用于断路器的支架和开关柜的制作方法

1.本公开的实施例涉及电力技术领域，具体地，涉及用于断路器的支架和开关柜。


背景技术：

2.在变电站的开关柜中，通常需要安装断路器。为了实现断路器的分闸和合闸操作，需要将弹簧储能机构安装到断路器本体上，例如安装至断路器本体的绝缘气箱，绝缘气箱是用于容纳绝缘气体的密闭壳体。传统的弹簧储能机构通过焊接外壳被连接到绝缘气箱的壳体上。这样的焊接外壳是利用钢板等板材通过人工焊接工艺制造的。然而，这样的焊接过程，会存在一些问题，例如，人工焊接过程会导致质量波动、由于板材尺寸误差而导致的外壳尺寸误差；板材的形状限制了外壳结构的可调性。并且，用焊接板材制造的外壳会导致材料浪费和较重的重量。此外，目前焊接外壳形状为矩形盒的形状，仅在远离断路器主体的一侧允许用户操作和维护，导致操作和维护效率低。
3.因此，有必要提供一种用于断路器的改进的支架，以降低重量、提高强度和降低制造成本。


技术实现要素：

4.传统断路器的焊接外壳存在重量重、制造成本高、结构不合理的问题。本公开的实施例提供了一种改进的支架，以解决或至少部分地解决的上述或者其他潜在问题。
5.本公开的实施例提供了一种用于断路器的支架。该支架是一体铸造成型的，并且包括：第一连接部，设置在支架的第一侧，用于耦合到断路器主体；第二连接部，设置在支架的与第一侧相对的第二侧附近，用于安装适于致动断路器主体的弹簧储能机构；以及第三连接部，靠近支架的第二侧设置在第二连接部的相对两侧，用于支撑适于耦合在弹簧储能机构与断路器主体之间的连杆机构的驱动轴。
6.根据本公开的实施例，支架可以将弹簧储能机构安装到断路器主体。由于支架是一体铸造成型的并且通过合理布置各个连接部，可以降低断路器的重量，减少零件数量，提高断路器的安装效率。具体而言，铸造成型的支架重量要比焊接外壳重量轻、制造成本低。而且，铸造成型的支架可以保证产品的统一，避免了人工焊接导致的尺寸波动。此外，设计人员可以根据支架的强度要求而合理设计支架结构，支架因此具有较高的结构可调性。
7.与传统的焊接式支架相比，本公开的实施例所提供的铸造支架具有显著的技术优势。铸造的支架允许在有助于提高支架机械强度的区域中添加材料，并允许减少对增加机械强度没有实质贡献的区域的材料厚度。由此，创建的用于断路器的支架在机械强度等性能上优于传统的焊接方案。在断路器分闸和合闸操作期间，本公开所提供的支架因外界力而导致的尺寸变形较小，这可以将机械特性值(例如，分闸/合闸速度、分闸/合闸时间、回弹、同步)维持在标称值上并降低它们的标准偏差，进而提高断路器在故障方面的长期性能。
8.在一些实施例中，支架还包括：第四连接部，靠近支架的第二侧设置在支架上，用
于安装指示断路器主体的分闸和合闸状态的辅助开关。辅助开关可以指示断路器的分合闸状态，以输出一个开关信号。由此，支架可以用于安装辅助开关。
9.在一些实施例中，支架还包括：第五连接部，靠近支架的第一侧设置在支架上，并且包括用于安装连杆机构的枢转轴的轴孔；以及第六连接部，用于安装弹簧储能机构的减震器，第六连接部被设置为靠近支架的第二侧或者被设置在第一侧和第二侧之间。根据本公开的实施例，支架可以将减震器固定，减震器可以为弹簧储能机构的运动提供缓冲。
10.在一些实施例中，第一连接部包括分别从第三连接部延伸的成对臂，成对臂的末端用于连接到断路器主体的绝缘气箱。由此，可以获得结构简单的支架结构。
11.在一些实施例中，第一连接部用于直接附接到断路器主体的绝缘气箱；或者第一连接部附接到支撑板，支撑板用于将第一连接部和断路器主体的绝缘气箱连接在一起。支架可以将弹簧储能机构附接到绝缘气箱，由此使得弹簧储能机构可以致动断路器主体以实现断路器的分闸和合闸。
12.在一些实施例中，支架包括作为第一连接部的侧板以及从侧板朝向第二侧延伸的两个横板，两个横板的远离侧板的一侧设置有第二连接部。由此，可以简化支架的结构，降低支架的重量，并且获得强度符合要求的支架结构。
13.在一些实施例中，支架包括作为第一连接部的侧板以及从侧板朝向第二侧延伸的两个竖向板，两个竖向板经由中间板被连接，中间板上设置有第二连接部。由此，获得了结构布局合理的支架，便于弹簧储能机构的安装和维护。
14.在一些实施例中，第三连接部包括两个孔，分别设置在两个竖向板的远离侧板的一端。
15.在一些实施例中，第三连接部包括两个半孔。
