CN117995599B - 断路机构及应用其的断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能电网产业配电开关控制设备制造领域，尤其涉及一种断路机构及应用其的断路器。本发明断路机构包括：底座，其内部形成轴线沿竖直方向的第一筒状空间；斥力机构外壳，设置于第一筒状空间内，其内部形成轴线沿竖直方向的第二筒状空间；动作机构，包括：斥力盘，水平设置于第二筒状空间内，第一运动杆，自斥力盘中心向上延伸，穿过斥力机构外壳和底座；斥力机构，用于驱动动作机构上下运动；保持机构，用于保持断路机构的合闸状态和分闸状态。其中，斥力机构外壳可在第一筒状空间内上下运动；在斥力机构的驱动下，斥力盘可在第二筒状空间内由下向上运动，并在撞到斥力机构外壳后运动速度得到降低，减少了弹跳。

Description

断路机构及应用其的断路器

技术领域

本发明涉及智能电网产业配电开关控制设备制造领域，尤其涉及一种断路机构及应用其的断路器。

背景技术

随着我国工业化、城镇化快速发展，在较长时期内电力需求将持续增长，电网发展任务繁重，发展健壮的智能电网显得尤为迫切。同时，智能电网也正朝着超高压、特高压等级迈进。因此，研究开发与之相配套的高性能、高可靠性断路器可为智能电网供电的安全性和可靠性提供强有力的技术保障。

为了实现断路器的快速开合闸，通常会令斥力盘以较快的速度上升，造成与斥力盘相连接的动触头在与静触头接触时速度较快，从而动触头和静触头之间产生长时间弹跳，一方面影响断路性能，另一方面还会影响断路器的寿命。现有技术一般采用增加超程弹簧来降低弹跳。但这又会降低合闸速度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明期望能够至少部分解决上述技术问题中的其中之一。

(二)技术方案

本发明第一方面提供了一种断路机构，包括：

底座，其内部形成轴线沿竖直方向的第一筒状空间；

斥力机构外壳，设置于第一筒状空间内，其内部形成轴线沿竖直方向的第二筒状空间；

动作机构，包括：斥力盘，水平设置于第二筒状空间内，第一运动杆，自斥力盘中心向上延伸，穿过斥力机构外壳和底座；

斥力机构，用于驱动动作机构上下运动；

其中，斥力机构外壳可在第一筒状空间内上下运动；在斥力机构的驱动下，斥力盘可在第二筒状空间内由下向上运动，并在撞到斥力机构外壳后带动斥力机构外壳向上运动，所述斥力盘自身的运动速度得到降低。

在本发明的一些实施例中，在合闸状态，斥力盘位于第二筒状空间内的高位，斥力机构外壳位于第一筒状空间内的高位；在分闸状态，斥力盘位于第二筒状空间内的低位，斥力机构外壳位于第一筒状空间内的低位。

在本发明的一些实施例中，当由分闸状态切换至合闸状态时，斥力机构驱动斥力盘自第二筒状空间内的低位向上运动；在斥力盘运动至第二空间内的高位后撞到第二筒状空间的内上表面，将斥力机构外壳向上推动至第一筒状空间内的高位。

在本发明的一些实施例中，当由合闸状态切换至分闸状态时，斥力盘自第二筒状空间内的高位下落至低位；斥力机构外壳自第一筒状空间内的高位下落至低位。

在本发明的一些实施例中，还包括：N个补偿限位组件，N≥1；补偿限位组件包括：轮杆部件，包括：转轮部，通过水平方向的转动销向上连接至第一筒状空间的内上表面；转杆部，自轮状部的外侧上部朝向第一筒状空间的径向外侧延伸，补偿限位撞块，固定于斥力机构外壳的外侧，转杆部的下方；其中，在未受力情况下，轮杆部件的转杆部自然下垂；在斥力机构外壳向上运动过程中，带动补偿限位撞块撞击转杆部，促使其带动转轮部转动，从而转轮部外轮廓抵住向上运动的斥力机构外壳。

