CN104201041A - 组合固封极柱及其工作原理 - Google Patents

Abstract

本发明涉及组合固封极柱及其工作原理，其包括带有上、下两层腔室的绝缘筒，绝缘筒一端密封连接密封盖。上层腔室内左端设有出线座，中部设有间隔设置并相互导接的一对静导电座，右端设有接地座。左端静导电座部分嵌入下层腔室内左端。上层腔室内设有旋转定位的丝杠，丝杠一端伸出密封盖，丝杠螺旋连接有与出线座、静导电座、接地座接触配合并形成三个导接工位的动触套。下层腔室设有真空灭弧室，真空灭弧室的静触头导接左端静导电座，其动触头外端配软联接与绝缘拉杆左端固定连接，且软联接与固封在绝缘筒下部的下出线杆一端导接，绝缘拉杆右端活动伸出密封盖。本发明体积小，安装使用较为方便、可靠，适合作为开关设备的固封极柱使用。

Description

组合固封极柱及其工作原理

技术领域

本发明涉及一种固封极柱，是一种开关设备用的组合固封极柱及其工作原理。

背景技术

固封极柱是指将真空灭弧室和断路器相关的导电零件同时嵌入到环氧树脂这类容易固化的固体绝缘材料中形成极柱，用于控制开关设备。目前，国内以SF6气体作为绝缘介质的充气式环网柜，由于环保要求，SF6气体是一种有毒气体，已逐渐趋于淘汰，新一代固体绝缘、气体绝缘、复合绝缘开关设备产品正欣欣向荣，处于大力发展阶段。而这些设备中的三工位开关的结构形式也比较多，一类是用真空管，它和真空灭弧室组件组合固封在同一个绝缘极柱内，但是真空管的成本较高；另一类无论是以旋转式三工位隔离开关和固封极柱组合的形式，还是直动式三工位隔离开关和固封极柱组合的形式，虽然在结构上通过一定的优化设计，但是由于结构形式的限制，使高压电气设备小型化的要求还有改进的空间。同时，这类产品是把两个独立元件组装在一起的，相对来说装配的一致性较低，装配工作量也大。

如中国专利文献刊载的授权公告号CN203434515U，授权公告日2014年2月12日，专利名称为“一种充气柜用隔离开关-断路器组合电器”，其包括断路器操作机构、隔离开关操作机构、固封极柱、密封板、隔离开关主回路和传动机构，断路器操作机构与隔离开关操作机构为一体式结构，并固定在密封铝板一侧，固封极柱以及隔离开关主回路固定在密封板的另一侧。通过上述方案结构，虽然能够使整体结构更为紧凑，减小空间体积，但从其附图不难看出，其三工位机构和固封极柱仍然是分体设计，这样设计仍然占用了较多空间，且装配较为繁琐。为此，有待对现有的固封极柱进行改进。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种组合固封极柱及其工作原理，使其解决现有同类产品一致性欠佳、结构较为复杂、成本较高的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种组合固封极柱，其包括三工位开关和真空灭弧室组件，其结构要点在于所述三工位隔离接地开关和真空灭弧室组件平行设置于同一个绝缘筒内，该绝缘筒分为上层腔室、下层腔室，其中三工位开关位于上层腔室，真空灭弧室组件位于下层腔室，且上、下两层腔室右端均为敞口，上、下两层腔室的敞口端密封连接同一密封盖；所述上层腔室内左端设有出线座，上层腔室中部设有间隔设置的一对静导电座，分别为左端静导电座、右端静导电座，两个静导电座之间通过上层腔室壁面内嵌设的导电板导接，上层腔室右端设有接地座；所述上层腔室内还设有一根定位旋转的丝杠，丝杠右端伸出所述密封盖；所述丝杠螺旋连接动触套，动触套位于上层腔室内与所述出线座、静导电座、接地座配合呈定向直线运动，且动触套随丝杠转动时沿丝杠轴向运动达到三个工位，分别为：动触套导接出线座与左端静导电座达到隔离合，动触套导接两个静导电座达到隔离分，动触套导接右端静导电座与接地座达到接地合；所述下层腔室内设有真空灭弧室和绝缘拉杆，所述左端静导电座的下端部分嵌入所述下层腔室左端，并与所述真空灭弧室的静触头固定导接，真空灭弧室的动触头右端配软联接与所述绝缘拉杆左端固定连接，且动触头右端通过软联接与绝缘筒下部的下出线杆一端导接，所述绝缘拉杆右端活动伸出所述密封盖。

通过采用上述结构，利用丝杠旋转带动动触套轴向运动，实现各工位的切换，操作方式较为简单、可靠，使用寿命长。将三工位结构与真空灭弧室结构关联于同一绝缘筒内，空间布局较为紧凑合理，减小整体装配体积，装配较为方便，适用范围更广。

所述动触套内部固定有绝缘的传动螺母，所述丝杠与传动螺母组成螺旋副，作螺旋传动，丝杠为绝缘材质。通过该结构，实现组合固封极柱的导电件与操作丝杠旋动的外部操动机构之间的绝缘，同时方便安装维护。

