CN105914097B - 真空断续器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种真空断续器，且具体地，涉及一种具有在断开操作中将空气从波纹管内部释放的增强性能的真空断续器。该真空断续器包括：容器，其由绝缘材料制成；固定部端板，其联接至容器的上部；可动部端板，其联接至容器的下端部并且具有形成在可动部端板中央部中的开口孔；可动电极，其插入开口孔中并被构造为上下移动；波纹管，其具有安装在可动部端板中的一端和安装在可动电极中且在容器内以使得即使可动电极移动也使容器的内部保持在真空状态的一端；波纹管导件，其形成为凸缘型管体并具有联接至可动部端板的凸缘部和插入开口孔中并辅助可动电极进行线性运动的主体部；以及波纹管导件固定构件，其形成为管体并联接至可动部端板的下部以包围凸缘部，其中多个第一侧孔形成在凸缘部中，且与多个第一侧孔连通的第二侧孔形成在波纹管导件固定构件中以允许波纹管内的空气释放至外部。

Description

真空断续器

技术领域

本公开涉及一种真空断续器(vacuum interrupter)，且更具体地，涉及一种具有在断开操作中将空气从波纹管(bellows)内部释放的增强性能的真空断续器。

背景技术

通常，真空断路器是一种安装在高压电力系统中以在诸如短路或过电流的危险情况下断开电路来保护电力系统的断路器，其利用真空断路器具有优良的绝缘特性和灭弧能力的事实来进行设计。

在真空断路器中，核心部件是在气密密封真空管中执行电连接电路或断开电路的功能的真空断续器。真空断路器包括固定电极和能够与固定电极接触或与固定电极分离的可动电极。具体地，固定电极和可动电极彼此直接接触处的部分被称为固定触头和可动触头。

这里，具体地，由于可动电极进行线性运动以便与固定电极接触或与固定电极分离，同时真空断续器的内部保持在真空状态下，将波纹管绕可动电极安装。

真空断续器的内部处于真空状态，且将大气压或气压施加至波纹管的内部。由于施加至波纹管内部的气体的压力极大地影响了真空断续器的操作特性，因此在设计操纵器或确定能力时应该考虑到气压的影响。当气压增大时，真空断续器的自闭合力增大从而引起闭合操作速度的增大并引起断开操作速度的减小，因而，应该增强操纵器的性能。

图1示出了根据现有技术的真空断续器的内部结构。在根据现有技术的真空断续器100中，固定触头1、固定电极2、可动触头3、可动电极4、波纹管6和波纹管导件7都安装在由陶瓷容器5、上部固定单元凸缘8和下部活动单元凸缘9形成的外壳的内部。这里，外壳的内部被保持在真空状态下。

固定触头1与将固定触头1连接至真空断续器100外部的电源或负载的固定电极2连接至彼此，且固定电极2被连接使得其由固定单元凸缘8密封。

面向固定触头1的可动触头3连接至可动电极4，且可动电极4连接至真空断续器400外部的负载或电源。这里，波纹管6安装在可动触头4上使得波纹管6能够在保持真空状态的同时在真空断续器100内部自由移动。

波纹管导件7安装在可动电极4和波纹管6之间并且被固定以安装在活动单元凸缘9中。波纹管导件7辅助可动电极4以进行往复线性运动，防止可动电极4在进行线性运动时震动至一侧，且能够使波纹管内部A的空气或气体被释放至外部。

图2示出了根据现有技术的波纹管导件7的详细结构。波纹管导件7的内表面7a与可动电极4的外表面接触，且波纹管导件7的外表面7b被安装以面向波纹管6的内侧。另外，波纹管导件7的突起7c被插入可动电极4的凹槽(未示出)中，引导可动电极4进行线性运动，且被设置为防止可动电极4摇摆而使波纹管6变形和损坏。

当真空断续器100执行断开操作时，波纹管6被压缩，且这里，形成在波纹管导件7内部的凹槽7d起到将波纹管6内部A的空气或气体排至外部的出口的作用。

在根据现有技术的真空断续器100中，当波纹管6执行断开操作时，波纹管6的内部A中的空气或气体通过沿长度方向形成在波纹管导件7的内部的凹槽7d被释放至外部。

然而，当断开速度较快或波纹管6内部A中的气压增大时，凹槽7d的出口不能承受快速扩大的流出气体的量，从而导致不完整的操作或使断开速度变慢。此外，由于凹槽7d形成在波纹管导件7和可动电极4之间的狭窄的空间内，因此存在确保足够空间的限制。

