CN221947024U - 一种超行程传动结构及应用该传动结构的真空断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超行程传动结构及应用该传动结构的真空断路器，所述传动结构设置在真空灭弧室的动端，所述传动结构包括绝缘拉杆、弹性件、拉杆套和调节连接件；所述绝缘拉杆一端设有的嵌件与所述真空灭弧室的动端连接，所述弹性件和所述拉杆套依次套设在所述绝缘拉杆另一端设有的嵌件上，且所述拉杆套与嵌件之间设置有限位件，所述限位件用以限位所述弹性件的压缩行程；所述调节连接件装设在所述拉杆套远离所述弹性件端的端部，且所述调节连接件与操作机构的输出拐臂连接。本实用新型所述的传动结构具有结构合理、可靠性高、空间紧凑的特点，能够保证真空断路器顺利的分合线路电路，有效提高真空断路器的开断性能和绝缘性能水平。

Description

一种超行程传动结构及应用该传动结构的真空断路器

技术领域

本实用新型属于高压开关技术领域，尤其是涉及一种超行程传动结构及应用该传动结构的真空断路器。

背景技术

断路器是电力系统中重要的控制和保护设备，SF6气体是高电压等级断路器中使用最为广泛的性能优异的绝缘和灭弧介质。目前，在126kV及以上电压等级SF6断路器中SF6气体被广泛使用，但由于其对地球大气层有很强的温室效应，世界各国都对它的使用和排放进行了限制，因此，真空断路器代替传统SF6断路器成为高压开关领域的重要研究方向。

真空灭弧室是真空断路器的核心单元，其性能优劣直接决定了真空断路器的开断性能和绝缘性能水平，真空断路器是通过真空灭弧室动、静触头的开合可实现线路的分合。在合闸时，动、静触头刚性对接，为了保证触头接触后动触头不会发生过大反弹，需要传动结构给动触头施加一个压缩弹簧产生的触头初压力，从而保证合闸瞬间动触头的反弹可以控制在允许范围之内。合闸完成后，为了控制动、静触头接触产生的接触电阻和温升效应，需要利用压缩弹簧在动、静触头间产生一个更大的力使二者间的接触电阻减小到最低，这个力即触头额定压力。合闸过程中压缩弹簧由触头初压力位置压缩到触头额定压力位置所产生的位移即超行程。在分闸时，为了保证动、静触头分离后电弧可靠熄灭，需要动触头以最大的速度脱离静触头，如果这些单纯依靠操作机构来实现，将对操作机构的设计造成极大的困难，不能较好的满足真空灭弧室开合的性能要求。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种超行程传动结构及应用该传动结构的真空断路器，以通过压缩弹簧的超行程给真空灭弧室动触头提供一个合闸瞬间的触头初压力，合闸保持阶段的触头额定压力，和分闸时动触头脱离的加速度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种超行程传动结构，所述传动结构设置在真空灭弧室的动端，所述传动结构包括绝缘拉杆、弹性件、拉杆套和调节连接件；

所述绝缘拉杆一端设有的嵌件与所述真空灭弧室的动端连接，所述弹性件和所述拉杆套依次套设在所述绝缘拉杆另一端设有的嵌件上，且所述拉杆套与嵌件之间设置有限位件，所述限位件用以限位所述弹性件的压缩行程；

所述调节连接件装设在所述拉杆套远离所述弹性件端的端部，且所述调节连接件与操作机构的输出拐臂连接。

进一步地，所述绝缘拉杆远离动端设有的嵌件上开设有条形通孔，所述拉杆套上贯穿设置有与所述条形通孔同轴对应的限位孔；

所述限位件为限位销，所述限位销贯穿所述限位孔和所述条形通孔设置。

进一步地，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与嵌件的端壁抵接，其另一端与所述拉杆套的端壁抵接。

