阅读说明：本技术 一种新型40.5kV高海拔模块化断路器手车 (Novel 40.5kV high-altitude modular circuit breaker handcart ) 是由 唐强 李涛 赵春雨 李�瑞 张明 赵长远 于 2019-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种新型40.5kV高海拔模块化断路器手车,包括安装有行走轮的断路器车架、固接于所述断路器车架顶部的弹簧机构单元、固接于弹簧机构单元壳体上的三相主回路机构,以及驱动所述断路器车架移动的摇进机构,断路器车架上还装配有与开关柜绝缘活门连接的活门开启机构；所述摇进机构包括固定横梁和转动连接在固定横梁上且沿手车移动方向延伸的丝杠,所述丝杠穿过断路器车架并与断路器车架螺纹连接；每相主回路机构包括与弹簧机构单元壳体固接的固封极柱、固定在所述固封极柱上的上触臂和下触臂,上触臂和下触臂的前端装配梅花触头。适用于KYN61-40.5柜体满足海拔高度2500米~3500米场合,具有性能可靠,绝缘强度高,环境耐受能力强的优点。(The invention relates to a novel 40.5kV high-altitude modular circuit breaker handcart, which comprises a circuit breaker frame provided with walking wheels, a spring mechanism unit fixedly connected to the top of the circuit breaker frame, a three-phase main loop mechanism fixedly connected to a shell of the spring mechanism unit, and a swinging mechanism driving the circuit breaker frame to move, wherein the circuit breaker frame is also provided with a valve opening mechanism connected with an insulating valve of a switch cabinet, the swinging mechanism comprises a fixed cross beam and a lead screw which is rotatably connected to the fixed cross beam and extends along the moving direction of the handcart, the lead screw penetrates through the circuit breaker frame and is in threaded connection with the circuit breaker frame, each phase of main loop mechanism comprises a solid-sealed polar pole fixedly connected with the shell of the spring mechanism unit, an upper contact arm and a lower contact arm which are fixed on the solid-sealed polar pole, and plum blossom contacts are assembled at the front ends of the upper contact arm and the lower contact arm, and the handcart is suitable for occasions meeting the altitude ~ 3500 meters of KYN61-40.5 cabinets and has the advantages of reliable performance.)

一种新型40.5kV高海拔模块化断路器手车

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及到一种新型40.5kV高海拔模块化断路器手车。

背景技术

断路器手车在电力系统中起到非常重要的作用，作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元，尤其适用于电流频繁操作或多次开断短路电流的场所。现有常规KYN61-40.5开关柜用断路器手车固封极柱相间距为400mm，固封极柱上触臂与下触臂间距为400mm；仅可满足海拔高度2000米及以下场所。当海拔高度在2000米以上时，随着空气稀薄绝缘开始下降手车配柜体进行工频耐压时出现放电现象，无法满足绝缘要求。目前很多国网用户如四川，云南、新疆、贵州等场所海拔高度达3000米，常规断路器绝缘水平无法满足。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种新型40.5kV高海拔模块化断路器手车，不仅满足了高海拔的使用绝缘要求，而且实现了模块化设置，维修和更换更加方便。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种新型40.5kV高海拔模块化断路器手车，包括安装有行走轮的断路器车架、固接于所述断路器车架顶部的弹簧机构单元、固接于弹簧机构单元壳体上的三相主回路机构，以及驱动所述断路器车架移动的摇进机构，断路器车架上还装配有与开关柜绝缘活门连接的活门开启机构；

所述摇进机构包括固定横梁和转动连接在固定横梁上且沿手车移动方向延伸的丝杠，所述丝杠穿过断路器车架并与断路器车架螺纹连接；

每相主回路机构包括与弹簧机构单元壳体固接的固封极柱、固定在所述固封极柱上的上触臂和下触臂，上触臂和下触臂的前端装配梅花触头。

本方案将断路器手车进行模块化设计，使用时将固定横梁固定，通过摇进机构驱动断路器车架移动，从而带动主回路机构移动，实现断路器试验位置和工作位置的转换，主回路机构内部电流回路连接全部采用固定式连接，主回路电阻减小，可靠性高；在断路器车架向前移动时，通过活门开启机构打开开关柜绝缘活门，实现了联动。

作为优化，相邻三相主回路机构的间距为440mm，上触臂与下触臂的中心间距为430mm，下触臂中心对固封极柱底部高度为485mm。本优化方案的尺寸设置，使断路器适用于KYN61-40.5柜体，满足海拔高度2500米~3500米场合使用，具有性能可靠，绝缘强度高，环境耐受能力强等优点。

作为优化，所述断路器车架上设有试验位置开关，固定横梁上固定有与所述试验位置开关对应的摇进机构顶板。通过本优化方案的设置，在断路器到达试验位置时，摇进机构顶板压住试验位置开关，试验位置开关从常开点变为常闭点，将信号通过二次插头传递至开关柜。

