CN109671589A - 一种真空断路器及其真空灭弧室 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空断路器及其真空灭弧室，真空灭弧室包括沿上下方向延伸的壳体，壳体两端对应设有静端盖和动端盖，动端盖上活动穿装有动导电杆，动导电杆上端设有动触头，壳体内沿上下方向弹性浮动装配有静导电杆，静导电杆下端设有静触头，壳体中设有向静导电杆施加迫使其向下运动以提供动静触头接触预压力的压力簧，静导电杆外套装有上端与静端盖密封固连、下端与静导电杆密封固连的静端波纹管。本发明将压力簧设在静导电杆上为动静触头的接触导通提供了预压力的同时还避免了压力簧消耗操动机构提供的操作功，进而提高了真空断路器可靠性；静端波纹管的设置减小了动静触头分闸反弹和合闸弹跳的弹跳量，延长了静端波纹管的机械寿命。

Description

一种真空断路器及其真空灭弧室
技术领域
本发明涉及一种真空断路器及其真空灭弧室。
背景技术
高压线路中的电流能产生很长的电弧而不熄灭，故而要求高压断路器具备完善的灭弧功能，现有的高压断路器均具备灭弧室，其中真空灭弧室利用真空良好的绝缘性能来熄灭电弧，通过操动机构控制真空灭弧室内动静触头的接触和分离来实现真空断路器对电流的接通和断开。申请公布号为CN106601546A的发明专利申请公开了一种保护真空管的通用机构及真空断路器，该真空断路器中采用在传动杆下方连接的弹簧来对真空管内的动静触头提供预压力以保证通流时动静触头可靠接触，保证了断路器的额定通流能力。
但由于上述断路器中的弹簧设置在传动杆下方，操动机构操作时需带动弹簧进行运动，弹簧会消耗一定的操作功，进而降低断路器的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种真空灭弧室，以解决现有技术中弹簧消耗一定操作功导致断路器可靠性下降的技术问题，本发明还提供一种使用上述真空灭弧室的真空断路器。
为实现上述目的，本发明提供的真空灭弧室采用如下技术方案：包括沿上下方向延伸的壳体，壳体两端对应设有静端盖和动端盖，动端盖上活动穿装有动导电杆，动导电杆上端设有动触头，所述壳体内沿上下方向弹性浮动装配有静导电杆，所述静导电杆下端设有静触头，壳体中设有向静导电杆施加迫使其向下运动以提供动静触头接触预压力的压力簧，所述静导电杆外套装有上端与静端盖密封固连、下端与静导电杆密封固连的静端波纹管。
本发明提供的真空灭弧室的有益效果是：压力簧在动静触头接触导通时通过静导电杆向静触头施加向下的预压力，保证动静触头导通时的可靠接触进而保证断路器的额定通流性能；与现有技术相比，将压力簧设置在静导电杆上，压力簧不会消耗操动机构提供的操作功，提高操动机构的可靠性；进一步的，静端盖设有的静端波纹管保证了真空灭弧室内的高度真空，而且由于操动机构需在极短时间内完成开闸合闸操作，开闸合闸过程中动静触头会产生分闸反弹和合闸弹跳的情况，降低真空灭弧室的机械寿命，静端波纹管则减少了动静触头的弹跳量，从而提高真空灭弧室的工作可靠性。
对上述真空灭弧室中的压力簧的一种改进，所述压力簧为上端顶压在所述静端盖、下端顶压在所述静导电杆上的压簧。通过压簧的弹力实现对静导电杆施加向下运动的预压力。
对上述真空灭弧室中的圆柱弹簧的一种改进，所述压簧为套装在所述静导电杆上的圆柱弹簧。圆柱弹簧具有价格低廉型号多样的优点，适于各种大小的真空灭弧室使用。
对上述真空灭弧室中的静导电杆的一种改进，所述静导电杆的外周上凸出设有与所述圆柱弹簧下端挡止配合的挡止环。挡止环与静端盖挤压圆柱弹簧进而通过静导电杆向静触头提供向下的预压力。
对上述真空灭弧室中的挡止环的一种改进，所述挡止环位于所述静端波纹管内部。
对上述真空灭弧室中的静导电杆的一种改进，所述静导电杆具有穿出静端盖的导电穿出端。导电穿出端连接真空断路器的接线端。
对上述真空灭弧室中的静端盖的一种改进，所述静端盖的外侧中心具有凹槽结构，所述静导电杆上螺纹装配有调整螺母，调整螺母与凹槽结构的槽底顶压配合。合闸时压力簧为动静触头提供预压力以保证动静触头可靠接触进而保证断路器的通流能力，若该预压力太小则不能起到压紧动静触头的作用，若太大则会造成操动机构的合闸功变大进而造成合闸极不可靠，调整螺母的设置使得预压力可以调节到需要的大小，满足使用要求；并且该调整螺母对静导电杆进行挡止限位，防止静导电杆过度下移。