进一步地，所述拉杆套与所述压缩弹簧之间还装设有弹簧端盖，所述弹簧端盖的直径大于所述拉杆套的直径。

进一步地，所述调节连接件包括调节螺杆，所述调节螺杆的一端通过紧固螺母与所述拉杆套螺接紧固，另一端与操作机构的输出拐臂连接。

进一步地，所述紧固螺母与所述拉杆套之间还装设有垫圈。

第二方面，基于同一发明构思，本实用新型还提供了一种真空断路器，包括如第一方面所述的一种超行程传动结构，还包括：

导电体，所述真空灭弧室的动端、静端分别通过所述导电体与真空断路器内部设置的绝缘件相连。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种超行程传动结构及应用该传动结构的真空断路器具有以下有益效果：

本实用新型所述的一种超行程传动结构及应用该传动结构的真空断路器，该传动结构通过绝缘拉杆、弹性件、拉杆套和调节连接件的相互配合，利用弹性件产生的超行程给真空灭弧室动触头提供一个合闸瞬间的触头初压力，合闸保持阶段的触头额定压力，和分闸时动触头脱离的加速度，该传动结构具有结构合理、可靠性高、空间紧凑的特点，能够保证真空断路器顺利的分合线路电路，有效提高真空断路器的开断性能和绝缘性能水平。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种超行程传动结构剖视图；

图2为本实用新型实施例所述的限位销移动行程示意图；

图3为本实用新型实施例所述的真空断路器局部细节剖视图。

附图标记说明：

1-绝缘拉杆；2-压缩弹簧；3-拉杆套；4-弹簧端盖；5-限位销；6-调节螺杆；7-紧固螺母；8-垫圈；9-真空灭弧室；10-导电体；11-绝缘件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参阅图1所示，本实施例提供了一种超行程传动结构，该传动结构设置在真空灭弧室9的动端，传动结构包括绝缘拉杆1、弹性件、拉杆套3和调节连接件；

绝缘拉杆1一端设有的嵌件与真空灭弧室9的动端连接，弹性件和拉杆套3依次套设在绝缘拉杆1另一端设有的嵌件上，且拉杆套3与嵌件之间设置有限位件，限位件用以限位弹性件的压缩行程；

调节连接件装设在拉杆套3远离弹性件端的端部，且调节连接件与操作机构的输出拐臂连接。

具体地，在本实施例中，基于真空断路器及真空灭弧室9开合的性能要求，设计超行程传动结构，通过绝缘拉杆1、弹性件、拉杆套3和调节连接件的相互配合，利用弹性件产生的超行程给真空灭弧室9动触头提供一个合闸瞬间的触头初压力，合闸保持阶段的触头额定压力，和分闸时动触头脱离的加速度，该传动结构具有结构合理、可靠性高、空间紧凑的特点，能够保证真空断路器顺利的分合线路电路，有效提高真空断路器的开断性能和绝缘性能水平。

在一些实施方式中，绝缘拉杆1远离动端设有的嵌件上开设有条形通孔，拉杆套3上贯穿设置有与条形通孔同轴对应的限位孔；

限位件为限位销5，限位销5贯穿限位孔和条形通孔设置；

弹性件为压缩弹簧2，压缩弹簧2的一端与嵌件的端壁抵接，其另一端与拉杆套3的端壁抵接；

拉杆套3与压缩弹簧2之间还装设有弹簧端盖4，弹簧端盖4的直径大于拉杆套3的直径。

具体地，在本实施例中，该传动结构中与灭弧室动端相连的是由纤维增强的环氧复合材料制成的绝缘拉杆1，绝缘拉杆1一端与真空灭弧室9动端螺纹连接，另一端与产生超行程的弹性件相连接，其用于将运动从接地部分传递至高电位部分，在操作过程中承受拉伸、压缩及瞬时的操作冲击。

