[发明专利]配合126kV真空断路器分合特性的弹簧操动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高压真空断路器分合闸的机械传动装置，特别涉及与126kV真空断路器速度特性以及负载特性相匹配的弹簧操动机构。

背景技术

目前在高压和超高压领域内SF6断路器占绝对优势地位，所以大多数高压操动机构是与SF6断路器的分合特性相匹配而设计的。目前，随着高压交流真空断路器技术水平的不断提高以及市场的需求不断扩大，对真空断路器上与其相匹配的性能优越可靠的操动机构的要求日益迫切。

弹簧操动机构是真空断路器中应用最广泛的一种操动机构，具有操作电源容量小，可采用交、直流两种电源，成本低等优点。与其他类型操动机构相比，弹簧操动机构的结构比较复杂，对零部件加工精度要求较高。弹簧操动机构是以弹簧作为动力元件对开关进行分闸和合闸操作的操动机构，由于弹簧的动力释放存在一定的局限，因此必须通过传动机构进行改善。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种配合126kV真空断路器分合特性的弹簧操动机构，该机构获得了理想的分合闸特性，减小了机构的操作功，缓解了各构件所受的冲击，提高了机构的可靠性和稳定性。

本发明的技术方案是这样实现的：

操动机构包括输出轴，储能轴，分闸缸和合闸缸组成，分闸弹簧位于分闸缸内部，下端固定在分闸缸底部，上端与缓冲器的活塞杆相连，活塞杆通过夹叉拉杆与外拐臂连接，外拐臂、滚轮都固定在输出轴上，外拐臂的另一端与机构拉杆连接，合闸弹簧位于合闸缸内部，上端固定在合闸缸顶部，下端与弹簧座连接，弹簧拉杆连接在弹簧座与棘轮之间，棘轮、凸轮固定在储能轴上，输出轴与储能轴通过滚轮与凸轮的接触互相运动，所述凸轮的凸轮基圆半径为38mm，滚轮与凸轮的刚碰点到凸轮中心的距离为38mm-40mm，从刚碰点开始，凸轮转过0°-30°，轮廓线上所有接触点到凸轮中心的距离在40mm-65mm；凸轮转过30°-45°，轮廓线上所有接触点到凸轮中心的距离在60mm-80mm；凸轮转过45°-90°，轮廓线上所有接触点到凸轮中心的距离在75mm-95mm；凸轮转过90°-137°，轮廓线上所有接触点到凸轮中心的距离在90mm-95mm。

所述的缓冲器位于分闸弹簧内的圆柱体活塞式液压缸、活塞杆、活塞缸体，缓冲器与分闸缸固定，内部充液压油，活塞缸体表面开有开孔，活塞缸体在底部向上3mm-20mm，表面开有一个以上的孔，其总面积在50mm²-200mm²；在底部向上45mm-100mm开有一个以上的孔，其总面积在300mm²-600mm²；在底部向上100mm-130mm开有一个或一个以上的孔，其总面积在20mm²-50mm²。

真空断路器用分闸弹簧的预压力值在5000N至20000N，终压力值在10000N至30000N之间，弹簧刚度系数K值在40N/mm至120N/mm之间；合闸弹簧的技术参数预压力值在15000N至25000N之间，终压力值在25000N至40000N之间，弹簧刚度系数K值在100N/mm至200N/mm之间。

本发明的凸轮的轮廓轨迹，达到了输出特性与负载特性的最佳配合，在合闸过程中不仅将刚合速度控制在合理范围内以有效的减小合闸弹跳，而且在合闸末了保证了机构能够克服触头弹簧的反力；通过对缓冲器壁上排油孔大小和位置的设计，使断路器在分闸过程中保证较高的刚分速度使灭弧室较快的进入短燃弧时间，而使其平均速度保持在一定范围内，保证了断路器的长燃弧时间，从而更有利于电弧的熄灭；本发明解决了以往机构的输出力与真空断路器的负载特性配合不好的问题，将能量合理地分配到整个断路器运动过程中，减小了机构的分合闸功，是与126kV真空断路器相匹配的性能优越可靠的新型弹簧操动机构。

附图说明

图1为本发明126kV真空断路器整机机械简图；

图2为本发明的前视图；

图3为优化设计的凸轮轮廓线图；

图4为凸轮对应的作用在主轴上各力矩与触头行程的特征曲线图；

下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。

具体实施方式