在本发明的一些实施例中，还包括：保持机构，用于保持断路机构的合闸状态和分闸状态，其向下连接至所述第一运动杆，其向上通过绝缘拉杆连接至灭弧机构的动触头；其中，动触头与绝缘拉杆刚性连接，绝缘拉杆与保持结构刚性连接，保持机构固定在底座上并通过第一连接杆与斥力盘刚性连接。

在本发明的一些实施例中，在转轮部的转动范围内，能够与斥力机构外壳的外上表面抵接的，转轮部外轮廓上的连续位点构成曲线S；曲线S远离转杆部一侧的端点为第一位点；当该第一位点抵接斥力机构外壳时，斥力机构外壳与第一筒状空间的内上表面的竖直距离为H1；曲线S靠近转杆部一侧的端点为第二位点；当该第二位点抵接斥力机构外壳时，斥力机构外壳与第一筒状空间的内上表面的竖直距离为H2；其中，0.5mm≤(H1-H2)≤10mm，曲线S中，第一位点和第二位点之间平滑过渡。

在本发明的一些实施例中，补偿限位撞块呈完整或局部的环形，其内径为D1；补偿限位部件还包括：补偿限位导杆，枢接于转杆部的尾部，其向下穿过补偿限位撞块，其外径为D2；其中，0.5mm≤(D1-D2)≤10mm。

在本发明的一些实施例中，补偿限位撞块通过撞块驱动连杆连接至内侧的斥力机构外壳。

在本发明的一些实施例中，轮杆部件中，转轮部和转杆部为一体化设置或分体设置。

在本发明的一些实施例中，N≥2，N个限位补偿部件在第一筒状空间内上表面的周向上均匀设置。

在本发明的一些实施例中，斥力盘的全局或局部由磁性金属材料制备；动作机构还包括：第二运动杆，自斥力盘中心向下延伸；斥力机构包括：第一斥力线圈，设置于第二筒状空间的内上表面，第一运动杆的外侧；和/或，第二斥力线圈，设置于第二筒状空间的内下表面。

本发明第二方面提供了一种断路器，包括：灭弧机构，包括：真空泡；静触头和动触头，设置于真空泡内；如上的断路机构，设置于灭弧机构的下部，第一运动杆向上依次通过保持机构和绝缘拉杆连接至灭弧机构的动触头。

(三)有益效果

从上述技术方案可知，本发明相对于现有技术至少具有以下有益效果之一：

(1)刚性连接从而分闸时间短

动触头与绝缘拉杆刚性连接，绝缘拉杆与保持结构刚性连接，保持机构固定在底座上并通过第一连接杆与斥力盘刚性连接。可见，驱动盘与真空泡动触头全部为刚性连接，且无超程弹簧等弹性元件，当驱动盘运动时，直接带动动触头分闸运动，运动即刚分，相比较普通断路器的刚分时间大幅缩短，可以将刚分时间提高到0.5ms以内，突破了机械断路器的1ms分闸的瓶颈，在特殊场合有较好的使用前景。

(2)斥力机构外壳可上下运动设计减少弹跳

斥力机构外壳可上下运动的设计，斥力盘向上运动时，由斥力机构外壳吸收斥力盘向上的部分动能，进而降低动触头合闸静触头的速度，减少了弹跳。

(3)补偿限位机构解决触头磨损后的补偿问题

转杆部件为一个可旋转装置，斥力机构分闸时，限位补偿装置在重力的作用下复位，合闸时，斥力机构外壳推动限位补偿装置到需求位置，通过限位补偿装置结构及外形设计，达到斥力机构合闸整体位移0.5-10mm全刚性接触。

