CN108766831B - 一种高压隔离真空断路器固封极柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压隔离真空断路器固封极柱，包括有真空灭弧室、进线导电座和操动杆组件，以真空灭弧室为中枢骨架，将预先固定联接的真空灭弧室和进线导电座、以及预设有的均压罩、接地屏蔽金属网和多个嵌件一并置于预设有压力凝胶模具内，以环氧树脂为主材经真空压力凝胶一体压制成型，从而固封得到所需的固封极柱，所述真空灭弧室下动端通过预设有的导电软连接与设于圆筒形空腔下端面的出线导电座相联结；所述真空灭弧室下动端与设于圆筒形空腔内的操动杆组件相螺纹连接且该操动杆组件延伸穿出圆筒形空腔下端面与预设有的隔离断路器机构传动链相联动；固封极柱具有小型化、简单化、高可靠、免维护的效果。

Description

一种高压隔离真空断路器固封极柱

技术领域

本发明涉及高压输配电系统中，承担控制保护的高压开关设备领域，特别涉及一种高压隔离真空断路器固封极柱。

背景技术

自上世纪九十年代，在高压开关设备领域，在真空电弧理论研究成果取得实质性突破性大面积工程应用以来，一代小型化、高可靠、环保、节材节能的真空开关成了迄今为止，装备电力输配电系统的主流产品，产生了巨大的社会经济效益。但就其总体结构设计而言，仍然建立在传统单一功能基础理论与经验之上。直到本世纪初，经本方专利权人团队的努力探索，发明了功能复合的高压隔离真空断路器以来，突破了传统单一功能断路器与隔离开关的设计理念与方式，进入了本领域技术创新的前沿阵地。然而前期在对功能复合的隔离真空断路器极柱（开关本体）结构设计方面，囿于材料工艺制约，仍然承袭了传统的绝缘筒结构及空气复合绝缘方式，存在体积偏大，受工况环境影响明显，机械稳定性较弱，均压与导热性不足等问题。

随着本领域的环氧树脂自动压力凝胶成型工艺（APG）的不断进步与成熟应用，如何更好在固封极柱应用此项成型工艺，而解决传统的固封极柱所存在的一系列制约瓶颈，从而实现合理应用挤压、屏蔽该材质及载流回路连接方式，是从业研发人员迫切就要解决的技术问题。

发明内容

本发明的针对上述现有技术的不足，提供了一种小型化、简单化、高可靠、免维护、安全可靠性高的高压隔离真空断路器固封极柱。

为了实现上述的目的，本发明公开了一种高压隔离真空断路器固封极柱，包括有真空灭弧室、进线导电座和操动杆组件，所述真空灭弧室外壳预先包封有界面凝胶缓冲层且真空灭弧室上静端与进线导电座相固定联接，从而以真空灭弧室为中枢骨架，将预先固定联接的真空灭弧室和进线导电座、以及预设有的均压罩、接地屏蔽金属网和多个嵌件一并置于预设有压力凝胶模具内，以环氧树脂为主材经真空压力凝胶一体压制成型，从而固封得到所需的固封极柱，其中，所述固封极柱上部为包裹真空灭弧室的实体凝胶圆柱，且固封极柱下部为圆筒形空腔；所述真空灭弧室下动端通过预设有的导电软连接与设于圆筒形空腔下端面的出线导电座相联结；所述真空灭弧室下动端与设于圆筒形空腔内的操动杆组件相螺纹连接且该操动杆组件延伸穿出圆筒形空腔下端面与预设有的隔离断路器机构传动链相联动。

进一步，所述均压罩为金属或碳纤维材质且为表面光滑的细丝网孔圆筒形，其中，所述均压罩的壁厚小于等于0.5mm且其端头处卷有不小于R3的圆边；所述均压罩位于固封极柱腰部且与真空灭弧室下端高压等电位相连接。

进一步，所述接地屏蔽金属网和多个嵌件位于固封极柱腰部一侧，其中，多个嵌件与接地屏蔽金属网联为一体，且多个嵌件均与覆于固封极柱腰部侧面的接地金属屏蔽膜相联接。

进一步，包括有四个矩阵布置的嵌件，每个嵌件均成型有螺纹孔。

进一步，所述导电软连接端部为连接平板，其中，所述连接平板通过螺栓与出线导电座相固定连接。

进一步，还包括两个分别设于进线导电座上端和出线导电座下端的动触指，供固封极柱进线和出线之用。

进一步，所述操动杆组件与导电软连接位同心设置。

本发明采用上述的方案，其有益效果在于：

1.本申请的固封极柱具有小型化、简单化、高可靠、免维护的效果；

2.本申请的固封极柱使高压真空断路器核心开断元件-真空灭弧室，排除外部工况环境，如湿热、凝露、污秽、机械冲击等有害因素对运行可靠性的影响，有效提高电气、机械及环境耐受等综合可靠性能，提高设备性价比优势。

