本实用新型涉及采用sf6气体绝缘及灭弧的户外柱上断路器，特别是一种模块化sf6断路器用弹簧操动机构。
背景技术：
户外柱上sf6断路器随着国网一二融合技术的推进重新受到市场青睐，其开断过程不会产生有害的过电压，靠自身电流产生的磁场灭弧，开断后自动形成隔离断口，符合国网一二次融合送检要求，但由于柱上sf6断路器产品引进年代早，部分设计存在落后于时代的特征，许多厂家在重新生产时都进行了改进，除了壳体部分摒弃了复杂成型工艺，采用内部加强筋的方式加强，并进行了适应一二次融合需要的改进外，笨重的操动机构受到业内专家诟病。体积大、成本高、可靠性差，原设计年代系统短路电流小，一般为12.5ka不超过16ka，现在系统短路电流多为20ka，这就要求操动机构具有更高的分闸速度才能保证电弧的可靠熄灭，而只有对操动机构关键部件重新设计才可到达此目的。行业相关厂家借鉴现在生产的成熟操动机构技术设计出了替代产品，但仍然存在体积大，分闸速度偏低的问题。并且基于真空开关的操动机构在运动过程中和sf6开关还有细微差异（如过冲参数）可能未被充分考虑，安装调试的便利性也未被足够重视。
技术实现要素：
本实用新型目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种模块化sf6断路器用弹簧操动机构，其具有小的体积，可靠性高，成本低，分闸过冲小等优点。
本实用新型的技术方案通过以下的技术方案实现，一种模块化sf6断路器用弹簧操动机构，其包括底板与面板，所述底板与面板组成整体的支撑板，所述底板上设有辅助开关与合闸线圈，所述底板的侧面分别固定有电机和接线端子，所述面板的正面设有手动储能棘轮、行程开关、合闸脱扣板、分闸脱扣板及分闸线圈，所述合闸线圈的端头设置在合闸脱扣板的拨动片的底部，所述分闸线圈设于分闸脱扣板的拨动片的底部，所述合闸脱扣板通过销轴连接合闸半轴，合闸半轴与合闸挚子卡合，合闸挚子与大齿轮相配合；所述分闸脱扣板通过销轴连接分闸半轴，分闸半轴与扣件卡合，扣件通过分闸挚子与输出拐臂的一端相连接，所述输出拐臂的另一端连接设置在与大齿轮同轴上的凸轮上；所述大齿轮通过轴心的拨片与行程开关相连接，大齿轮与小齿轮啮合，所述小齿轮与手动储能棘轮上的齿轮啮合，所述行程开关、分闸线圈、辅助开关、合闸线圈、与电机通过导线联结，导线回路两端连接接线端子。
作为本实用新型的进一步改进，所述底板上设有分闸弹簧、锁紧螺钉、输出轴套、缓冲油缸、连杆及闸弹簧，输出轴套通过锁紧螺钉与配套开关主轴直接连接，输出轴套通过连杆连接辅助开关，所述输出轴套通过轴心的拨片与缓冲油缸相连接；所述分闸弹簧与缓冲油缸连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述大齿轮与合闸弹簧相连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述小齿轮的一侧设有棘爪。
作为本实用新型的进一步改进，所述手动储能棘轮上设有外部储能手柄。
作为本实用新型的进一步改进，所述合闸脱扣板与分闸脱扣板的一旁设置有外部分合手柄，所述外部分和手柄的拐臂与合闸脱扣板与分闸脱扣板的拨片相配合。
本实用新型的优点在于：
1.所述操动机构具有小的体积，其宽度不超过350mm，高不超过250mm，深不超过200mm，同时具备电动操作和手动操作功能；
