負荷分界開關的分合閘裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型的負荷分界開關的分合閘裝置，包括箱體、合閘刀片和分合閘觸頭，還包括分合閘動作主軸、分合閘驅動機構、分合閘鎖止機構、儲能機構；其中，儲能機構與下方的分合閘驅動機構剛性連接；分合閘驅動機構與分合閘動作主軸通過齒輪連接；分合閘觸頭與分合閘動作主軸上的合閘刀片處于可接觸或可分離的位置；分合閘鎖止機構通過鎖止銷控制滑軌與分合閘驅動機構連接，另外一端與分合閘動作主軸接觸；所有機構及部件都由軸承和/或基座固定在真空箱體內。該負荷分界開關的分合閘裝置具有結構簡單、分合閘過程迅速以及分合閘可靠等優點，并能減小開關占用的空間，節約開關制造的成本，延長開關觸頭的壽命。
【專利說明】負荷分界開關的分合閘裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于配電系統自動化裝置領域，涉及負荷分界開關，特別涉及一種負荷分界開關的分合閘裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟社會的飛速發展，人們對電能的需求量逐漸增大，對電能質量以及供電可靠性的要求逐漸提高，為此，智能電網的概念應運而生，其具有自愈、安全、高效等特點，已經被視為未來電網的發展方向。目前智能輸電領域的多項技術已經達到國際先進水平，而在配電領域的發展卻相對滯后，配電網作為電力網絡的重要組成部分，直接關系到用戶的用電體驗，因此，智能配電網的相關技術必將成為推進我國堅強智能電網建設的研究重心。我國中低壓配電系統主要以小電流接地方式運行，當發生單相接地故障時，產生的故障電流較小，線電壓基本保持對稱，系統能夠在故障情況下繼續供電2小時，這在一定程度上提高了供電的可靠性，但是，由于配電網規模的逐漸增大，故障發生的幾率也隨之加大，長期帶故障運行將引發電纜絕緣狀況的惡化甚至造成擊穿，最終會對整個系統的安全供電造成不良影響。因此，當配電系統發生故障時，應當及時隔離故障區域，防止故障波及整個網絡。近年來主干配電線路的故障頻率大大降低，故障基本是由用戶支路引起，超過故障總量的80% !為此，人們研制了一類叫做負荷分界開關的自動化配電開關，負荷分界開關又名用戶分界負荷開關或用戶責任點分界開關，此類開關安裝在變電站出線與各用戶饋線的交界節點處，開關認定變電站出線側為界外，用戶側為界內，并實時采集線路的電壓、電流和零序電流等模擬量，由配套的控制器進行數據分析，界定開關界內外的各種故障，當故障發生在界內時，開關分閘，將該用戶支路隔離，保證其它線路的供電不受影響，因此，它的性能不僅關系到該用戶支路電氣設備和人員的安全，而且關系到整個配電區域的正常供電，提高開關的性能具有十分重要的意義。由于電壓較高，開關在分合閘瞬間會產生電弧，為了盡快熄滅電弧，除了良好的絕緣以及加滅弧裝置之外，最基本的方法就是加快開關分合閘的速度，理想的情況要求分合閘時間盡量短、分合閘的末速度在一定范圍內。目前的負荷分界開關大多只能實現自動分閘，且存在內部結構復雜，操作麻煩等問題。
實用新型內容
[0003]本實用新型為了克服上述不足，加快開關分合閘的速度，使得負荷分界開關結構簡單、操作方便，而提供一種新型的負荷分界開關的分合閘裝置。
[0004]本實用新型的目的通過如下的技術方案實現。
[0005]負荷分界開關的分合閘裝置，包括箱體、合閘刀片和分合閘觸頭，還包括分合閘動作主軸、分合閘驅動機構、分合閘鎖止機構、儲能機構；
[0006]其中，儲能機構與下方的分合閘驅動機構剛性連接；分合閘驅動機構與分合閘動作主軸通過齒輪連接；分合閘觸頭與分合閘動作主軸上的合閘刀片處于可接觸或可分離的位置；分合閘鎖止機構通過鎖止銷控制滑軌與分合閘驅動機構連接，另外一端與分合閘動作主軸接觸；所有機構及部件都由軸承和/或基座固定在真空箱體內。
[0007]為了實現正確的分合閘流程，所述的分合閘動作主軸上安置從動齒輪、合閘刀片。
[0008]所述的合閘刀片為導電圓盤，導電圓盤正面凸出一塊邊緣帶緩沖區的扇形區域，導電圓盤有用于鎖止的圓孔。