附图说明

图1为本发明的高压隔离真空断路器固封极柱结构主视图。

图2为本发明的高压隔离真空断路器固封极柱结构剖视图。

图3为本发明的高压隔离真空断路器固封极柱局部结构剖视图。

其中，1-动触指，2-进线导电座，3-真空灭弧室，4-界面凝胶缓冲层，5-嵌件，6-接地屏蔽金属网，7-导电软连接，8-环氧树脂材料，9-接地金属屏蔽膜， 10-均压罩，11-操动杆组件，12-出线导电座，13-隔离断路器机构传动链。

具体实施方式

参见附图1至附图3所示，在本实施例中，一种高压隔离真空断路器固封极柱，包括有动触指1、进线导电座2、真空灭弧室3、界面凝胶缓冲层4、均压罩10、导电软连接7、操动杆组件11、出线导电座12、接地金属屏蔽膜9、四个嵌件5及与嵌件5相联的接地屏蔽金属网6组成。

在本实施例中，真空灭弧室3外壳预先包封有界面凝胶缓冲层4且真空灭弧室3上静端与进线导电座2相固定联接，从而将预先固定联接的真空灭弧室3和进线导电座2、以及预设有的均压罩10、接地屏蔽金属网6和四个嵌件5一并置于预设的压力凝胶模具内，以环氧树脂8（本实施例采用高导热系数、高介电系数、高机械强度的环氧树脂8）为主材经真空压力凝胶一体压制成型，从而固封得到所需的固封极柱，其中，固封极柱上部为包裹真空灭弧室3的实体凝胶圆柱且固封极柱下部为圆筒形空腔。为了便于理解，进线导电座2、真空灭弧室3和均压罩10由上至下依次布置，接地屏蔽金属网6和四个嵌件5布置在压力凝胶模具侧边，再以环氧树脂8作为主材结合上述各个部件进行真空压力凝胶处理，从而一体压制成型。本实施例的固封极柱以真空灭弧室3为中枢骨架支撑。

在本实施例中，接地屏蔽金属网6和四个呈矩阵布置的嵌件5位于固封极柱腰部一侧，其中，四个嵌件5与接地屏蔽金属网6联为一体（即，接地屏蔽金属网6与四个嵌件5相连），其次，在一体压制成型后，在固封极柱腰部侧面（即，四个嵌件5的安装面）覆盖一层接地屏蔽金属膜，而四个嵌件5均与接地金属屏蔽膜9相联接；每个嵌件5上均成型有螺纹孔，以便于固封极柱通过螺钉与开关设备的接地金属梁相固定安装（即，通过螺钉与嵌件5的螺纹孔相螺纹配合以实现固封极柱安装于接地金属梁上）；本实施例的嵌件5均为黄铜螺母形且其外端头为光滑球面。

在本实施例中，均压罩10为金属或碳纤维材料且为表面光滑的细丝网孔圆筒形，其中，均压罩10的壁厚小于等于0.5mm且其端头处卷有不小于R3的圆边，无尖端凸起；均压罩10位于固封极柱腰部，均压罩10与真空灭弧室3下端高压等电位相连。

在本实施例中，真空灭弧室3下动端通过预设有的导电软连接7与设于圆筒形空腔下端面的出线导电座12（出线导电座12通过预设有的螺栓与圆筒形空腔下端面相连接），即，导电软连接7的两端为连接平板，其中，连接平板通过螺栓与出线导电座12相固定连接，即，导电软连接7的两端与出线导电座12相连接且其中部与真空灭弧室3下动端相连接，从而便是实现了固封极柱下部真空灭弧室3动端载流回路至出线导电座12之间电联接。通过这样的方式，以解决传统采用导电筒与弹性滑动触指1都能连接所存在的隐患，包括有以下隐患：一是易受长期载流发热，特别是故障短路电流的影响，致使电接触可靠性衰减甚至丧失的隐患；二是灭弧室动端直线性传动，易受弹性触指形变影响，致使传动拉杆中心偏摆，带来灭弧室平面对接断口接触不良，出现电气与机械的综合性隐患。进线导电座2、出现导电座以及导电软连接7，总体均不知为圆筒形，具有载流、趋肤、均压与散热结构特征。