2.所述操动机构采用夹板式结构，由底板和面板通过支撑杆构成机构本体，分闸弹簧和合闸弹簧同时置于底板背面，分别与输出拐臂和储能拐臂相连。输出拐臂一侧设置油缓冲器，使机构组成操动模块，通过可紧固的六角套与开关主轴连接，大大提高安装的效率。
3.所述操动机构采用现产成熟的操动机构电机，安装采用竖直安装，并部分采用现成零件，从而使操动机构在保证高的可靠性同时还降低了成本。
4.所述操动机构通过对凸轮的重新设计，使过冲减小到最低，同时使分闸速度达到3.5m/s,满足sf6开关结构的操作特点及规定的技术参数。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构正视图。
图2为本实用新型的整体结构背视图。
图3为内部结构示意图。
图4为凸轮位置关系示意图。
附图标记说明：1-接线端子、2-手动储能棘轮、3-行程开关、4-合闸脱扣板、5-分闸脱扣板、6-分闸线圈、7-面板、8-辅助开关、9-底板、10-合闸线圈、11-电机、12-分闸弹簧、13-锁紧螺钉、14-输出轴套、15-缓冲油缸、16-连杆、17-合闸弹簧、18-棘爪、19-小齿轮、20-大齿轮、21-输出拐臂、22-合闸挚子、23-分闸挚子、24-扣件、25-分闸半轴、26-合闸半轴、27-凸轮。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
如图所示，一种模块化sf6断路器用弹簧操动机构，包括底板9与面板7，所述底板9与面板7组成整体的支撑板，所述底板9上设有辅助开关8与合闸线圈10，所述底板9的侧面分别固定有电机11和接线端子1，所述面板7的正面设有手动储能棘轮2、行程开关3、合闸脱扣板4、分闸脱扣板5及分闸线圈6，所述合闸线圈10的端头设置在合闸脱扣板4的拨动片的底部，所述分闸线圈6设于分闸脱扣板5的拨动片的底部，所述合闸脱扣板4与分闸脱扣板5的一旁设置有外部分合手柄，所述外部分和手柄的拐臂与合闸脱扣板4与分闸脱扣板5的拨片相配合，通过拐臂触碰合闸脱扣板4实现手动合闸功能，触碰分闸脱扣板5实现手动分闸功能；所述行程开关3、分闸线圈6、辅助开关8、合闸线圈10、与电机11通过导线联结，导线回路两端连接接线端子1。
如图3所示，所述合闸脱扣板4通过销轴连接合闸半轴26，合闸半轴26与合闸挚子22卡合，合闸挚子22与大齿轮20相配合；所述分闸脱扣板5通过销轴连接分闸半轴25，分闸半轴25与扣件24卡合，扣件24通过分闸挚子23与输出拐臂21的一端相连接，所述输出拐臂21的另一端连接设置在与大齿轮20同轴上的凸轮27上；所述大齿轮20通过轴心的拨片与行程开关3相连接，大齿轮20与小齿轮19啮合，所述小齿轮19与手动储能棘轮2上的齿轮啮合。
所述底板9上设有分闸弹簧12、锁紧螺钉13、输出轴套14、缓冲油缸15、连杆16及闸弹簧17，输出轴套14通过锁紧螺钉13与配套开关主轴直接连接，输出轴套14通过连杆16连接辅助开关8，所述输出轴套14通过轴心的拨片与缓冲油缸15相连接；所述分闸弹簧12与缓冲油缸15连接，通过锁紧螺钉13将输出轴套14连接紧固为一体的结构实现操动力向开关的传输，这样的设计也保证了面板7侧没有影响外部操作件与本机构进行操作配合的障碍，并对安装测试创造了方便，使本机构可自成模块。连杆16在操动机构进行分合的过程中带动辅助开关8进行分合位置的转换，从而完成电气控制回路中合分状态的切换，完成各种电气功能。电机11竖直布置有效减小了操动机构的宽度尺寸，使总体积保持在宽不超过350mm，高不超过250mm，深不超过200mm的范围内。由于分闸弹簧12、缓冲油缸15、合闸弹簧17共同位于操动机构的底板9上，本模块化机构即使没有连接上外部操作部件和开关本体也可以独自完成分合功能，这个给安装和测试带来极大方便。
