一种隔离式断路器、隔离开关及其电动隔离底架

摘要

本发明涉及一种隔离式断路器、隔离开关及其电动隔离底架，隔离式断路器包括断路器本体和隔离开关，隔离开关包括设于断路器本体上的支架，支架上转动安装有隔离转轴，支架上设有正转带动隔离转轴合闸转动、反转带动隔离转轴分闸转动的电机，隔离式断路器还包括在隔离转轴合闸转动的末端被触发以控制电机正转停止、在隔离转轴分闸转动的末端被触发以控制电机反转停止的行程开关结构，隔离式断路器还包括用于触发行程开关结构的触发部，所述触发部和行程开关结构中的一个设于所述支架上，另一个设于所述隔离转轴上。采用电机带动隔离转轴进行转动，降低了操作人员的劳动强度。通过行程开关结构和触发部的配合能够提高了电机驱动的可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔离式断路器、隔离开关及其电动隔离底架。

背景技术

隔离开关在电力系统中起到电气隔离作用，是电力系统必不可少的组成部分。目前市场上常见的高压电器中，断路器和隔离开关为分体布置的形式，通常情况下，隔离开关分体布置在断路器的出线一端，导致整个高压电器占用空间大，安装不方便。授权公告号为CN205670515U的一篇实用新型专利公开了一种带行程开关的隔离开关，隔离开关包括隔离架，在隔离架的下端设置有圆头，在上端安装有静触座，在圆头上铰接有动触刀。在隔离架上转动安装有转轴，转轴上安装有拐臂，拐臂上安装有隔离拉杆，隔离拉杆的另一端与动触刀之间相连。具体使用时，转轴正向转动能够带动动触刀与静触座之间结合，以实现隔离开关的合闸；反向转动能够带动动触刀与静触座之间的断开，以实现隔离开关的分闸。当然，转轴的正向和反向转动仅为相对的概念。在转轴的一端安装有操作杆，供操作人员手动扳动操作杆以带动转轴正向和反向转动。

使用时，将隔离开关的隔离架安装在断路器的固定座上，实现隔离开关和断路器的高度集成，能够减小整个高压电器占用的空间，实现了集成化和小型化的设计。但是，现有技术中的隔离开关的分合闸操作全部为手动操作，需要检修断路器或整个线路时，断路器分闸后，检修人员需手动扳动操作杆，带动转轴转动，人工操作较为繁琐，劳动强度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隔离式断路器，以解决现有技术中需要人工操作隔离开关分合闸而导致劳动强度大的问题；还提供一种隔离开关及隔离开关用电动隔离底架。

为实现上述目的，本发明隔离式断路器的技术方案是：一种隔离式断路器，包括断路器本体和隔离开关，隔离开关包括设于断路器本体上的支架，支架上转动安装有隔离转轴，支架上设有正转带动隔离转轴合闸转动、反转带动隔离转轴分闸转动的电机，隔离式断路器还包括在隔离转轴合闸转动的末端被触发以控制电机正转停止、在隔离转轴分闸转动的末端被触发以控制电机反转停止的行程开关结构，隔离式断路器还包括用于触发行程开关结构的触发部，所述触发部和行程开关结构中的一个设于所述支架上，另一个设于所述隔离转轴上。

本发明的有益效果是：本发明提供的隔离式断路器包括集成于一体的断路器本体和隔离开关，隔离开关包括设置在断路器本体上的支架，支架上转动安装有隔离转轴，本发明中采用电机带动隔离转轴进行转动，不需要人工驱动而降低了操作人员的劳动强度。为保证电机带动隔离转轴进行分合闸的可靠性，本发明中，在支架和隔离转轴的一个上设置行程开关结构，另一个上设置触发部。使用时，电机正转带动隔离转轴合闸转动至末端时，触发部触发行程开关结构，控制电机正转停止；电机反转带动隔离转轴分闸转动至末端时，触发部触发行程开关结构，控制电机反转停止。本发明中，通过行程开关结构和触发部的配合能够防止电机继续带动隔离转轴进行转动而导致分合闸过位，同时也避免了分合闸未到位时电机即停止转动的情况发生，提高了电机驱动的可靠性。

作为行程开关结构的进一步优化，所述行程开关结构包括被触发后控制电机正转停止的合闸行程开关以及被触发后控制电机反转停止的分闸行程开关。

行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关，具体到合闸行程开关和分闸行程开关的设置位置，所述合闸行程开关和分闸行程开关沿隔离转轴的圆周分布在所述支架上。

