CN102903548B - 用于断路器的推杆组件 - Google Patents

Abstract

一种用于断路器（54）的推杆组件（10），包括：具有绝缘本体（16）的推杆（12），围绕所述推杆（12）的绝缘壳体（14）；与所述推杆（12）连接的第一绝缘罩（32）；与所述壳体（14）连接的第二绝缘罩（34）。所述第一绝缘罩（32）和所述第二绝缘罩（34）被布置在所述壳体（14）内部，使得经由所述壳体（14）内部的流体（26）的电学路径比所述推杆（12）的第一端部（18）和第二端部（22）的距离长。

Description

用于断路器的推杆组件

技术领域

本发明涉及中高压设备领域。尤其是，本发明涉及一种用于断路器的推杆组件以及一种断路器。

背景技术

断路器可包括两个端子，该两个端子被推压到彼此之上以产生电接触，以及彼此移动离开以断开电接触。因而，通常，断路器包括驱动器，其借助适于将驱动器的运动传递到端子的推杆与端子之一相互机械连接。

作为规则，推杆的与断路器的端子连接的端部也电连接到中压或高压电源。推杆的另一端可被接地。由于在这种情况下推杆的两端必需彼此绝缘，因此推杆可具有绝缘本体且可被容纳在填充有例如空气的流体的壳体中，该流体在推杆的两个端部之间可以附加地提供绝缘。

因此，推杆的两个端部应该具有某一最小距离，使得满足包括推杆和壳体的推杆组件的绝缘要求。然而，由于该最小距离，推杆组件可具有不能再被减少的最小尺寸。

概要地说，处于空气中的绝缘推杆可相对长以满足类似于在推杆的两个端部之间提供必要的绝缘的电气要求。因而，绝缘推杆的长度可能导致无法使断路器的尺寸减少。

发明内容

本发明的目的是提供一种尺寸减少的推杆组件，因而减少所需材料量和断路器的成本。

通过独立权利要求的主题实现该目的。进一步的示范性实施例从从属权利要求和以下的描述中是显而易见的。

本发明的第一方面涉及用于电路断路器的推杆组件。例如，断路器可以是中压断路器和/真空断路器。

根据本发明的实施例，推杆组件包括具有电绝缘本体的推杆。推杆组件可进一步包括在推杆组件的纵向方向上围绕推杆的绝缘壳体。推杆可以是在推杆组件的纵向方向上延伸的细长体。此外，推杆可以适于在壳体内在纵向方向上移动。

根据本发明的实施例，推杆组件包括与推杆机械连接的第一绝缘罩；和与壳体机械连接的第二绝缘罩。第一绝缘罩和第二绝缘罩以这种方式布置在壳体内部，使得：经由壳体内部的流体的电学短路路径比推杆的第一端部和第二端部之间的距离长。换言之，由于绝缘罩的存在，不可能沿着推杆的绝缘本体的表面在第一端部和第二端部之间产生直接飞弧，飞弧必需遵循由绝缘罩的绝缘壁限定的较长的路径。绝缘罩可在推杆的两个端部之间提供另外的绝缘屏障。因为该布置，能够减少推杆的整体长度。能够设计更小的断路器，其使用较少材料且因而生产成本更低。

根据本发明的实施例，推杆的第一端部和第二端部是导电的。导电端子连接到推杆的绝缘本体的端部是可能的。

根据本发明的实施例，第一罩和第二罩在壳体内部形成迷宫。两个罩可交错且可由其壁形成迷宫，增加了壳体内流体中的潜在飞弧的电学路径的长度

根据本发明的实施例，连接到推杆的第一罩被形成为杯状件，具有在推杆的纵向方向上围绕推杆的侧壁和从推杆突出且将推杆与侧壁相互连接的底壁。例如，第一罩的侧壁可以被形成为圆筒状，底壁可被形成为圆盘状。以这种方式，可在壳体内部设置提供迷宫的壁的绝缘屏障。

