CN110676112B - 一种固封极柱及断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固封极柱及断路器。固封极柱包括固封壳体，固封壳体内设有静端出线端子、真空灭弧室和动端出线端子，真空灭弧室具有静端触头和动端触头，动端触头用于与操动机构传动连接，静端触头为可沿分合闸方向活动的活动触头，静端触头配置有与静端出线端子导电连接的静端导电杆，静端导电杆连接有连接杆，静端出线端子上设有与连接杆配合的通孔，连接杆插入通孔内且远离静端导电杆的一端与通过所述通孔安装在静端出线端子上的限位块之间设有弹性缓冲件。动端触头撞击静端触头时，静端导电杆发生运动而挤压弹性缓冲件，弹性缓冲件发生形变而将一部分动能转化为弹性势能储存起来，从而在较大程度上缓冲灭弧室受到的冲击。
Description
技术领域
本发明涉及一种固封极柱及断路器。
背景技术
智能电网是电力行业发展的重要方向，伴随着智能电网的发展，传统交流电网已难以满足可再生能源发电和负荷随机波动性对电网快速反应的要求，研究兼具可靠性、安全性、稳定性以及经济性的直流输电网具有巨大的市场价值和经济价值。采用直流输配电网络不仅可将可再生能源与传统能源广域互联，充分提高可再生能源利用率，而且可降低线路损耗，增加传输容量与距离，同时解决系统同步运行的热稳定性问题。
直流断路器是用于保障直流输电网络平稳运行的核心设备，能够按照直流输电的运行方式及故障处理要求关合和开断直流负荷电流和故障电流。与交流断路器相比较，由于直流电流不像交流电流那样有过零点，所以直流断路器需要具备更强的灭弧能力，另外，由于直流回路的电感较大，需要直流断路器吸收的能量更大，同时，由于过电压比较高，直流断路器要求有更好的对外绝缘性能。
鉴于以上需求，交流断路器中广泛应用的具有绝缘强度高、环境适应性好以及免维护等优点的固封极柱是直流断路器很好的选择。
固封极柱是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封壳体中而形成的装置。一般地，固封极柱的固封壳体内的导电零件有静端出线端子、真空灭弧室和动端出线端子，真空灭弧室的上端与静端出线端子电连接，下端与动端出线端子电连接。真空灭弧室中沿上下方向设置有静端触头和动端触头，静端触头通过静端导电杆与静端出线端子导电连接，动端触头通过动端导电杆与动端出线端子导电连接。动端导电杆与操动机构传动连接，操动机构带动动端导电杆上下运动实现动、静端触头的接触和分离，从而实现断路器的分合闸。
现有的固封极柱中，由于灭弧室的一端为固定端，另一端为活动端，当动端导电杆受到向上的冲击力时撞击静端导电杆，从而对灭弧室造成较大冲击。这种冲击在交流断路器中，分合闸速度相对较小的情况下尚能接受。但是当直接应用于直流断路器时，由于要求有更强的灭弧能力，动、静端触头的分合闸速度有着更高的要求，操动机构的操作功将更大，将有可能会出现动、静端触头撞损的情况，因此，目前的固封极柱无法满足直流断路器的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可满足直流断路器冲击要求的固封极柱；本发明的目的还在于提供一种使用该固封极柱的断路器。
为实现上述目的，本发明的固封极柱包括固封壳体，固封壳体内设有静端出线端子、真空灭弧室和动端出线端子，所述真空灭弧室具有静端触头和动端触头，动端触头用于与操动机构传动连接，所述静端触头为可沿分合闸方向活动的活动触头，静端触头配置有与静端出线端子导电连接的静端导电杆，静端导电杆连接有连接杆，静端出线端子上设有与连接杆配合的通孔，连接杆插入通孔内且远离静端导电杆的一端与通过所述通孔安装在静端出线端子上的限位块之间设有弹性缓冲件。当动端触头撞击静端触头时，与静端触头相连的静端导电杆发生运动而挤压弹性缓冲件，弹性缓冲件发生形变而将一部分动能转化为弹性势能储存起来，从而在较大程度上缓冲灭弧室受到的冲击，满足直流断路器冲击要求。