所述上层腔室左端设有轴承座，轴承座及所述密封盖内孔安装有分别与所述丝杠两端定位的深沟球轴承。通过该种结构，使丝杠正确安装在三工位隔离接地开关的中心且能灵活转动。

所述出线座、静导电座、接地座各自与所述动触套接触的沟槽处嵌设有弹簧触指。通过设置弹簧触指，提高导电的可靠性。

所述丝杠、绝缘拉杆与所述密封盖之间通过骨架密封圈密封。通过骨架密封的形式，不仅不影响丝杠、绝缘拉杆的动作，且密封效果好，防止尘埃进入绝缘筒内造成电路事故。

所述绝缘拉杆与所述动触头之间为螺纹连接，且所述软联接一端锁紧于螺纹连接处，另一端与所述下出线杆通过螺钉紧固。该结构连接较为方便、可靠。

该组合固封极柱的工作原理为：通过转动所述丝杠，由丝杠顺时针或逆时针转动，从而带动所述动触套沿丝杠轴向运动，当动触套运动至上层腔室的左端时，动触套导接所述出线座和左端静导电座，当动触套运动动至上层腔室中部时，动触套导接两个静导电座，当动触套运动至上层腔室右端时，动触套导接右端静导电座和接地座，通过该三个导接位置，实现三工位隔离接地开关的功能；所述绝缘拉杆在外力作用下，使真空灭弧室动触头与静触头闭合或分开时，通过下出线杆使锝主开关处于合闸位置或分闸位置。

所述将三工位开关作为两工位隔离开关和真空灭弧室组件或接地开关和真空灭弧室组件使用时，均已包含在所述三工位隔离接地开关和真空灭弧室组件内。

本发明结构较为紧凑，体积小，制造成本低，安装使用较为方便、可靠，使用寿命长，适合作为各类开关设备的固封极柱使用，或同类产品的结构改进。

附图说明

图1是本发明处于隔离合闸位置时的内部结构示意图。

图2是本发明处于隔离分闸位置时的内部结构示意图。

图3是本发明处于接地合闸位置时的内部结构示意图。

图4是本发明立体结构示意图。

图中序号的名称为：1、绝缘筒，101、上层腔室，102、下层腔室，2、导电板，3、左端静导电座，4、右端静导电座，5、丝杠，6、传动螺母，7、动触套，8、出线座，9、轴承座，10、深沟球轴承，11、弹簧触指，12、固定座，13、真空灭弧室，14、静触头，15、动触头，16、软联接，17、下出线杆，18、接地座，19、密封盖，20、骨架密封圈，21、轴套，22、绝缘拉杆。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。

如图1～4所示，该组合固封极柱的主体是一个绝缘筒1，绝缘筒内分为上下两层平行且相隔设置的腔室，分别为上层腔室101、下层腔室102，上下两层腔室的右端均为敞口，敞口端密封连接密封盖19。该组合固封极柱内部结构具体为：上层腔室内左端嵌设有轴承座9和出线座8，轴承座通过螺钉与出线座固定，轴承座内设有深沟球轴承10。上层腔室中部嵌设有间隔设置的一对静导电座，分别为左端静导电座3、右端静导电座4，两个静导电座之间通过上层腔室壁面内嵌设的导电板2导电连接。上层腔室右端嵌设有接地座，密封盖内孔设有与上述深沟球轴承同一轴心的深沟球轴承。

上层腔室内设有一绝缘材质的丝杠5，丝杠左端与上层腔室左端的深沟球轴承定位，丝杠右端与上层腔室右端密封盖上部设置的深沟球轴承定位并伸出密封盖，丝杠与密封盖之间通过骨架密封圈20密封。丝杠与绝缘材质的传动螺母6组成螺旋副，传动螺母与动触套内壁定位固定。动触套位与上述出线座、静导电座、接地座配合呈定向定向直线运动，且出线座、静导电座、接地座各自与动触套接触的沟槽处嵌设有弹簧触指11。动触套随丝杠转动时沿丝杠轴向运动达到三个工位，分别为：动触套导接出线座与左端静导电座达到隔离合工位，动触套导接两个静导电座达到隔离分工位，动触套导接右端静导电座与接地座达到接地合工位。

下层腔室设有真空灭弧室13和绝缘拉杆22，真空灭弧室设有静触头14和动触头15。上层腔室内左端静导电座的下端部分嵌入下层腔室的左端，并通过固定座12与静触头左端导接，动触头外端活动伸出真空灭弧室并螺纹连接绝缘拉杆，且螺纹连接处锁紧连接软联接16一端，软联接另一端通过螺钉与绝缘筒下部固封的下出线杆17一端固定导接。绝缘拉杆右端活动伸出密封盖，且绝缘拉杆与密封盖之间通过骨架密封圈20、轴套21活动配合。

以本发明控制隔离合闸、隔离分闸、接地合闸为例，对本发明的操作过程作如下描述。

在进行隔离合闸、隔离分闸、接地合闸三工位转换之前，必须先使真空灭弧室处于分闸状态，保持主开关断开。当达到隔离合闸、隔离分闸、接地合闸任意工位后，再使真空灭弧室处于合闸状态或分闸状态。

