CN102610428B - 用于中压至高压应用场合的断路器装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于中压至高压应用场合的断路器装置，包括至少一个极部件外壳(1)，所述外壳用于容纳真空插件(2)，一对对应的电触头(3，4)被同轴布置于所述真空插件中，其中，固定电触头(3)电连接到所述极部件外壳(1)的上部终端(5)，轴向可移动电触头(4)电连接到所述极部件外壳(1)的下部终端(6)并且由绝缘推杆(7)进行操作，其中，所述绝缘推杆(7)延伸穿过布置在所述极部件外壳(1)的下部开口上的屏蔽板(8)，所述屏蔽板(8)由刚性模制塑料绝缘材料构成，其中由弹性材料构成的至少一个密封环(9；9a；9b)模制在所述屏蔽板(8)的外周上。

Description

用于中压至高压应用场合的断路器装置
技术领域
本发明涉及一种中压至高压应用场合的断路器装置，包括至少一个用于容纳真空插件的极部件外壳，一对对应的电触头同轴布置于真空插件内，其中固定电触头电连接到极部件的上部终端；轴向可移动电触头电连接到极部件的下部终端并且通过绝缘推杆进行操作，绝缘推杆延伸穿过布置在极部件外壳的下部开口区域上的屏蔽板。
背景技术
对于范围在1到72kv之间的高电流级别的中压应用场合而言，优选使用上述类型的断路器装置。这些断路器大多在电网中使用，以中断短路电流以及在困难负载阻抗下的负载电流。中压断路器的真空插件通过在封闭的真空容器中产生并熄灭电弧来中断电流。现代的真空断路器比传统的空气断路器通常具有更长的寿命预期。然而，本发明不仅能应用于真空断路器，也可以应用于具有填充了六氟化硫气体的腔室的现代SF6断路器中。进一步地，利用真空装置的电流中断是一种甚至应用于高电压级别的技术。为了确保这些器件的安全，特定的屏蔽装置和接地装置是不可或缺的。
文献WO2009/043361A1公开了一种中压断路器的极部件。包含一对相对应的电触头的真空插件以绝缘的方式嵌入在环氧树脂封装中。真空中断器腔室中的上部电触头是固定的，而真空中断腔室中的下部电触头是可移动的。可移动的电触头经由波纹管延伸到外部，并且可以通过轴向可动的传动杆来移动。为了在下部可移动电触头和相应的下终端之间产生电传输，在可移动电触头的推杆和外部终端之间形成金属导电连接。该金属导电连接包括在金属导电筒内可移动的活塞，该金属导电筒模制在极部件的绝缘外壳内并且还形成所述极部件的所述上部终端。
极部件的绝缘外壳的底部以公知的方式是敞开的。极部件通常通过螺纹连接方式连接在齿轮外壳的位于底侧的安装表面上。齿轮外壳被设置来容纳传动轴装置，以操作安装在其上的一个或多个极部件的推杆。
在断路器装置中，高压部件和接地部件之间的距离通常较短，以至于需要额外的装置来实现工业标准所要求的最高绝缘电压。一些标准进一步要求爬电距离要大于高压部件和接地部件之间的距离。
发明内容
本发明的目的在于提供一种断路器装置，其在作为高压部件的极部件外壳和作为临近的接地部件的齿轮外壳(gearhousing)之间具有简单但有效的屏蔽装置。
根据本发明，用于操作下部可移动电触头的绝缘推杆延伸穿过布置在所述极部件外壳的底部上的特定的屏蔽板。所述特定的屏蔽板由刚性模制塑料绝缘材料构成，其中由弹性材料构成的至少一个密封环直接模制在所述屏蔽板的外周上。
因此，由于在所述特定的屏蔽板和所述极部件外壳的相应开口部分的内壁之间的密封作用，本发明提供了高绝缘标准并增加了爬电距离。所述屏蔽板由绝缘材料制成，并且覆盖所述极部件外壳的下开口的边缘，以防止下部电终端和极部件外壳的边缘之间的跳火。所述屏蔽板是模制的塑料部件，其易于制造。由于所述密封环直接模制在屏蔽板的边缘上，本发明提供了一种单部件式的技术方案，其可以安全和简单地组装到所述极部件外壳上。