进一步来讲，绝缘拉杆1的最右端嵌件与真空灭弧室9动端螺纹连接，实现力的传递，环氧复合材料实现高压带电体与接地体的分离。

绝缘拉杆1的左端嵌件依次套入压缩弹簧2、弹簧端盖4及拉杆套3，拉杆套3的限位孔与绝缘拉杆1嵌件上的条形通孔方向相同，此时压缩弹簧2处于自由状态不受力。

利用弹簧预压工装对拉杆套3施加压力，压缩弹簧2受弹簧端盖4压力开始压缩，当拉杆套3的限位孔同绝缘拉杆1嵌件条形通孔同轴时，穿入限位销5，随后将预压工装施加的压力解除，此时压缩弹簧2产生的预压缩力值即真空灭弧室9触头初压力，将限位销5的两端同拉杆套3敲平，使其与拉杆套3可靠固定不易脱落。

在一些实施方式中，调节连接件包括调节螺杆6，调节螺杆6的一端通过紧固螺母7与拉杆套3螺接紧固，另一端与操作机构的输出拐臂连接；

紧固螺母7与拉杆套3之间还装设有垫圈8。

具体地，在本实施例中，在调节螺杆6装入紧固螺母7及垫圈8后，将其拧入拉杆套3的一端，到达规定位置后将紧固螺母7拧紧，调节螺杆6同操作机构的输出传动结构相连接。在产品机械特性测试过程中，如果超行程数据不满足要求，可对调节螺杆6拧入拉杆套3的深度进行调整最终满足产品设计要求。

如图2所示，合闸时，整个超行程传动结构及真空灭弧室9动端在机构输出结构的作用下向真空灭弧室9静端运动，当动、静触头接触后，调整螺杆及拉杆套3带动限位销5继续运动，压缩弹簧2进一步压缩，如图2所示，限位销5同拉杆套3从绝缘拉杆1嵌件长条孔的顶端运动至下端，即压缩弹簧2从预压位置压缩至最终位置，弹簧压力值从触头初压力值增大为触头额定压力值，压缩弹簧2的压缩量变化值，也就是限位销5的运动距离即超行程，压缩弹簧2压缩至最终位置后，合闸操作完成，操作机构使整个传动结构保持在合闸位置。

分闸时，合闸闭锁解除，压缩弹簧2能量瞬间释放，由最终位置释放到预压缩位置，随后动、静触头分离，压缩弹簧2释放的能量给动触头提供一个加速度使其快速脱离静触头，使触头间的电弧可靠熄灭，实现线路开断，动触头运动至要求的开距位置后，分闸操作完成。

基于同一发明构思，如图3所示，本实施例还提供了一种真空断路器，包括如上述实施例所述的一种超行程传动结构，还包括：

导电体10，真空灭弧室9的动端、静端分别通过导电体10与真空断路器内部设置的绝缘件11相连。

具体地，在本实施例中，真空灭弧室9是真空断路器的核心单元，其性能优劣直接决定了真空断路器的开断性能和绝缘性能水平，通过真空灭弧室9动、静触头的开合可实现线路的分合。

在合闸时，动、静触头刚性对接，为了保证触头接触后动触头不会发生过大反弹，需要传动结构给动触头施加一个压缩弹簧2产生的触头初压力，从而保证合闸瞬间动触头的反弹可以控制在允许范围之内。

合闸完成后，为了控制动、静触头接触产生的接触电阻和温升效应，需要利用压缩弹簧2在动、静触头间产生一个更大的力使二者间的接触电阻减小到最低，这个力即触头额定压力。合闸过程中,压缩弹簧2由触头初压力位置压缩到触头额定压力位置所产生的位移即超行程。

在分闸时，为了保证动、静触头分离后电弧可靠熄灭，需要动触头以最大的速度脱离静触头，如果这些单纯依靠操作机构来实现，将对操作机构的设计造成极大的困难，因此，需要压缩弹簧2释放超行程来对动触头提供一个加速度使其快速脱离静触头。