附图说明

图1和图2分别为本发明实施例断路器在分闸状态和合闸状态的剖面示意图。

图3为图1所示断路器中动触头磨损情况下补偿限位组件自适应补偿的示意图。

图4为图1所示断路器中补偿限位组件与斥力机构外壳之间相互作用部分的放大图。

图5为图1所示断路器中动触头部分磨损情况下补偿限位组件与斥力机构外壳之间相互作用部分的放大图。

具体实施方式

本发明的发明构思在于：通过将斥力机构外壳设置为能够在第一筒状空间内上下运动，从而斥力机构外壳可以吸收了斥力盘在上升过程的部分动能，降低了斥力盘的运动速度，降低了动触头和静触头的接触速度，降低了合闸弹跳。进一步地，通过补偿限位组件自适应地补偿动触头长度的损失，实现断路机构的零超程设计，既可以降低合闸弹跳，又可以提高刚分时间，还可以保证动触头因机械磨损和电弧灼烧后造成的尺寸变小后的触头压力。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文结合具体实施方式，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明第一方面提供了一种断路器。图1和图2分别为本发明实施例断路器在分闸状态和合闸状态的剖面示意图。如图1和图2所示，本实施例断路器包括：

灭弧机构100，包括：真空泡110；静触头121和动触头122，设置于真空泡内；

断路机构200，设置于灭弧机构的下部，其保持机构的上端向上，通过绝缘拉杆201连接至灭弧机构的动触头。

本领域技术人员应当理解，虽然本实施例中将断路机构和灭弧机构一并进行说明，但其仅是为了方便理解。事实上，本实施例中的断路机构可以单独的实施制造、使用、销售、许诺销售、进口等行为。因此，不包含灭弧机构的断路机构同样在本发明的保护范围之内。

请继续参照图1和图2，本实施例中，断路机构200包括：

底座210，其内部形成轴线沿竖直方向的第一筒状空间C1；

斥力机构外壳220，设置于第一筒状空间C1内，其内部形成轴线沿竖直方向的第二筒状空间C2；

动作机构230，包括：斥力盘231，水平设置于第二筒状空间C2内；第一运动杆232，自斥力盘中心向上延伸，穿过斥力机构外壳和底座；第二运动杆233，自斥力盘中心向下延伸；

斥力机构240，用于驱动动作机构上下运动；

保持机构250，用于保持断路机构的断路机构的开闸状态和合闸状态，其向下连接至第一运动杆232，向上通过绝缘拉杆201连接至动触头122；

2个限位补偿组件260，对称设置于斥力机构外壳220的外围，用于对斥力机构外壳向上运动进行减速，并对斥力机构外壳的高位位置进行调整。

以下分别对本实施例断路机构的各个组成部分进行说明。

本实施例中，保持机构250向下连接至所述第一运动杆232；向上通过绝缘拉杆201连接至灭弧机构的动触头122。其中，该保持机构250为线性或非线性压力保持机构，且行程大于动作机构总运动行程1mm及以上。

该保持机构250用于为断路器提供分合闸保持力，该保持力可以使断路器保持稳定的分合闸状态。具体而言：

(1)如图1所示，在分闸状态，保持机构250产生向上的保持力，斥力盘231位于第二筒状空间C2内的低位，斥力机构外壳220位于第一筒状空间C1内的低位。

(2)如图2所示，在合闸状态，保持机构250产生向下的保持力，斥力盘231位于第二筒状空间C2内的高位，斥力机构外壳220位于第一筒状空间C1内的高位。

本领域技术人员应当理解，以上仅为本发明的优选实施例。在本发明其他实施例中，第一运动杆也可以直接向上连接至绝缘拉杆，而保持机构通过非接触方式使断路器保持稳定的分合闸状态。这些变型方式同样可以实现本发明，同样在本发明的保护范围之内。

本实施例中，斥力盘231的全局或局部由磁性金属材料制备。斥力机构240用于驱动动作机构上下运动，包括：

第一斥力线圈241，设置于第二筒状空间C2的内上表面，斥力盘231的上部，第一运动杆232的外侧；

第二斥力线圈242，设置于第二筒状空间C2的内下表面，斥力盘231的上部，第二运动杆233的外侧。

本领域技术人员应当理解，对于第二运动杆233，其作用是对斥力盘231的运动方向进行导向。在采用其他手段能够保持斥力盘运动方向的情况下，该第二运动杆可以省略。此外，本实施例中设置了两个斥力线圈，但在本发明其他实施例中，也可以仅设置一个斥力线圈来实现驱动斥力盘的上、下运动，或者是仅实现斥力盘向上的驱动，依靠斥力盘自身重力实现斥力盘的向下运动。这些变型方式同样可以实现本发明，同样在本发明的保护范围之内。

