CN1017577B - 真空断路器 - Google Patents

Abstract

真空断路器包括主构架和支撑其上的真空灭弧室单元。该灭弧室单元包括中间支撑单元和一对支撑于该单元上、下侧垂直对准的真空灭弧室。每个真空灭弧室内有一个静触头和一个中间支撑单元可动地支撑的动触头。绝缘子托架一端固定到主构架上且延伸以在另一端支撑中间支撑单元。一对框架形绝缘安装部件固定到中间支撑单元的上、下侧。灭弧室内触头的开、闭操作靠通过托架内空间向前延伸的操作杆完成。

Description

本发明具体涉及到一种具有两个断开点型式的真空断路器。

在通常的真空断路器中，开、闭路触头，也就是静、动电气触头装设在真空室中，以易于熄弧。这种类型的断路器中包括一种双断开点型式的断路器，该断路器每相有两个串联的真空灭弧室（bulb）。

在上述断路器的一个典型例子中，有三个棒形绝缘子托架，一个在另一个之上地固定到断路器主构架的后部，基本水平延伸。上、下绝缘子托架的后端支撑着静止电极单元，该静止电极单元分别连到电源及负荷。真空灭弧室垂直地设置在静止电极单元之间，其间还置入中间支撑单元。真空灭弧室的外侧（静止电极侧）部分达到静止电极单元，而真空灭弧室的内侧（活动电极侧）部分被支撑于中间支撑单元的上侧和下侧。

中间绝缘子托架的后端固定支撑着中间支撑单元。该中间支撑单元中有操作机构，它通过一个水平设置的绝缘操作杆连到主构架内的操作机构，以操纵容纳在中间支撑单元内的真空灭弧室操作机构。上下静止电极单元通过绝缘板机械地连接到中间支撑单元。

对于上述这种型式真空断路器，各绝缘子托架后部的端面不位于同一垂直平面上。这就意味着，需要大量时间不能将静止电极单元、真空灭弧室和中间支撑单元按机械协调的要求组装在一起。再有，当操作杆被操作以打开和闭合真空灭弧室内的触头时，由于施加其上的弯曲力矩会使中间支撑单元变形，因此，在频繁操作真空断路器的情况下，中间绝缘子托架可能会在最恶劣工况下损坏。

在叙述本发明较佳实施例之前，为了更好地理解本发明的特征，下边先参考图4介绍传统真空断路器。

参考图4，绝缘子托架102A、102B和102C一个在另一个以上地装设，且在它们最邻近端固定到主构架101的后表面（如所视左侧），以基本水平地向后延伸。上、下绝缘子托架102A和102C的末端或后端分别支撑着静止电极单元104A和104B，104A和104B的右侧（如所示）分别连到主断路元件108A和108B。真空灭弧室105A和105B垂直地设置在静态电极单元104A和104B之间，在真空灭弧室之间置入一个中间支撑单元107。静态电极单元104A和104B分别在其真空灭弧室105A和105B内设有它们的静触头109A和109B。动触头110A和110B与静触头109A和109B相配合，也设于真空灭弧室105A和105B内，并且也由支撑单元107所支撑，支撑单元107靠绝缘子托架102B的末端支撑。

中间支撑单元107中装入一个动触头操作机构，该操作机构通过水平设置在构架101和支撑单元107 之间的一个绝缘操作杆103可操作地连接到主构架101内的操作机构。上、下静态电极单元104A和104B通过绝缘板106A和106B分别机械地连接到中间支撑单元107。

在所述的双断开点型式真空断路器中，各绝缘子托架102A、102B和102C最后的端部安装面并不准确地位于同一垂直平面上。这种情况意味着，需要很多时间去将静态电极单元104A，104B，真空灭弧室105A，105B以及中间支撑单元107组装在一起。另外，当操作杆103被拉或推去断开或闭合真空灭弧室105A和105B的触头109A、110A、109B、110B时，由于推力和拉力F而施加其上的弯曲力矩使中间支撑单元107变形，因此，在真空断路器频繁操作情况下，中间绝缘子托架102B可能会在最恶劣工况下损坏。