根据本发明的实施例，推杆的第一端部可连接到中或者高压电源。例如，在推杆的第一端部的导电端子经由柔性导体连接到提供待由断路器切换的电压的刚性导体。

根据本发明的实施例，推杆的第二端部可适于接地。例如，推杆的该端的端子可被连接到断路器的接地的导体。

根据本发明的实施例，第一罩的杯状件可以朝第一端部敞开或可以朝第二端部敞开。这可取决于其它的构造限制，例如连接第一罩的区域。

根据本发明的实施例，第一罩特别是杯状件的底壁在推杆的中部区域连接到推杆。推杆的中部区域可以是推杆的第一端部和第二端部之间的区域。根据本发明的实施例，第一罩在推杆的端部区域连接到推杆。推杆的该端部区域可以是推杆的第一端部或第二端部，且可以是导电端子连接到推杆的区域。

根据本发明的实施例，第二罩被形成为套筒状件，具有围绕推杆的侧壁和从壳体突出且将壳体与侧壁相互连接的端壁。例如，第二罩的侧壁可以是圆筒，第二罩的端壁可以是圆盘。以这种方式，第二罩也可以由用于在壳体内部形成迷宫的绝缘壁提供绝缘屏障。

根据本发明的实施例，第二罩的侧壁突出到形成为杯状件的第一罩中。以这种方式，套筒状件和杯状件的侧壁和端壁在壳体内部形成迷宫，其可延长推杆的两个端部之间的电学路径，且延长量几乎为侧壁的纵向延伸量。从端子的第一端部到第二端部的飞弧在它可到达连接到推杆的第二端部的第二端子之前将必需通过连接到壳体的套筒状件的侧壁，然后回转180°，且必需再通过连接到推杆的杯状件的侧壁，然后必需再回转180°，最后必需再次通过杯状件的侧壁。

根据本发明的实施例，推杆组件进一步包括用于将推杆的第一端部与电源电连接的连接器。这种连接器具有绝缘覆盖物。该绝缘覆盖物可被集成在连接到推杆组件的壳体的第二罩中。以这种方式，可通过由单种材料制造的单个部件提供连接器和推杆的有效绝缘。例如，第二罩中的连接器的绝缘覆盖物也可被制造为单个部件。

本发明的另一方面涉及一种断路器，特别是中压断路器和/或真空断路器。

根据本发明的实施例，断路器包括（例如真空）开关腔，该开关腔具有两个端子和如上所述以及如后所述的推杆组件。该推杆组件构造成用于移动开关腔的端子之一。由于推杆组件的尺寸减少，断路器的尺寸也可减少。

本发明的这些和其它方面参考这里描述的实施例将是明显的且通过参考这里描述的实施例说明。

附图说明

在以下参考附图中示出的示范性实施例的文本中将更详细地说明本发明的主题。

图1示出推杆组件的示意性剖面图。

图2示出根据本发明实施例的推杆组件的示意性剖面图。

图3示出根据本发明另一实施例的推杆组件的示意性剖面图。

图4示出根据本发明另一实施例的推杆组件的示意性剖面图。

图5示出根据本发明另一实施例的推杆组件的示意性剖面图。

图6示出根据本发明实施例的断路器。

附图中使用的附图标记以及其含义以附图标记列表的简明形式列出。原则上，在图中对相同部件提供相同附图标记。

具体实施例方式

图1示出包括位于壳体14中的推杆12的推杆组件10。可动推杆12包括绝缘本体16或绝缘部件16、第一端子20与之连接的第一端部18、第二端子24与之连接的第二端部20。在图1中示出的情况下，端子24被接地，而端子20可被连接到中或高压电源。推杆12位于绝缘壳体14内，该绝缘壳体14可以构造成将其内部密封以与外部隔离。推杆12和壳体14之间的空间26可填充绝缘性能次于绝缘本体16的气体26或液体26。例如空间26可填充空气。

