C-GIS高压交流断路器的制作方法

本实用新型涉及一种断路器，尤其涉及一种C-GIS高压交流断路器。

背景技术：

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件(包括短路条件)下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。

柜式气体绝缘金属封闭开关设备，国际上简称C-GIS或称 GIS，是一种用于10～35kV或更高电压输配电系统以接受或分配电能并能对电力系统正常运行和故障情况下实行控制、保护、测量、监视、通讯等功能的新型开关设备。把GIS的SF6 的绝缘技术、密封技术与空气绝缘的金属封闭开关设备制造技术有机地相结合，将各高压元件设置在箱形密封容器内，使之充入较低压力的绝缘气体，利用现代加工手段而制成的成套系列化产品称之为柜式气体绝缘金属封闭开关设备，简称C-GIS (Cubicle type Gas Insulated Switchgear)。

充气环网柜以负荷开关为主开关，为了扩大使用范围，后来有了配断路器的方案，但使用参数在较低的范围内，用于 10～35kV的二次配电系统。俗称的充气柜往往指的是C-GIS 与充气环网柜的统称。但现有的C-GIS高压交流断路器其充气柜操作机构存在结构复杂，成本高，维护难，且可靠性不高等缺陷。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种C-GIS高压交流断路器，不仅结构简洁，成本较低，便于维修，而且运行可靠、稳定。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种C-GIS高压交流断路器，包括C-GIS密封箱体、设于所述 C-GIS密封箱体内的静导电端、动导电端，与所述动导电端连接并且外端伸出所述C-GIS密封箱体一侧的动导电端拉伸组件，以及设于所述C-GIS密封箱体一侧的断路器操作机构框架，所述断路器操作机构框架内设有用于驱动所述动导电端拉伸组件前后运动以使所述动导电端与所述静导电端开闭的动导电端传动组件，所述动导电端传动组件包括拐臂A、连杆A 主滚轮、分闸弹簧、合闸驱动组件和分闸驱动组件，所述拐臂 A具有呈钝角夹角的第一连接臂和第二连接臂，所述拐臂A的中心转动定位于所述断路器操作机构框架上，所述第一连接臂与所述动导电端拉伸组件转动连接，所述第二连接臂与所述连杆A的一端转动连接；所述主滚轮的轴心转动定位于所述断路器操作机构框架上，所述主滚轮上固定连接有拐臂B，所述拐臂B具有呈钝角夹角的第三连接臂和第四连接臂，所述连杆A 的另一端与所述第三连接臂转动连接，所述第四连接臂上设有合闸保持滚轮；所述分闸弹簧的一端固定于所述断路器操作机构框架上，所述分闸弹簧的另一端固定于所述拐臂A的第二连接臂上并使所述拐臂A具有驱动所述动导电端拉伸组件带动所述动导电端远离所述静导电端的动力；所述合闸驱动组件接收到合闸信号后能够驱动所述主滚轮转动，并依次通过所述连杆A和拐臂A带动所述动导电端拉伸组件和动导电端向靠近所述静导电端方向运动以合闸，合闸后所述合闸驱动组件卡置于所述合闸保持滚轮上使所述动导电端和静导电端保持合闸状态；所述分闸驱动组件接收到分闸信号后能够驱动所述主滚轮反向转动，并依次通过所述连杆A和拐臂A带动所述动导电端拉伸组件和动导电端向远离所述静导电端方向运动以分闸，同时使所述合闸驱动组件与所述合闸保持滚轮脱离。

作为本实用新型的进一步改进，所述合闸驱动组件包括合闸线圈、合闸塑料件、合闸连板、合闸拐臂、合闸凸轮和合闸簧，所述合闸塑料件、合闸拐臂和合闸凸轮分别转动定位于所述断路器操作机构框架上，所述合闸拐臂具有呈钝角夹角的第五连接臂和合闸储能保持掣子，所述合闸凸轮上固定有合闸滚轮；所述合闸连板的两端分别转动连接于所述合闸塑料件和所述合闸拐臂的第五连接臂上，所述合闸簧弹性抵置于所述合闸滚轮的一侧面上，在分闸状态时所述合闸拐臂的合闸储能保持掣子抵置于所述合闸滚轮相对的另一侧面上；所述合闸线圈上设有合闸线圈推杆，所述合闸线圈接收到合闸信号后驱动所述合闸线圈推杆推动所述合闸塑料件转动，并通过所述合闸连板带动所述合闸拐臂转动，使所述合闸储能保持掣子与所述合闸滚轮脱离，同时所述合闸簧推动所述合闸滚轮带动所述合闸凸轮转动并撞击所述主滚轮转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述分闸驱动组件包括分闸线圈、分闸塑料件、分闸连板、分闸拐臂A、分闸拐臂B和拉簧，所述分闸塑料件、分闸拐臂A和分闸拐臂B分别可转动固定于所述断路器操作机构框架上，所述分闸拐臂A具有第七连接臂和分闸储能保持掣子，所述分闸拐臂B具有第九连接臂和第十连接臂，所述第九连接臂上设有分闸滚轮，所述第十连接臂上设有合闸保持掣子；所述分闸连板的两端分别与所述分闸塑料件和分闸拐臂A的第七连接臂转动连接，所述拉簧弹性抵置于所述分闸滚轮的一侧面上，在合闸状态时所述分闸拐臂 A的分闸储能保持掣子抵置于所述分闸滚轮相对的另一侧面上，以及所述分闸拐臂B的第十连接臂上的合闸保持掣子抵置于所述主滚轮上的合闸保持滚轮上；所述分闸线圈上设有分闸线圈推杆，所述分闸线圈接收到分闸信号后驱动所述分闸线圈推杆推动所述分闸塑料件转动，并通过所述分闸连板带动所述分闸拐臂A转动，使所述分闸储能保持掣子与所述分闸滚轮脱离，同时所述拉簧推动所述分闸滚轮带动所述分闸拐臂B转动并使所述合闸保持掣子脱离所述主滚轮的合闸保持滚轮。

