CN106206148A - 一种x型极柱 - Google Patents

Abstract

一种X型极柱，包括极柱安装座、极柱主体和极柱支撑座，极柱安装座和极柱支撑座呈水平设置，极柱主体一体设置于极柱安装座和极柱支撑座上，并沿极柱主体的水平方向倾斜40度，极柱主体内依次倾斜设置有静触头、真空灭弧室、动触头、导电片和绝缘拉杆。本发明具有以下有益效果：在不改变极柱内部结构的同时，通过倾斜的放置方式，使得气体绝缘金属封闭开关设备中负荷开关、断路器极柱满足小型化要求，在同等使用环境中有结构受力变小，提高材料利用率，降低制造成本。

Description

一种X型极柱

技术领域

本发明属于断路器领域，具体涉及一种X型极柱。

背景技术

不论是成熟ABB VD4类型极柱还是相关厂商特殊设计的极柱，不能完全实现相同条件下极柱的小型化问题，当前极柱的主要结构是I束状结构或者十字结构。

极柱在使用过程中如果水平一字形排布，则开关设备相同条件下在宽度上变宽。如极柱纵向排布，则设备在高度上变高，于此同时极柱在材料使用的利用率不好，受力情况单一，在轴向力或者剪切力大，合闸或者开闸时，所施加的力较大，极柱制造笨重。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种X型极柱，来解决现有的极柱不管是横向放置还是竖向放置，占用空间过大，同时轴向力大，合照或开闸时施力过大的问题。

本发明通过以下技术方案实现。

一种X型极柱，包括极柱安装座、极柱主体和极柱支撑座，所述的极柱安装座和极柱支撑座呈水平设置，所述的极柱主体一体设置于极柱安装座和极柱支撑座上，并沿极柱主体的水平方向倾斜40度，所述的极柱主体内依次倾斜设置有静触头、真空灭弧室、动触头、导电片和绝缘拉杆。倾斜后的极柱主体不仅在空间上利用率大大提高，同时真空灭弧室的分闸和合闸所需要的绝缘拉杆的拉力大大减小。

作为优选，所述的极柱安装座通过螺钉与左极柱安装板固定连接。极柱安装座是呈水平与与左极柱安装板配合，安装方便。

作为优选，所述的极柱支撑座通过螺钉与右极柱安装板固定连接。极柱支撑座是呈水平与与右极柱安装板配合，安装方便。

作为优选，所述的极柱支撑座位于极柱主体的三分之二处，且所述的极柱支撑座内部为中空。减小整个装置的重量，减小材料损失，同时位于极柱主体的三分之二处，力的支撑强度最大。

作为优选，所述的绝缘拉杆的外部配合设置有拐臂，所述的拐臂包括转轴和夹持部，所述的夹持部可夹持绝缘拉杆，所述的绝缘拉杆通过螺钉连接动触头。利用拐臂的旋转，来完成绝缘拉杆的拉伸和回退，绝缘拉杆所需要的力大大减小。

作为优选，所述的极柱安装座上设置有多根加强筋。增加整个极柱安装座的稳定性。

与现有技术相比：在不改变极柱内部结构的同时，通过倾斜的放置方式，使得气体绝缘金属封闭开关设备中负荷开关、断路器极柱满足小型化要求，在同等使用环境中有结构受力变小，提高材料利用率，降低制造成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明的真空灭弧室合闸时的结构示意图。

图5为本发明的真空灭弧室分闸时的结构示意图。

图6为本发明的受力分析图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步描述。

一种X型极柱，包括极柱安装座1、极柱主体11和极柱支撑座12，所述的极柱安装座1和极柱支撑座12呈水平设置，所述的极柱主体11一体设置于极柱安装座1和极柱支撑座12上，并沿极柱主体11的水平方向倾斜40度，所述的极柱主体11内依次倾斜设置有静触头2、真空灭弧室3、动触头9、导电片6和绝缘拉杆8，所述的极柱安装座1通过螺钉与左极柱安装板5固定连接，所述的极柱支撑座12通过螺钉与右极柱安装板4固定连接，所述的极柱支撑座12位于极柱主体11的三分之二处，且所述的极柱支撑座12内部为中空，所述的绝缘拉杆8的外部配合设置有拐臂10，所述的拐臂10包括转轴和夹持部，所述的夹持部可夹持绝缘拉杆8，所述的绝缘拉杆8通过螺钉连接动触头9，所述的极柱安装座1上设置有多根加强筋。