16.在本公开的第二方面，提供了一种开关柜。开关柜包括：断路器主体，能够在合闸与分闸状态之间切换；弹簧储能机构，用于致动断路器主体以在合闸和分闸状态之间切换；以及根据本公开的第一方面的支架，其中第一连接部耦合到断路器主体，第二连接部附接到弹簧储能机构，并且第三连接部支撑连杆机构的驱动轴。
17.根据本公开的实施例，弹簧储能机构经由支架被安装到断路器主体上。铸造成型的支架重量要比焊接外壳重量轻、制造成本低，使得断路器的重量和成本都被降低。而且，铸造成型的支架可以保证产品的统一，避免了人工焊接导致的尺寸波动。铸造成型的支架为用户提供了多个方向和角度的操作空间，有利于断路器的维护。
18.应当理解的是，本实用新型内容并不旨在确定本公开的实施例的关键或基本特征，也并非旨在用于限制本实用新型的范围。通过下面的描述，本实用新型的其他特征将变得容易理解。
附图说明
19.通过结合附图更详细地描绘本公开的示例性实施例，本公开的上述目的和其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中在本公开的示例性实施例中，相同的附图标记通常表示相同的部件。
20.图1示出了传统的断路器的示意图；
21.图2示出了根据本公开的一些实施例的支架的示意图；
22.图3示出了根据本公开的另一些实施例的支架的示意图；
23.图4示出了根据本公开一些实施例的断路器的示意图，该断路器包括根据本公开的一些实施例的支架；
24.图5示出了图4所示的断路器所包括的支架的示意图；
25.图6示出了根据本公开实施例的断路器的示意图，该断路器包括根据本公开的一些实施例的支架；以及
26.图7示出了图6所示的断路器所包括的支架的示意图。
27.贯穿附图，使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的元件。
具体实施方式
28.现在将参照附图详细描述本实用新型的实施例。
29.现在将参考几个示例实施例来描述本公开。应当理解，这些实施例仅为了使本领域技术人员能够更好地理解并由此实现本公开，而不是对本公开技术方案的范围提出任何限制的目的来描述。
30.如本文所使用的，术语“包括”及其变体将被解读为意指“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”将被解读为“至少基于部分”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同或相同的对象。在下面可能包含其他明确的和隐含的定义。除非上下文另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。
31.传统的弹簧储能机构经由焊接外壳被连接到断路器主体。这样的焊接外壳是利用钢板等板材通过人工焊接制造的。然而，这样的焊接外壳存在质量波动以及较重的重量。本公开的实施例提供了一种改进的支架，该支架具有降低的重量、较高的强度和较低的制造成本。
32.与传统的焊接式支架相比，本公开的实施例所提供的铸造支架具有显著的技术优势。铸造的支架允许在有助于提高支架机械强度的区域中添加材料，并允许减少对增加机械强度没有实质贡献的区域的材料厚度。由此，创建的用于断路器的支架在机械强度等性能上优于传统的焊接方案。在断路器分闸和合闸操作期间，本公开所提供的支架因外界力而导致的尺寸变形较小，这可以将机械特性值(例如，分闸/合闸速度、分闸/合闸时间、回弹、同步)维持在标称值上并降低它们的标准偏差，进而提高断路器在故障方面的长期性能。
33.如图1所示，断路器包括断路器主体3，断路器主体3包括断路器动触头和静触头。动触头和静触头被容纳在绝缘气箱2中。绝缘气箱2内部填充有绝缘气体。
34.绝缘气箱2的外壳包括靠近弹簧储能机构1的板2-1。用于致动断路器的弹簧储能机构1被安装到焊接外壳10，而焊接外壳10被连接到断路器主体3。由此，弹簧储能机构1可以致动断路器主体3的动触头，以实现动触头和静触头之间的接合和断开，从而实现断路器的分闸和合闸。
35.图2示出了根据本公开的一些实施例的用于断路器的支架的示意图。如图2所示，支架包括第一连接部11、第二连接部12和第三连接部13。该支架是一体铸造成型的，例如是通过砂型铸造成型或者通过熔模铸造成型的。应当理解，该支架也可以通过其他方式铸造
成型。