[0009]為了保證合閘過程的可靠接觸并導通，所述的分合閘觸頭包括合閘接觸塊、張力彈簧和出線接線柱；合閘接觸塊邊緣有一緩沖接觸區，下側連接張力彈簧和出線接線柱。
[0010]為了防止開關在分合閘過程完成之后的誤動，所述的分合閘鎖止機構包括鎖止銷、鎖止彈簧和鎖止銷控制滑軌；鎖止銷為釘狀構造，其上套有鎖止彈簧，尖頭部位嵌有滾珠，末端為半球面；控制鎖止銷運動的鎖止銷控制滑軌連接著儲能機構中的活塞桿，鎖止銷控制滑軌與分合閘驅動機構中的驅動滑塊為一個零件的相鄰的垂直的兩個側面的形狀。
[0011]為了驅動分合閘動作主軸完成每次轉半周的動作，所述的分合閘驅動機構包括驅動滑塊、分合閘驅動凸輪、分合閘驅動軸、主動齒輪、脫扣器；分合閘驅動軸上固定連接著分合閘驅動凸輪，分合閘驅動軸棘齒連接著主動齒輪，主動齒輪與分合閘動作主軸上的從動齒輪嚙合；驅動滑塊面有驅動凸面，驅動滑塊之與鎖止銷控制滑軌對立的面有鎖止斜面；脫扣器包括鎖止鉤以及驅動線圈，鎖止鉤為杠桿結構，支點與真空箱體鉸鏈連接，其一端連接驅動線圈控制，驅動線圈固定在真空箱體中。脫扣器的另一端是用來鉤住驅動滑塊的鎖止斜面的，一般這個鎖止斜面呈楔形突起面。
[0012]實際上，鎖止銷控制滑軌、驅動滑塊是同一個零件，有四個側面:其一面是鎖止銷控制滑軌面，用來控制鎖止銷運動；與該面垂直的相鄰面為驅動滑塊面，通過其上的驅動凸面來推動分合閘驅動凸輪，進而推動分合閘驅動軸轉動、帶動軸上的主動齒輪轉動、再嚙合主軸上的從動齒輪轉動，最后使得合閘刀片轉動；第三個面是與鎖止銷控制滑軌對立的面，也是與驅動滑塊面垂直的相鄰面，設有鎖止斜面。正是因為這三個不同形狀的面設置在同一個零件上，才實現了合閘刀片轉動、鎖止與解鎖、鉤掛與脫鉤三者之間的聯動，完成一系列的功能。特別是鉤掛與脫鉤，既是分合閘動作的開始，還是儲能與能量釋放的過程。
[0013]為了使開關迅速、可靠地分合閘，所述的儲能機構包括儲能氣缸、儲能彈簧和活塞；儲能彈簧安裝在儲能氣缸之內，儲能氣缸為一端密封的圓筒，活塞為圓柱形，活塞頂部與儲能彈簧相連，活塞下部有活塞桿。
[0014]為了保證良好的滅弧性能，所述的負荷分界開關分合閘裝置為金屬箱體結構；所述的箱體密封并且內部抽成真空。
[0015]本實用新型所述的負荷分界開關分合閘裝置具有結構簡單、分合閘過程迅速以及合閘可靠等優點，采用該分合閘裝置易實現開關自動、迅速、可靠地分合閘的過程，并能減小開關占用的空間，節約開關制造的成本，延長開關觸頭的壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的負荷分界開關分合閘裝置的分合閘流程圖
[0017]圖2為本實用新型的負荷分界開關分合閘裝置內部結構俯視圖
[0018]圖3為驅動滑塊后視細節圖
[0019]圖4為驅動滑塊右試細節圖。
【具體實施方式】
[0020]現結合附圖對本實用新型作進一步的說明:
[0021]根據圖1所示的分合閘流程，本實用新型的負荷分界開關分合閘裝置分合閘過程包括合閘儲能正常運行一分閘一儲能一合閘一合閘儲能正常運行。具體每個過程的描述如下。
[0022]見圖2。該負荷分界開關分合閘裝置在合閘儲能正常運行狀態下，分合閘裝置的盤式合閘刀片6處于合閘位置，扇形導電區域16與合閘接觸塊9接觸并壓緊，電流從合閘刀片6流入，從出線接線柱10引出。同時鎖止銷7在鎖止銷控制滑軌14 (圖3)的作用下，插入合閘刀片6的圓孔17中，脫扣器的鎖止鉤鉤住驅動滑塊13的鎖止斜面12 (圖3)，從而實現對合閘刀片6的鎖緊功能，使其扇形導電區域16與合閘接觸塊9可靠接觸并防止松脫，在張力彈簧20的作用下，合閘接觸塊9與扇形導電區域16緊密接觸，保持良好導通。這時，儲能氣缸5內的活塞被連接在活塞桿21的驅動滑塊13上頂并處于上止點位置，儲能氣缸5內部的儲能彈簧被壓緊而儲能。此為合閘時的狀態。