作为本实用新型的进一步改进，所述动导电端拉伸组件包括绝缘拉杆、连接杆、波纹管动导件、密封波纹管和连接螺杆，所述动导电端固定于所述绝缘拉杆的内端上，所述绝缘拉杆的外端与所述连接杆的内端固定连接，所述连接杆的外端固定于所述波纹管动导件的内端上；所述波纹管动导件活动套设于所述密封波纹管内，所述波纹管动导件的内端与所述密封波纹管的内端之间密封固定连接，所述密封波纹管的外端通过密封法兰固定于所述密封铝板上，所述连接螺杆的内端固定于所述波纹管动导件的外端上。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接螺杆的外端上固定有转动块，所述拐臂A的第一连接臂与该转动块固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述密封法兰包括内法兰和外法兰，所述密封波纹管的外端密封连接于所述内法兰上，所述内法兰的内侧面与所述C-GIS密封箱体的密封铝板之间设有O型密封圈，所述外法兰压紧定位于所述内法兰外。

作为本实用新型的进一步改进，所述动导电端通过导电软连接连接于导电出线座。

作为本实用新型的进一步改进，所述静导电端和动导电端置于真空灭弧室内。

本实用新型的有益效果是：该C-GIS高压交流断路器的操作机构安装于框架内，执行逻辑单元发出的分合闸指令分别进行工作，不仅整体结构紧凑，而且可靠性高，免维护，机械寿命长；驱动单元通过密封波纹管与密封圈端面密封，很好的满足了分合闸过程中的动密封要求，具有易于拆卸，便于调试，检查，性能稳定等优点。

附图说明

图1为本实用新型合闸状态剖面结构示意图；

图2为图1中的动导电端拉伸组件部分放大结构示意图；

图3为图1中的断路器操作机构框架内部结构示意图；

图4为本实用新型分闸状态剖面结构示意图；

图5为图4中断路器操作机构框架内部结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——C-GIS密封箱体； 10——密封铝板；

11——静导电端； 12——动导电端；

121——导电软连接； 122——导电出线座；

13——动导电端拉伸组件； 131——绝缘拉杆；

132——连接杆； 133——波纹管动导件；

134——密封波纹管； 136——连接螺杆；

137——转动块； 138——内法兰；

139——和外法兰； 140——O型密封圈；

14——真空灭弧室； 2——断路器操作机构框架；

21——拐臂A； 211——第一连接臂；

212——第二连接臂； 22——连杆A；

23——主滚轮； 230——拐臂B；

231——第三连接臂； 232——第四连接臂；

233——合闸保持滚轮； 234——缓冲滚轮；

235——油缓冲； 31——合闸线圈；

311——合闸线圈推杆； 32——合闸塑料件；

33——合闸连板； 34——合闸拐臂；

341——第五连接臂； 342——合闸储能保持掣子；

35——合闸凸轮； 351——合闸滚轮；

36——合闸簧； 40——分闸弹簧；

41——分闸线圈； 411——分闸线圈推杆；

42——分闸塑料件； 43——分闸连板；

44——分闸拐臂A； 441——第七连接臂；

442——分闸储能保持掣子； 45——分闸拐臂B；

451——第九连接臂； 452——第十连接臂；

453——分闸滚轮； 454——合闸保持掣子；

46——拉簧。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的一个较佳实施例作详细说明。但本实用新型的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖范围之内。

