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

目前，國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司為解決費控電能表的控制需求，推出一款具有遠程自動分合閘的斷路器，該斷路器除具有傳統(tǒng)斷路器的短路、過載保護功能以外，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)合分閘動作的功能，此功能具體體現(xiàn)在，合閘后，斷路器仍可以手動合閘、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驅(qū)動，通過蝸輪蝸桿傳動副、齒輪傳動副進行減速，由于蝸輪蝸桿具有反向自鎖性能，在合閘過程中若遇停電、掉電故障，此時斷路器手柄處于卡死狀態(tài)。斷路器動靜觸頭處于非電氣安全隔離距離位置，此時為下一次來電造成重大安全隱患。另外目前實現(xiàn)遠程合閘后的允許手動合分閘功能，大多采用驅(qū)動齒輪完成合閘動作后，驅(qū)動齒輪的施力部分再通過反向轉(zhuǎn)動，遠離手柄受力點，使動力脫離的方式，此路方式存在以下缺陷：1、控制邏輯較復(fù)雜；2、由于完成一個指令，需要電機進行頻繁的正反轉(zhuǎn)，降低電機的可靠性，嚴重可造成電機燒毀，釀成電氣火災(zāi)事故；3、若發(fā)生位置檢測失效時，齒輪間會發(fā)生堵轉(zhuǎn)，在無人值守的情況下，堵轉(zhuǎn)會造成整個產(chǎn)品失效。并造成電機燒毀。

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

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

拿掉底殼后的軸側(cè)示意圖

為了便于傳動，使所述主動齒輪為雙聯(lián)齒輪，雙聯(lián)齒輪包括大、小兩個齒圈，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的可靠性，使所述從動齒輪為能夠與所述主動齒輪的小齒圈相互嚙合的端面齒輪，從動齒輪的輪轂兩端均伸出齒輪面外，一端為與所述主動齒輪連接的階梯軸、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。

為了提高離合機構(gòu)分離后嚙合的可靠性，在所述從動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。

為了保證從動齒的運動可靠性，使所述殼體包括底殼和上蓋，底殼內(nèi)壁對應(yīng)所述主動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，使所述減速機構(gòu)為齒輪副，包括依次嚙合的一級減速齒輪、二級減速齒輪和三級減速齒輪，所述驅(qū)動電機的輸出軸上同軸連接有蝸桿，一級減速齒輪與蝸桿嚙合，三級減速齒輪與所述主動齒輪嚙合。

為了增大減速比的范圍，所述二級減速齒輪和三級減速齒輪均為兩個齒圈為直齒的雙聯(lián)齒輪。為了保證離合機構(gòu)中從動齒輪能在主動齒輪的表面滑動，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。

本實用新型使用過程中驅(qū)動電機輸出的角速度經(jīng)減速機構(gòu)減速后傳遞至離合機構(gòu)，離合機構(gòu)旋轉(zhuǎn)帶動合閘軸轉(zhuǎn)動實現(xiàn)合閘，離合機構(gòu)由一對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齒輪受力面，實現(xiàn)互相嚙合，當合閘操作力堵轉(zhuǎn)或超過非預(yù)期扭力時，從動齒輪壓縮彈簧使其與主動齒輪脫離，既能實現(xiàn)合閘后的手動合分閘，也能在異常情況下對整個裝置實現(xiàn)沖擊保護，并且使用過程中驅(qū)動電機始終同向驅(qū)動，提高了可靠性和穩(wěn)定性。

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