[发明专利]断路器用操动机构及使用该操动机构的断路器

说明书

技术领域

本发明涉及断路器领域，尤其涉及一种断路器用操动机构及使用该操动机构的断路器。

背景技术

高压断路器是电力系统中最重要的开关设备，担负着控制和保护电路的双重任务，其性能的好坏是决定电力系统能否安全运行的重要因素之一。而高压断路器的全部功能都体现在动、静触头的分合动作上，动、静触头的分合动作是通过操动机构来实现的，操动机构是断路器的重要组成部分，是决定断路器性能的关键部件，其性能的好坏直接影响到断路器的技术性能，因此断路器的工作可靠性在很大程度上依赖于操动机构的动作可靠性。

由于断路器本身工作性质的要求使得其操动机构要求在毫秒内完成其操作过程，而这一套完全由机械零部件组成的体系去实现其实要求是很高的。从国际、国内断路器的故障统计数字来看，机械故障占大多数，高达总故障的70%，因此，在断路器向高电压、大容量、高可靠性发展的今天，为了满足电力系统对高可靠性的要求，有必要研究一种体积小、结构简单、且运动过程可控的操动机构，为此，电机式操动机构逐渐被广泛应用于断路器中。现有使用电机式操动机构的断路器结构如图1所示：包括三相并列设置的触头装配，各触头装配均包括静触头3和装有动触头4的分合闸杆10，分合闸杆由操动机构驱动，操动机构包括分别与各分合闸杆传动连接以驱动各分合闸杆往复运动的闸杆传动结构20，闸杆传动结构可以是拐臂或者曲轴，相邻两个闸杆传动结构通过相间连杆6传动连接，其中一个闸杆传动结构通过传动轴7与一个驱动电机的动力输出端传动连接，驱动电机可以是伺服电机或者是输出角度可控的摆角电机。工作时驱动电机的动力由其中一个闸杆传动结构输入，并依次由相间连杆向后输送，从而使各闸杆传动结构分别带动对应动触头与静触头完成分合闸动作。现有的这种操动机构存在的问题在于：1、驱动电机的输出转矩无法适应126Kv以上电压等级的三相断路器，这是因为其使用的驱动电机的特殊性，随着电压等级的升高，所需驱动电机的输出扭矩越大，同时断路器的分合闸速度也需随之提高，对应要求驱动电机的转速也越快，这样就造成驱动电机的制造成本急剧增加；2、驱动电机距离各相闸杆传动结构的距离均不相同，离驱动电机越远的相，同期性越差，尤其是在敞开式断路器中，相与相之间，有明确的安全间距需求，传动行程越长，累积变形越大，使得这个缺点更加明显；3、驱动电机设置于整个操动机构的一端，造成传动轴和各相间连杆所需承担的最大扭矩较大，比如说每相触头装配分合闸所需闸杆传动结构传递的扭矩为1M，那么驱动电机的输出动力应至少为3M，与驱动电机相连的传动轴所需承担的最大扭矩也就至少为3M，第一、二相之间的相间连杆所需承担的最大扭矩至少为2M，第二、三相之间的相间连杆所需承担的最大扭矩为至少1M，各连杆的强度要求较高，各连杆均需具有较大的结构尺寸，不仅增加各连杆的制作成本，同时较大尺寸的连杆增加了传动系统的质量，这就增加了驱动电机的能耗，驱动电机所需的输出扭矩更大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够降低驱动电机购置成本、同时提高各相闸杆传动结构间同期性的断路器用操动机构；本发明的目的还在于提供一种使用该操动机构的断路器。

为了解决上述问题，本发明中断路器用操动机构的技术方案为：

断路器用操动机构，包括分别用于与对应各相分合闸杆传动连接的左、中和右闸杆传动结构，相邻两个闸杆传动结构通过相间连杆传动连接，所述中闸杆传动结构左右两侧分别布置有至少一个驱动电机，各驱动电机的动力输出端分别通过各自对应的锥齿轮传动结构与对应闸杆传动结构传动连接。

驱动电机的总个数为偶数，各驱动电机对称布置于中闸杆传动结构的左右两侧。

所述驱动电机共有两个。

所述的锥齿轮传动结构为一个锥齿轮传动副，各闸杆传动结构均为拐臂或曲轴，所述的锥齿轮传动副包括与相间连杆同轴线设置的第一锥齿轮和转动轴线与相间连杆垂直设置的第二锥齿轮，第一、二锥齿轮啮合传动，第一锥齿轮上同轴线固设有与所述拐臂或曲轴传动连接的传动轴，第二锥齿轮与对应驱动电机的动力输出轴同轴线传动连接。

本发明中断路器的技术方案为：

断路器，包括操动机构和三相左右间隔并列设置的触头装配，各触头装配均包括静触头和装有动触头的分合闸杆，操动机构包括分别与对应各相分合闸杆传动连接的左、中和右闸杆传动结构，相邻两个闸杆传动结构通过相间连杆传动连接，所述中闸杆传动结构左右两侧分别布置有至少一个驱动电机，各驱动电机的动力输出端分别通过各自对应的锥齿轮传动结构与对应闸杆传动结构传动连接。