36.第一连接部11设置在支架的第一侧，其可以被耦合到断路器主体3。在一些实施例中，如图2所示，第一连接部11包括分别从第三连接部13延伸的成对臂，成对臂的末端用于连接到断路器主体3的绝缘气箱2，例如，连接到绝缘气箱2的板2-1上。
37.在一些实施例中，第一连接部11可以直接附接到断路器主体3的绝缘气箱2，例如可以通过螺栓而被附接到绝缘气箱2。
38.如图2所示，第二连接部12设置在支架的与第一侧相对的第二侧附近，并且第二连接部12用于安装弹簧储能机构1。在一些实施例中，如图2所示，第二连接部12可以包括设置在横梁和/或安装板上的通孔或螺纹孔。
39.第三连接部13靠近支架的第二侧设置在第二连接部12的相对两侧。第三连接部13用于支撑连杆机构的驱动轴。连杆机构耦合在弹簧储能机构1与断路器主体3之间。这样，弹簧储能机构1的动作可以经由连杆机构而传递到动触头。在一些实施例中，第三连接部13可以包括轴孔。
40.在一些实施例中，支架还包括第四连接部14。第四连接部14靠近支架的第二侧设置在支架上，并且用于安装辅助开关。断路器的辅助开关可以指示断路器主体3的分闸和合闸状态。
41.在一些实施例中，支架还包括第五连接部15。第五连接部15靠近支架的第一侧设置在支架上，并且包括轴孔150。轴孔150用于安装连杆机构的枢转轴。在一些实施例中，连杆机构的枢转轴可以是连杆机构的从动杆的枢转轴。驱动轴与连杆机构的主动杆相连，中间连杆将主动杆和从动杆连接起来，以形成连杆机构。
42.在一些实施例中，支架还包括第六连接部16。第六连接部16用于安装弹簧储能机构1的减震器。第六连接部16被设置为靠近支架的第二侧或者被设置在第一侧和第二侧之间。应当理解，根据弹簧储能机构1的实际布置，可以改变第六连接部16的位置。
43.图3示出了根据本公开的一些实施例的用于断路器的支架的示意图。如图3所示，支架包括第一连接部11、第二连接部12和第三连接部13。同样，该支架是一体铸造成型的，例如是通过砂型铸造成型或者通过熔模铸造成型的。应当理解，该支架也可以通过其他方式铸造成型。
44.第一连接部11设置在支架的第一侧，其可以被耦合到断路器主体3。在一些实施例中，如图3所示，第一连接部11包括作为第一连接部11的侧板31以及从侧板31朝向第二侧延伸的两个横板32。两个横板32的远离侧板31的一侧设置有第二连接部12。
45.例如，两个横板32基本平行于彼此延伸。在一些实施例中，第一连接部11可以被直接附接到断路器主体3的绝缘气箱2，例如可以通过螺栓而被附接到绝缘气箱2。
46.如图3所示，第二连接部12设置在支架的与第一侧相对的第二侧附近，并且第二连接部12用于安装弹簧储能机构1。在一些实施例中，第二连接部12可以包括设置在横板32上的通孔或螺纹孔。
47.第三连接部13靠近支架的第二侧设置在第二连接部12的相对两侧。第三连接部13用于支撑连杆机构的驱动轴。连杆机构耦合在弹簧储能机构1与断路器主体3之间。这样，弹簧储能机构1的动作可以经由连杆机构而传递到动触头。在一些实施例中，第三连接部13可以包括轴孔。
48.在一些实施例中，支架还包括第四连接部14。第四连接部14可以设置在第一侧和第二侧之间并且用于安装辅助开关。断路器的辅助开关可以指示断路器主体3的分闸和合闸状态。
49.如图3所示，支架还可以包括安装弹簧储能机构1的弹簧的一端的弹簧安装孔122。
50.虽然图3中未示出第四连接部14和第五连接部15，应当理解，第四连接部14和第五连接部15也可以设置在图3中所示的支架上。
51.图4示出了根据本公开的一些实施例的断路器的示意图，该断路器包括根据本公开的实施例的支架；图5示出了图4所示的断路器所包括的支架的示意图。
52.如图4和图5所示，支架将弹簧储能机构1附接到断路器主体3，例如附接到断路器主体3的绝缘气箱2，例如附接到绝缘气箱2的板2-1。
53.支架包括第一连接部11、第二连接部12和第三连接部13。同样，该支架是一体铸造成型的，例如是通过砂型铸造成型或者通过熔模铸造成型的。应当理解，该支架也可以通过其他方式铸造成型。
54.第一连接部11设置在支架的第一侧，其可以被耦合到断路器主体3。在一些实施例中，如图5所示，第一连接部11包括作为第一连接部11的侧板31。侧板31被附接到断路器主体3的绝缘气箱2的板2-1。在一些实施例中，第一连接部11可以通过螺栓而被附接到绝缘气箱2。
55.如图5所示，第二连接部12设置在支架的与第一侧相对的第二侧附近，并且第二连接部12用于安装弹簧储能机构1。
