專利名稱：一種40.5kv的單相戶外高壓真空斷路器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種40. 5KV級別的戶外高壓真空斷路器。
背景技術：
目前，在現有技術中，40.5KV級別的戶外高壓真空斷路器，都是配有彈簧操動機構的、三相一體的斷路器。采用彈簧操動機構的戶外高壓真空斷路器，由于其操動機構的結構特點，決定了其運動部件不僅易于磨損，使其維護工作量較大、可靠性較差和壽命較短；而且配有這種彈簧操動機構的高壓真空斷路器，其合分閘時間的一致性較差，特別是合分閘時間的重復性較差；而這種斷路器的結構又都是三相一體的，工作方式也是三相聯(lián)動的。因此，這種戶外高壓真空斷路器只能整臺應用于三相聯(lián)動操作方式的輸配電系統(tǒng)中，而不能拆開應用于單相線路，或具有精確快速合分閘時間控制要求的、特別是具有三相分動工作方式要求的輸配電系統(tǒng)中。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是提供一種采用永磁操動機構的、單相結構的40. 5KV戶外高壓真空斷路器，以減少斷路器的操動機構維護工作量，提高其操動機構的工作可靠性和運行壽命；提高斷路器分合閘時間的一致性和重復性，使之可以應用于一相、兩相或三相線路中、且可以應用于具有精確快速合分閘時間控制要求的、特別是具有三相分動工作方式要求的輸配電系統(tǒng)中。為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現一種40. 5KV的戶外高壓真空斷路器，其總體結構為單相分立瓷套支柱式，瓷套支柱分為上下兩部分，上瓷套內裝有真空滅弧室、導電觸頭，下瓷套內裝有觸頭彈簧和絕緣拉桿，上瓷套的頂部由端板、上接線板及聯(lián)接件封住，上下瓷套的聯(lián)接處由下接線板及上、下聯(lián)接件聯(lián)接后封住，下瓷套的下端部聯(lián)接著一個傳動箱，傳動箱由箱體、端蓋及軸承和水平傳動軸及其分合閘拐臂等組成，瓷套支柱裝在一個機架上，瓷套支柱底部的傳動箱伸到了機架的內部，機架上裝有兩個底腳支架，傳動箱的傳動軸上分別裝有傳動拐臂和緩沖拐臂，其傳動拐臂和操動機構的輸出拐臂相聯(lián)，而操動機構位于機架下部的操作箱內，其特征在于(a)瓷套支柱位于機架上部的中心，而操作箱位于機架下部的中心，底腳支架位于機架下部的兩側；(b)操動機構是一個由支架以及裝在支架上部的由軸承、花鍵軸、分合閘驅動拐臂、輸出拐臂和拉簧拐臂等構成的傳動機構和裝在支架中部的永磁機構以及裝在支架外側的分閘彈簧所組成的永磁操動機構； (C)永磁操動機構上的永磁機構與傳動機構上的分合閘驅動拐臂是通過一個兩端帶有正反扣螺紋的螺桿及聯(lián)接頭和一個固定連桿聯(lián)接在一起的。與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是
I)采用永磁操動機構代替彈簧操動機構以后，由于永磁操動機構采用的是永磁鎖扣裝置，無機械磨損，相比于彈簧操動機構中的機械鎖扣裝置來說，永磁操動機構工作起來更穩(wěn)定，性能參數不易變化，維護工作量大大減小，而工作可靠性大大增加，機械壽命因此也更長些。2)采用永磁操動機構代替彈簧操動機構以后，由于永磁操動機構的性能非常穩(wěn)定，因此，斷路器的分合閘時間的一致性非常好，重復性也非常好。使斷路器可以應用于具有精確快速時間控制要求的系統(tǒng)中。3)由于該斷路器采用了單相結構方式，因此，該斷路器可以靈活地應用于一相、兩相或三相的線路中，也可以三臺組合在一起應用于具有三相分動工作方式要求的輸配電系統(tǒng)中。


圖I是40. 5KV單相戶外聞壓真空斷路器的結構不意圖。圖2是瓷套支柱及永磁操動機構的結構示意圖。圖3是傳動箱的結構示意圖。