所述静端导电杆通过软连接与静端出线端子导电连接。断路器分合闸时静端导电杆沿分合闸方向活动，软连接保证静端导电杆与静端出线端子之间良好的导电性。
所述限位块与静端出线端子螺纹连接。通过螺纹连接使限位块与静端出线端子之间密封配合，避免浇注壳体时环氧树脂进入通孔中。
所述弹性缓冲件为碟簧。
在上述固封极柱的任意一种方案的基础上，所述真空灭弧室与静端出线端子的相应端之间设有支撑端子，支撑端子上设有用于安装紧固件的紧固件安装孔，紧固件穿过紧固件安装孔将静端出线端子与真空灭弧室连接，真空灭弧室的壳体以及静端出线端子分别与支撑端子的对应端密封配合。避免浇注壳体时环氧树脂进入真空灭弧室及通孔内。
本发明的断路器包括固封极柱和操动机构，固封极柱包括固封壳体，固封壳体内设有静端出线端子、真空灭弧室和动端出线端子，所述真空灭弧室具有静端触头和动端触头，动端触头与操动机构传动连接，所述静端触头为可沿分合闸方向活动的活动触头，静端触头配置有与静端出线端子导电连接的静端导电杆，静端导电杆连接有连接杆，静端出线端子上设有与连接杆配合的通孔，连接杆插入通孔内且远离静端导电杆的一端与通过所述通孔安装在静端出线端子上的限位块之间设有弹性缓冲件。当动端触头撞击静端触头时，与静端触头相连的静端导电杆发生运动而挤压弹性缓冲件，弹性缓冲件发生形变而将一部分动能转化为弹性势能储存起来，从而在较大程度上缓冲灭弧室受到的冲击，满足直流断路器冲击要求。
所述静端导电杆通过软连接与静端出线端子导电连接。断路器分合闸时静端导电杆沿分合闸方向活动，软连接保证静端导电杆与静端出线端子之间良好的导电性。
所述限位块与静端出线端子螺纹连接。通过螺纹连接使限位块与静端出线端子之间密封配合，避免浇注壳体时环氧树脂进入通孔中。
所述弹性缓冲件为碟簧。
在上述断路器的任意一种方案的基础上，所述真空灭弧室与静端出线端子的相应端之间设有支撑端子，支撑端子上设有用于安装紧固件的紧固件安装孔，紧固件穿过紧固件安装孔将静端出线端子与真空灭弧室连接，真空灭弧室的壳体以及静端出线端子分别与支撑端子的对应端密封配合。避免浇注壳体时环氧树脂进入真空灭弧室及通孔内。
附图说明
图1为本发明的断路器的具体实施例的部分结构示意图；
图2为静端出线端子的结构示意图；
图3为连接杆的结构示意图；
图4为支撑端子的结构示意图；
图5为限位块的结构示意图；
图中：1-固封极柱；2-固封壳体；3-真空灭弧室；4-静端出线端子；5-动端出线端子；6-静端导电杆；7-动端导电杆；8-连接杆；9-碟簧；10-限位块；11-软连接；12-支撑端子。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的断路器的具体实施例，如图1至图5所示，包括固封极柱1和操动机构（图中未显示），固封极柱包括由环氧树脂浇注而成的固封壳体2，固封壳体内设有真空灭弧室3、静端出线端子4和动端出线端子5。真空灭弧室具有动端触头和静端触头，动端触头配置有与动端出线端子5导电连接的动端导电杆7，动端导电杆与操动机构传动连接。静端触头为可沿分合闸方向活动的活动触头。静端触头配置有与静端出线端子4导电连接的静端导电杆6，静端导电杆通过软连接11与静端出线端子导电连接。静端导电杆6连接有连接杆8，通过连接杆将软连接11固定于静端导电杆6上，静端出线端子4上设有与连接杆8配合的通孔，连接杆8插入通孔内。静端出线端子4上安装有限位块10，通孔内壁上设有内螺纹，限位块上设有外螺纹，限位块与通孔内壁螺纹配合实现密封。连接杆8的远离静端导电杆的一端与限位块10之间设有碟簧9。真空灭弧室3与静端出线端子4的相应端之间设有支撑端子12，支撑端子12上设有用于安装紧固件的紧固件安装孔，紧固件穿过紧固件安装孔将静端出线端子与真空灭弧室连接，真空灭弧室3的壳体以及静端出线端子4分别与支撑端子12的对应端密封配合。