行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关，隔离式断路器包括用于控制所述电机正转启停的正转控制回路和控制所述电机反转启停的反转控制回路，正转、反转回路上另设有控制开关，所述合闸行程开关与正转控制回路控制相连，分闸行程开关与反转控制回路控制相连，合闸行程开关和分闸行程开关均为被触发时断开相应控制回路、未被触发时导通相应控制回路的常开型行程开关，所述触发部为仅可触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。将触发部设计为单触发部，单触发部能够导通正转控制回路和反转控制回路中的其中一个并使另一个断开，使得隔离开关合闸到位时，反转控制回路导通，能够进行分闸操作；隔离开关合闸到位时，正转控制回路导通，能够进行合闸操作。

基于隔离式断路器包括断路器本体和隔离开关，隔离开关的支架和隔离转轴中的一个上设有行程开关结构，另一个上设有触发部；或基于行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关；或基于合闸行程开关和分闸行程开关圆周分布在支架上；或基于合闸行程开关控制正转控制回路，分闸行程开关控制反转控制回路，触发部为仅触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。所述触发部设于隔离转轴上且包括用于顶压所述行程开关结构触发端的触发块，所述触发块具有改向顶压面，改向顶压面用于将所述触发块的周向转动转变为对应行程开关触发端轴向移动。

基于隔离式断路器包括断路器本体和隔离开关，隔离开关的支架和隔离转轴中的一个上设有行程开关结构，另一个上设有触发部；或基于行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关；或基于合闸行程开关和分闸行程开关圆周分布在支架上；或基于合闸行程开关控制正转控制回路，分闸行程开关控制反转控制回路，触发部为仅触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。所述隔离转轴上设有径向延伸的限位拐臂，所述支架上设有在隔离转轴合闸转动的末端与限位拐臂沿周向挡止配合的合闸限位件，还设有在隔离转轴分闸转动的末端与限位拐臂沿周向挡止配合的分闸限位件。通过合闸限位件与限位拐臂的配合，能够避免隔离转轴合闸转动过位；通过分闸限位件与限位拐臂的配合，能够避免隔离转轴分闸转动过位。

基于隔离式断路器包括断路器本体和隔离开关，隔离开关的支架和隔离转轴中的一个上设有行程开关结构，另一个上设有触发部；或基于行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关；或基于合闸行程开关和分闸行程开关圆周分布在支架上；或基于合闸行程开关控制正转控制回路，分闸行程开关控制反转控制回路，触发部为仅触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。所述隔离转轴的两端对应延伸至支架的外部，其中一端与所述电机传动相连，另一端上设有手动操作手柄。既可以通过电机带动隔离转轴转动，也可以通过手动操作手柄带动隔离转轴转动，实现了两种方式的集成。

本发明隔离开关的技术方案是：一种隔离开关，包括电动隔离底架，电动隔离底架包括用于安装在断路器本体上的支架，所述支架上转动安装有隔离转轴，隔离转轴上设有隔离动端部件，支架上设有正转带动隔离转轴合闸转动、反转带动隔离转轴分闸转动的电机，隔离开关还包括在隔离转轴合闸转动的末端被触发以控制电机正转停止、在隔离转轴分闸转动的末端被触发以控制电机反转停止的行程开关结构，隔离开关还包括用于触发行程开关结构的触发部，所述触发部和行程开关结构中的一个设于所述支架上，另一个设于所述隔离转轴上。

作为行程开关结构的进一步优化，所述行程开关结构包括被触发后控制电机正转停止的合闸行程开关以及被触发后控制电机反转停止的分闸行程开关。

行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关，具体到合闸行程开关和分闸行程开关的设置位置，所述合闸行程开关和分闸行程开关沿隔离转轴的圆周分布在所述支架上。

行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关，隔离开关包括用于控制所述电机正转启停的正转控制回路和控制所述电机反转启停的反转控制回路，正转、反转回路上另设有控制开关，所述合闸行程开关与正转控制回路控制相连，分闸行程开关与反转控制回路控制相连，合闸行程开关和分闸行程开关均为被触发时断开相应控制回路、未被触发时导通相应控制回路的常开型行程开关，所述触发部为仅可触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。

基于隔离开关包括支架，隔离开关的支架和隔离转轴中的一个上设有行程开关结构，另一个上设有触发部；或基于行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关；或基于合闸行程开关和分闸行程开关圆周分布在支架上；或基于合闸行程开关控制正转控制回路，分闸行程开关控制反转控制回路，触发部为仅触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。所述触发部设于隔离转轴上且包括用于顶压所述行程开关结构触发端的触发块，所述触发块具有改向顶压面，改向顶压面用于将所述触发块的周向转动转变为对应行程开关触发端轴向移动。

