CN102938347A - 一种可拆卸式固封极柱及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可拆卸式固封极柱及其制作方法，固封极柱包括环氧绝缘外套、固封过渡零件和真空灭弧室，环氧绝缘外套内部顶端镶嵌有固封过渡零件，固封过渡零件内安装有真空灭弧室；真空灭弧室的导电杆穿过环氧绝缘外套顶端的安装孔固定在固封过渡零件内；真空灭弧室、固封过渡零件与环氧绝缘外套之间涂有润滑剂。方法包括将固封过渡零件压制成型，并在固封过渡零件的内部和真空灭弧室外部涂抹润滑剂；将固封过渡零件安装在真空灭弧室外部形成真空灭弧组件，并在固封过渡零件的外部涂抹润滑剂；将真空灭弧组件的导电杆穿过环氧绝缘外套顶端的安装孔，并通过螺母固定。本发明能随意更换其中零件，并且不用专用设备和工装即可制作得到，使得成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压交流真空断路器中的固封极柱，特别是涉及一种可拆卸式固封极柱。
背景技术
真空断路器自发明以来，其关键元件—真空灭弧室在断路器（见图1）上的装配通常是与不同材料制成的绝缘件加以组合而成，这种结构虽然简单，但零件较多显得凌乱，绝缘特性欠佳，可靠性不高。上世纪90年代初期，一种将真空灭弧室预先处理后再与环氧树脂外壳压铸成型的APG工艺悄然兴起，这种被称之为“固封极柱”的模块化组件因其诸多优点而迅速取代了以往的设计结构，成为业界封装工艺的佼佼者，固封极柱突出优点主要表现为：良好的环境适应性、机械性能稳定、整机组装一致性优良等。然而，任何产品在制作过程中难免都会产生缺陷，二次压铸成型的“固封极柱”也不例外，只要其中一个零件出现缺陷，如真空灭弧室漏气、环氧外壳破损及对位不正等（有些内在缺陷须解剖后才能查清），都会成为组件整体报废的因素，据统计压铸成品的检验合格率仅为95%左右；并且工艺复杂系数较高，专业性极强，非一般制作能够获得。这些因素都将无谓地增加企业的生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可拆卸式固封极柱及其制作方法，可全面保留常规固封结构的优良特性、又能随意更换其中零件以降低生产成本、不用专用设备和工装而改用手工装配就能获得的固封极柱。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种可拆卸式固封极柱，包括环氧绝缘外套、固封过渡零件和真空灭弧室，所述环氧绝缘外套内部顶端镶嵌有固封过渡零件，所述固封过渡零件内安装有所述真空灭弧室；所述真空灭弧室的导电杆穿过所述环氧绝缘外套顶端的安装孔固定在固封过渡零件内；所述真空灭弧室与固封过渡零件之间、固封过渡零件与环氧绝缘外套之间涂有润滑剂。
所述固封过渡零件为硅橡胶套。
所述硅橡胶套内壁为平面圆柱体结构，内径小于所述真空灭弧室的外径；所述硅橡胶套外壁为波纹状结构，该波纹状结构的波峰大于所述环氧绝缘外套的内径，波谷内填充有硅脂。
所述硅橡胶套的内径小于所述真空灭弧室外径2mm。
所述硅橡胶套外壁波纹结构的波峰大于所述环氧绝缘外套内径1mm。
所述润滑剂为绝缘硅脂。
所述环氧绝缘外套内部为倾斜角为3°的锥形体结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种可拆卸式固封极柱制作方法，包括以下步骤：
（1）将固封过渡零件压制成型，并在固封过渡零件的内部和真空灭弧室外部涂抹润滑剂；
（2）将固封过渡零件安装在真空灭弧室外部形成真空灭弧组件，并在固封过渡零件的外部涂抹润滑剂；
（3）将真空灭弧组件的导电杆穿过环氧绝缘外套顶端的安装孔，并通过螺母固定。
所述固封过渡零件为硅橡胶套，内壁为平面圆柱体结构，内径小于所述真空灭弧室的外径；所述硅橡胶套外壁为波纹状结构，该波纹状结构的波峰大于所述环氧绝缘外套的内径，波谷内填充有硅脂。
所述润滑剂为绝缘硅脂。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
本发明设计新颖，实用可靠，打破了常规固体封装的定义，将组件的装配变得更为方便简单，即满足了固体元件组合为一体的固体封装概念，又能胜任电器产品对该组件性能的全部要求。
本发明由于具有可拆卸性，使得更换零件成为可能，大大提高了零件的利用率，有利于企业降低生产成本提高经济效益。组装时不需要价格昂贵的专用设备及辅助工装，工艺简单、复杂系数低，生产效率高。
本发明成本低可靠性高，可以推广应用于10kV~35kV户外断路器（部分户内产品可用）固封极柱的设计中，具有良好的社会和经济效益。
附图说明
图1是现有技术中断路器结构示意图；