发明内容

因此，本详细说明书的方案提供了一种具有在断开操作中将空气从波纹管内部释放的增强性能的真空断续器。

为了实现这些和其他的优点并根据本公开的目的，正如在此具体实现和宽泛地描述的那样，真空断续器包括：容器，其由绝缘材料制成；固定部端板，其联接至容器的上部；可动部端板，其联接至容器的下端部并且具有形成在可动部端板中央部中的开口孔；可动电极，其插入开口孔中并被构造为上下移动；波纹管，其具有安装在可动部端板中的一端和安装在可动电极中且在容器内以使得即使可动电极移动也使容器的内部保持在真空状态的另一端；波纹管导件，其形成为凸缘型管体并具有联接至可动部端板的凸缘部和插入开口孔中并辅助可动电极进行线性运动的主体部；以及波纹管导件固定构件，其形成为管体并联接至可动部端板的下部以包围凸缘部，其中多个第一侧孔形成在凸缘部中，且与多个第一侧孔连通的第二侧孔形成在波纹管导件固定构件中以允许波纹管内的空气释放至外部。

这里，台阶可以形成在波纹管导件固定构件的内周面上以固定波纹管导件。

另外，导件突起部可以沿长度方向形成在波纹管导件的内周面上以辅助可动电极的线性运动。

另外，凸缘可以形成在波纹管导件固定构件的上表面上以增大与可动部端板的下部接触的面积。

形成为平表面的第一切除部可以形成在凸缘部的外周面上，且第二切除部可以形成为在波纹管导件固定构件的内周面上与第一切除部面接触以防止波纹管导件旋转或扭转。

在根据本公开的实施例的真空断续器中，由于在波纹管压缩时每单位时间从内部释放至外部的气体的流出量增大了，因此不会发生诸如产生振动或断开速度减小的缺陷操作。

另外，波纹管导件通过波纹管导件固定构件固定地联接至可动部端板的下部。

此外，波纹管导件不会在波纹管导件固定构件内旋转或扭转而是会稳定地保持就位。

从下文给出的详细描述中，本申请进一步的适用范围将变得更加显而易见。但是，应该可以理解地是，由于在本发明的精神和范围内的各种变化和修改通过该详细描述对本领域的技术人员来说将变得显而易见，所以仅仅通过说明的方式给出该详细描述和具体示例，而详细描述和具体示例表示本公开的优选实施例。

附图说明

所包括的附图提供了对本公开的进一步理解，其包含在本说明书中且构成本说明书的一部分，附图中示了示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

在附图中：

图1是根据现有技术的真空断续器的纵向剖视图。

图2是图1的波纹管导件的立体图。

图3是根据本公开的实施例的真空断续器的纵向剖视图。

图4是图3的部分‘A’的详细视图。

图5是图3的波纹管导件的立体图。

图6是图3的波纹管导件固定构件的立体图。

具体实施方式

现将参照附图来给出示例性实施例的详细说明。为了简化参照附图的说明，相同或等同的部件将设置有相同的附图标记，并且将不再重复其说明。

在下文中，将参照附图详细地描述本公开的示例性的实施例，使得与本发明有关的本领域的技术人员易于实现本发明，但本发明并不限于此。

图3是根据本公开的实施例的真空断续器的纵向剖视图。图4是图3的部分‘A’的详细视图。图5是图3的波纹管导件的立体图。图6是图3的波纹管导件固定构件的立体图。现将参照附图来详细描述本公开的实施例。

根据本公开的实施例的真空断续器包括：容器10，其由绝缘材料制成；固定部端板15，其联接至与容器10的上端部；可动部端板20，其联接至容器10的下端部并具有形成在可动部端板的中央部中的开口孔21；可动电极30，其插入开口孔21中并且上下移动；波纹管40，其具有安装在可动部端板20中的一端和安装在可动电极30中且在容器内以使得即使可动电极30移动也使容器内保持真空状态的另一端；波纹管导件50，其形成为凸缘型管体并具有联接至可动部端板20的凸缘部51和插入开口孔21中以允许可动电极30进行线性运动的主体部56；以及波纹管导件固定构件60，其形成为管体并安装在可动部端板20下方以包围凸缘部51，其中多个第一侧孔52形成在凸缘部51中且与第一侧孔52连通的第二侧孔形成在波纹管导件固定构件60中以允许波纹管40和可动电极之间的空气释放至外部。