在本实施例中，操动杆组件11位于固封极柱的圆筒形空腔内，其中，操动杆组件11上端与真空灭弧室3下动端相螺纹连接，操动杆组件11下端延伸穿出圆筒形空腔下端面与预设有的隔离断路器机构传动链13相联动，构成了完整的功能传动系统。操动杆组件11下端与隔离断路器机构传动链13相铰接，通过隔离断路器机构传动链13动作以带动操动杆组件11竖向往复直线运动；在本实施例中，隔离断路器机构传动链13通过螺钉固定安装与出线导电座12上，其包括有支撑件、杠杆、销轴和连接轴，支撑件通过销轴与杠杆相铰接，杠杆一端通过连接轴与操动杆组件11下端相铰接，从而使操动杆组件11随杠杆的动作而往复运动。

在本实施例中，操动杆组件11为直线性运动方式，且与导电软连接7处于同心圆工作状态（即，操动杆组件11、导电软连接7的中部、真空灭弧室3下动端均同心布置），从而具有电场与机械效应互不干扰的效果。

在本实施例中，还包括有两个设于进线导电座2上端和进线导电座2下端的动触指1，供固封极柱进线和出线之用。两个动触指1竖向对齐，进线导电座2、进线导电座2及导电软连接7呈竖向布置。其次，真空灭弧室3上静端以进线导电座2及其动触指1为进线电联接，真空灭弧室3下动端以导电软连接7与出线导电座12相连接，从上至下为垂直线性载流回路，并非如传统的横向侧弯出线的方式。

在本实施例中，当固封极柱在所处安装及工作状态下，通过载流回路的一体化电联接和机械传动系统的耦合连接，在双功能一体化操动机构的驱动下，具有断路器分合闸、控制保护回路功能，亦可作90°往复运动，因此可直接利用断路器本体实现隔离与接通回路功能，使之成为名副其实的隔离断路器。

以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改均为本发明的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种高压隔离真空断路器固封极柱，包括有真空灭弧室（3）、进线导电座（2）和操动杆组件（11），其特征在于：所述真空灭弧室（3）外壳预先包封有界面凝胶缓冲层（4）且真空灭弧室（3）上静端与进线导电座（2）相固定联接，从而以真空灭弧室（3）为中枢骨架，将预先固定联接的真空灭弧室（3）和进线导电座（2）、以及预设有的均压罩（10）、接地屏蔽金属网（6）和多个嵌件（5）一并置于预设有压力凝胶模具内，以环氧树脂（8）为主材经真空压力凝胶一体压制成型，从而固封得到所需的固封极柱，其中，所述固封极柱上部为包裹真空灭弧室（3）的实体凝胶圆柱，且固封极柱下部为圆筒形空腔；所述真空灭弧室（3）下动端通过预设有的导电软连接（7）与设于圆筒形空腔下端面的出线导电座（12）相联结；所述真空灭弧室（3）下动端与设于圆筒形空腔内的操动杆组件（11）相螺纹连接且该操动杆组件（11）延伸穿出圆筒形空腔下端面与预设有的隔离断路器机构传动链（13）相联动；所述接地屏蔽金属网（6）和多个嵌件（5）位于固封极柱腰部一侧，其中，多个嵌件（5）与接地屏蔽金属网（6）联为一体，且多个嵌件（5）均与覆于固封极柱腰部侧面的接地金属屏蔽膜（9）相联接；包括有四个矩阵布置的嵌件（5），每个嵌件（5）均成型有螺纹孔；所述导电软连接（7）端部为连接平板，其中，所述连接平板通过螺栓与出线导电座（12）相固定连接；还包括两个分别设于进线导电座（2）上端和出线导电座（12）下端的动触指（1），供固封极柱进线和出线之用；所述操动杆组件（11）与导电软连接（7）位同心设置。

2.根据权利要求1所述的一种高压隔离真空断路器固封极柱，其特征在于：所述均压罩（10）为金属或碳纤维材质且为表面光滑的细丝网孔圆筒形，其中，所述均压罩（10）的壁厚小于等于0.5mm且其端头处卷有不小于R3的圆边；所述均压罩（10）位于固封极柱腰部且与真空灭弧室（3）下端高压等电位相连接。