所述大齿轮20与合闸弹簧17相连接，其实现分、合操作的过程是：手动或电动操作力通过小齿轮19驱动大齿轮20，使合闸弹簧17逐渐拉伸至过中位置后，合闸挚子22与合闸半轴26扣紧，此时行程开关3闭合，切断电气的储能回路，使电机停止工作，如果是手动储能则空转，至此完成能量的储存，为下一步的合闸操作做好了准备。
如图4所示，凸轮27在大齿轮20后侧，并随大齿轮20的运动，在储能到位时到达预定的位置，在合闸线圈10发出合闸信号，或者手动逆时针触碰合闸脱扣板4之后，合闸弹簧17储存的能量瞬间释放，通过凸轮27作用到输出拐臂21上，从而驱动开关主轴转动达到合闸操作的目的，在合闸过程中分闸弹簧12自动压缩（储能）。在分闸线圈6发出分闸信号，或者手动逆时针触碰分闸脱扣板5之后，分闸弹簧12能量释放使开关实现分闸动作。
所述小齿轮的一侧设有棘爪18，使得如图3所示的小齿轮19只能顺时针方向旋转。
本结构自行实现，操动有关的零部件设计与一体，不和开关其他部分有机械上的直接联系，仅通过主轴的连接即可实现操动功能。如分合闸弹簧12、缓冲油缸15均位于机构本体，脱离开关仍然可以操动。
本实用新型的过作过程：
电动储能过程：操作电源经接线端子1接入储能回路，如果弹簧是未储能状态，则行程开关3内常闭节点闭合，电机带电开始转动，通过小齿轮19驱动大齿轮20转动，进而拉伸弹簧储能，到达至指定位置，机械装置使转动脱离并使合闸挚子22与合闸半轴26扣接，同时大齿轮20的同轴端部拨片拨动行程开关3，使其常闭节点打开，电机失电停止转动，至此完成储能动作。
电动合闸过程：合闸操作脉冲信号经接线端子1接入合闸回路，若此时处于分闸状态，则辅助开关8内连接的合闸回路的节点是闭合状态，合闸线圈10动作，触动合闸脱扣板4动作，进而使合闸半轴26动作，使合闸挚子解扣，合闸弹簧17能量释放，通过凸轮27、输出拐臂21带电主轴运动使开关合闸。同时输出拐臂21触动分闸挚子23使其扣件24与分闸半轴25扣接，分闸弹簧12压缩，与输出轴套14触接的缓冲油缸15脱离，至此完成合闸动作。
电动分闸过程：分闸操作脉冲信号经接线端子1接入分闸回路，若此时处于合闸状态，则辅助开关8内连接的分闸回路的节点是闭合状态，分闸线圈6动作触动分闸脱扣板5，进而带动分闸半轴25动作，使扣件24解扣，分闸弹簧12能量释放，输出拐臂21带电主轴运动使开关分闸，至此完成分闸动作。
手动储能过程：外部储能手柄通过与手动储能棘轮2卡接，通过上下往返运动驱动小齿轮19，从而带动大齿轮20转动，如前述电动储能过程拉伸弹簧储能，到达至指定位置，机械装置使转动脱离并使合闸挚子22与合闸半轴26扣接完成手动储能动作。
手动合闸过程：外部分合手柄通过拐臂置于合闸脱扣板4一侧，当顺时针旋转外部分合手柄则触动合闸脱扣板4，同前电动合闸过程，进而使合闸半轴26动作，使合闸挚子解扣，实现手动合闸操作。
手动分闸过程：外部分合手柄通过拐臂置于分闸脱扣板5一侧，当逆时针旋转外部分合手柄则触动分闸脱扣板5，同前电动分闸过程，进而带动分闸半轴25动作，使扣件24解扣，实现手动合闸操作。