具體實施例方式參見圖I、圖2和圖3，本發(fā)明的40. 5KV單相戶外高壓真空斷路器，其總體結構為單相分立瓷套支柱式。瓷套支柱裝在一個機架10上，瓷套支柱分為上下兩部分，上瓷套4的上端部用端蓋I和上接線板2及其聯(lián)接件3封住，上瓷套4的下部和下瓷套8的上部用下接線板6及其聯(lián)接件5和聯(lián)接件7聯(lián)接起來，上下瓷套內依次裝有真空滅弧室13、導電觸頭14、觸頭彈簧15和絕緣拉桿16。下瓷套8的下端部用聯(lián)接件9和傳動箱17聯(lián)接起來。傳動箱17嵌裝在機架10上。絕緣拉桿16的下端伸到了傳動箱17的內部。傳動箱17的腔體內有一根水平傳動軸29，傳動軸29上有一個分合閘拐臂27，分合閘拐臂27的端部有一個孔，伸到此處的絕緣拉桿16的下端部也有一個孔，這個孔和分合閘拐臂27上的孔用一個銷軸30聯(lián)在了一起。傳動軸29的兩端從傳動箱17的兩個端蓋28上的軸承31中穿出去。傳動軸29的兩端分別裝有傳動拐臂22和緩沖拐臂18。機架10上對應著緩沖拐臂18的地方裝有緩沖器。體現本發(fā)明特征的結構在于該斷路器的瓷套支柱位于機架10上部的中心，用螺栓固定在機架10上。而操作箱11則位于機架10下部的中心，也是用螺栓固定在機架10上。該斷路器有兩個底腳支架12，底腳支架12位于機架10下部的兩側。在操作箱11中有一個永磁操動機構。該永磁操動機構有一個“H”形的機構支架，而為了增加結構強度，整個機構支架焊裝在了另一塊鐵板上。在機構支架的兩個側壁的上部各有一個孔，孔上裝有軸承。軸承上穿有一根花鍵軸，花鍵軸上裝有一個分合閘驅動拐臂19、輸出拐臂24和拉簧拐臂20。這些軸承、花鍵軸、分合閘驅動拐臂19、輸出拐臂24和拉簧拐臂20等構成了永磁操動機構的傳動機構。其中輸出拐臂24與瓷套支柱的傳動拐臂22，通過一根可以調節(jié)長短的活動聯(lián)桿23聯(lián)接起來；拉簧拐臂20上聯(lián)著一根分閘彈簧21，分閘彈簧21的另一端掛在了永磁操動機構支架的側壁上。在“H”形的機構支架中部的橫向支架板上，吊裝著一個永磁機構26,永磁機構26的輸出頂桿從橫向支架板中部的孔中向上伸了出來，并通過一個兩端帶有正反扣螺紋的螺桿25及聯(lián)接頭和一個固定長度的連桿，與分合閘驅動拐臂19聯(lián)接起來。永磁機構 采用的是現有技術中的成熟產品，它可以是雙穩(wěn)態(tài)型的永磁機構，也可以是單穩(wěn)態(tài)型的永磁機構；而永磁機構內部的線圈，即可以是雙線圈方式的，也可以是單線圈方式的。這種結構形式的永磁機構在很多專業(yè)刊物上都有詳細的介紹和設計計算。本發(fā)明的40. 5KV單相戶外高壓真空斷路器，其電氣控制裝置是以IGBT器件為核心的電力電子控制裝置。IGBT器件的功率以能夠滿足永磁操動機構所需要的電壓電流為準，再配以市售的相應驅動電路板和+15V穩(wěn)壓電源。而IGBT器件的集電極工作電源采用的是儲能電源，由若干個直流電解電容器和相應的整流電路板所組成。如果永磁機構采用的是單線圈方式工作的，其電氣控制系統(tǒng)中的IGBT器件就要采用四只且要接成“H”形的橋式電路，永磁機構線圈接在橋路的中間；如果永磁機構采用的是雙線圈方式工作的，其電氣控制系統(tǒng)中的IGBT器件就只要采用兩只，且每只IGBT與永磁機構的一個線圈接成普通的串聯(lián)電路就可以了。本發(fā)明的40. 5KV單相戶外高壓真空斷路器，其工作過程是這樣的當斷路器的電氣控制裝置接到合閘指令時，就通過相應的驅動電路板驅動合閘回路的IGBT器件，使斷路器的永磁機構合閘線圈得電，永磁機構開始動作。這時，永磁機構26的輸出頂桿通過螺桿25及聯(lián)接頭和固定連桿帶動分合閘驅動拐臂19、拉簧拐臂20向上運動，而輸出拐臂24向下運動。輸出拐臂24通過活動聯(lián)桿23帶動傳動拐臂22也向下運動，而傳動拐臂22通過傳動箱17的水平傳動軸29帶動其上的分合閘拐臂27和瓷套支柱中的絕緣拉桿16、觸頭彈簧15向上運動，直至真空滅弧室13閉合并依靠永磁機構的永磁保持力，穩(wěn)定地保持在合閘位置上，至此，合閘過程結束。而此時，分閘彈簧21由于受到拉簧拐臂20的向上拉力而儲能。當斷路器的電氣控制裝置接到分閘指令時，就通過相應的驅動電路板驅動分閘回路的IGBT器件，使斷路器的永磁機構分閘線圈得電，永磁機構開始動作。這時,永磁機構26的輸出頂桿通過螺桿25及聯(lián)接頭和固定連桿帶動分合閘驅動拐臂19、拉簧拐臂20向下運動，而輸出拐臂24向上運動。