基于隔离开关包括支架，隔离开关的支架和隔离转轴中的一个上设有行程开关结构，另一个上设有触发部；或基于行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关；或基于合闸行程开关和分闸行程开关圆周分布在支架上；或基于合闸行程开关控制正转控制回路，分闸行程开关控制反转控制回路，触发部为仅触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。所述隔离转轴上设有径向延伸的限位拐臂，所述支架上设有在隔离转轴合闸转动的末端与限位拐臂沿周向挡止配合的合闸限位件，还设有在隔离转轴分闸转动的末端与限位拐臂沿周向挡止配合的分闸限位件。

基于隔离开关包括支架，隔离开关的支架和隔离转轴中的一个上设有行程开关结构，另一个上设有触发部；或基于行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关；或基于合闸行程开关和分闸行程开关圆周分布在支架上；或基于合闸行程开关控制正转控制回路，分闸行程开关控制反转控制回路，触发部为仅触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。所述隔离转轴的两端对应延伸至支架的外部，其中一端与所述电机传动相连，另一端上设有手动操作手柄。

本发明隔离开关用电动隔离底架的技术方案是：一种隔离开关用电动隔离底架，包括用于安装在断路器上的支架，支架上转动安装有隔离转轴，支架上设有正转带动隔离转轴合闸转动、反转带动隔离转轴分闸转动的电机，电动隔离底架还包括在隔离转轴合闸转动的末端被触发以控制电机正转停止、在隔离转轴分闸转动的末端被触发以控制电机反转停止的行程开关结构，电动隔离底架还包括用于触发行程开关结构的触发部，所述触发部和行程开关结构中的一个设于所述支架上，另一个设于所述隔离转轴上。

作为行程开关结构的进一步优化，所述行程开关结构包括被触发后控制电机正转停止的合闸行程开关以及被触发后控制电机反转停止的分闸行程开关。

行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关，具体到合闸行程开关和分闸行程开关的设置位置，所述合闸行程开关和分闸行程开关沿隔离转轴的圆周分布在所述支架上。

行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关，电动隔离底架包括用于控制所述电机正转启停的正转控制回路和控制所述电机反转启停的反转控制回路，正转、反转回路上另设有控制开关，所述合闸行程开关与正转控制回路控制相连，分闸行程开关与反转控制回路控制相连，合闸行程开关和分闸行程开关均为被触发时断开相应控制回路、未被触发时导通相应控制回路的常开型行程开关，所述触发部为仅可触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。

基于电动隔离底架包括支架，支架和隔离转轴中的一个上设有行程开关结构，另一个上设有触发部；或基于行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关；或基于合闸行程开关和分闸行程开关圆周分布在支架上；或基于合闸行程开关控制正转控制回路，分闸行程开关控制反转控制回路，触发部为仅触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。所述触发部设于隔离转轴上且包括用于顶压所述行程开关结构触发端的触发块，所述触发块具有改向顶压面，改向顶压面用于将所述触发块的周向转动转变为对应行程开关触发端轴向移动。

基于电动隔离底架包括支架，支架和隔离转轴中的一个上设有行程开关结构，另一个上设有触发部；或基于行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关；或基于合闸行程开关和分闸行程开关圆周分布在支架上；或基于合闸行程开关控制正转控制回路，分闸行程开关控制反转控制回路，触发部为仅触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。所述隔离转轴上设有径向延伸的限位拐臂，所述支架上设有在隔离转轴合闸转动的末端与限位拐臂沿周向挡止配合的合闸限位件，还设有在隔离转轴分闸转动的末端与限位拐臂沿周向挡止配合的分闸限位件。

基于电动隔离底架包括支架，支架和隔离转轴中的一个上设有行程开关结构，另一个上设有触发部；或基于行程开关结构包括合闸行程开关和分闸行程开关；或基于合闸行程开关和分闸行程开关圆周分布在支架上；或基于合闸行程开关控制正转控制回路，分闸行程开关控制反转控制回路，触发部为仅触发合闸行程开关和分闸行程开关中一个的单触发部。所述隔离转轴的两端对应延伸至支架的外部，其中一端与所述电机传动相连，另一端上设有手动操作手柄。