作为优化，所述断路器车架上还设有工作位置开关，丝杠上固定有与所述工作位置开关对应的摇进机构压板。通过本优化方案的设置，在断路器到达工作位置时，摇进机构压板压住工作位置开关，工作位置开关从常开点变为常闭点，实现断路器位置信号的传输。

作为优化，所述活门开启机构包括与断路器车架固接的轮架，以及安装在所述轮架上的滚轮，开关柜前侧壁上铰接有倾斜设置且与滚轮相对应的第一连杆，所述第一连杆的下端位于前侧壁后方且铰接向上延伸的第二连杆；

还包括位于竖向平面内的折弯连杆、与开关柜下绝缘活门铰接的下连杆，以及与开关柜上绝缘活门铰接的上连杆，所述折弯连杆的折弯处与开关柜后侧壁铰接，折弯连杆下段的下端与下连杆铰接，折弯连杆的折弯处与折弯连杆下段的下端之间与第二连杆的上端铰接；还包括位于折弯连杆上方且下端与开关柜后侧壁铰接、上端与上连杆铰接的第三连杆，第三连杆的两端之间铰接有向下延伸的第四连杆，所述第四连杆的下端与折弯连杆上段铰接。本优化方案的设置，在断路器即将到达工作位置时，滚轮慢慢压在第一连杆上，随着断路器的推进，第一连杆向下转动，从而通过第二连杆拉动折弯连杆向下转动，折弯连杆向下转动时，一方面通过下连杆的传力推动开关柜下绝缘活门，另一方面通过第四连杆拉动第三连杆向下转动，从而通过上连杆拉动开关柜上绝缘活门，滚轮压动第一连杆压到位，实现了同时开启开关柜内部绝缘上、下活门；也可在第一连杆与开关柜之间设置复位弹簧，当断路器离开工作位置时，活门开启机构上的滚轮慢慢离开第一连杆，第一连杆在弹簧作用下慢慢复位，进而实现开关柜绝缘活门关闭。

作为优化，所述弹簧机构单元包括壳体和设置在壳体内的弹簧操作模块，所述壳体顶面为台阶面，固封极柱固定于较低的台阶面，固封极柱后方的高台阶面上固设断路器面板。本优化方案的壳体顶面设置为台阶面，降低了固封极柱的安装高度，将断路器面板设置在较高的台阶面上，模块化程度更高。

作为优化，弹簧操作模块包括与断路器主轴上固设的拐臂相对应的凸轮，以及驱动凸轮转动的驱动机构。本优化方案将弹簧操作模块作为一个独立模块，是力的输出动力源，将弹簧操作机构设计成弹簧操作模块与断路器的传动主轴之间没有直接连接，通过弹簧操作模块上的凸轮位置变化，使力作用于断路器主轴上，通过彼此受力便可以实现力矩的传递，从而使断路器合闸，因此可以在弹簧操作模块出现故障时，将弹簧操作模块整体拆下更换，而不会影响断路器主轴。

本发明的有益效果为：通过模块化的设计，使结构更加紧凑，合理，可靠性高，实用性强，适于推广使用；该断路器主回路内部电气连接全部采用固定式连接，使主回路电阻减小，可靠性提高；该断路器适用于KYN61-40.5柜体满足海拔高度2500米~3500米场合，具有性能可靠，绝缘强度高，环境耐受能力强的优点。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构侧视图；

图3为断路器试验位置示意图；

图4为断路器工作位置示意图；

图5为活门开启机构结构示意图；

图6为弹簧操作模块结构示意图；

图7为合闸前弹簧操作模块示意图；

图8为合闸后弹簧操作模块示意图；

图中所示：

1、梅花触头，2、上触臂，3、固封极柱，4、断路器面板，5、弹簧机构单元，5.1、凸轮，6、断路器车架，6.1、试验位置开关，6.2、工作位置开关，7、摇进机构，7.1、固定横梁，7.2、导向杆，7.3、丝杠，7.4、摇进机构顶板，7.5、摇进机构压板，8、行走架， 9、活门开启机构，9.1、轮架，9.2、第一连杆，9.3、第二连杆，9.4、下连杆，9.5、折弯连杆，9.6、第四连杆，9.7、第三连杆，9.8、上连杆，9.9、开关柜上绝缘活门，9.10、开关柜下绝缘活门，10、二次线插头，11、断路器主轴。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1和2所示一种新型40.5kV高海拔模块化断路器手车，包括安装有行走轮的断路器车架6、固接于所述断路器车架顶部的弹簧机构单元5、固接于弹簧机构单元壳体上的三相主回路机构，以及驱动所述断路器车架移动的摇进机构7，断路器车架的两侧还装配有与开关柜绝缘活门连接的活门开启机构9。具体地，断路器车架下部两侧装配行走架8，行走轮安装在行走架上，弹簧机构单元位于断路器车架的上部，弹簧机构单元上端装配断路器面板4和二次线插头10，二次线插头10从断路器机构上方引出二次线，采用常规CD-58针插头方案，手车摇进摇出过程中不允许插拔二次线插头10，可很好实现与柜体五防联锁功能。电流电压信号以及断路器的分合指示信号通过二次插头将信息传递至开关柜，同时二次插头配有联锁装置，可以防止断路器在工作位置时摘下二次插头，起到防误操作作用。