不同于现有技术中斥力机构外壳固定在底座空间内，本实施例中，斥力机构外壳220可在第一筒状空间内上下运动。在如此结构设计的前提下：

(1)由分闸状态切换至合闸状态

斥力机构240驱动斥力盘231自第二筒状空间C2内的低位向上运动；在斥力盘231运动至第二筒状空间内的高位后撞到第二筒状空间C2的内上表面，将斥力机构外壳220向上推动至第一筒状空间内的高位。此时斥力盘231的动能中有一部分传递给斥力机构外壳220，从而斥力盘231自身的运动速度得到降低。在这种情况下，动触头122向静触头121合闸的速度随之降低，从而降低了动触头122的弹跳，提升断路器性能和寿命。

(2)由合闸状态切换至分闸状态

斥力盘231自第二筒状空间C2内的高位下落至低位。斥力机构外壳220自第一筒状空间C1内的高位下落至低位。

进一步地，在实现本发明的过程中，申请人还发现：现有技术中，普通断路器触头烧损后补偿采用超程装置，一般情况下为触头弹簧。该触头弹簧的作用在于：(a)保证动触头在电磨损后仍能保持一定的接触压力；(b)动触头闭合时能利用触头弹簧力缓冲，减小弹跳；(c)在触头分闸时，使动触头获得一定的初始的动能，拉断熔焊点，提高初始分闸速度，减少燃弧时间，从而提高介质恢复的速度。但在分闸过程中，需要机构运动到超程结束后才能完全分闸，这大大影响分闸速度。

为了解决上述技术问题，本实施例还提供了一种通过补偿限位组件实现动触头自适应补偿限位的技术方案。

请继续参照图1和图2，本实施例中，断路机构200还包括：2个补偿限位组件260，在斥力机构外壳的周向上均匀分布。其中，补偿限位组件为斥力机构外壳合闸态限位装置，且限位位置具有上移1mm及以上距离。

本领域技术人员应当理解，本发明对于补偿限位组件的数目并没有限制，即使只有1个，也可以部分实现本发明，只是斥力机构外壳的对称性和平衡性将变差。优选地，断路机构可以包括2～4个的，在斥力机构外壳的周向上均匀分布的补偿限位部件。

该补偿限位组件260分为两部分：与第一筒状空间的内上表面连接的轮杆部件261、补偿限位导杆262；与斥力机构外壳固定的补偿限位撞块263、撞块驱动连杆264。以下分别进行说明。

本实施例中，轮杆部件261包括：转轮部261A，通过水平方向的转动销T1向上连接至第一筒状空间C1的内上表面；转杆部261B，自轮状部的外侧上部朝向第一筒状空间的径向外侧延伸。补偿限位导杆262，通过水平方向的转动轴T2枢接于转杆部的尾部，其外径为D2。在补偿限位导杆262自身重力的作用下，其由转杆部的尾部自由竖直垂下。

本实施例中，转轮部261A和转杆部261B为一体式设计，即一体加工的部件，但本发明并不以此为限，在本发明其他实施例中，转轮部和转杆部也可以分体设置，而后通过相应的固定方式连接固定，

本实施例，补偿限位撞块263通过撞块驱动连杆264连接至内侧的斥力机构外壳220。其中，补偿限位撞块263呈圆环状，位于转杆部261B的下方，其内径为D1。补偿限位导杆262向下穿过补偿限位撞块263。

本实施例中，由于撞块驱动连杆264为刚性杆，因此，由其所限定的补偿限位撞块263与斥力机构外壳220之间的距离保持恒定。补偿限位撞块263为完整的环形，补偿限位导杆262向下穿过补偿限位撞块263。在这种情况下，补偿限位导杆262限定了补偿限位撞块263的运动轨迹，进而限定了转杆部件261的转动范围。

为了保证补偿限位导杆262对补偿限位撞块263的限位和导向，并且，补偿限位导杆262能够在补偿限位撞块263所限定的环形自由上下移动，因此，本实施例中，(D1-D2)＝1mm。