换言之，本发明提出了使用具有一体的密封环的特定的屏蔽板。该特定密封环可以在同一注塑成型工具中通过两个连续的步骤形成——使用硬塑料来形成板部分并用软材料来形成密封部分。
根据本发明的进一步的方面，可以推荐的是在屏蔽板的内侧上模制同心的环形肋。这些同心环形肋增加了真空中断器装置的高压部件和接地部件之间的爬电距离。通过仅使用附加的硬塑料来提供附加肋。
环形肋的长度不必一定要相等。一些环形肋可以延伸超过多个较短的肋的长度，以相应地增加爬电距离。
为了增加密封的可靠性，可以使用多个平行的密封环。在一个优选实施例中，两个相互之间具有小距离的密封环平行布置在屏蔽板的外周上。
优选地，密封环具有凹形截面。在另一个实施例中，至少一个密封环具有锥形截面，以便于插入到极部件外壳的开口中。
根据本发明的另一个优选实施例，至少两个密封环通过公共的密封主体部彼此互连。因此，公共的密封环更具有弹性，以在屏蔽板和围绕的极部件外壳之间提供安全的密封功能。
根据本发明的另一个实施例，也可以在屏蔽板的边角区域或者边角区域的周围布置密封环。优选地，屏蔽板的内周边角部适合于获得可靠的密封功能。
通常，密封环在安装阶段提供与极部件外壳的内壁的圆柱状的接触表面，因为密封环的弹性材料被压缩。可替代地，也可以将密封环设计成唇边式密封件，该唇边式密封件具有从屏蔽板的外周径向向外延伸的至少一个密封唇边。
参考接下来所描述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将会变得明显。
附图说明
接下来，通过参考说明书附图来进一步详细描述本发明的实施例。
图1示出了真空中断器装置的侧视图，
图2示出了特定屏蔽板的第二实施例的局部细节侧视图，
图3示出了特定屏蔽板的第三实施例的局部细节侧视图，
图4示出了特定屏蔽板的第四实施例的局部细节侧视图，
图5示出了特定屏蔽板的第五实施例的局部细节侧视图，
图6示出了特定屏蔽板的第六实施例的局部细节侧视图，
图7示出了特定屏蔽板的第七实施例的局部细节侧视图，
图8示出了特定屏蔽板的第八实施例的局部细节侧视图，
图9示出了特定屏蔽板的第九实施例的局部细节侧视图。
附图中所用的附图标记以及其含义以概要的形式在附图标记列表中列出。原则上，图中相同的部件具有相同的附图标记。上述的所有附图都是示意性的。
具体实施方式
根据图1所示，用于中压应用场合的断路器装置包括由塑料绝缘材料制成的极部件外壳1，其容纳真空插件2。在真空插件2中，一对对应的电触头3和电触头4同轴布置，以形成电开关。
为了通断操作的需要，设置了固定电触头3，其电连接到模制在极部件外壳1中的对应的上部终端5。固定电触头3与可移动电触头4相对应，可移动电触头4电连接到极部件外壳1上的相应的下部终端6。为了实现可移动电触头4的轴向移动，设置了绝缘推杆7。
绝缘推杆7由绝缘材料构成，并且自可移动电触头4延伸，经过穿过屏蔽板8的中心开口的波纹管(未示出)。特定的屏蔽板8被布置在罐形的极部件外壳1的下开口中。绝缘推杆7终止于断路器壳体10的内部。断路器壳体10容纳用于以公知的方式操作推杆7的齿轮装置(未示出)。断路器壳体10由金属材料构成，并且其电接地。该特定的屏蔽板8将接地部件与极部件外壳1中的高压部件隔离。因此，屏蔽板8由刚性模制塑料绝缘材料构成，其中，由弹性材料构成的至少一个密封环9直接模制在屏蔽板8的外周上。
如图2所示，屏蔽板8附加地设置有同心的环形肋11，以增加高压部件和接地部件之间的爬电距离。在这个实施例中，所有的环形肋11具有相同的长度。
根据图3所示的另一个实施例中，一个环形肋11a延伸超出长度相对短的其他环形肋11的长度。