摇进机构7包括固定横梁7.1和转动连接在固定横梁上且沿手车移动方向延伸的丝杠7.3，所述丝杠穿过断路器车架并与断路器车架螺纹连接，通过转动丝杠带动断路器车架沿开关柜内设置的轨道移动。固定横梁上还穿设固定有延伸至断路器车架内的导向杆7.2，通过导向杆给断路器车架的移动提供导向。

每相主回路机构包括与弹簧机构单元壳体通过螺钉固接的固封极柱3、固定在所述固封极柱上的上触臂2和下触臂，上触臂和下触臂的前端装配梅花触头1，具体地，上触臂和下触臂分别通过M16螺钉连接在固封极柱的上、下出线座上，另一端通过无磁弹簧装配梅花触头。相邻三相主回路机构的间距为440mm，上触臂与下触臂的中心间距为430mm，下触臂中心对固封极柱底部高度为485mm。本实施例的固封极柱、触臂及触头共同组成一次主导电回路，其中一次导电回路利用APG环氧固封技术，将真空灭弧室、导电件、绝缘支撑有机结合成为一个集成固封极柱。断路器一次主回路采用固封极柱结构，将常规表面绝缘变成体积绝缘，绝缘强度极大提高，同时从根本上解决了真空断路器的环境耐受问题。

断路器车架上设有试验位置开关6.1，对应断路器试验位置点，固定横梁上固定有与所述试验位置开关6.1对应的摇进机构顶板7.4。断路器车架上还设有工作位置开关6.2，对应断路器工作位置点，丝杠上固定有与所述工作位置开关对应的摇进机构压板7.5，摇进机构压板固定在丝杠远离固定横梁的一端。使用时，固定横梁作为固定单元，作为摇进过程中力的支撑点，断路器车架及其上安装的部件作为运动单元，随着摇进机构丝杠的转动使断路器车架位置发生变化，实现断路器试验位置及工作位置的转换，在断路器到达试验位置时，摇进机构顶板压住试验位置开关，试验位置开关从常开点变为常闭点，将信号通过二次插头传递至开关柜，同理在断路器到达工作位置时，摇进机构压板压住工作位置开关，工作位置开关从常开点变为常闭点，实现断路器位置信号的传输。

活门开启机构9包括与断路器车架固接的轮架9.1，以及安装在所述轮架上的滚轮，开关柜前侧壁上铰接有倾斜设置且与滚轮相对应的第一连杆9.2，所述第一连杆9.2的下端位于前侧壁后方且铰接向上延伸的第二连杆9.3；还包括位于竖向平面内的折弯连杆9.5、与开关柜下绝缘活门9.10铰接的下连杆9.4，以及与开关柜上绝缘活门9.9铰接的上连杆9.8，所述折弯连杆9.5的折弯处与开关柜后侧壁铰接，折弯连杆下段的下端与下连杆9.4铰接，折弯连杆的折弯处与折弯连杆下段的下端之间与第二连杆9.3的上端铰接；还包括位于折弯连杆上方且下端与开关柜后侧壁铰接、上端与上连杆铰接的第三连杆9.7，第三连杆9.7的两端之间铰接有向下延伸的第四连杆9.6，所述第四连杆9.6的下端与折弯连杆上段铰接。

操作机构使用模块化弹簧机构单元，弹簧机构单元的传动主轴与固封极柱拉杆连接，弹簧机构单元5包括壳体和设置在壳体内的弹簧操作模块，所述壳体顶面为台阶面，固封极柱固定于较低的台阶面，固封极柱后方的高台阶面上固设断路器面板。弹簧操作模块包括与断路器主轴11上固设的拐臂相对应的凸轮5.1，以及驱动凸轮转动的驱动机构，驱动机构可采用现有技术，不再赘述其结构。

弹簧机构单元5的壳体采用一次液压成型，保证每次加工壳体的精度，弹簧操作模块作为一个独立模块，是力的输出动力源，主轴装配是弹簧操作模块力的受力部件以及传递部件，弹簧操作模块与断路器的传动主轴之间没有直接连接，通过弹簧操作模块上的凸轮位置变化，使力作用于断路器主轴上，通过彼此受力便可以实现力矩的传递，从而使断路器合闸，因此可以在断路器弹簧操作模块出现故障时，将弹簧操作模块整体拆下更换，因壳体采用一次液压成型精度可以保证，因此更换弹簧操作模块时不影响断路器的机械特性，维修简单、节省人力物力。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。