容器10形成真空断续器的侧部的外观。容器10可以具有圆柱形状并由绝缘材料制成。可以使用陶瓷或类似物作为绝缘材料。根据实施例，容器10可分为上容器和下容器。固定触头11和活动触头12都容纳在容器10内。

固定触头11具有盘形状并联接至固定电极13以便连接至电源侧或负载侧。固定触头11可以由铬铜合金(Cu-Cr)制成。固定触点可以形成为从固定触头11的端部突出。

如同固定触头11，可动触头12可以形成为具有盘形状，并联接至可动电极30以便连接至负载侧或电源侧。由于可动触头12联接至可动电极30，因此可动触头12可以通过驱动单元(未示出)被上下驱动。可动触头12可以由铬铜合金(Cu-Cr)制成。

可动触点12a可以形成为从可动触头12的端部突出。

可动触头12可以通过驱动单元来移动以便与固定触头11接触或与固定触头11分离。当可动触头12与固定触头11接触时，电流可以从电源侧流向负载侧，而当因故障电流或类似物在真空断路器中执行断开操作时，可动触头12与固定触头11分离且从电源侧传输至负载侧的电流可以被切断。

固定部端板15联接至容器10的上端部，且可动部端板20联接至容器10的下端部。真空断续器通过容器10、固定部端板15和可动部端板20形成气密封闭空间。气密封闭空间的内部保持在真空状态下。

开口孔21形成在可动部端板20的中央部中，可动电极30和波纹管导件50可以插入开口孔21中。

可动触头12可以连接至可动电极30的一个端部，可动电极30的另一端部连接至驱动单元(未示出)。可动电极30一从驱动单元接收到驱动力时就上下移动以使可动触头12与固定触头11接触或使可动触头12与固定触头11分离。

波纹管40绕可动触头30安装。波纹管40的一端固定地联接至可动部端板20，且波纹管40的另一端联接至可动电极30以便与可动电极30一起移动。真空断续器的内部的真空密闭特性可以通过波纹管40来保持。也就是，即使可动电极30和可动部端板20之间的真空相应于可动电极30的移动而被破坏，由于波纹管40对其进行了防护，因此真空断续器的内部也可以保持在真空状态下。

防护件45可以绕波纹管40来安装。防护件45可以保护波纹管40免于断开操作中产生的金属蒸汽的损坏。

波纹管导件50被插入以安装在可动部端板20的开口孔21中。波纹管导件50可以形成为凸缘型管体。也就是，波纹管导件50可以包括凸缘部51和主体部56。

凸缘部51和主体部56可以形成为具有单一内周面。凸缘部51可以被安装以与在其处形成开口孔21的可动部端板的端部的下部接触。主体部56可以被安装以插入开口孔21中并包围可动电极30。

导件突起部57可以沿长度方向在波纹管导件50的内周面上。与导件突起部57接合的凹进部(未示出)可以形成在可动电极30上以保持导件突起部57的线性运动。

多个第一侧孔52形成在凸缘部51上。第一侧孔52可以形成为延伸至主体部56的一部分。因而，存在于波纹管40的内部B的空气或气体可以通过穿过波纹管导件50和可动电极30之间的空间B1的第一侧孔52释放至外部，并可以通过穿过波纹管40和波纹管导件50之间的空间B2的第一侧孔52移动至内部或外部。也就是，可以通过在执行断开操作时靠可动电极30快速移动而压缩的波纹管将存在于波纹管40内部的空气释放至外部，且这时，由于空气流过波纹管导件50和可动电极30之间的空间B1以及波纹管40和波纹管导件50之间的空间B2并通过第一侧孔52充入，因此可以有效地应对每单位时间流出量的快速增加。因而，可以防止在不能适当地释放空气时所产生的诸如振动等的操作的不稳定性。如果在断开操作中不能适当地释放波纹管40内部的空气，则可动电极30的运动可能会由于外部大气压和真空断续器内部的真空压力之差而受自闭合力的干扰，这可能会引起缺陷操作或断开速度的减小。

随着外周面的一部分被切除，可以在凸缘部51中形成第一切除部53。第一切除部53可以与如下文所述的波纹管导件固定构件60的内周面上形成的第二切除部64面接触。

波纹管导件固定构件60被设置为固定地支撑波纹管导件50。波纹管导件固定构件60可以形成为管体。

具有板形状的凸缘61可以形成在波纹管导件固定构件60的上部上。波纹管导件固定构件60被插入以包围波纹管导件50的凸缘部51，且波纹管导件固定构件60的凸缘61联接至可动部端板20。这里，联接方法可以是焊接联接以增强整体特性和联接特性。由于通过凸缘61增大了波纹管导件固定构件60与可动部端板20接触的面积，因此可以获得优良的联接力。