56.在一些实施例中，支架包括从侧板31朝向第二侧延伸的两个竖向板33，两个竖向板33经由中间板34(例如两个彼此平行延伸的中间板34)被连接。中间板34上可以设置有第二连接部12，第二连接部12可以包括通孔或螺纹孔。
57.在一些实施例中，两个竖向板33经由两个彼此平行延伸的中间板34连接，并且在一个中间板34上可以设置有第六连接部16。第六连接部16用于安装弹簧储能机构1的减震器。
58.在一些实施例中，支架上还可以包括通孔17以用于安装弹簧储能机构1的电机。
59.第三连接部13靠近支架的第二侧设置在第二连接部12的相对两侧。第三连接部13用于支撑连杆机构的驱动轴130。
60.连杆机构耦合在弹簧储能机构1与断路器主体3之间。这样，弹簧储能机构1的动作可以经由连杆机构而传递到动触头。在一些实施例中，第三连接部13可以包括两个轴孔，例如，两个轴孔分别设置在两个竖向板33的远离侧板31的一端。
61.虽然图5中未示出第四连接部14和第五连接部15，应当理解，第四连接部14和第五连接部15也可以设置在图5所示的支架上。
62.图6示出了根据本公开的一些实施例的断路器的示意图，该断路器包括根据本公开的实施例的支架；以及图7示出了图6所示的断路器所包括的支架的示意图。
63.如图6和图7所示，支架将弹簧储能机构1附接到断路器主体3，例如附接到断路器主体3的绝缘气箱2，例如附接到绝缘气箱2的外壳板2-1。
64.支架包括第一连接部11、第二连接部12和第三连接部13。同样，该支架是一体铸造成型的，例如是通过砂型铸造成型或者通过熔模铸造成型的。应当理解，该支架也可以通过
其他方式铸造成型。
65.第一连接部11设置在支架的第一侧，其可以被耦合到断路器主体3。在一些实施例中，如图6所示，第一连接部11附接到支撑板11-1，支撑板11-1用于将第一连接部11和断路器主体3的绝缘气箱2连接在一起。在一些实施例中，第一连接部11可以通过螺栓而被附接到支撑板11-1。
66.如图6至图7所示，第二连接部12设置在支架的与第一侧相对的第二侧附近，并且第二连接部12用于安装弹簧储能机构1。在一些实施例中，第二连接部12可以包括通孔或螺纹孔。
67.在一些实施例中，支架上还可以包括通孔17以用于安装弹簧储能机构1的电机。
68.第三连接部13靠近支架的第二侧设置在第二连接部12的相对两侧。第三连接部13用于支撑连杆机构的驱动轴130。
69.连杆机构耦合在弹簧储能机构1与断路器主体3之间。这样，弹簧储能机构1的动作可以经由连杆机构而传递到动触头。在一些实施例中，第三连接部13可以包括两个轴孔，例如，两个轴孔分别设置在两个竖向板33的远离侧板31的一端。
70.在一些实施例中，第三连接部13包括两个半孔，在这样的实施例中，可以通过包括半孔的单独零件135来将驱动轴130容纳在单独零件135和第三连接部13之间。
71.如图7所示，支架还可以包括第六连接部16。第六连接部16用于安装弹簧储能机构1的减震器。如图6所示，第六连接部16被设置在第一侧和第二侧之间。应当理解，根据弹簧储能机构1的实际布置，可以改变第六连接部16的位置。
72.在一些实施例中，支架还包括第四连接部14。第四连接部14可以设置在第一侧和第二侧之间并且用于安装辅助开关。断路器的辅助开关可以指示断路器主体3的分闸和合闸状态。
73.如图7所示，支架整体由多根杆状零件形成，这是通过拓扑结构优化而形成的结构，其结构简单、重量轻、强度高。
74.虽然图7中未示出第五连接部15，应当理解，第五连接部15也可以设置在支架上。
75.本公开的实施例还提供了一种开关柜。开关柜包括：断路器主体3、弹簧储能机构1和上文所描述的任一支架。断路器主体3能够在合闸与分闸状态之间切换。
76.弹簧储能机构1用于致动断路器主体3以在合闸和分闸状态之间切换。支架的第一连接部11耦合到断路器主体3，第二连接部12附接到弹簧储能机构1，并且第三连接部13支撑连杆机构的驱动轴130。
77.应该理解的是，本公开的以上详细实施例仅仅是为了举例说明或解释本公开的原理，而不是限制本实用新型。因此，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。同时，本实用新型所附的权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围和边界的等同替代的范围和边界的所有变化和修改。