真空灭弧室动静触头包含合闸和分闸两种状态，图4为真空灭弧室3合闸状态，逆时针旋转拐臂10，绝缘拉杆8被夹持部夹住做直线运动，向右下方被拉长，绝缘拉杆8通过螺钉连接真空灭弧室动触头9，使得动静触头分开，完成分闸动作。

图5为真空灭弧室3分闸状态，当需要合闸时顺时针转动拐臂10，拐臂10推动绝缘拉杆8向左上方做直线运动，使得动静触头接触，完成合闸动作。

通过图6，设计的结构受力简单分析对比计算：

1.基础条件：真空灭弧室合闸时触头静压力为2000N；

2.驱动拐臂10长度默认相同；

3.真空灭弧室动触头9运行距离均为8mm；

4.忽略极柱重力；

通常情况下，F的受力为2000牛顿，当F=2000N，倾斜的角度A为40°时；

根据力的分解，F分解成F1、F2 经计算，

F1=1285.6N；

F2=1532.0N；

而在背景技术中类似结构的受力情况，当极柱在使用过程中水平一字排布，通常情况下横向受力F3=2000N；

如果极柱纵向排布，通常情况下纵向受力 F4=2000N；

可以看出X型极柱在水平分力F2上与F3相比较力减少了13.4% 。使用相同环氧树脂材料时，为了满足强度要求，水平布置的极柱需要材料更多，水平布置极柱结构上是悬臂梁结构，结构先天稳定性不足。

X型极柱在垂直分力F1与F4相比较力减少了35.72% 。当极柱纵向排布时，为满足强度要求，相较于X型极柱支撑臂在厚度显著增加。

应用场合柜型尺寸分析：在极柱高度尺寸相同的情况下，X型极柱倾斜40度，经简单计算与极柱纵向排布在高度尺寸上降低35.72% 。

在极柱宽度尺寸相同的情况下，X型极柱倾斜40度，经简单计算与水平型极柱在高度尺寸上降低13.4% 。

根据勾股定律，在极柱长度一定的情况下，X型极柱在高度和宽度尺寸上更具优势，从而使得产品小型化、紧凑化，制造成本大幅降低，增加市场竞争力。

特殊设计：经上述分析计算，此款X型极柱如在极柱安装座1作出了加厚加高处理，根据牛顿力学三大定律可知，增大了左极柱安装板5与柜体的接触面积，在摩擦力的作用下可部分抵消一部分F1向上的力，增加极柱结构稳定性。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种X型极柱，其特征在于，包括极柱安装座（1）、极柱主体（11）和极柱支撑座（12），所述的极柱安装座（1）和极柱支撑座（12）呈水平设置，所述的极柱主体（11）一体设置于极柱安装座（1）和极柱支撑座（12）上，并沿极柱主体（11）的水平方向倾斜40度，所述的极柱主体（11）内依次倾斜设置有静触头（2）、真空灭弧室（3）、动触头（9）、导电片（6）和绝缘拉杆（8）。

2.根据权利要求1所述的一种X型极柱，其特征在于，所述的极柱安装座（1）通过螺钉与左极柱安装板（5）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种X型极柱，其特征在于，所述的极柱支撑座（12）通过螺钉与右极柱安装板（4）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种X型极柱，其特征在于，所述的极柱支撑座（12）位于极柱主体（11）的三分之二处，且所述的极柱支撑座（12）内部为中空。

5.根据权利要求1所述的一种X型极柱，其特征在于，所述的绝缘拉杆（8）的外部配合设置有拐臂（10），所述的拐臂（10）包括转轴和夹持部，所述的夹持部可夹持绝缘拉杆（8），所述的绝缘拉杆（8）通过螺钉连接动触头（9）。

6.根据权利要求1所述的一种X型极柱，其特征在于，所述的极柱安装座（1）上设置有多根加强筋。