本领域技术人员应当理解，关于如上的D1和D2，在实际场景中可以根据需要进行设定，只要0.5mm≤(D1-D2)≤10mm，均可以至少部分实现本发明，均在本发明的保护范围之内。

本实施例中，在分闸状态下，转杆部件261不受力，呈“抬头状态”，转杆部261B和补偿限位导杆262由于自身重力的原因自然下垂，斥力盘231位于第二筒状空间C2内的低位，斥力机构外壳220位于第一筒状空间C1内的低位，如图1所示。在由分闸状态切换为合闸状态时，斥力机构250驱动斥力盘231向上运动，当断路器动触头与静触头接近碰撞时，斥力盘231撞到第二筒状空间的上表面，将部分动能传递给斥力机构外壳220。

(1)降低弹跳

斥力盘231及动触头122速度下降，以达到断路器合闸时无合闸弹跳，保证断路器合闸效果，减少触头烧损。

(2)高速分闸

本实施例中，保持机构250向下连接至所述第一运动杆232；向上通过绝缘拉杆201连接至灭弧机构的动触头122。其中，动触头122与绝缘拉杆刚性连接，绝缘拉杆与保持结构刚性连接，保持机构250固定在底座上并通过第一连接杆232与斥力盘231刚性连接。从而斥力盘231至动触头122完全为刚性连接。

在被斥力盘撞到之后，斥力机构外壳220也随之向上运动，带动补偿限位撞块263沿补偿限位导杆262限定的方向向上运动，撞击转杆部261B的尾部，促使转杆部261B带动转轮部261A沿转动销T1转动，转杆部件261呈现“低头状态”，转轮部外轮廓抵住向上运动的斥力机构外壳220，斥力机构外壳220与第一筒状空间内下表面刚性连接，从而保证分闸时，斥力机构外壳220在动作瞬间保持稳定状态，所有斥力作用到斥力盘231上，实现高速分闸，如图2所示。

本实施例中，在合闸状态下，转杆部件261呈现“低头状态”，补偿限位导杆262也处于高位，斥力盘231位于第二筒状空间内的高位，斥力机构外壳220位于第一筒状空间C1内的高位，如图2所示。在由合闸状态切换至分闸状态时，斥力机构240驱动斥力盘231向下运动，斥力机构外壳220没有了斥力盘231的支撑作用，其也向下运动，而转轮部261A由于没有了斥力机构外壳的摩擦力，在转杆部261B和补偿限位导杆262的重力拉动下，转轮部261逆时针旋转。从而，斥力盘231处于第二筒状空间C2的低位，斥力机构外壳220处于第一筒状空间C1的低位，转杆部件261呈现“抬头状态”。保持机构250保持斥力机构外壳220和斥力盘231的当前状态。

图3为图1所示断路器中动触头磨损情况下补偿限位组件自适应补偿的示意图。请参照图1、图2、图3，本实施例中，转轮部261A固定于第一筒状空间的内下表面上，中间有转动销T1，转杆部261B随转动中心位置转动。转杆部261B尾部有补偿限位导杆262，其跟随尾部固定销T2可转动，补偿限位导杆262的外侧设置有补偿限位撞块263，补偿限位撞块263可以沿补偿限位导杆262上下滑动，补偿限位撞块263通过撞块驱动连杆264与斥力机构外壳220固定连接。

现有技术中，有超程弹簧的断路器，因超程弹簧的作用，刚分时间最快也要达到1ms及以上，如果没有超程弹簧的断路器，刚分时间可以提高，但是当触头因机械磨损和电弧灼烧后造成的尺寸变小，断路器就无法合闸或合闸后触头压力无法保证。而在本实施例中，当动触头因机械磨损和电弧灼烧后造成的尺寸变小，补偿限位装置260同样可以达到整体机构稳定性，达到超程弹簧的作用。

图4为图1所示断路器中补偿限位组件与斥力机构外壳之间相互作用部分的放大图。图5为图1所示断路器中动触头部分磨损情况下补偿限位组件与斥力机构外壳之间相互作用部分的放大图。在图4中，为了表示曲线S的位置，将该部分对应位置的线条加粗。摩擦力F3对应的作用点为转轮部261A与斥力机构外壳220接触的点，为了避免和斥力机构外壳的边缘线重合，将摩擦力F3的作用力线略向下移。