推杆12可沿纵向轴线28移动（例如上下移动）以将断路器的可动电触头或端子与不可动电触头或端子连接或断开（类似地，参见图6）。图1中示出的推杆组件10的设计实现了满足使第一端子20与第二端子24绝缘隔离的介电要求的绝缘本体16的特定最小长度30。按照减少开关设备部件的尺寸、所需材料和成本的趋势，最小长度30对于断路器的设计可以是有利的。

图2示出具有连接到推杆12的第一绝缘罩32和连接到壳体14的第二绝缘罩34的推杆组件10。两个罩32、34交错（interlace），在壳体14内部的空间26中形成迷宫。

通过端子20（或电连接到端子20的其它部件）和端子24（或电连接到端子24的其它部件）之间的空间26的飞弧（flashover）将必需通过经由迷宫36而距离增加的电学路径。由于绝缘本体16和绝缘罩32、34的绝缘性能优于空间26内部的材料，因此可减少推杆12的端子20、24之间的最小长度，而不减少推杆12和壳体14内部的介质26的介电性能。

罩32被形成为杯状件，具有在纵向方向28上延伸且围绕推杆12的圆筒状侧壁40。第一罩32还包括底壁42，该底壁的形状类似圆盘且在与纵向方向28垂直的方向上延伸，且将推杆12与侧壁40相互连接。

第二罩34被形成为套筒状件，具有在纵向方向28上延伸、围绕推杆12且突出到第一罩32的侧壁40中的圆筒状侧壁44。第二罩34的侧壁44经由端壁46与壳体14相互连接，该端壁46从壳体14在与纵向方向28垂直的方向上突出。第二罩34的侧壁44与纵向轴线28的径向距离小于第一罩32的侧壁40与纵向轴线28的径向距离。在图2中示出的推杆组件10中，第一罩32的底壁42在推杆的第二端部32的区域中连接到推杆12。此外，第一罩32的杯状件朝推杆12的第一端部18敞开。

在图3中，示出推杆组件10的另外的实施例。在图3中，第一罩32连接到推杆12的第一端部18。此外，与图2中相同，第二罩34的侧壁44突出到第一罩32的侧壁40中。

图2和图3中示出的布置可能取决于推杆组件10的另外的设计限制。例如，可能理想的是，当推杆组件10被如图3所示地布置时，第一罩32的杯状件朝着推杆的第二端部22的方向敞开，使得第一罩32不能收集液体。

图4示出推杆组件10的另外的实施例，其中第一罩32特别是底壁42在推杆12的中部区域连接到推杆12。在飞弧的关键路径（criticalpath）48是从端子20的嵌入端通过绝缘体16、然后通过空间26、然后再通过绝缘体16最后到另一端子24的情况下，罩32在端子22、24之间的位置、即在推杆12的中部区域连接到推杆12是有利的。以这种方式，沿关键路径48的飞弧将必需穿越附加的绝缘屏障，例如第一罩32的底壁42。

图5示出推杆组件10的另外的实施例，其包括柔性连接器50。柔性连接器50从侧面（相对于纵向轴线28）进入壳体14且被电连接到端子20。通常，在开关或断路器中，可动端子20必需电连接到不可动环境——例如利用滑动触头或柔性连接器50。柔性连接器50或其相关部件（如螺钉）是向着空间26、朝向端子24处的第一对象的飞弧的关键起始或结束点（criticalstartingorendingpoint）。因此，通过将连接器50和其相关部件的绝缘覆盖物52整合到相邻罩34中来获得推杆12的最小长度30是有利的。

如图5所示，罩34的端壁46提供了连接器50的绝缘覆盖物52的一部分。

反之亦然，也可以是电连接到端子24的接地对象——例如驱动部件、螺栓、罩金属部件等——是飞弧经由空间26朝连接到中或高压电源的端子20处的对象的关键起始或结束点。因此，通过将接地部件的绝缘覆盖物集成到相邻罩42来获得推杆12的最小长度30是有利的。