台阶65可以形成在波纹管导件固定构件60的内周面上。波纹管导件50的凸缘部51的另一端面51b可以与波纹管导件固定构件60的台阶65固定地接触。也就是，由于凸缘部51的一端面51a与可动部端板20接触，且凸缘部51的另一端面51b与波纹管导件固定构件60的台阶65固定地接触，所以波纹管导件50甚至无需单独的联接单元也可以保持就位而不被释放。

第二侧孔63形成在波纹管导件固定构件60对应于第一侧孔52的位置上。波纹管40内部的空气可以通过波纹管导件固定构件60的第一侧孔52和第二侧孔63流至外部。

对应于波纹管导件50的第一切除部53的第二切除部64形成在波纹管导件固定构件60的内周面上。第一切除部53和第二切除部64可以彼此面接触。这里，第一切除部53和第二切除部64可以形成为彼此呈平表面。由于第一切除部53和第二切除部64彼此面接触，因此波纹管导件50不会在波纹管导件固定构件60内滑动。因而，波纹管导件50不旋转或扭转。

在根据本公开的一个实施例的真空断续器中，由于在波纹管压缩时每单位时间从内部释放至外部的气体的流出量增大了，因此不会发生诸如产生振动或断开速度减小的缺陷操作。也就是，由于保证了穿过波纹管导件和波纹管之间的空间以及穿过波纹管导件和可动电极之间的空间的用于使波纹管内的气体的流出的通路，因此每单位时间的流出量增大了。

另外，波纹管导件通过波纹管导件固定构件固定地联接至可动部端板的下部。

此外，波纹管导件不会在波纹管导件固定构件内旋转或扭转而是会稳定地保持在恰当位置。

前述实施例和优点仅为示例性的而不应当解释为限制本公开。本教导易于应用于其他类型的装置。本说明书旨在说明性的，而不是限制权利要求书的范围。许多替代例、改进例和变型例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。这里说明的示例性实施例的特征、结构、方法和其他特性可以各种方式组合以获得另外的和/或可选的示例性实施例。

由于可以在不偏离其特点的情况下以多种形式来实施本特征，因此还应当理解的是，除非另有说明，否则上述实施例不受前述说明书的任一细节所限制，而是应当在如所附权利要求限定的范围内被宽泛地解释，因此落在权利要求的边界和界限或者这些边界和界限的等同布局内的全部改变和改进因而旨在被所附的权利要求所包含。

Claims (5)

1.一种真空断续器，包括：

容器，其由绝缘材料制成；

固定部端板，其联接至所述容器的上部；

可动部端板，其联接至所述容器的下端部并具有形成在所述可动部端板的中央部中的开口孔；

可动电极，其插入所述开口孔中并被构造为上下移动；

波纹管，其具有安装在所述可动部端板中的一端和安装在所述可动电极中且在所述容器内以使得即使所述可动电极移动也使所述容器的内部保持在真空状态的另一端；

其特征在于，所述真空断续器进一步包括：

波纹管导件，其形成为凸缘型管体并且具有联接至所述可动部端板的凸缘部和插入所述开口孔中并且辅助所述可动电极进行线性运动的主体部；以及

波纹管导件固定构件，其形成为管体并且联接至所述可动部端板的下部以包围所述凸缘部，

其中多个第一侧孔形成在所述凸缘部中，且与所述多个第一侧孔连通的第二侧孔形成在所述波纹管导件固定构件中以允许所述波纹管内的空气释放至外部。

2.如权利要求1所述的真空断续器，其中台阶形成在所述波纹管导件固定构件的内周面上以固定所述波纹管导件。

3.如权利要求1所述的真空断续器，其中导件突起部沿长度方向形成在所述波纹管导件的内周面上以辅助所述可动电极的线性运动。

4.如权利要求1所述的真空断续器，其中凸缘形成在所述波纹管导件固定构件的上表面上以增大与所述可动部端板的下部接触的面积。

5.如权利要求1所述的真空断续器，其中形成为平表面的第一切除部形成在所述凸缘部的外周面上，且第二切除部形成为在所述波纹管导件固定构件的内周面上与所述第一切除部面接触以防止所述波纹管导件旋转或扭转。