一种可手动合分闸的电控断路器机构的制作方法

本发明涉及高压开关设备的断路器，尤其是涉及一种可手动合分闸的电控断路器机构。

背景技术：

1、高压开关设备是电网中电力传输和控制的关键设备，稳定、可靠、快速的分合闸是高压开关设备的基本功能。目前市场上的户外断路器基本上分为弹簧操动机构型、永磁操动机构型和电控操动机构型，其中永磁和电控操动机构型断路器根据用户使用的实际需求在机构箱体内必须安装作为手动合分闸操作用的弹簧机构。

2、在弹簧机构操动型的断路器中，合闸操作是由预先储存的合闸弹簧能量瞬间释放并由内部零件进行合闸保持从而实现合闸过程；分闸操作是由保持零件释放脱扣从而实现分闸过程。在电控机构操动型的断路器中，合闸操作是给电控激磁线圈瞬时通电，使得动静铁芯产生吸合力，带动绝缘拉杆运动进而动、静铁芯磁筹方向一致产生吸合力完成合闸过程；分闸操作是给电控激磁线圈反方向通电，产生排斥力，在分闸弹簧力的叠加下完成分闸过程。但是目前市场上由于电控机构无法实现手动合闸功能，给运维工作人员在实际的使用中带来了一定风险和安全隐患，所以电控机构操动型断路器机构中必须配置一套弹簧操动机构以实现现场因断电或材料失磁而采取的手动分合闸。

3、随着有源配电网的大范围推广，电网对短路故障的判断和解决的时间要求是越快越好，这就要求断路器分闸时间越快越好。由于弹簧机构的结构原理限制，其分闸时间要远大于电控机构断路器，能够快速分闸的电控机构断路器为电网的多极差保护提供了强有力的硬件支撑。然而因实际现场运维操作的需要，电控机构断路器必须能够进行手动分合闸，当手动操作时，利用弹簧中原理来实现合闸操作，可以直接手动分闸，并且手动和电动操作互相不影响，完美解决了远方电控和就地手动操作的现场需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种可手动合分闸的电控断路器机构，能够减少了断路器电气操作过程中零部件的转动惯量，缩短了分闸时间，解决了实际运行中出现的在故障情况下不能现场就地手动合分闸的问题。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、本发明提出了一种可手动合分闸的电控断路器机构，包括衬板和安装在所述衬板上的电控操动机构、手动合闸弹簧操动机构、手动分闸操动机构和手动合闸组件；所述电控操动机构、手动合闸弹簧操动机构和手动分闸操动机构位于所述手动合闸组件的一侧，且相互平行安装在所述手动合闸组件上；

4、所述电控操动机构用于控制电控断路器机构的电动合分闸；

5、所述手动合闸弹簧操动机构包括合闸簧，所述合闸簧释放能量带动第二连板运动，进而带动所述手动合闸组件运动，用于控制电控断路器机构的手动合闸；

6、所述手动分闸操动机构包括分闸手柄和同步杆组件，所述同步杆组件与手动合闸组件相连，所述分闸手柄旋转带动轴三转动，进而带动所述同步杆组件中的同步轴旋转，进而带动所述手动合闸组件运动，用于控制电控断路器机构的手动分闸。

7、本发明在应用时，通过设置手动合闸弹簧操动机构用于执行合闸操作，手动分闸操动机构用于执行分闸操作，电控操动机构用于执行电动分合闸操作，三者相互独立，不受时间、空间的约束，当手动操作时，利用弹簧中原理来实现合闸操作，可以直接手动分闸，减少了断路器电气操作过程中零部件的转动惯量，缩短了分闸时间。

8、可选的，所述手动合闸弹簧操动机构包括两个第一固定板和安装在两个第一固定板外侧的两根合闸簧；

9、两根合闸簧一端通过杆互相连接，另一端通过储能轴与第二拐臂连接，所述杆穿过两个第一固定板，两个第一固定板通过第三固定块和第四固定块固定连接。

10、可选的，两个第一固定板之间安装有手动储能组件和合闸动作组件，所述手动储能组件包括两个第二固定板和棘爪，所述合闸动作组件包括凸轮、储能轴和第二拐臂；

11、两个第二固定板一端通过连接板固定连接，另一端上的圆孔和储能轴同轴线连接，所述圆孔内安装有轴一，所述轴一上安装有棘爪一；两个第二固定板远离所述连接板的一侧固定有轴二，所述轴二上安装有棘爪二；所述连接板外侧设有固定销，其上安装有第二滚轮。