如图4和图5所示，补偿限位组件中，转轮部261A的转动范围受到两方面制约：

(1)上部的第一筒状空间的内下表面

在第一筒状空间C1的内下表面的限定下，转轮部261A的转动范围被限制在内下表面的下半部。

(2)环形的补偿限位撞块

补偿限位撞块263固定在斥力机构外壳220的外侧。补偿限位导杆262套设于环形的补偿限位撞块内，其只能在距离斥力机构外壳220外侧面的固定距离沿着竖直方向运动。而补偿限位导杆262又枢接于转轮部件261。因此，在一定程度上，补偿限位撞块对转轮部261A的转动范围也会产生影响。

基于上面两方面的限制作用，转轮部261A的转动范围被限制在左下部的，低于60°的范围。

请参照图4和图5，在转轮部的转动范围内，能够与斥力机构外壳外上表面抵接的连续位点构成曲线S。

本领域技术人员应当理解，如果该曲线S为正圆弧线的话，由其所限定的斥力结构外壳外上表面与第一筒状空间的内下表面的距离将是不变的。本发明中，将曲线S设计为变径曲线，从而斥力结构外壳外上表面与第一筒状空间的内下表面的距离可以变化，进而可以对动触头的电磨损进行自适应补偿。

(1)第一位点P1

曲线S远离转杆部一侧的端点为第一位点P1。当该第一位点抵接斥力机构外壳时，斥力机构外壳与第一筒状空间的内上表面的竖直距离为H1。

(2)第二位点P2

曲线S靠近转杆部一侧的端点为第二位点P2。当该第二位点抵接斥力机构外壳时，斥力机构外壳与第一筒状空间的内上表面的竖直距离为H2；

(3)补偿距离(H1-H2)

本实施例中，补偿距离(H1-H2)＝5mm。但本发明并不以此为限，在本发明其他实施例中，0.5mm≤(H1-H2)≤10mm。优选地，3mm≤(H1-H2)≤6mm。以上范围同样可以实现本发明，均在本发明的保护范围之内。

(4)曲线S

曲线S中，第一位点P1和第二位点P2之间平滑过渡。在斥力机构外壳向上运动过程中：

以下对转轮部261A的受力情况进行具体说明，请继续参照图4和图5，在合闸状态下，由于斥力机构240和保持机构250的作用，斥力机构外壳220给转轮部261A一个向上的压力F1，第一筒状空间的内上表面是固定的，会有一个反作用力F2，这两个力都是作用在轴心上，使补偿机构稳定，同时因为转轮部261A有逆时针转动(往中心距变小方向)趋势，因此有一个摩擦力F3阻止转轮部261A转动，三个力共同作用使转轮部261A稳定，使补偿限位机构在合闸时保持稳定状态。

以下对补偿限位组件的工作原理进行说明。为了便于理解，分为三种情况：

①如果动触头没有磨损或烧蚀，则在断路机构由分闸切换至合闸时，斥力机构外壳抵接至曲线S的第一位点P1上，如图4所示。

②如果动触头由于磨损、烧蚀或其他原因，导致其长度减小(H1-H2)时，则在断路机构由分闸切换至合闸时，斥力机构外壳抵接至曲线S的第二位点P2上。从而由斥力机构外壳向上运动量的增加来弥补动触头的损失，如图5所示。

③如果动触头由于磨损、烧蚀或其他原因，导致其长度减小，但还没有达到(H1-H2)时，则在断路机构由分闸切换至合闸时，斥力机构外壳抵接至曲线S的第一位点P1和第二位点P2之间的某一点，实现了动触头长度减小的自动补偿。

综上所述，本发明的断路机构的有益效果总结如下：

(1)刚性连接从而分闸时间短

动触头与绝缘拉杆刚性连接，绝缘拉杆与保持结构刚性连接，保持机构固定在底座上并通过第一连接杆与斥力盘刚性连接。可见，驱动盘与真空泡动触头全部为刚性连接，且无超程弹簧等弹性元件，当驱动盘运动时，直接带动动触头分闸运动，运动即刚分，相比较普通断路器的刚分时间大幅缩短，可以将刚分时间提高到0.5ms以内，突破了机械断路器的1ms分闸的瓶颈，在特殊场合有较好的使用前景。

