[发明专利]低操作功真空断路器

说明书

本发明涉及低操作功真空断路器。低操作功真空断路器，包括开关本体和操作机构；开关本体包括活塞和活塞缸体，活塞背向真空灭弧室的一侧设有低气压气室；活塞用于在主壳体与低气压气室之间的气压差作用下受到朝向低气压气室的作用力；传动机构设置在低气压气室内，用于以四杆机构的形式驱动活塞导向移动；开关本体还包括：支撑轮，设置在活塞上或者与活塞固定连接的连接件上，位于活塞靠近低气压气室的一侧；支撑轮的转动轴线垂直于四杆机构的运动平面；支撑轮滚动支撑在活塞缸体的内壁上的滚轮配合面上，用于平衡活塞在四杆机构的作用下受到的径向力。上述方案能够解决现有的真空断路器由于自闭力问题对操作机构的性能要求较高的问题。

技术领域

本发明涉及低操作功真空断路器。

背景技术

随着经济社会的发展和人们环保意识的增强，高压开关设备的环保化成为一个重要发展方向，而高压开关行业对环境危害最大的就是六氟化硫绝缘气体，其温室效应系数非常高且稳定性好，一旦排入大气，其温室效应影响是巨大且持久的，研究无氟高压开关设备成为一个热点。真空断路器灭弧室采用真空结构，灭弧室对地采用氮气绝缘，使六氟化硫使用量降为零，显著提高设备的环保性能，该方案成为无氟高压开关设备的一个范例。

但是，由于真空断路器的开断单元采用真空密封结构，其动触头需要承受灭弧室内外压力差产生的自闭力，该自闭力使动触头向分闸方向运动时需要克服更大的阻力，导致断路器在进行分闸操作时，必须要克服自闭力而消耗能量，与同样电压等级的六氟化硫产品相比，需要更大操作功的操作机构，进而导致断路器对操作机构的要求变高，断路器的分闸操作性能降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种低操作功真空断路器，解决现有的真空断路器由于自闭力问题对操作机构的性能要求较高的问题。

本发明中采用如下技术方案：

低操作功真空断路器，包括开关本体和操作机构；所述开关本体包括：

主壳体，用于充入绝缘气体，主壳体的内腔中设有真空灭弧室；

传动机构，设置在主壳体的一侧，用于传动连接在真空灭弧室的动端与操作机构之间；

开关本体还包括：

活塞，设置在传动机构与真空灭弧室之间的传力路径上，形成传力路径的一部分；

活塞缸体，供活塞导向密封装配；

低气压气室，设置在活塞背向真空灭弧室的一侧，用于充入压力低于主壳体内的气压的气体；

活塞用于在主壳体与低气压气室之间的气压差作用下受到朝向低气压气室的作用力，从而为断路器的分闸提供部分分闸驱动力；

所述传动机构设置在低气压气室内，包括摆臂，用于在摆臂摆动时以四杆机构的形式驱动所述活塞导向移动；

所述开关本体还包括：

支撑轮，设置在活塞上或者与活塞固定连接的连接件上，位于所述活塞靠近低气压气室的一侧；所述支撑轮的转动轴线垂直于所述四杆机构的运动平面；

所述活塞缸体的内壁上设有滚轮配合面，所述支撑轮滚动支撑在所述滚轮配合面上，用于平衡活塞在四杆机构的作用下受到的径向力。

有益效果：采用上述技术方案，通过设置合适的活塞面积和气压差，活塞能够受到朝向低气压气室的作用力，该作用力能够提供部分分闸驱动力，从而能够减小对传动机构的分闸力要求，改善了现有的断路器对分闸操作功的要求较高的问题，并且，支撑轮与活塞缸体上的滚轮配合面配合，能够平衡活塞在四杆机构的作用下受到的径向力，在活塞的设置导致了传力路径增长的情况下，避免传动机构与活塞之间的传动件受到过大的径向力而出现弯曲变形问题以及活塞受到径向力过大的问题，保证活塞在高速重载工况下运动的准确性和可靠性。

作为一种优选的技术方案：所述活塞包括筒状塞体，筒状塞体的内部或轴向端部设有封堵体，封堵体用于隔离所述主壳体与所述低气压气室。

有益效果：采用上述技术方案有利于减轻活塞的重量，避免由于活塞重量过大而影响分合闸速度，并且有利于节约材料。