12、可选的，所述凸轮包括第一凸轮和第二凸轮，所述第一凸轮安装在储能杆上，所述储能杆固定在两个第二固定板的另一侧，且靠近所述连接板，通过第三固定块限位；

13、所述储能杆带动第一凸轮旋转，通过所述第二滚轮的移动带动两个第二固定板以及棘爪围绕储能轴逆时针旋转，推动齿轮及与其连接的掣子和轴承二同步逆时针旋转，推动轮逆时针旋转，进而带动第二拐臂转动，同时合闸簧被拉伸储存能量。

14、可选的，当所述第二拐臂带动所述合闸簧拉过最高位时，所述第二拐臂在所述合闸簧的拉力作用下顺时针旋转，通过所述储能轴带动第二凸轮顺时针旋转，推动第一滚轮向上运动，拐臂焊接围绕其轴线顺时针旋转；

15、通过销一带动第二连板向右上方运动，进而带动手动合闸组件围绕其轴线逆时针旋转，合闸簧释放能量。

16、可选的，所述电控断路器机构还包括连接筒，所述电控操动机构包括连接杆、静铁芯和动铁芯；

17、所述电控操动机构安装在所述连接筒周向，且以连接筒为中心两侧对称分布，所述连接杆、动铁芯和所述连接筒固定连接，所述连接筒与连接杆的一端连接，所述连接杆的另一端穿过所述衬板与触头弹簧的一端连接，所述触头弹簧的另一端与绝缘拉杆连接；

18、所述静铁芯和所述动铁芯同心安装，所述静铁芯和动铁芯之间安装有激磁线圈，所述激磁线圈和所述静铁芯同中心轴线固定连接。

19、可选的，当激磁线圈通电瞬间产生交变磁场，在所述动铁芯和所述静铁芯之间产生吸合力，带动所述动铁芯向下运动，压缩分闸弹簧，同时带动所述连接杆向下运动，进而压缩触头弹簧完成电动合闸；

20、当激磁线圈反向通电瞬间产生反向交变磁场，在所述动铁芯和所述静铁芯之间产生反向磁场力，抵消正向吸合力，拉伸所述触头弹簧和所述分闸弹簧，带动所述连接杆向上运动完成电动分闸。

21、可选的，所述同步杆组件包括同步轴和安装在所述同步轴上与所述连接筒对应连接的同步杆，所述同步轴上还安装有手动分闸销，位于两同步杆之间；

22、所述同步轴安装在所述手动合闸组件中，两端通过轴承三和所述手动合闸组件同轴心连接。

23、可选的，所述手动分闸操动机构还包括手动分闸杆，所述手动分闸杆一端通过轴承和第三固定板与轴三连接，另一端通过第四固定板与所述分闸手柄连接；

24、所述手动分闸杆靠近所述分闸手柄的一端上设置有弹簧，所述轴承与所述同步轴之间还安装有手动分闸销。

25、可选的，所述手动合闸组件包括主轴和安装在所述主轴上的四组第三拐臂；

26、三组第三拐臂通过第一连板和销一与第一拐臂连接，另一组第三拐臂通过第二连板和销一与拐臂焊接连接。

27、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

28、（1）本发明中手动合闸弹簧操动机构用于执行合闸操作，手动分闸操动机构用于执行分闸操作，电控操动机构用于执行电动分合闸操作，三者相互独立，且手动合闸弹簧操动机构仅设计合闸功能而没有分闸功能，使得断路器在分闸过程中的运动惯量小，缩短其分闸时间，和电控操动机构相互独立，不受时间和位置限制。

29、（2）本发明通过手动合、分闸弹簧操动机构的设置，能够随时进行手动分合闸操作和电气分合闸操作之间的切换，手动合、分闸弹簧操动机构的主轴和同步杆组件的同步轴套叠安装，压缩了断路器安装空间，减少零部件数量、提高动作的稳定性、可靠性。