固封极柱的动端触头、动端导电杆的结构以及与操动机构的传动连接与现有技术相同，此处不再多作说明。
真空灭弧室的静端触头与动端触头均为活动触头，当断路器合闸时，动端导电杆在操动机构的作用下带动动端触头向静端触头所在方向活动，动端触头撞击静端触头，与静端触头相连的静端导电杆发生运动而挤压碟簧，碟簧发生形变而将一部分动能转化为弹性势能储存起来；当断路器分闸时，动端导电杆反向活动，静端导电杆在碟簧的作用下活动而回到初始位置。
本发明的断路器将真空灭弧室的两端均设为活动端，静端触头与动端触头均为活动触头，并通过碟簧对静端触头受到的冲击力进行缓冲，从而在较大程度上缓冲了直流断路器对灭弧室造成的冲击，满足直流断路器冲击要求。
上述实施例中，静端导电杆通过软连接与静端出线端子导电连接。在其他实施例中，也可以不设软连接，通过连接杆进行导电通流。
上述实施例中，限位块与静端出线端子螺纹连接从而实现密封配合。当然，还可以采用焊接。
上述实施例中，采用碟簧作为弹性缓冲件对静端触头受到的冲击力进行缓冲。当然，也可以采用普通螺旋弹簧或者橡胶等其他弹性件。
本发明还提供了一种固封极柱的实施例，其具体结构与上述断路器的各实施例中固封极柱的结构相同，此处不再赘述。
Claims (4)
1.一种固封极柱，包括固封壳体，固封壳体内设有静端出线端子、真空灭弧室和动端出线端子，所述真空灭弧室具有静端触头和动端触头，动端触头用于与操动机构传动连接，其特征是，所述静端触头为可沿分合闸方向活动的活动触头，静端触头配置有与静端出线端子导电连接的静端导电杆，静端导电杆连接有连接杆，静端导电杆与连接杆的连接处位于真空灭弧室外部，静端出线端子上设有与连接杆配合的通孔，连接杆插入通孔内且远离静端导电杆的一端与通过所述通孔安装在静端出线端子上的限位块之间设有弹性缓冲件，所述限位块与静端出线端子螺纹连接，所述连接杆存在台阶面，与静端出线端子在远离限位块的方向档止配合；
所述静端导电杆通过软连接与静端出线端子导电连接；
所述真空灭弧室与静端出线端子的相应端之间设有支撑端子，支撑端子上设有用于安装紧固件的紧固件安装孔，紧固件穿过紧固件安装孔将静端出线端子与真空灭弧室连接，真空灭弧室的壳体以及静端出线端子分别与支撑端子的对应端密封配合；
所述支撑端子上设有容纳所述软连接并供静端导电杆穿入的通孔。
2.根据权利要求1所述的固封极柱，其特征是，所述弹性缓冲件为碟簧。
3.一种断路器，包括固封极柱和操动机构，固封极柱包括固封壳体，固封壳体内设有静端出线端子、真空灭弧室和动端出线端子，所述真空灭弧室具有静端触头和动端触头，动端触头与操动机构传动连接，其特征是，所述静端触头为可沿分合闸方向活动的活动触头，静端触头配置有与静端出线端子导电连接的静端导电杆，静端导电杆连接有连接杆，静端导电杆与连接杆的连接处位于真空灭弧室外部，静端出线端子上设有与连接杆配合的通孔，连接杆插入通孔内且远离静端导电杆的一端与通过所述通孔安装在静端出线端子上的限位块之间设有弹性缓冲件，所述限位块与静端出线端子螺纹连接，所述连接杆存在台阶面，与静端出线端子在远离限位块的方向档止配合；
所述静端导电杆通过软连接与静端出线端子导电连接；
所述真空灭弧室与静端出线端子的相应端之间设有支撑端子，支撑端子上设有用于安装紧固件的紧固件安装孔，紧固件穿过紧固件安装孔将静端出线端子与真空灭弧室连接，真空灭弧室的壳体以及静端出线端子分别与支撑端子的对应端密封配合；
所述支撑端子上设有容纳所述软连接并供静端导电杆穿入的通孔。
4.根据权利要求3所述的断路器，其特征是，所述弹性缓冲件为碟簧。
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