真空断路器内部为A、B、C三相共罐式，罐内充入一定压力的洁净空气作为三相之间以及三相对地的绝缘介质。在每一相回路中，真空灭弧室9的静端与内部静触头为一个整体，其承担着电流的传递和动触头循环载荷的冲击，灭弧室的静端与一导电件的一端连接，导电件负责向外传送电流，而导电体10的另一端与绝缘件11相连接，绝缘件11既保证导电体10的对地绝缘性能，也承受着动触头传送过来的冲击载荷并将载荷最终传送至罐体底部。在灭弧室的动端，与其连接的另一导电体10只负责传递电流，动触头的循环运动由本实施例所提供的传动结构来实现。

传动结构中与灭弧室动端相连的是由纤维增强的环氧复合材料制成的绝缘拉杆1，其用于将运动从接地部分传递至高电位部分，在操作过程中承受拉伸、压缩及瞬时的操作冲击。绝缘拉杆1一端与灭弧室动端螺纹连接，另一端与产生超行程的压缩弹簧2相连接，压缩弹簧2在与绝缘拉杆1安装连接的时候进行预压缩，预压缩产生的力即灭弧室合闸时动、静触头接触瞬间的触头初压力。当压缩弹簧2在弹簧端盖4及拉杆套3的压力作用下继续压缩，所产生的位移即超行程，当压缩至终点位置时，压缩弹簧2产生的压力就是灭弧室动、静触头间的触头额定压力。拉杆套3既可以对压缩弹簧2超行程尺寸进行限位，也可以通过调节螺杆6与操作机构的输出拐臂相连接，实现力的传动。

当分闸时，压缩弹簧2能量释放，可以使静触头和动触头在分离的瞬间达到足够的分闸速度，从而保证真空断路器可以顺利的分断线路电流。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种超行程传动结构，所述传动结构设置在真空灭弧室(9)的动端，其特征在于：

所述传动结构包括绝缘拉杆(1)、弹性件、拉杆套(3)和调节连接件；

所述绝缘拉杆(1)一端设有的嵌件与所述真空灭弧室(9)的动端连接，所述弹性件和所述拉杆套(3)依次套设在所述绝缘拉杆(1)另一端设有的嵌件上，且所述拉杆套(3)与嵌件之间设置有限位件，所述限位件用以限位所述弹性件的压缩行程；

所述调节连接件装设在所述拉杆套(3)远离所述弹性件端的端部，且所述调节连接件与操作机构的输出拐臂连接。

2.根据权利要求1所述的一种超行程传动结构，其特征在于：

所述绝缘拉杆(1)远离动端设有的嵌件上开设有条形通孔，所述拉杆套(3)上贯穿设置有与所述条形通孔同轴对应的限位孔；

所述限位件为限位销(5)，所述限位销(5)贯穿所述限位孔和所述条形通孔设置。

3.根据权利要求1所述的一种超行程传动结构，其特征在于：

所述弹性件为压缩弹簧(2)，所述压缩弹簧(2)的一端与嵌件的端壁抵接，其另一端与所述拉杆套(3)的端壁抵接。

4.根据权利要求3所述的一种超行程传动结构，其特征在于：

所述拉杆套(3)与所述压缩弹簧(2)之间还装设有弹簧端盖(4)，所述弹簧端盖(4)的直径大于所述拉杆套(3)的直径。

5.根据权利要求1所述的一种超行程传动结构，其特征在于：

所述调节连接件包括调节螺杆(6)，所述调节螺杆(6)的一端通过紧固螺母(7)与所述拉杆套(3)螺接紧固，另一端与操作机构的输出拐臂连接。

6.根据权利要求5所述的一种超行程传动结构，其特征在于：

所述紧固螺母(7)与所述拉杆套(3)之间还装设有垫圈(8)。

7.一种真空断路器，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的一种超行程传动结构，还包括：

导电体(10)，所述真空灭弧室(9)的动端、静端分别通过所述导电体(10)与真空断路器内部设置的绝缘件(11)相连。