在图4的视图中，屏蔽板8设置有两个分离的密封环9a和9b，这两者相互平行布置以增强密封功能。
在图5的视图中，三个密封环9a-9c通过公共的密封主体部12彼此互连。此外，密封环9a-9c具有锥形(bevelled)截面，以便于插入到极部件外壳1的底部开口中。
在根据图6的另一个实施例中，小密封环9’布置在屏蔽板8的顶角区域；在图7中，密封环9”布置在屏蔽板8的顶角区域，其提供了与极部件外壳1的内壁之间的圆柱形的接触表面。
图8示出了密封环9”’另一个实施例，其设计成唇边式密封环(lip-seal)，该唇边式密封环在外周包括三个密封唇边。
在图9所示的最后一个优选实施例中，密封环9””布置在屏蔽板8的顶角区域的周围。因此，密封环9””具有围绕屏蔽板8的顶角区域的L形截面。
尽管在附图和前述说明书中已经详细图示和描述了本发明，但是这些图示和描述都应当被理解为是诠释性或示例性的，而并非是限制性的；本发明并不局限于这里所公开的实施例。通过研究附图、说明书和所附权利要求书，本领域技术人员以及本发明的实施人员可以理解和实现所公开实施例的其它变型。
附图标记
1极部件外壳
2真空插件
3固定电触头
4可移动电触头
5上部终端
6下部终端
7绝缘推杆
8屏蔽板
9密封环
10断路器壳体
11环形肋
12公共的密封主体部

Claims (9)

1.一种用于中压至高压应用场合的真空断路器装置，包括至少一个极部件外壳(1)，所述极部件外壳用于容纳真空插件(2)，一对对应的电触头(3，4)被同轴布置于所述真空插件中，其中，固定电触头(3)电连接到所述极部件外壳(1)的上部终端(5)，轴向可移动电触头(4)电连接到所述极部件外壳(1)的下部终端(6)并且由绝缘推杆(7)进行操作，
其特征在于，所述绝缘推杆(7)延伸穿过布置在所述极部件外壳(1)的下部开口上的屏蔽板(8)，所述屏蔽板(8)由刚性模制塑料绝缘材料构成，其中由弹性材料构成的至少一个密封环(9；9a，9b)模制在所述屏蔽板(8)的外周上；并且在所述屏蔽板(8)的内侧上模制有用于增加爬电距离的同心的环形肋(11)。
2.如权利要求1所述的用于中压至高压应用场合的真空断路器装置，其特征在于，至少一个较长的环形肋(11a)延伸超过多个较短环形肋(11)的长度。
3.如权利要求1所述的用于中压至高压应用场合的真空断路器装置，其特征在于，至少两个密封环(9a，9b)被平行布置在所述屏蔽板(8)的外周上。
4.如权利要求1所述的用于中压至高压应用场合的真空断路器装置，其特征在于，至少一个密封环(9a，9b，9c)具有锥形截面，以便于插入到所述极部件外壳(1)的开口中。
5.如权利要求3所述的用于中压至高压应用场合的真空断路器装置，其特征在于，所述至少两个密封环(9a，9b，9c)通过公共的密封主体部(12)彼此互连。
6.如权利要求1所述的用于中压至高压应用场合的真空断路器装置，其特征在于，所述密封环(9’；9””)布置在所述屏蔽板(8)的顶角区域处或布置在该顶角区域周围。
7.如权利要求1所述的用于中压至高压应用场合的真空断路器装置，其特征在于，所述密封环(9”)提供与所述极部件外壳(1)的内壁的圆柱形接触表面。
8.如权利要求1所述的用于中压至高压应用场合的真空断路器装置，其特征在于，所述密封环(9”’)设计为唇边式密封件。
9.如权利要求1所述的用于中压至高压应用场合的真空断路器装置，其特征在于，所述极部件外壳(1)安装在接地的、金属的断路器壳体(10)上，所述断路器壳体(10)容纳用于操作所述绝缘推杆(7)的齿轮装置。
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