輸出拐臂24通過活動聯(lián)桿23帶動傳動拐臂22也向上運動，而傳動拐臂22通過傳動箱17的水平傳動軸29帶動其上的分合閘拐臂27和瓷套支柱中的絕緣拉桿16、觸頭彈簧15向下運動，直至真空滅弧室13分開并依靠分閘彈簧21的拉力，穩(wěn)定地保持在分閘位置上，至此，分閘過程結束。與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是當斷路器采用了永磁操動機構代替彈簧操動機構以后，由于永磁操動機構采用的是永磁鎖扣裝置，無機械磨損，相比于彈簧操動機構中的機械鎖扣裝置來說，永磁操動機構工作起來更穩(wěn)定，性能參數不易變化，維護工作量大大減小，而工作可靠性大大增加，機械壽命因此也更長些；采用永磁操動機構代替彈簧操動機構以后，由于永磁操動機構的性能非常穩(wěn)定，因此，斷路器的分合閘時間一致性非常好，重復性也非常好；又由于該斷路器采用了單相結構方式，因此，該斷路器可以靈活的應用于一相、兩相或三相線路中，也可以三臺組合在一起，使之可以應用于具有精確快速時間控制要求的場合中，特別是應用在具有三相分動工作方式要求的輸配電系統(tǒng)中。
權利要求
1.ー種40. 5KV的單相戶外高壓真空斷路器，其總體結構為單相分立瓷套支柱式，瓷套支柱分為上下兩部分，上瓷套內裝有真空滅弧室、導電觸頭，下瓷套內裝有觸頭彈簧和絕緣拉桿，上瓷套的頂部由端板、上接線板及聯(lián)接件封住，上下瓷套的聯(lián)接處由下接線板及上、下聯(lián)接件聯(lián)接后封住，下瓷套的下端部聯(lián)接著一個傳動箱，傳動箱由箱體、端蓋及軸承和水平傳動軸及其分合閘拐臂組成，瓷套支柱裝在ー個機架上，瓷套支柱底部的傳動箱伸到了機架的內部，機架上裝有兩個底腳支架，傳動箱的傳動軸上分別裝有傳動拐臂和緩沖拐臂，其傳動拐臂和操動機構的輸出拐臂相聯(lián)，操動機構位于機架下部的操作箱內，其特征在于 (a)瓷套支柱位于機架上部的中心，操作箱位于機架下部的中心，底腳支架位于機架下部的兩側； (b)操動機構是ー個由支架以及裝在支架上部的由軸承、花鍵軸、分合閘驅動拐臂、輸出拐臂和拉簧拐臂構成的傳動機構和裝在支架中部的永磁機構以及裝在支架外側的分閘彈簧所組成的永磁操動機構； (c)永磁操動機構上的永磁機構與傳動機構上的分合閘驅動拐臂是通過ー個兩端帶有正反扣螺紋的螺桿及聯(lián)接頭和ー個固定連桿聯(lián)接在一起的。
2.根據權利要求I所述的40.5KV的單相戶外高壓真空斷路器，其特征在于所采用的永磁機構為雙穩(wěn)態(tài)永磁機構，或單穩(wěn)態(tài)永磁機構。
3.根據權利要求I或2所述的40.5KV的單相戶外高壓真空斷路器，其特征在于所采用的永磁機構為單線圈方式或雙線圈方式。
4.根據權利要求I或2所述的40.5KV的單相戶外高壓真空斷路器，其特征在于裝在支架外側的分閘彈簧可以是ー根，也可以是兩根或兩根以上。
5.根據權利要求3所述的40.5KV的單相戶外高壓真空斷路器，其特征在于裝在支架外側的分閘彈簧可以是ー根，也可以是兩根或兩根以上。
全文摘要
一種40.5KV的單相戶外高壓真空斷路器。其總體結構為分立瓷套支柱式，瓷套支柱分為上下兩部分，其內部裝有真空滅弧室、導電觸頭、觸頭彈簧和絕緣拉桿，瓷套支柱裝在機架上部的中心處，操作箱裝在機架下部的中心處。操作箱中裝有一個永磁操動機構，永磁操動機構的輸出拐臂，通過一個可以調節(jié)長短的活動連桿和瓷套支柱的傳動拐臂聯(lián)接在一起。本發(fā)明可有效減少斷路器的操動機構維護工作量，提高其操動機構的工作可靠性和運行壽命；提高斷路器分合閘時間的一致性和重復性，使之可以應用于一相、兩相或三相線路中、且可以應用于具有精確快速合分閘時間控制要求的、特別是具有三相分動工作方式要求的輸配電系統(tǒng)中。
文檔編號H01H33/66GK102664119SQ20121010880
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月14日 優(yōu)先權日2012年4月14日
發(fā)明者何平, 莊小奕, 王忠良, 王春巖 申請人:鞍山北科電氣有限公司