本发明还提供一种真空断路器的技术方案1：包括真空灭弧室及操动机构，真空灭弧室包括沿上下方向延伸的壳体，壳体两端对应设有静端盖和动端盖，动端盖活动穿装有动导电杆，操动机构的动力输出端与动导电杆传动连接，动导电杆上端设有动触头，所述壳体内沿上下方向弹性浮动装配有静导电杆，所述静导电杆下端设有静触头，壳体中设有向静导电杆施加迫使其向下运动以提供动静触头接触预压力的压力簧，所述静导电杆外套装有上端与静端盖密封固连、下端与静导电杆密封固连的静端波纹管。
在真空断路器的技术方案1的基础上加以改进得到技术方案2：所述压力簧为上端顶压在所述静端盖、下端顶压在所述静导电杆上的压簧。
在真空断路器的技术方案2的基础上加以改进得到技术方案3：所述压簧为套装在所述静导电杆上的圆柱弹簧。
在真空断路器的技术方案3的基础上加以改进得到技术方案4：所述静导电杆的外周上凸出设有与所述圆柱弹簧下端挡止配合的挡止环。
在真空断路器的技术方案4的基础上加以改进得到技术方案5：所述挡止环位于所述静端波纹管内部。
在真空断路器的技术方案5的基础上加以改进得到技术方案6：所述静导电杆具有穿出静端盖的导电穿出端。
在真空断路器的技术方案1至6中任意一项的基础上加以改进得到技术方案7：所述静端盖的外侧中心具有凹槽结构，所述静导电杆上螺纹装配有调整螺母，调整螺母与凹槽结构的槽底顶压配合。
附图说明
图1为本发明提供的真空灭弧室实施例1的结构示意图；
图2为本发明提供的真空灭弧室实施例2的结构示意图；
附图中：1-陶瓷外壳，2-静触头，3-静导电杆，4-动触头，5-动导电杆，6-静端波纹管，7-动端波纹管，8-压力簧，9-挡止环，10-调整螺母，11-静端盖，12-动端盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的真空灭弧室的具体实施例作进一步说明。
本发明提供真空灭弧室的实施例1：
如图1所示，真空灭弧室包括沿上下方向延伸的壳体，壳体为陶瓷外壳1，陶瓷外壳1上端设有静端盖11且下端设有动端盖12，静端盖11和动端盖12中心对应活动穿装有静导电杆3和动导电杆5，并且静导电杆3下端和动导电杆5上端对应设有静触头2和动触头4。动导电杆5外套装有上端与动导电杆5密封固连且下端与动端盖12密封固连的动端波纹管7。静导电杆3的外周上凸出设有挡止环9，挡止环9与静端盖11间设有套装在静导电杆3上的压力簧8，压力簧8具体为两端对应顶触在挡止环9和静端盖11上的压簧，该压簧为圆柱弹簧，在静导电杆3外套装有上端与静端盖11密封连接、下端与静导电杆3密封固连的静端波纹管6，其中挡止环9设在静端波纹管6内部。本实施例通过压力簧8为动静触头的接触提供预压力，保证了动静触头的可靠接触进而保证了断路器的通流能力；将压力簧8设置在静导电杆3上避免压力簧8消耗操动机构提供的操作功，提高了真空断路器的工作可靠性；静端波纹管6可减少动静触头的开闸反弹和合闸弹跳量，进一步提高真空灭弧室的机械可靠性，增加真空灭弧室的使用寿命。
而且，静导电杆3具有穿出静端盖11的导电穿出端，导电穿出端与真空断路器的接线端导通连接。
其中，静端盖11中心具有凹槽结构，在静导电杆3上螺纹装配有调整螺母10，该调整螺母10与凹槽结构的槽底顶压配合。压力簧8提供的预压力过大时操动机构需要提供相应较大的操作功，使得操动机构的可靠性降低，压力簧8提供的预压力过小时则无法保证动静触头可靠接触，通过调整螺母调节压力簧8对挡止环9的预压力，使预压力处于合适大小，以解决上述两个问题。
合闸时，操动机构控制动导电杆5向上运动，动触头4与静触头2接触使静触头2向上运动，在压力簧8向下的弹力作用下静触头2向下运动并与动触头4发生碰撞接触，多次碰撞接触后动触头4压紧静触头2，压力簧8对动静触头提供预压力以保证二者可靠接触以使线路稳定接通，其中静触头2与动触头4的碰撞接触即为合闸弹跳。本发明提供的真空灭弧室具有静端波纹管6，在合闸弹跳过程中静端波纹管6为动触头4与静触头2提供阻尼以减少碰撞接触时产生的弹跳量；并且由于压力簧8设置在静导电杆3上，不消耗操动机构提供的操作功，提高了操动机构的可靠性。
分闸时，操动机构控制动导电杆5向下运动，当两触头分开时，由于压力簧8的弹性，静触头2会发生分闸反弹的情况，待两触头完全分开则线路断开。本发明提供的真空灭弧室具有静端波纹管6，在分闸反弹过程中静端波纹管6为静触头2提供阻尼作用，减少分闸反弹的弹跳量，提高灭弧效果和真空灭弧室的机械寿命；并且压力簧8为静触头2的提供分闸压力，使两触头快速分开进一步提高真空灭弧室的灭弧能力。