本发明的一个目的是根本消除在上述传统断路器中遇到的问题，并提供一种改进的真空断路器，这种断路器易于拆、装，结构紧凑且寿命长。

按照本发明提供一种真空断路器能够达到这个目的，该断路器包括：一个具有前、后表面的主构架;一个导电的中间支撑装置;一对垂直对准的真空灭弧室，每一个中都有一个静触头和一个动触头（27A或27B）;上述支撑装置具有上、下部分，每部分都以可朝向和远离静触头运动的方式支撑着上述动触头;还包括绝缘子托架装置，它支撑着中间支撑装置和主构架的后表面上的真空灭弧室;以及一个操作杆，它将装于主构架中的操作机构连接到上述中间支撑装置内的连杆机构，以打开和闭合上述触头，其中上述绝缘子托架装置是一个从主构架向后延伸的空心的单托架;上述操作杆穿过该内部空间，并且那一对绝缘安装部件固定到中间支撑装置的上、下部分上，以便将真空灭弧室固定在上面。

在一个较佳实施例中，绝缘子托架具有一个倒U形（向下开口）的截面，以限定其内的空间，操作杆设置通过该空间，以向前延伸。

根据上述结构的真空断路器，真空灭弧室连接到中间支撑单元，并且在该真空灭弧室的两端分别与绝缘安装部件固定。借助于连接到操作杆一端的连杆机构实现在真空灭弧室内的触头的断开和闭合操作。只有一个绝缘子托架位于主构架和真空灭弧室单元之间。因此，真空灭弧室和操作机构的安装精度仅取决于中间支撑装置和绝缘安装部件的安装精度。靠操作杆实现连杆机构的操作，该操作杆只在一端连到连杆机构，所以只有拉力和压力传递到连到中间支撑单元的绝缘子托架上，其上未施加任何弯曲力矩。在一个较佳实施例中，绝缘子托架具有一个大致为倒U形（向下开口）的截面，且绝缘操作杆装设于该绝缘子托架的内部空间中，所以该操作杆受到保护，且防止了在操作杆上聚集灰尘等脏物。

下边，参考附图对本发明一个较佳实施例进一步详述。

图1是表示本发明真空断路器一个实例的局部垂直截面侧视图;

图2是沿图1所示线Ⅱ-Ⅱ所取的截面图;

图3依图1中箭头Ⅲ方向看去的局部视图;

图4是类似于图1的视图，但表示一个传统真空断路器的例子。

考虑到上述传统断路器中遇到的问题来设想本发明，且在下边参考图1、2和3预以揭示。

参考图1。主构架11在其中间部分设有一个已知的断路器操作机构18。单个绝缘子托架12具有基本为倒U形（向下开口）的截面（如图2所示），它以悬臂形式固定到主构架11中间部分的后侧（所示右侧）表面上，从那里向外延伸。最好当绝缘子托架12向后延伸时向上倾斜。绝缘子托架12的末端或后端固定支撑着中间支撑单元17，该支撑单元17用于支撑其内分别设有静、动触头26A和27A，26B和27B的一对真空灭弧室15A和15B。静触头26A和26B固定连接到绝缘安装部件14A和14B，而动触头27A和27B由支撑单元17以垂直滑动方式支撑。导电部件16A和16B分别连到静触头26A和26B。

绝缘安装部件14A和14B为图3所示的构架形（只示出上安装部件14A），且真空灭弧室15A和15B分别固定安装在安装部件14A和14B内。安装部件14A和14B的下、上端分别刚性地固定到中间支撑单元17的上、下表面上。

绝缘操作杆13穿过倒U形绝缘子托架的内部空间12a，以基本呈水平延伸。操作杆13的左端（如所示）连接到装设在主构架11内的操作机构18上，而其右端（如所示）借助一个销钉27耦连到主杠杆21的一端，主杠杆21装设在中间支撑单元17内并且由一个固定在支撑单元17上的销钉22枢轴地支撑着。偏压弹簧连杆20A将压力施加于在真空灭弧室5A内的动触头27A上，该弹簧连杆一端枢轴地连接到主杠杆21的一端;另一个偏压弹簧连杆20B还将压力施加于真空灭 弧室15B内的动触头27B上，该弹簧的一端连接到主杠杆21的另一端。这两个偏压弹簧连杆20A和20B的另一端连到连杆19A和19B的右端（如所示），连杆19A和19B靠分别固定在单元17上的销钉23A和23B被枢轴地支撑在支撑单元17上。每个连杆19A和19B的中间部分，通过销钉24A和24B可操作地耦连到在相应的真空灭弧室15A和15B内的动触头27A和27B。