[0023]開關進行分閘的情況:見圖3，在線路故障或人力干預下，電磁力或人力的作用使脫扣器的鎖止鉤脫鉤，驅動滑塊13在儲能氣缸5內部儲能彈簧能量釋放的過程中被推動向下滑動到指定位置；再看圖4，驅動滑塊13上的驅動凸面15推動分合閘驅動凸輪4，使分合閘驅動軸3轉動固定的角度，軸上的主動齒輪I和主軸從動齒輪2以設定的傳動比嚙合，驅動分合閘動作主軸8按規定的方向轉動180度；再看圖2，這時，合閘刀片6的扇形導電區域16轉動到上面，合閘刀片6與合閘接觸塊9隔空，完成分閘。在此過程中，鎖止銷7在鎖止銷控制滑軌14 (圖3)和鎖止彈簧19的共同作用下，在運動初段緩慢拔出，到位后彈入另一個圓孔18鎖止盤式合閘刀片6。然后通過電機或人力使驅動滑塊13返回，脫扣器的鎖止鉤再次鉤住驅動滑塊13側面的鎖止斜面12 (圖3)，分合閘驅動軸3回位，由于主動齒輪I采用棘齒與軸連接，不能進行反方向的驅動，盤式合閘刀片6保持原位，其它機構都回到分閘前的位置，完成開關儲能。此為分閘時的狀態。
[0024]之后的再合閘、儲能過程與上述分閘、儲能過程類似，分合閘動作主軸按原方向再轉動180度，盤式合閘刀片又回到合閘位置并開始儲能過程，儲能完成后開關回到合閘正常運行狀態。
[0025]整個分合閘過程均在箱體11內部的真空環境下完成，以保證良好的滅弧效果。
[0026]以上所述是結合具體的優選實施方式對本實用新型所做的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施僅限于此說明，凡在本實用新型所述的領域內，在不脫離本實用新型構思的前提下，所作的任何修改、等同替換、改進等，均屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.負荷分界開關的分合閘裝置，包括箱體、合閘刀片和分合閘觸頭，其特征在于:還包括分合閘動作主軸、分合閘驅動機構、分合閘鎖止機構、儲能機構； 其中，儲能機構與下方的分合閘驅動機構剛性連接；分合閘驅動機構與分合閘動作主軸通過齒輪連接；分合閘觸頭與分合閘動作主軸上的合閘刀片處于可接觸或可分離的位置；分合閘鎖止機構通過鎖止銷控制滑軌與分合閘驅動機構連接，另外一端與分合閘動作主軸接觸；所有機構及部件都由軸承和/或基座固定在真空箱體內。
2.根據權利要求1所述的負荷分界開關的分合閘裝置，其特征在于:所述的分合閘動作主軸上安置從動齒輪、合閘刀片。
3.根據權利要求1或2所述的負荷分界開關的分合閘裝置，其特征在于:所述的合閘刀片為導電圓盤，導電圓盤正面凸出一塊邊緣帶緩沖區的扇形區域，導電圓盤有用于鎖止的圓孔。
4.根據權利要求1所述的負荷分界開關的分合閘裝置，其特征在于:所述的分合閘觸頭包括合閘接觸塊、張力彈簧和出線接線柱；合閘接觸塊邊緣有一緩沖接觸區，下側連接張力彈簧和出線接線柱。
5.根據權利要求1所述的負荷分界開關的分合閘裝置，其特征在于:所述的分合閘鎖止機構包括鎖止銷、鎖止彈簧和鎖止銷控制滑軌；鎖止銷為釘狀構造，其上套有鎖止彈簧，尖頭部位嵌有滾珠，末端為半球面；控制鎖止銷運動的鎖止銷控制滑軌連接著儲能機構中的活塞桿，鎖止銷控制滑軌與分合閘驅動機構中的驅動滑塊為一個零件的相鄰的垂直的兩個側面的形狀。
6.根據權利要求1所述的負荷分界開關的分合閘裝置，其特征在于:所述的分合閘驅動機構包括驅動滑塊、分合閘驅動凸輪、分合閘驅動軸、主動齒輪、脫扣器；分合閘驅動軸上固定連接著分合閘驅動凸輪，分合閘驅動軸棘齒連接著主動齒輪，主動齒輪與分合閘動作主軸上的從動齒輪嚙合；驅動滑塊面有驅動凸面，驅動滑塊之與鎖止銷控制滑軌對立的面有鎖止斜面；脫扣器包括鎖止鉤以及驅動線圈，鎖止鉤為杠桿結構，支點與真空箱體鉸鏈連接，其一端連接驅動線圈控制，驅動線圈固定在真空箱體中。
7.根據權利要求1所述的負荷分界開關的分合閘裝置，其特征在于:所述的儲能機構包括儲能氣缸、儲能彈黃和活塞；儲能彈黃安裝在儲能氣缸之內，儲能氣缸為一端S封的圓筒，活塞為圓柱形，活塞頂部與儲能彈簧相連，活塞下部有活塞桿。
【文檔編號】H01H3/30GK204029631SQ201420314729
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月13日 優先權日:2014年6月13日
【發明者】黃知超, 謝霞, 申雙江, 鐘文 申請人:桂林電子科技大學, 南寧廣開電氣有限責任公司