具有结构创新的快速断路器分合闸保持结构

李天泽

摘要：现有的快速断路器合分闸保持机构结构复杂，外形尺寸较大的缺点，本文所述的结构主要原理是通过转化力的方向，实现保持和接触的目的，实现了机构简单，尺寸小巧。

关键字：断路器;保持机构

现有的快速断路器合分闸保持结构主要有以下图1，图2所示几种结构，这几种结构有些突出的缺点，图1弹簧保持结构，结构复杂，外形尺寸较大，图2这种永磁保持结构外形更大，这些缺点导致整体尺寸过大、保持效果不好、浪费能量太多等问题，根据仔细的研究，设计了几种结构紧凑、尺寸小的方案，这些方案为快速断路器保持结构的完善和发展提供了帮助。

正文：本文所述的结构主要原理是通过转化力的方向，实现保持和接触的目的。该结构的具体实现方式是断路器主回路运动部分（绝缘拉杆等）在驱动机构的驱动下，由图4位置向上运动到图3位置，运动过程中曲面首先将滚珠和压缩弹簧压缩，这时滚珠和压缩弹簧对曲面提供的是向下的分力，驱动机构需要克服该阻力向上运动，当曲面运动经过滚珠和曲面接触的最大外徑的位置后，滚珠和压缩弹簧就提供一个向上的分力给曲面，帮助驱动机构推动曲面和其他运动件向上运动，运动到图3所示位置后，灭弧室动静触头接触，这时滚珠和压缩弹簧提供的分力仍然存在，该分力就作为灭弧室动静触头可靠接触的触头压力。

断路器主回路运动部分在驱动机构驱动下向下运动的方式正好和上述方向相反，受力变化也和上述正好相反，不再赘述。

该结构的特点：

如图3所示，压缩弹簧，相对于灭弧室动端运动方向（图示中上下运动），在径向提供压力给滚珠，滚珠和斥力机构下端的曲面配合，产生运行方向（上下方向）的分力，从而给运动部分提供保持力，压缩弹簧根据需要可以选用多个。

该机构运动部分上设计有曲面，通过曲面和其他弹性零件配合形成保持结构;

该结构设计有滚轮（或滚珠、板簧），弹簧通过滚轮（或滚珠、板簧），对设计的曲面形成向上或向下的推力;

曲面和滚轮（或滚珠、弹性钢板）可以互换位置，即曲面可以设置在固定座上，滚轮（或滚珠、弹性钢板）可以设置在运动的零件上。

根据上述思路，还设计了一种典型的板簧方案（见图5），该方案将滚轮和压缩弹簧改为一个板簧来实现，原理也是通过曲面将径向力转化为轴向的力。

根据上述思路，还设计了一种典型的方案（见图6），该方案是曲面和曲面配合形成合分闸保持结构，保留压缩弹簧，将滚珠（或滚轮）由曲面形零件代替;