附图说明

图1为本发明隔离式断路器实施例的示意图；

图2为图1中的电动隔离底架处于合闸状态时的示意图；

图3为图1中的电动隔离底架处于分闸状态时的示意图；

图4为图1中的电动隔离底架的侧视图；

图5为图2中触发块的示意图；

图6为图2中遥控器的示意图；

图7为本发明的电路原理图。

附图7中，CK1为合闸闭锁行程开关；CK2为分闸闭锁行程开关；1SB为分按钮；2SB为合按钮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的隔离式断路器的具体实施例，如图1至图7所示，隔离式断路器包括断路器本体30，断路器本体包括固定块28，在固定块28上设置有三相的端子出线34，同时，在外壳上还安装有分合指示轴35。在断路器本体30上集成有隔离开关，隔离开关包括电动隔离底架和设置电动隔离底架上的动触刀32。

其中，电动隔离底架包括固定在断路器本体上的支架1，支架1包括上下间隔布置的顶架和底架，顶架和底架上均开设有沿左右方向（即隔离转轴2的轴向）间隔布置的三组安装孔23，顶架和底架上的安装孔23上下对应，用来安装隔离开关的三相单体。具体地，在顶架和底架的安装孔23上均安装有绝缘支柱29，在各绝缘支柱29上均安装有隔离接线板31，下方的隔离接线板31与断路器的端子出线34之间通过软连接33相连。在下方的隔离接线板31上通过螺栓转动安装有动触刀32，动触刀32能够导电连接两个隔离接线板，也可以断开两个之间的连接。

在支架1上沿左右方向穿装有隔离转轴2，隔离转轴2转动安装在支架上，并且隔离转轴的轴向两端均由支架1中穿出。在隔离转轴2上沿轴向间隔布置有三组连接拐臂3，具体使用时，在连接拐臂3上安装隔离拉杆，隔离拉杆的一端安装在连接拐臂3上，另一端连接动触刀32。通过隔离转轴2的正向转动能够带动动触刀32连通两个隔离接线板，也可以通过隔离转轴的反向转动使两个隔离接线板断开。连接拐臂3、隔离拉杆以及动触刀32构成了隔离动端部件。上述的内容均属于现有技术中的内容，与授权公告号为CN205670515U中的一致。

在隔离转轴2的右穿出端上安装有齿轮套13，在齿轮套13上安装有第一锥齿轮14，同时，在支架1的右端外部还安装有电机安装架15，电机安装架15上通过上下两组抱箍18安装有电机19，电机19的输出轴17向上延伸。电机的输出轴17上止转安装有第二锥齿轮16，第一锥齿轮14和第二锥齿轮16之间相互啮合，使得电机19能够带动隔离转轴2进行转动。本发明中的电机19既可实现正转也可实现反转。通过电机的正转能够带动隔离转轴实现合闸，反转能够带动隔离转轴实现分闸。本发明中的第一锥齿轮14、第二锥齿轮16所在的部分可以外漏，也可以通过防护罩罩住以进行隔离。

在电机安装架15的下方还安装有线路板22，线路板22的外部安装有保护盖20，保护盖20上粘接有遥控器21。遥控器21上设有分按钮24、合按钮25和唤醒按钮26。其中，线路板22上设有合闸输出节点和分闸输出节点，还设有合闸闭锁节点和分闸闭锁节点。具体地，将遥控器上的分按钮24以及电机的线圈串联接在分闸输出节点上，将遥控器上的合按钮25以及电机的线圈串联接在合闸输出节点上。在合闸闭锁节点上还接有合闸行程开关6，在分闸闭锁节点上还接有分闸行程开关7。由上可知，合闸输出节点、合闸闭锁节点以及合按钮相互串联，形成合闸控制回路，以控制电机的正转并由此使电机能够带动隔离转轴合闸操作；分闸输出节点、分闸闭锁节点以及分按钮相互串联，形成分闸控制回路，以控制电机的反转并由此使电机能够带动隔离转轴分闸操作。同时，线路板的电源输入接点接入～220V电源。行程开关接入线路板上的具体方式可以根据实际情况进行选择，比如，行程开关与闭锁节点之间可以为信号控制连接关系，也可以为导电相连的关系。本实施例中为信号控制连接关系。