图6示意性地示出包括驱动器56的断路器54，该驱动器经由推杆组件10与真空腔58的端子60机械连接。推杆12可以沿轴线28移动（例如朝左和朝右），以将可动电触头60或端子60与不可动电触头62或端子62连接或断开。装置10可用于中或高压开关54或断路器54，以将驱动器56的力和运动——该驱动器可机械连接到接地端子24——传递给开关元件60，该开关元件可机械连接到端子20。

虽然已在附图和前述说明书中详细说明和描述了本发明，这种说明和描述是说明性或示例性的，而不是限制性的，本发明不限于公开的实施例。对于本领域技术人员和实施所主张发明的技术人员而言，通过研究附图、本发明的公开内容和所附的权利要求，可以理解和实现公开实施例的其它变型。在权利要求中，术语“包括”不排除其它元件或步骤，“一”不排除多个的情形。单个处理器或控制器或其它单元可满足权利要求中陈述的多个对象的功能。事实是在相互不同的从属权利要求中陈述的某些措施不表示这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应该解释成对范围的限制。

附图标记列表

10推杆组件

12推杆

14壳体

16绝缘本体

18第一端部

20第一端子

22第二端部

24第二端子

26空间

28纵向轴线

30最小长度

32第一罩

34第二罩

36迷宫

40第一罩的侧壁

42第一罩的底壁

44第二罩的侧壁

46第二罩的端壁

48关键路径

50柔性连接器

52绝缘覆盖物

54断路器

56驱动器

58真空腔

60，62端子

Claims (10)

1.一种用于断路器(54)的推杆组件(10)，包括：

具有绝缘本体(16)的推杆(12)，

围绕所述推杆(12)的绝缘壳体(14)；

与所述推杆(12)连接的第一绝缘罩(32)；

其特征在于，还包括与所述壳体(14)连接的第二绝缘罩(34)；

其中所述第一绝缘罩(32)和所述第二绝缘罩(34)被布置在所述壳体(14)内部，使得经由所述壳体(14)内部的流体(26)的电学路径比所述推杆(12)的第一端部(18)和第二端部(22)的距离长。

2.根据权利要求1的推杆组件(10),

其中所述第一绝缘罩(32)和所述第二绝缘罩(34)在所述壳体(14)内部形成迷宫(36)。

3.根据权利要求1或2的推杆组件(10)，

其中所述第一绝缘罩(32)被形成为杯状件，具有在所述推杆的纵向方向(28)上围绕所述推杆(12)的第一侧壁(40)和从所述推杆(12)突出且将所述推杆(12)与所述第一侧壁(40)相互连接的底壁(42)。

4.根据权利要求3的推杆组件(10)，

其中所述杯状件朝所述第一端部(18)敞开。

5.根据权利要求3的推杆组件(10)，

其中所述杯状件朝所述第二端部(22)敞开。

6.根据权利要求1的推杆组件(10)，

其中所述第一绝缘罩(32)在所述推杆的中部区域连接到所述推杆(12)，或

其中所述第一绝缘罩(32)在所述推杆的端部区域连接到所述推杆(12)。

7.根据权利要求3的推杆组件(10)，

其中所述第二绝缘罩(34)被形成为套筒状件，具有围绕所述推杆(12)的第二侧壁(44)和从所述壳体(14)突出且将所述壳体(14)与所述第二侧壁(44)相互连接的端壁(46)。

8.根据权利要求7的推杆组件(10)，

其中所述套筒状件的所述第二侧壁(44)突出到形成为杯状件的所述第一绝缘罩(32)中。

9.根据权利要求1的推杆组件(10)，还包括：

用于将所述推杆(12)的所述第一端部(18)与电压源电连接的连接器(50)，

其中所述连接器(50)具有绝缘覆盖物(52)；

其中所述第二绝缘罩(34)与所述绝缘覆盖物(52)形成为一体。

10.一种中压断路器(54)，包括：

包括两个端子(60，62)的真空开关腔(58)，

根据权利要求1至9之一的推杆组件(10)，

其中所述推杆组件(10)适于移动所述真空开关腔(58)的所述端子之一。