参阅图1-5，为本实用新型所述的一种C-GIS高压交流断路器，包括C-GIS密封箱体1、设于C-GIS密封箱体1内的静导电端11、动导电端12，与动导电端12连接并且外端伸出 C-GIS密封箱体1一侧的动导电端拉伸组件13，以及设于 C-GIS密封箱体1一侧的断路器操作机构框架2，断路器操作机构框架2内设有用于驱动所述动导电端拉伸组件13前后运动以使动导电端12与所述静导电端11开闭的动导电端传动组件。

其中，动导电端传动组件包括拐臂A 21、连杆A 22、主滚轮23、分闸弹簧40、合闸驱动组件和分闸驱动组件，拐臂 A 21具有呈钝角夹角的第一连接臂211和第二连接臂212，拐臂A 21的中心转动定位于断路器操作机构框架2上，第一连接臂211与动导电端拉伸组件13转动连接，第二连接臂212 与连杆A 22的一端转动连接。

主滚轮23的轴心转动定位于断路器操作机构框架2上，主滚轮23上固定连接有拐臂B 230，拐臂B 230具有呈钝角夹角的第三连接臂231和第四连接臂232，连杆A 22的另一端与第三连接臂231转动连接，第四连接臂232上设有合闸保持滚轮233。

分闸弹簧40的一端固定于断路器操作机构框架2上，分闸弹簧40的另一端固定于拐臂A 21的第二连接臂212上并使拐臂A 21具有驱动动导电端拉伸组件13带动动导电端12远离静导电端11的动力。

合闸驱动组件接收到合闸信号后能够驱动主滚轮23转动，并依次通过连杆A 22和拐臂A 21带动动导电端拉伸组件 13和动导电端12向靠近静导电端11方向运动以合闸，合闸后合闸驱动组件卡置于合闸保持滚轮233上使动导电端12和静导电端11保持合闸状态；

分闸驱动组件接收到分闸信号后能够驱动主滚轮23反向转动，并依次通过连杆A 22和拐臂A 21带动动导电端拉伸组件13和动导电端12向远离静导电端11方向运动以分闸，同时使合闸驱动组件与合闸保持滚轮233脱离。

合闸驱动组件包括合闸线圈31、合闸塑料件32、合闸连板33、合闸拐臂34、合闸凸轮35和合闸簧36，合闸塑料件 32、合闸拐臂34和合闸凸轮35分别转动定位于断路器操作机构框架2上，合闸拐臂34具有呈钝角夹角的第五连接臂341 和合闸储能保持掣子342，合闸凸轮35上固定有合闸滚轮351。

合闸连板33的两端分别转动连接于合闸塑料件32和合闸拐臂34的第五连接臂上，合闸簧弹性抵置于合闸滚轮的一侧面上，在分闸状态时合闸拐臂的合闸储能保持掣子342抵置于合闸滚轮相对的另一侧面上。

合闸线圈上设有合闸线圈推杆311，合闸线圈31接收到合闸信号后驱动合闸线圈推杆311推动所述合闸塑料件转动，并通过合闸连板33带动合闸拐臂34转动，使合闸储能保持掣子342与合闸滚轮脱离，同时合闸簧推动所述合闸滚轮带动合闸凸轮转动并撞击主滚轮转动。

分闸驱动组件包括分闸线圈41、分闸塑料件42、分闸连板43、分闸拐臂A 44、分闸拐臂B 45和拉簧46，分闸塑料件42、分闸拐臂A 44和分闸拐臂B 45分别可转动固定于所述断路器操作机构框架2上。

分闸拐臂A具有第七连接臂441和分闸储能保持掣子 442，分闸拐臂B具有第九连接臂451和第十连接臂452，第九连接臂上设有分闸滚轮453，第十连接臂上设有合闸保持掣子454；

分闸连板的两端分别与分闸塑料件42和分闸拐臂A的第七连接臂441转动连接，拉簧弹性抵置于分闸滚轮453的一侧面上，在合闸状态时分闸拐臂A的分闸储能保持掣子442抵置于分闸滚轮相对的另一侧面上，以及分闸拐臂B的第十连接臂上的合闸保持掣子454抵置于主滚轮上的合闸保持滚轮上。

分闸线圈上设有分闸线圈推杆411，分闸线圈41接收到分闸信号后驱动分闸线圈推杆41推动分闸塑料件转动，并通过分闸连板带动所述分闸拐臂A转动，使分闸储能保持掣子 442与分闸滚轮脱离，同时拉簧推动分闸滚轮带动分闸拐臂B 转动并使合闸保持掣子454脱离主滚轮的合闸保持滚轮。

