[發明專利]斷路器及其操動機構

有效

• 申請號: 201310297673.3
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN104143486A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 金光耀;郭煜敬;林麟;張友鵬;張高潮;張豪;李艷;張博
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;河南平高電氣股份有限公司;平高集團有限公司
• 主分類號: H01H71/10
• 分類號: H01H71/10
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明涉及斷路器領域，尤其涉及一種斷路器及其操動機構。

背景技術

高壓斷路器是電力系統中最重要的開關設備，擔負著控制和保護電路的雙重任務，其性能的好壞是決定電力系統能否安全運行的重要因素之一。而高壓斷路器的全部功能都體現在動、靜觸頭的分合動作上，動、靜觸頭的分合動作是通過操動機構來實現的，操動機構是斷路器的重要組成部分，是決定斷路器性能的關鍵部件，其性能的好壞直接影響到斷路器的技術性能，因此斷路器的工作可靠性在很大程度上依賴于操動機構的動作可靠性。

由于斷路器本身工作性質的要求使得其操動機構要求在毫秒內完成其操作過程，而這一套完全由機械零部件組成的體系去實現其實要求是很高的。從國際、國內斷路器的故障統計數字來看，機械故障占大多數，高達總故障的70%，因此，在斷路器向高電壓、大容量、高可靠性發展的今天，為了滿足電力系統對高可靠性的要求，有必要研究一種體積小、結構簡單、且運動過程可控的操動機構，為此，電機式操動機構逐漸被廣泛應用于斷路器中。現有使用電機式操動機構的斷路器結構如圖1所示：包括三相并列設置的觸頭裝配，各觸頭裝配均包括靜觸頭3和裝有動觸頭4的分合閘桿10，分合閘桿由操動機構驅動，操動機構包括分別與各分合閘桿傳動連接以驅動各分合閘桿往復運動的閘桿傳動結構20，閘桿傳動結構可以是拐臂或者曲軸，相鄰兩個閘桿傳動結構通過相間連桿6傳動連接，其中一個閘桿傳動結構通過電機連桿7與一個驅動電機的動力輸出端傳動連接，驅動電機可以是伺服電機或者是輸出角度可控的擺角電機。工作時驅動電機的動力由其中一個閘桿傳動結構輸入，并依次由相間連桿向后輸送，從而使各閘桿傳動結構分別帶動對應動觸頭與靜觸頭完成分合閘動作。現有的這種操動機構存在的問題在于：1、驅動電機的輸出轉矩無法適應126Kv以上電壓等級的三相斷路器，這是因為其使用的驅動電機的特殊性，隨著電壓等級的升高，所需驅動電機的輸出扭矩越大，同時斷路器的分合閘速度也需隨之提高，對應要求驅動電機的轉速也越快，這樣就造成驅動電機的制造成本急劇增加；2、驅動電機距離各相閘桿傳動結構的距離均不相同，離驅動電機越遠的相，同期性越差，尤其是在敞開式斷路器中，相與相之間，有明確的安全間距需求，傳動行程越長，累積變形越大，使得這個缺點更加明顯；3、驅動電機設置于整個操動機構的一端，造成電機連桿和各相間連桿所需承擔的最大扭矩較大，比如說每相觸頭裝配分合閘所需閘桿傳動結構傳遞的扭矩為1M，那么驅動電機的輸出動力應至少為3M，與驅動電機相連的電機連桿所需承擔的最大扭矩也就至少為3M，第一、二相之間的相間連桿所需承擔的最大扭矩至少為2M，第二、三相之間的相間連桿所需承擔的最大扭矩為至少1M，各連桿的強度要求較高，各連桿均需具有較大的結構尺寸，不僅增加各連桿的制作成本，同時較大尺寸的連桿增加了傳動系統的質量，這就增加了驅動電機的能耗，驅動電機所需的輸出扭矩更大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠降低驅動電機購置成本、同時提高各相閘桿傳動結構間同期性的操動機構；本發明的目的還在于提供一種使用該操動機構的斷路器。

為了解決上述問題，本發明中操動機構的技術方案為：

斷路器的操動機構，包括分別用于與對應各相分合閘桿傳動連接的左、中和右閘桿傳動結構，相鄰兩個閘桿傳動結構通過相間連桿傳動連接，所述中閘桿傳動結構左右兩側分別布置有至少一個驅動電機，各驅動電機的動力輸出端分別通過各自對應的電機傳動結構與對應相間連桿或閘桿傳動結構傳動連接。

驅動電機的總個數為偶數，各驅動電機對稱布置于中閘桿傳動結構的左右兩側。

所述驅動電機共有兩個，各驅動電機的動力輸出端分別通過各自對應的電機傳動結構與對應閘桿傳動結構傳動連接，各閘桿傳動結構均為拐臂或曲軸，所述的電機傳動結構包括與相間連桿同軸線設置的電機連桿，電機連桿的一端與所述拐臂或曲軸傳動連接，另一端與對應驅動電機的動力輸出軸同軸線傳動連接。

本發明中斷路器的技術方案為：

斷路器，包括操動機構和三相左右間隔并列設置的觸頭裝配，各觸頭裝配均包括靜觸頭和裝有動觸頭的分合閘桿，操動機構包括分別與對應各相分合閘桿傳動連接的左、中和右閘桿傳動結構，相鄰兩個閘桿傳動結構通過相間連桿傳動連接，所述中閘桿傳動結構左右兩側分別布置有至少一個驅動電機，各驅動電機的動力輸出端分別通過各自對應的電機傳動結構與對應相間連桿或閘桿傳動結構傳動連接。

驅動電機的總個數為偶數，各驅動電機對稱布置于中閘桿傳動結構的左右兩側。