(2)斥力机构外壳可上下运动设计减少弹跳

斥力机构外壳可上下运动的设计，斥力盘向上运动时，由斥力机构外壳吸收斥力盘向上的部分动能，进而降低动触头合闸静触头的速度，减少了弹跳。

(3)补偿限位机构解决触头磨损后的补偿问题

转杆部件为一个可旋转装置，斥力机构分闸时，限位补偿装置在重力的作用下复位，合闸时，斥力机构外壳推动限位补偿装置到需求位置，通过限位补偿装置结构及外形设计，达到斥力机构合闸整体位移0-5mm全刚性接触。

当触头长时间使用造成磨损或烧蚀，斥力盘整体向上补偿磨损或烧蚀尺寸，保持机构预留行程，补偿限位受力点同时移动，保证触头因机械磨损和电弧灼烧后造成的尺寸变小后的触头压力，保持断路器整体稳定。

基于上述的断路器，本发明第二方面提供了一种断路机构。该断路机构已经在上面对断路器实施例中进行了详细说明，但再次强调的是，该断路机构可以单独的实施制造、销售、许诺销售、进口等行为。因此，不包含灭弧机构的断路机构同样在本发明的保护范围之内。

至此，本发明的各个实施例介绍完毕。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明有了清楚的认识。

综上所述，本发明提供一种可利用微加工技术制备的、可实现电场三维测量的旋转谐振式三维电场传感器。即使待测电场强度的方向与传感器表面不垂直，本发明旋转谐振式三维传感器也能实现对待测电场强度的精确测量，从而可以广泛应用于气象、智能电网、资源探测等诸多领域。

需要说明的是，除非明确指明为相反之意，本发明的说明书及权利要求中的数值参数可以是近似值，能够根据通过本发明的内容改变。具体而言，所有记载于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等的数字，应理解为在所有情况中是受到“约”的用语所修饰，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”，以及阿拉伯数字、字母等，以修饰相应的元件，其本意仅用来使具有某一命名的一个元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分，并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“中心”、“横向”、“纵向”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，等指示的方位或位置关系仅为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。并且，贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。并且，图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本领域技术人员应当理解，本发明权利要求书和说明书中，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件(或步骤)。位于元件(或步骤)之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件(或步骤)。

对于某些实现方式，如果其并非本发明的关键内容，且为所属技术领域中普通技术人员所熟知，则基于篇幅所限，在说明书附图或正文中并未对其进行详细说明，此时可参照相关现有技术进行理解。

并且，提供如上实施例的目的仅是使得本发明满足法律要求，而本发明可以用许多不同形式实现，而不应被解释为限于此处所阐述的实施例。

类似的，应当理解，为了精简本发明，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图，或者对其的描述中。然而，并不应将该发明的方法解释成反映如下意图：所要求保护的发明需要比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，各个发明方面在于少于前面单个实施例的所有特征。并且，实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

以上各个具体实施例，对本发明的目的、技术手段和有益效果进行了详细说明，应理解的是，详细说明的目的在于本领域技术人员能够更清楚地理解本发明，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种断路机构，其特征在于，包括：

底座，其内部形成轴线沿竖直方向的第一筒状空间；

斥力机构外壳，设置于所述第一筒状空间内，其内部形成轴线沿竖直方向的第二筒状空间；

动作机构，包括：斥力盘，水平设置于所述第二筒状空间内，第一运动杆，自所述斥力盘中心向上延伸，穿过所述斥力机构外壳和底座；

斥力机构，用于驱动所述动作机构上下运动；

其中，所述斥力机构外壳可在第一筒状空间内上下运动；在所述斥力机构的驱动下，所述斥力盘可在第二筒状空间内由下向上运动，并在撞到斥力机构外壳后带动所述斥力机构外壳向上运动，所述斥力盘自身的运动速度得到降低；