本实施例中，合闸行程开关6和分闸行程开关7均安装在支架1上，具体地，在支架1上固定有第一安装板5，将合闸行程开关6设置在第一安装板5上；在支架1上固定有第二安装板8，将分闸行程开关7设置在第二安装板8上。第一安装板5和第二安装板8沿隔离转轴2的轴向依次布置并且位于其中两个连接拐臂3之间，同时合闸行程开关6和分闸行程开关7沿周向依次布置。本实施例中，合闸行程开关6和分闸行程开关7均为常开型行程开关，合闸行程开关6和分闸行程开关7均包括可被顶压的触发端，触发端上安装有滚轮9。分闸行程开关即为分闸闭锁行程开关，合闸行程开关即为合闸闭锁行程开关。当合闸行程开关6的触发端被顶压时，输出闭点信号给合闸闭锁节点，合闸闭锁节点断开，使得合闸控制回路断开，电机停止正转，合闸完成。当合闸行程开关的触发端未被顶压时，输出开点信号给合闸闭锁节点，合闸控制回路导通，使合按钮能够控制电机正转。当分闸行程开关的触发端被顶压时，输出闭点信号给分闸闭锁节点，分闸闭锁节点断开，使得分闸控制回路断开，电机停止反转，分闸完成。当分闸行程开关的触发端未被顶压时，输出开点信号给分闸闭锁节点，分闸控制回路导通，使分按钮能够控制电机反转。两个触发块构成了触发部，由上可知，触发部为单触发部，仅能触发合闸行程开关和分闸行程开关中的一个。其他实施例中，可以将合闸行程开关6和分闸行程开关7轴向对应布置于支架1上，此时仅触发部可以仅包括一个触发块，在单个触发块的转动行程上即可分别触发合闸行程开关6和分闸行程开关7。两行程开关构成了行程开关结构，其他实施例中，可以将行程开关结构设置在隔离转轴上而使触发部位于支架上。其他实施例中，行程开关结构可以仅包括一个行程开关，行程开关具有两个触发端。

本实施例中，在中间的连接拐臂3以及右侧的连接拐臂3上均安装有触发块4，触发块4的结构如图5所示，触发块4具有弧形顶压面27，能够将触发块4的周向转动转变为行程开关触发端的轴向移动进而触发对应的行程开关。合闸行程开关和分闸行程开关的触发端与触发块轴向对应。本发明中，在合闸行程开关和分闸行程开关的触发端上均安装有滚轮。

同时，在隔离转轴上还安装有限位拐臂11，在支架1上与限位拐臂11轴向对应的位置安装有限位块10，在各限位块10上均安装有螺栓12，螺栓的头部朝向隔离转轴2。具体地，当隔离转轴朝合闸的方向转动至末端时，限位拐臂能够与上方的螺栓沿周向挡止配合，防止隔离转轴继续朝合闸的方向转动；当隔离转轴朝分闸的方向转动至末端时，限位拐臂能够与下方的螺栓沿周向挡止配合，防止隔离转轴继续朝分闸的方向转动。上方的螺栓以及对应的限位块构成了合闸限位件，下方的螺栓以及对应的限位块构成了分闸限位。

本实施例中，在隔离转轴的左侧穿出端上安装有操作手柄36，使得本发明中的隔离转轴不仅可以通过电机驱动转动，也能够手动操作。

为了避免在线路检修时首先断开隔离开关，即在断路器处于合闸状态时断开隔离开关，本发明中，在隔离转轴的左端安装有联锁拐臂39。在断路器本体的分合指示轴35上安装有连板37，连板37上安装有连板轴38，连板轴38的右端穿过支架，而且，连板轴38的右端与联锁拐臂39在轴向上对应。在支架上开设有上下延伸的长孔供上述的连板轴穿过。当断路器本体处于合闸位置时，分合指示轴能够通过连板将连板轴置于上极限位，此时，连板轴与联锁拐臂在周向上相互挡止，连板轴处于联锁拐臂的朝分闸方向转动的一侧，通过连板轴的挡止来防止联锁拐臂朝分闸方向转动，进而防止隔离开关带电断开。

本发明的使用过程：当隔离开关处于合闸位置时，其中一个触发块按压触发合闸行程开关，合闸行程开关对应的合闸控制回路断开，使得合按钮不能控制电机正向转动，而分闸行程开关未被触发，分闸行程开关对应的分闸控制回路导通，此时，首先按压遥控器上的唤醒按钮，再按分按钮，电机反向转动，带动隔离转轴朝分闸的方向转动。当隔离转轴中另一个触发块按压触发分闸行程开关的滚轮时，分闸行程开关对应的分闸控制回路断开，电机停止反向转动，分闸完成。此时，合闸行程开关处于自然状态，未被触发，合闸行程开关对应的合闸控制回路导通，可以进行合闸操作。

合闸操作时的情况与分闸操作时的情况类似，本发明中不再详细赘述。

本发明隔离开关的具体实施例，隔离开关的结构与上述实施例中的一致，其内容不再赘述。

本发明隔离开关用电动隔离底架的具体实施例，隔离开关用电动隔离底架的结构与上述实施例中的一致，其内容不再赘述。