今天小威為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利——電能表外置斷路器遠(yuǎn)程合閘裝置。這個(gè)專利是我們威勝電氣有限公司申請(qǐng)，并于2017年6月6日獲得授權(quán)公告。

目前，國(guó)家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司為解決費(fèi)控電能表的控制需求，推出一款具有遠(yuǎn)程自動(dòng)分合閘的斷路器，該斷路器除具有傳統(tǒng)斷路器的短路、過(guò)載保護(hù)功能以外，還可依據(jù)主站下發(fā)的合分閘命令，斷路器執(zhí)行相應(yīng)合分閘動(dòng)作的功能，此功能具體體現(xiàn)在，合閘后，斷路器仍可以手動(dòng)合閘、分閘操作。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，合分閘控制大多采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)蝸輪蝸桿傳動(dòng)副、齒輪傳動(dòng)副進(jìn)行減速，由于蝸輪蝸桿具有反向自鎖性能，在合閘過(guò)程中若遇停電、掉電故障，此時(shí)斷路器手柄處于卡死狀態(tài)。斷路器動(dòng)靜觸頭處于非電氣安全隔離距離位置，此時(shí)為下一次來(lái)電造成重大安全隱患。另外目前實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程合閘后的允許手動(dòng)合分閘功能，大多采用驅(qū)動(dòng)齒輪完成合閘動(dòng)作后，驅(qū)動(dòng)齒輪的施力部分再通過(guò)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離手柄受力點(diǎn)，使動(dòng)力脫離的方式，此路方式存在以下缺陷：1、控制邏輯較復(fù)雜；2、由于完成一個(gè)指令，需要電機(jī)進(jìn)行頻繁的正反轉(zhuǎn)，降低電機(jī)的可靠性，嚴(yán)重可造成電機(jī)燒毀，釀成電氣火災(zāi)事故；3、若發(fā)生位置檢測(cè)失效時(shí)，齒輪間會(huì)發(fā)生堵轉(zhuǎn)，在無(wú)人值守的情況下，堵轉(zhuǎn)會(huì)造成整個(gè)產(chǎn)品失效。并造成電機(jī)燒毀。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)合閘后能手動(dòng)分合閘，且保證電機(jī)始終同向驅(qū)動(dòng)，提高可靠性和穩(wěn)定性的電能表外置斷路器遠(yuǎn)程合閘裝置。

本實(shí)用新型提供的這種電能表外置斷路器遠(yuǎn)程合閘裝置，它包括殼體以及連接于其上依次布置的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、離合機(jī)構(gòu)和合閘軸，離合機(jī)構(gòu)包括同軸布置的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪與殼體之間設(shè)有使從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪嚙合為一體的彈簧，合閘軸的一端固定于從動(dòng)齒輪的軸心，另一端穿過(guò)彈簧伸入殼體內(nèi)與各極斷路器的手柄相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)從動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)合閘軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)合閘。

拿掉底殼后的軸側(cè)示意圖

為了便于傳動(dòng)，使所述主動(dòng)齒輪為雙聯(lián)齒輪，雙聯(lián)齒輪包括大、小兩個(gè)齒圈，大齒圈為徑向齒圈，小齒圈為軸向齒圈。為了保證連接和傳動(dòng)的可靠性，使所述從動(dòng)齒輪為能夠與所述主動(dòng)齒輪的小齒圈相互嚙合的端面齒輪，從動(dòng)齒輪的輪轂兩端均伸出齒輪面外，一端為與所述主動(dòng)齒輪連接的階梯軸、另一端為連接頭，連接頭的軸向中心設(shè)有用于連接所述合閘軸的連接孔。

為了提高離合機(jī)構(gòu)分離后嚙合的可靠性，在所述從動(dòng)齒輪的連接頭端上設(shè)有用于放置所述彈簧的環(huán)形槽，環(huán)形槽的內(nèi)徑匹配于彈簧的內(nèi)徑，環(huán)形槽的外徑匹配于彈簧的外徑。

為了保證從動(dòng)齒的運(yùn)動(dòng)可靠性，使所述殼體包括底殼和上蓋，底殼內(nèi)壁對(duì)應(yīng)所述主動(dòng)齒輪軸向中心位置處設(shè)有匹配于所述階梯軸的導(dǎo)向槽，上蓋內(nèi)壁對(duì)應(yīng)所述連接頭位置處設(shè)有用于安裝彈簧的定位柱。

為了保證減速效果，使所述減速機(jī)構(gòu)為齒輪副，包括依次嚙合的一級(jí)減速齒輪、二級(jí)減速齒輪和三級(jí)減速齒輪，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上同軸連接有蝸桿，一級(jí)減速齒輪與蝸桿嚙合，三級(jí)減速齒輪與所述主動(dòng)齒輪嚙合。

為了增大減速比的范圍，所述二級(jí)減速齒輪和三級(jí)減速齒輪均為兩個(gè)齒圈為直齒的雙聯(lián)齒輪。為了保證離合機(jī)構(gòu)中從動(dòng)齒輪能在主動(dòng)齒輪的表面滑動(dòng)，使所述端面齒輪的齒截面為等腰三角形。為了便于連接和定位，所述合閘軸為方軸，所述連接孔為匹配于所述合閘軸的方孔。

本實(shí)用新型使用過(guò)程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的角速度經(jīng)減速機(jī)構(gòu)減速后傳遞至離合機(jī)構(gòu)，離合機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)合閘軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)合閘，離合機(jī)構(gòu)由一對(duì)互相嚙合的端面齒輪組成，該離合齒輪組由一圓柱彈簧作用于從動(dòng)齒輪受力面，實(shí)現(xiàn)互相嚙合，當(dāng)合閘操作力堵轉(zhuǎn)或超過(guò)非預(yù)期扭力時(shí)，從動(dòng)齒輪壓縮彈簧使其與主動(dòng)齒輪脫離，既能實(shí)現(xiàn)合閘后的手動(dòng)合分閘，也能在異常情況下對(duì)整個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)沖擊保護(hù)，并且使用過(guò)程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)始終同向驅(qū)動(dòng)，提高了可靠性和穩(wěn)定性。

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