其中，在合闸状态，所述斥力盘位于所述第二筒状空间内的高位，所述斥力机构外壳位于第一筒状空间内的高位；在分闸状态，所述斥力盘位于所述第二筒状空间内的低位，所述斥力机构外壳位于第一筒状空间内的低位；

其中，当由分闸状态切换至合闸状态时，所述斥力机构驱动斥力盘自第二筒状空间内的低位向上运动；在斥力盘运动至第二空间内的高位后撞到第二筒状空间的内上表面，将斥力机构外壳向上推动至第一筒状空间内的高位。

2.根据权利要求1所述的断路机构，其特征在于，

当由合闸状态切换至分闸状态时，所述斥力盘自第二筒状空间内的高位下落至低位；所述斥力机构外壳自第一筒状空间内的高位下落至低位。

3.根据权利要求2所述的断路机构，其特征在于，还包括：N个补偿限位组件，N≥1；所述补偿限位组件包括：

轮杆部件，包括：转轮部，通过水平方向的转动销向上连接至所述第一筒状空间的内上表面；转杆部，自所述转轮部的外侧上部朝向所述第一筒状空间的径向外侧延伸，

补偿限位撞块，固定于所述斥力机构外壳的外侧，所述转杆部的下方；

其中，在未受力情况下，所述轮杆部件的转杆部自然下垂；在斥力机构外壳向上运动过程中，带动补偿限位撞块撞击所述转杆部，促使其带动所述转轮部转动，从而所述转轮部外轮廓抵住向上运动的斥力机构外壳。

4.根据权利要求3所述的断路机构，其特征在于，还包括：

保持机构，用于保持断路机构的合闸状态和分闸状态，其向下连接至所述第一运动杆，其向上通过绝缘拉杆连接至灭弧机构的动触头；

其中，动触头与绝缘拉杆刚性连接，绝缘拉杆与保持结构刚性连接，保持机构固定在底座上并通过第一连接杆与斥力盘刚性连接。

5.根据权利要求3所述的断路机构，其特征在于，

在所述转轮部的转动范围内，能够与斥力机构外壳的外上表面抵接的，所述转轮部外轮廓上的连续位点构成曲线S；

所述曲线S远离转杆部一侧的端点为第一位点；当该第一位点抵接斥力机构外壳时，斥力机构外壳与第一筒状空间的内上表面的竖直距离为H1；

所述曲线S靠近转杆部一侧的端点为第二位点；当该第二位点抵接斥力机构外壳时，斥力机构外壳与第一筒状空间的内上表面的竖直距离为H2；

其中，0.5mm≤(H1-H2)≤10mm，所述曲线S中，第一位点和第二位点之间平滑过渡。

6.根据权利要求3所述的断路机构，其特征在于，

所述补偿限位撞块呈完整或局部的环形，其内径为D1；

所述补偿限位组件还包括：补偿限位导杆，枢接于所述转杆部的尾部，其向下穿过所述补偿限位撞块，其外径为D2；

其中，0.5mm≤(D1-D2)≤10mm。

7.根据权利要求3所述的断路机构，其特征在于，

所述补偿限位撞块通过撞块驱动连杆连接至内侧的斥力机构外壳；和/或

所述轮杆部件中，所述转轮部和转杆部为一体化设置或分体设置；和/或

N≥2，N个限位补偿部件在所述第一筒状空间内上表面的周向上均匀设置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的断路机构，其特征在于，

所述斥力盘的全局或局部由磁性金属材料制备；

所述动作机构还包括：第二运动杆，自所述斥力盘中心向下延伸；

所述斥力机构包括：第一斥力线圈，设置于所述第二筒状空间的内上表面，所述第一运动杆的外侧；和/或，第二斥力线圈，设置于所述第二筒状空间的内下表面。

9.一种断路器，其特征在于，包括：

灭弧机构，包括：真空泡；静触头和动触头，设置于真空泡内；

权利要求1至8中任一项所述的断路机构，设置于所述灭弧机构的下部，所述第一运动杆向上依次通过保持机构和绝缘拉杆连接至所述灭弧机构的动触头。