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种可拆卸式固封极柱，如图2所示，包括环氧绝缘外套1、固封过渡零件3和真空灭弧室2，所述环氧绝缘外套1内部顶端镶嵌有固封过渡零件3，所述固封过渡零件3内安装有所述真空灭弧室2；所述真空灭弧室2的导电杆穿过所述环氧绝缘外套1顶端的安装孔固定在固封过渡零件3内；所述真空灭弧室2与固封过渡零件3之间、固封过渡零件3与环氧绝缘外套1之间涂有润滑剂。其中，所述固封过渡零件3为硅橡胶套。所述硅橡胶套内壁为平面圆柱体结构，内径小于所述真空灭弧室2的外径，当硅橡胶套的内径小于所述真空灭弧室2外径2mm时为最优；所述硅橡胶套外壁为波纹状结构，该波纹状结构的波峰大于所述环氧绝缘外套1的内径，当波峰大于所述环氧绝缘外套1内径1mm为最优，波谷内填充有硅脂。所述环氧绝缘外套1内部为倾斜角为3°的锥形体结构，以便于真空灭弧室2与硅橡胶套组件的装配和拆卸。
电气间隙的绝缘有多种方式，本实施方式选择介电强度高、耐高温、耐老化、耐臭氧、疏水性强且又不会固化变硬的绝缘硅脂（FJ-01-6901）作为润滑剂，涂抹在真空灭弧室（外壁）、硅橡胶套（内壁及外壁）及环氧绝缘外壳（内壁）的绝缘界面，可以有效地防止湿气进入和保障界面真空密封性能。
由此可见，本发明由于具有可拆卸性，更换零件成为可能，大大提高了零件的利用率，有利于企业降低生产成本提高经济效益。组装时不需要价格昂贵的专用设备及辅助工装，工艺简单、复杂系数低，生产效率高。表1是以ZN63-12/1250-31.5型断路器固封极柱为例的本发明和现有技术的成本对照表。
表1
本发明的另一个实施方式涉及一种可拆卸式固封极柱制作方法，包括以下步骤：
（1）将固封过渡零件压制成型，所述固封过渡零件为硅橡胶套，内壁为平面圆柱体结构，内径小于所述真空灭弧室的外径；所述硅橡胶套外壁为波纹状结构，该波纹状结构的波峰大于所述环氧绝缘外套的内径，波谷内填充有硅脂。然后在固封过渡零件的内部和真空灭弧室外部涂抹润滑剂，其中，选用的润滑剂为介电强度高、耐高温、耐老化、耐臭氧、疏水性强且又不会固化变硬的绝缘硅脂。
（2）将固封过渡零件安装在真空灭弧室外部形成真空灭弧组件，并在固封过渡零件的外部涂抹润滑剂；
（3）将真空灭弧组件的导电杆穿过环氧绝缘外套顶端的安装孔，并通过螺母固定。
现有技术是先在真空灭弧室陶瓷壳外表面压铸一层硅橡胶，然后再压铸环氧绝缘外壳。全过程还需要使用多种专用生产设备及工装夹具，存在工艺复杂、加工周期长、技术难度大、制作成本高、零件不能重复利用等不利因数。不难发现，本发明所述的制作方法只需简单安装的手工配就可完成固封全过程，经济实惠，不合格零件可拆卸，节省费用，生产效率高。
Claims (10)
1.一种可拆卸式固封极柱，包括环氧绝缘外套（1）、固封过渡零件（3）和真空灭弧室（2），其特征在于，所述环氧绝缘外套（1）内部顶端镶嵌有固封过渡零件（3），所述固封过渡零件（3）内安装有所述真空灭弧室（2）；所述真空灭弧室（2）的导电杆穿过所述环氧绝缘外套（1）顶端的安装孔固定在固封过渡零件（3）内；所述真空灭弧室（2）与固封过渡零件（3）之间、固封过渡零件（3）与环氧绝缘外套（1）之间涂有润滑剂。
2.根据权利要求1所述的可拆卸式固封极柱，其特征在于，所述固封过渡零件（3）为硅橡胶套。
3.根据权利要求2所述的可拆卸式固封极柱，其特征在于，所述硅橡胶套内壁为平面圆柱体结构，内径小于所述真空灭弧室（2）的外径；所述硅橡胶套外壁为波纹状结构，该波纹状结构的波峰大于所述环氧绝缘外套（1）的内径，波谷内填充有硅脂。
4.根据权利要求3所述的可拆卸式固封极柱，其特征在于，所述硅橡胶套的内径小于所述真空灭弧室外径2mm。
5.根据权利要求3所述的可拆卸式固封极柱，其特征在于，所述硅橡胶套外壁波纹结构的波峰大于所述环氧绝缘外套内径1mm。
6.根据权利要求1所述的可拆卸式固封极柱，其特征在于，所述润滑剂为绝缘硅脂。
7.根据权利要求1所述的可拆卸式固封极柱，其特征在于，所述环氧绝缘外套（1）内部为倾斜角为3°的锥形体结构。
8.一种可拆卸式固封极柱制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将固封过渡零件压制成型，并在固封过渡零件的内部和真空灭弧室外部涂抹润滑剂；
（2）将固封过渡零件安装在真空灭弧室外部形成真空灭弧组件，并在固封过渡零件的外部涂抹润滑剂；
（3）将真空灭弧组件的导电杆穿过环氧绝缘外套顶端的安装孔，并通过螺母固定。
9.根据权利要求8所述的可拆卸式固封极柱制作方法，其特征在于，所述固封过渡零件为硅橡胶套，内壁为平面圆柱体结构，内径小于所述真空灭弧室的外径；所述硅橡胶套外壁为波纹状结构，该波纹状结构的波峰大于所述环氧绝缘外套的内径，波谷内填充有硅脂。
10.根据权利要求8所述的可拆卸式固封极柱制作方法，其特征在于，所述润滑剂为绝缘硅脂。
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2012
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