在上述结构的真空断路器中，当真空灭弧室15A和15B从“闭合”状态改变为“断开”状态时，操作机构18以已知技术方式操作，使操作杠13按箭头O的方向移动。随着此操作，连接到操作杠上的主杠杆21就依逆时针方向转动，相应地，偏压弹簧连杆20A和20B被拉。分别依顺时针和逆时针方向旋转，因而连杆19A和19B转动，通过操作杆分别按相应的方向将真空灭弧室15A和15B内的动触头27A和27B拉回。

相反，当真空灭弧室15A和15B从“断开”状态变为“闭合”状态时，操作杆13就靠操作机构18依箭头C的方向移动。在该操作过程中，偏压弹簧连杠20A，20B和连杆19A、19B以与上述相反的方向执行操作动作，推动相应真空灭弧室15A和15B中的动触头27A和27B。在这些操作过程中，由于操作杆13的移动而造成的反作用力，依箭头O和C的方向，分别为压力和拉力作用在绝缘子托架12上。

由偏压弹簧连杆20A和20B的弹簧通过真空灭弧室15A和15B内的操作杆而作用到安装部件14A和14B上的力，起到垂直拉力和垂直压力的作用。在闭合状态下，电流从导电部件16A，通过闭合的触头26A和27A，支撑单元17以及闭合的触头27B和26B，流到导电部件16B。按照本发明真空断路器的结构，除了由安装部件14A和14B，真空灭弧室15A和15B以及中间支撑单元17的静态负载作用于绝缘子托架12的静态弯曲力矩以外，不需要考虑任何弯曲力矩。

就组装本发明断路器而言，组装精度可由安装部件14A和14B及中间支撑单元17之间的连接表面条件决定;再有，就精密制造相当困难绝缘子托架12而论，由于只有一个绝缘子托架12仅在一部分连接，所以不会造成连接或安装精度上的明显问题。

另外，操作杆13装设在倒U形（向下开口）绝缘子托架12内，所以灰尘等脏物很难聚集在操作杆13的上表面上，因而操作杆13可以制造得坚实、延长其机械寿命。

该倒U形绝缘子托架12提高了其刚度及强度，且易于制造，例如用模压工艺。再有，操作杆13在绝缘子托架12内部空间位于稍深的部分，这使得对抗施加到绝缘子托架12的开口部分和底部壁上的拉力和压力的应力均匀。

上述中，仅就一相对真空断路器作了介绍。可以理解，对三相型式断路器，其它两相亦采用两个相同的结构。〉

Claims (4)

1、一种真空断路器，它包括：一个具有前、后表面的主构架(11)；一个其一端固定到该主构架上的绝缘子托架装置(12)；一个固定支撑在该绝缘子托架装置另一端上的导电的中间支撑装置(17)；一对垂直对准的真空灭弧室(15A，15B)，其每一个中都有一个静触头(26A，26B)及一个动触头(27A，27B)；上述支撑装置(17)具有上、下部分，其每部分都以朝向和远离相应静触头运动的方式支持着上述动触头的相应端；一个安装到主构架上的操作机构(18)，以及一个装设在中间支撑装置内并连接到上述每一个真空灭弧室内动触头以使每个动触头朝向和远离相应静触头运动的连杆机构(19A，19B，20A，20B，21)；其特征在于包括：

上述绝缘子托架装置(12)其一端固定到在一个悬臂形上述主构架(11)的后表面，以向后延伸至其另一端，该绝缘子托架装置(12)具有内部空间；

一对绝缘安装部件(14A，14B)，固定在中间支撑装置(17)的上、下部分上，以将真空灭弧室(15A，15B)固定其上；以及

一个绝缘操作杆(13)，穿过上述绝缘子托架装置(12)的内部空间，且其一端耦连到上述操作机构(18)，而另一端耦连到上述连杆机构(19A，19B，20A，20B，21)从而上述操作机构(18)的操作使上述连杆机构(19A，19B，20A，20B，21)打开和闭合上述触头(26A，26B，27A，27B)。

2、根据权利要求1的真空断路器，其中上述绝缘子托架装置（12）具有一个倒U形截面。

3、根据权利要求1的真空断路器，其中上述绝缘安装部件（14A，14B）具有框架的形式，且真空灭弧室（15A，15B）固定在该安装部件（14A，14B）内。

4、根据权利要求1的真空断路器，其中上述绝缘子托架装置（12）向后延伸时向上倾斜。

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