本发明提供真空灭弧室的实施例2：
如图2所示，本实施例提供真空灭弧室与实施例1的主要区别在于，静端波纹管6下端密封固连在挡止环9上。将静端波纹管6密封固连在挡止环9上可节约真空灭弧室的内部空间，使真空灭弧室可进一步小型化以适应具有空间限制的工作场合。
本发明提供真空灭弧室的实施例3：
本实施例提供真空灭弧室与实施例1的主要区别在于，本实施例中采用纵向磁场触头。目前市面上主要有带有螺旋跑弧面的横向磁场触头和纵向磁场触头，其中纵向磁场触头具有较好的灭弧能力可提高本实施例提供真空灭弧室的灭弧能力。
本发明提供真空灭弧室的实施例4：
本实施例提供真空灭弧室与实施例1的主要区别在于，压力簧具体为多层碟形弹簧组合结构。碟形弹簧在压缩或恢复时较普通圆柱弹簧具有小变形、高承载能力的优点，适用于空间有限的真空灭弧室，且由于碟形弹簧变形更小，可使进一步减小分闸反弹和合闸弹跳的量，进而增加静端波纹管的机械寿命。
本发明提供真空灭弧室的实施例5：
本实施例提供真空灭弧室与实施例1的主要区别在于，静导电杆浮动安装在壳体内并不穿过静端盖，通过在静端盖设有的导向结构导通连接真空断路器的接线端。本实施例将静导电杆完全置入真空灭弧室，进一步提高真空灭弧室的密封程度，保证了真空灭弧室的真空度。
上述实施例中静导电杆的导电穿出端连接到真空断路器的接线端，也可将静导电杆通过导电件连接到真空断路器的接线端，静导电杆与导电件移动导通连接，本实施例增加了真空灭弧室对市面上多数断路器结构的兼容性，扩大了本发明提供真空灭弧室的应用范围。
上述实施例中压力簧为套装在静导电杆上的圆柱弹簧，在其他实施例中，压力簧也可为多个沿圆周均布在挡止环上且两端对应顶压在挡止环和静端盖上直径较小的圆柱弹簧。
本发明还提供真空断路器的实施例，该真空断路器包括真空灭弧室及操动机构，其中真空灭弧室为上述实施例中的真空灭弧室，操动机构的动力输出端与真空灭弧室内的动导电杆传动连接，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种真空灭弧室，包括沿上下方向延伸的壳体，壳体两端对应设有静端盖和动端盖，动端盖上活动穿装有动导电杆，动导电杆上端设有动触头，其特征在于：所述壳体内沿上下方向弹性浮动装配有静导电杆，所述静导电杆下端设有静触头，壳体中设有向静导电杆施加迫使其向下运动以提供动静触头接触预压力的压力簧，所述静导电杆外套装有上端与静端盖密封固连、下端与静导电杆密封固连的静端波纹管。
2.根据权利要求1所述的真空灭弧室，其特征在于：所述压力簧为上端顶压在所述静端盖、下端顶压在所述静导电杆上的压簧。
3.根据权利要求2所述的真空灭弧室，其特征在于：所述压簧为套装在所述静导电杆上的圆柱弹簧。
4.根据权利要求3所述的真空灭弧室，其特征在于：所述静导电杆的外周上凸出设有与所述圆柱弹簧下端挡止配合的挡止环。
5.根据权利要求4所述的真空灭弧室，其特征在于：所述挡止环位于所述静端波纹管内部。
6.根据权利要求5所述的真空灭弧室，其特征在于：所述静导电杆具有穿出静端盖的导电穿出端。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的真空灭弧室，其特征在于：所述静端盖的外侧中心具有凹槽结构，所述静导电杆上螺纹装配有调整螺母，调整螺母与凹槽结构的槽底顶压配合。
8.一种真空断路器，包括真空灭弧室及操动机构，真空灭弧室包括沿上下方向延伸的壳体，壳体两端对应设有静端盖和动端盖，动端盖活动穿装有动导电杆，操动机构的动力输出端与动导电杆传动连接，动导电杆上端设有动触头，其特征在于：所述壳体内沿上下方向弹性浮动装配有静导电杆，所述静导电杆下端设有静触头，壳体中设有向静导电杆施加迫使其向下运动以提供动静触头接触预压力的压力簧，所述静导电杆外套装有上端与静端盖密封固连、下端与静导电杆密封固连的静端波纹管。
9.根据权利要求8所述的真空断路器，其特征在于：所述压力簧为上端顶压在所述静端盖、下端顶压在所述静导电杆上的压簧。
10.根据权利要求9所述的真空断路器，其特征在于：所述压簧为套装在所述静导电杆上的圆柱弹簧。
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