浅谈手车式真空断路器梅花圆触头可调节式对接装置的改进

浅谈手车式真空断路器梅花圆触头可调节式对接装置的改进

张立武

国网葫芦岛供电公司 辽宁 葫芦岛 125000

摘要：手车式真空断路器梅花圆触头内部，利用钳子式杠杆原理张开前端对接头，借助助力弹簧严密对接，通过脱扣装置固定塞紧手车式真空断路器梅花圆触头内部，齿条与棘轮拟合移动形成以转轴为轴心的力矩，弹簧棘轮钳式对接头撑开与梅花圆触头接触，棘轮在拉伸弹簧和棘爪的作用下，对齿条进行限位，并控制弹簧棘轮钳式对接头的撑开，锁紧在梅花圆触头内腔。

关键词：弹簧 棘轮 脱扣 限位 梅花圆触头

目前，手车式断路器是高压开关柜内的重要设备之一，在运行过程中容易对梅花圆触头接触不良引起发热，或造成故障；在检修过程中只能依靠肉眼人工观察触头与导电杆的接触状况，易造成误差，不能有效发现触头弹簧接触面情况；在试验过程中需要用100A电流的测试线，却只能夹在梅花圆触头弹簧上，不能很好接触，造成数据的不准确。

手车断路器主要的三种型号（630A、1250A、2000A）的梅花圆触头内径、上下间距，需要设计三种既适应大电流又能够紧密接触的装置，改进现有技术。

据附图1所示，手车式真空断路器在滑动的车体上具有手车开关1和断路器2，断路器上排列有梅花圆触头3，安装于可调节的绝缘板5上的阶梯递进式对接头4与梅花圆触头3严密对接，满足断路器的几十微欧至几百微欧接触电阻试验要求，同时，在检修检查弹簧接触面时，因有足够间距，可拆除绝缘板采用单头接触。阶梯递进式对接头4是插入手车断路器梅花圆触头内部，2000A型号的对接头有可能因为过长不能够很好接触梅花圆触头。

图1

据附图2所示，旋转涨塞式对接头8是用两支一组对接头插入手车式真空断路器梅花圆触头内部，旋转连接在可调节的绝缘板5上的螺杆6顶动涨塞膨胀，使前端的120°等分裂的三叉塞紧梅花圆触头3内部，接触良好，旋转涨塞式对接头的侧部连接有接线端子7，旋转涨塞式对接头8有一定的局限性，一种尺寸难以适应630A、1250A、2000A不同电流型号的手车式真空断路器梅花圆触头。

图2

为了能够更好解决手车式断路器梅花圆触头精准对接，对前两个方案进行改进，据附图3所示，通过在钳柄上设置脱扣装置，拉伸弹簧与棘爪控制棘轮，对齿条进行限位，使得弹簧棘轮钳式对接头在梅花圆触头内腔撑开或回缩。解决手车式断路器梅花圆触头对接的技术问题。

图3

图中，1.手车开关，2.断路器，3.梅花圆触头，4.阶梯递进式对接头，5.绝缘板，6.螺杆，7.接线端子，8.旋转胀塞式对接头，9.钳柄，10.弹簧棘轮钳式对接头，11.转轴，12.助力弹簧，13.齿条，14.棘轮，15.棘爪，16.拉伸弹簧

包括弹簧棘轮钳式对接头、钳柄、助力弹簧和脱扣装置，通过转轴连接的两钳柄前端设有弹簧棘轮钳式对接头，钳柄外侧设有接线端子用于连接测试线，两钳柄内侧连接有助力弹簧，弹簧棘轮钳式对接头借助助力弹簧和脱扣装置与梅花圆触头严密对接。

所述脱扣装置包括齿条、棘轮、棘爪和拉伸弹簧,在两钳柄尾部之间连接有齿条，其中的钳柄上设置有与齿条啮合的棘轮，棘轮外侧设有通过拉伸弹簧限位固定的棘爪，钳柄一端固定连接在可调节的绝缘板上；拉伸弹簧与棘爪控制棘轮，对齿条进行限位，使得弹簧棘轮钳式对接头在梅花圆触头内腔撑开或回缩。

由于采用脱扣装置，齿条与棘轮拟合移动形成以转轴为轴心的力矩，弹簧棘轮钳式对接头撑开与梅花圆触头接触，棘轮在拉伸弹簧和棘爪的作用下，对齿条进行限位，并控制弹簧棘轮钳式对接头的撑开，锁紧在梅花圆触头内腔；扭转棘爪，使得棘轮驱动齿条移动，移动形成以转轴为轴心的力矩，弹簧棘轮钳式对接头在梅花圆触头回缩，进行脱离，连接牢固、安全可靠。适宜作为手车式真空断路器梅花圆触头对接装置使用。

据图3所示，手车式真空断路器梅花圆触头可调节式对接装置，包括弹簧棘轮钳式对接头10、钳柄9、助力弹簧12和脱扣装置，通过转轴11连接的两钳柄前端设有弹簧棘轮钳式对接头，钳柄外侧设有接线端子7用于连接测试线，两钳柄内侧连接有助力弹簧，弹簧棘轮钳式对接头借助助力弹簧和脱扣装置与梅花圆触头严密对接。

所述脱扣装置包括齿条13、棘轮14、棘爪15和拉伸弹簧16,在两钳柄尾部之间连接有齿条，其中的钳柄上设置有与齿条啮合的棘轮，棘轮外侧设有通过拉伸弹簧限位固定的棘爪，钳柄一端固定连接在可调节的绝缘板上；拉伸弹簧与棘爪控制棘轮，对齿条进行限位，使得弹簧棘轮钳式对接头在梅花圆触头内腔撑开或回缩。

弹簧棘轮钳式对接头采用两支一组对接头插入手车式真空断路器梅花圆触头内部，利用钳子式杠杆原理张开前端对接头，借助助力弹簧严密对接，通过脱扣装置固定塞紧手车式真空断路器梅花圆触头内部，齿条与棘轮拟合移动形成以转轴为轴心的力矩，弹簧棘轮钳式对接头撑开与梅花圆触头接触，棘轮在拉伸弹簧和棘爪的作用下，对齿条进行限位，并控制弹簧棘轮钳式对接头的撑开，锁紧在梅花圆触头内腔；扭转棘爪，使得棘轮驱动齿条移动，移动形成以转轴为轴心的力矩，弹簧棘轮钳式对接头在梅花圆触头回缩，进行脱离。

所述弹簧棘轮钳式对接头外圆轮廓可为阶梯递进形状，便于适应630A、1250A、2000A三种电流型号的手车式真空断路器。

结论：由于采用棘爪在拉伸弹簧的作用下控制棘轮，棘轮驱动齿条并限位，所以，齿条固定可靠，形成的弹簧棘轮钳式对接头撑开稳定，与梅花圆触头连接紧固，可靠性、安全性好。

参考文献

陈化刚 高低压开关故障与处理【M】 北京 水利电力出版社 2000

庄兴元 断路器故障特点及检修维护【J】电气时代 2005

李兴文 低压断路器研发新技术综述【J】 电器与能效管理技术 2015

GB50150-2016电气装置安装工程电气设备交接试验标准【S】北京 中国计划出版社 2016

JB/T3855-2008高压交流真空断路器【S】北京 中国标准出版社 2008