臂及所述第二拐臂呈三角形。

3.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于，所述真空灭弧室还包括绝缘拉杆，所述主轴为金属主轴，所述绝缘拉杆的一端与所述第二拐臂远离所述主轴的一端连接，所述绝缘拉杆的另一端与所述动导电杆连接。

4.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于，所述主轴与所述输出轴的延伸方向垂直相交。

5.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于，所述永磁机构还包括导向轴，所述导向轴与所述输出轴为同轴连接，所述导向轴用于控制隔离开关。

6.根据权利要求1所述真空断路器，其特征在于，所述永磁机构为双稳态永磁机构或单稳态永磁机构。

7.一种环网柜，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的真空断路器、隔离开关及封闭气箱，所述真空断路器和所述隔离开关安装在所述封闭气箱内部。

8.根据权利要求7所述的环网柜，其特征在于，还包括固封极柱，所述真空灭弧室固封于所述固封极柱内。

9.根据权利要求8所述的环网柜，其特征在于，所述固封极柱的相对两个侧面均设有出线端子。

10.根据权利要求7所述的环网柜，其特征在于，所述隔离开关包括隔离开关主轴、连锁件、传导轴、棘爪及限位板，所述永磁机构还包括导向轴，所述导向轴与所述输出轴为同轴连接，所述导向轴与所述输出轴连接，所述导向轴用于控制隔离开关，所述隔离开关主轴与所述导向轴连接，所述导向轴运动带动所述隔离开关主轴转动，所述连锁件连接所述隔离开关主轴与所述棘爪，所述棘爪固定设于所述传导轴上，所述限位板的周缘开设有限位凹槽，所述棘爪与限位凹槽相对设置，所述隔离开关主轴转动带动所述连锁件运动，所述连锁件运动带动所述传导轴转动，所述传导轴转动带动所述棘爪进出所述限位凹槽。