例如：当处于图1所示的隔离合闸工位时，如果要进行隔离分闸操作，必须先使真空灭弧室处于分闸状态，即使真空灭弧室的动触头与静触头分离，再转动丝杠，丝杠带动动触套运动至将两个静导电座导接，达到图2所示状态。

当处于图2所示的隔离分闸工位时，如果要使主开关合闸，必须先进行隔离合闸操作，转动丝杠，使丝杠带动动触套运动至将出线座与左端静导电座导接，然后绝缘拉杆在外力作用下，使真空灭弧室动触头与静触头闭合，即完成隔离合闸操作，达到图1所示状态。

当处于图2所示的隔离分闸工位时，如果要进行接地合闸操作，这时先转动丝杠，丝杠带动动触套运动至将右端静导电座与接地座导接，然后绝缘拉杆在外力作用下，使真空灭弧室动触头与静触头闭合，即完成接地合闸操作，达到图3所示状态。

以上内容旨在说明本发明的技术手段，并非限制本发明的技术范围。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明作显而易见的改进，亦落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种组合固封极柱，其包括三工位隔离接地开关和真空灭弧室组件两部分，其特征在于：

所述三工位隔离接地开关和真空灭弧室组件平行设置于同一个绝缘筒（1）内，该绝缘筒分为上层腔室（101）、下层腔室（102），其中三工位隔离接地开关位于上层腔室，真空灭弧室组件位于下层腔室，且上、下两层腔室右端均为敞口，上、下两层腔室的敞口端密封连接同一密封盖（19）；

所述上层腔室内左端设有出线座（8），上层腔室中部设有间隔设置的一对静导电座，分别为左端静导电座（3）、右端静导电座（4），两个静导电座之间通过上层腔室壁面内嵌设的导电板（2）导接，上层腔室右端设有接地座（18）；

所述上层腔室内还设有一根定位旋转的丝杠（5），丝杠右端伸出所述密封盖；所述丝杠螺旋连接动触套（7），动触套位于上层腔室内与所述出线座、静导电座、接地座配合呈定向直线运动，且动触套随丝杠转动时沿丝杠轴向运动达到三个工位，分别为：动触套导接出线座与左端静导电座达到隔离合，动触套导接两个静导电座达到隔离分，动触套导接右端静导电座与接地座达到接地合；

所述下层腔室内设有真空灭弧室（13）和绝缘拉杆（22），所述左端静导电座的下端部分嵌入所述下层腔室左端，并与所述真空灭弧室的静触头（14）固定导接，真空灭弧室的动触头外端配软联接与所述绝缘拉杆左端固定连接，且软联接（16）与固封在绝缘筒下部的下出线杆（17）一端导接，所述绝缘拉杆右端活动伸出所述密封盖。

2. 根据权利要求1所述的组合固封极柱，其特征在于所述动触套（7）内部固定有绝缘的传动螺母（6），所述丝杠（5）与传动螺母组成螺旋副，作螺旋传动，丝杠为绝缘材质。

3. 根据权利要求1所述的组合固封极柱，其特征在于所述上层腔室（101）左端设有轴承座（9），轴承座及所述密封盖（19）内孔安装有分别与所述丝杠（5）两端定位的深沟球轴承（10）。

4. 根据权利要求1所述的组合固封极柱，其特征在于所述出线座（8）、静导电座、接地座（18）各自与所述动触套（7）接触的沟槽处嵌设有弹簧触指（11）。

5. 根据权利要求1所述的组合固封极柱，其特征在于所述丝杠（5）、绝缘拉杆（22）与所述密封盖（19）之间通过骨架密封圈（20）密封。

6. 根据权利要求1所述的组合固封极柱，其特征在于所述绝缘拉杆（22）与所述动触头（15）之间为螺纹连接，所述软联接（16）一端锁紧于螺纹连接处，另一端与所述下出线杆（17）通过螺钉紧固。

7. 一种如权利要求1所述的组合固封极柱的工作原理，其特征在于通过转动所述丝杠（5），由丝杠顺时针或逆时针转动，从而带动所述动触套（7）作直线运动，当动触套运动至上层腔室（101）的左端时，动触套导接所述出线座（8）和左端静导电座（3），当动触套运动至上层腔室中部时，动触套导接两个静导电座，当动触套运动至上层腔室右端时，动触套导接右端静导电座（4）和接地座（18），通过该三个导接位置，实现三工位隔离接地开关的功能；所述绝缘拉杆（22）在外力作用下，使真空灭弧室（13）动触头（15）与静触头（14）闭合或分开时，通过下出线杆（17）使锝主开关处于合闸位置或分闸位置。

8. 根据权利要求7所述的组合固封极柱的工作原理，其特征在于所述将三工位隔离接地开关作为两工位隔离开关和真空灭弧室组件或接地开关和真空灭弧室组件使用时，均已包含在所述三工位隔离接地开关和真空灭弧室组件内。