以下结合附图说明本实用新型所述的一种C-GIS高压交流断路器的两种工作状态：

首先，在合闸状态，参阅图1-3，分闸拐臂A的分闸储能保持掣子442抵置于分闸滚轮相对的另一侧面上，以及分闸拐臂B的第十连接臂上的合闸保持掣子454抵置于主滚轮上的合闸保持滚轮上，从而使主滚轮23通过连杆A 22、拐臂A 21 作用于动导电端拉伸组件13，使其驱动动导电端12与静导电端11接触，保持合闸。当需要分闸时：即分闸线圈41接收到分闸信号，驱动分闸线圈推杆411向外伸出推动分闸塑料件，分闸塑料件受力转动并带动连接其上的分闸连板沿图1、3中方向向下运动，从而驱动分闸拐臂A转动，分闸拐臂A转动使分闸储能保持掣子442与分闸滚轮脱离，同时拉簧推动分闸滚轮带动分闸拐臂B转动，拐臂B转动使合闸保持掣子454与主滚轮的合闸保持滚脱离，从而使主滚轮脱离制约，另外，由于分闸弹簧40的作用力，带动拐臂A的第二连接臂向顺时针方向转动，从而使第一连接臂带动动导电端拉伸组件13向左运动，动导电端拉伸组件13向左运动带动动导电端12与静导电端11脱离，实现分闸。

分闸状态，参阅图4-5，合闸簧弹性抵置于合闸滚轮的一侧面上，合闸拐臂的合闸储能保持掣子342抵置于合闸滚轮相对的另一侧面上，合闸凸轮与主滚轮脱离状态，此时，动导电端传动组件在分闸弹簧的作用下保持分闸状态。当需要合闸时，合闸线圈31接收到合闸信号后驱动合闸线圈推杆311向外运动，合闸线圈推杆311推动合闸塑料件转动，合闸塑料件转动使合闸连板33沿图中方向向下运动，合闸连板33向下运动带动合闸拐臂34顺时针转动，使合闸储能保持掣子342与合闸滚轮脱离，同时合闸簧推动合闸滚轮带动合闸凸轮转动，合闸凸轮转动撞击主滚轮逆时针方向转动，主滚轮逆时针方向转动连杆A向上运动，从而使拐臂A顺时针方向转动，拐臂A 顺时针方向转动通过第二连接臂带动动导电端拉伸组件向静导电端方向运动，从而将动导电端推动至和静导电端接触，实现合闸。

其中，动导电端拉伸组件13包括绝缘拉杆131、连接杆 132、波纹管动导件133、密封波纹管134和连接螺杆136，动导电端12固定于绝缘拉杆的内端上，绝缘拉杆131的外端与连接杆132的内端固定连接，连接杆132的外端固定于波纹管动导件133的内端上；波纹管动导件133活动套设于密封波纹管134内，波纹管动导件133的内端与密封波纹管134的内端之间密封固定连接，密封波纹管134的外端通过密封法兰固定于C-GIS密封箱体1上的密封铝板10上，连接螺杆136的内端固定于波纹管动导件133的外端上。连接螺杆136的外端上固定有转动块137，拐臂A 21的第一连接臂与该转动块固定连接。密封法兰包括内法兰138和外法兰139，密封波纹管的外端密封连接于内法兰上，内法兰的内侧面与C-GIS密封箱体 1的密封铝板10之间设有O型密封圈140，外法兰压紧定位于内法兰外。

动导电端拉伸组件13在组装时，先将动导电端固定在绝缘拉杆上，绝缘拉杆外端和连接杆内端固定连接，连接杆外端固定在波纹管动导件的内端上，密封波纹管活动套设于波纹管动导件外，波纹管动导件的外端向外延伸至密封波纹管内断面上，并与密封波纹管之间焊接以实现密封连接，密封波纹管的外端通过通过内法兰固定在C-GIS密封箱体的密封铝板上，内法兰和密封铝板之间设置O型密封圈，最后再将外法兰固定在内法兰外进行压紧定位，最后将动导电端传动组件通过连接螺杆与波纹管动导件连接形成一体结构即可。这样，该动导电端拉伸组件通过设置密封波纹管进行连接，不仅在连接螺杆随动导电端传动组件前后运动时，可以通过该密封波纹管传导动力，实现动导电端的运动传导，而且密封波纹管的连接方式，可以很好的实现断路器分合闸过程中的动密封要求，并且密封性能更好，结构更简洁。

另外，动导电端通过导电软连接121连接于导电出线座 122，静导电端11和动导电端12置于真空灭弧室14内，以及主滚轮上固定连接有缓冲滚轮234，断路器操作机构框架2上对应设有油缓冲235，可以对主滚轮受力运动过程中进行有效缓冲，减少振动并提高使用寿命。

由此可见，该C-GIS高压交流断路器的操作机构安装于框架内，执行逻辑单元发出的分合闸指令分别进行工作，不仅整体结构紧凑，而且可靠性高，免维护，机械寿命长；驱动单元通过密封波纹管与密封圈端面密封，很好的满足了分合闸过程中的动密封要求，具有易于拆卸，便于调试，检查，性能稳定等优点。