CN110739177A - 一种一体化隔离真空断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化隔离真空断路器，包括真空灭弧室组件、分闸弹簧组件、滑动触指组件和导电杆组件；所述真空灭弧室组件包括屏蔽电极、屏蔽环、瓷套、硅胶包封、动端屏蔽电极、静触头和动触头；所述分闸弹簧组件包括依次套设在动触头一端的分闸弹簧、轴套以及第一挡圈；所述滑动触指组件包括导向环、缓冲垫、滑环、超程弹簧、拨环、拐臂连接件、挡卡、第二挡圈、触指弹簧和滑动触指；所述导电杆组件包括导向套和导电杆。本发明具有结构简单，可靠性高，体积小，造价低，安全可靠，绿色环保的优点。

Description

一种一体化隔离真空断路器

技术领域

本发明涉及输配电设备中的断路器技术领域，具体涉及一种一体化隔离真空断路器。

背景技术

在输配电设备中，断路器（也称作负荷开关）的功能是保护用电设备的安全，隔离开关是保护人身的安全。以往它们是两个独立的设备，为保证运行安全，还必须在两者之间增加连锁装置。为简化结构，简化操作，将隔离开关与断路器(或负荷开关)一体化设计，诞生了隔离断路器(或隔离负荷开关)。

目前在中压配电网中，特别是在户外配电网中，隔离断路器已被大量采用。在我国，典型的产品有带外置隔离开关的ZW32型柱上真空断路器和带内置隔离开关的ZW28型柱上真空负荷开关等。上述产品的隔离开关都是转动式结构，占用空间大，且断路器和隔离开关分别要用两个操动机构两根主轴驱动，两个操动机构之间必须有联锁机构，所以结构颇为复杂。

近期新开发的隔离断路器也有是用一个操动机构一根主轴驱动的，机械结构相对简单了。但是，包括上述ZW32和ZW28型等产品，都是以环氧树脂为基本绝缘支撑，不但造价高，而环氧树脂在制造中和退出使用后对环境的污染也是不可低估的。特别是ZW28型等产品，其内置隔离断口间还要用六氟化硫作气体为主绝缘，对环境极不友好，并且环氧树脂支撑难免有“假断口”之嫌，可能会影响隔离性能的安全可靠性。

发明内容

本发明为解决现有技术的不足，提供了一种结构简单、可靠性高、体积小、造价低的一体化隔离真空断路器。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种一体化隔离真空断路器，包括设置有静触头和动触头的真空灭弧室组件、分闸弹簧组件、滑动触指组件和导电杆组件。

所述分闸弹簧组件包括依次套设在动触头一端的分闸弹簧、轴套以及第一挡圈，第一挡圈固定在动触头的一端并用于限制轴套的位置。

所述滑动触指组件包括滑环，所述滑环的两端均设置有滑动触指，两滑动触指之间的滑环外壁上设置有超程弹簧；所述超程弹簧的一端与滑环外壁固定，其另一端设置有可在滑环上滑动的拨环；拨环背离超程弹簧的一侧还设置有第二挡圈，第二挡圈与滑环的外壁固定；滑环为管状结构，其内壁上设置有内凸缘。

导电杆组件插入滑环的内部，滑动触指组件可以在导电杆组件的端部沿着导电杆组件的长度方向滑动。

进一步的，所述导电杆组件包括导电杆和设置在导电杆一端的导向套；所述导电杆设置在动触头远离静触头的一侧，其与动触头共轴线。

进一步的，所述滑动触指的外侧绕设有触指弹簧。

进一步的，所述轴套的中部设置有用于动触头穿过的通孔，轴套的外侧面上设置有外径大于分闸弹簧外径的挡环，分闸弹簧的一端套设在轴套的外侧并与挡环接触。

进一步的，所述滑环外壁上设置用于固定超程弹簧的外凸缘，超程弹簧远离拨环的一端与外凸缘接触。

进一步的，滑环远离插入导电杆组件的一端在其内壁上设置有导向环，导向环的内径与动触头的端部相适应。

进一步的，所述分闸弹簧与真空灭弧室组件之间设置有垫圈。

进一步的，所述内凸缘的两端面上均设置有缓冲垫。

进一步的，所述拨环的两端均设置有拐臂连接件。

进一步的，所述拨环上固定有绝缘套。

有益效果在于：本发明提供的一体化隔离真空断路器，只用一个操动机构一根主轴通过驱动拐臂连接件操动，不但结构简单，可靠性高，体积小，造价低，而且户外产品的绝缘支撑可采用绝缘性能可自恢复的瓷质绝缘，户内产品能把有机绝缘支撑的用量降低到最低限度，可采用常压干燥空气或非六氟化硫的环保绝缘气体作为沿面和隔离断口的主绝缘，无“假断口”现象，更加安全可靠、绿色环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的结构图；

图2是实施例1中灭弧室组件的结构图；

图3是实施例1中分闸弹簧组件的结构图；

图4是实施例1中动触头组件的结构图；

图5是实施例1中拨环的结构图；

图6是实施例1中导电杆组件的结构图；

图7是实施例1合闸状态的示意图；

图8是实施例1分闸状态的示意图；

图9是实施例1中轴套的结构图

图10是实施例1用于柱上开关时的示意图；

图11是实施例1用于环网柜时的示意图；

图12是实施例2在合闸状态的结构图；

图13是实施例2在分闸状态的结构图。

附图标记说明如下：

图中：1、真空灭弧室组件；2、分闸弹簧组件；3、滑动触指组件；4、导电杆组件；5、屏蔽电极；6、静触头；7、屏蔽环；8、瓷套；9、硅胶包封；10、动触头；11、动端屏蔽电极；12、垫圈；13、分闸弹簧；14、轴套；141、通孔；142、挡环；15、第一挡圈；16、导向环；17、缓冲垫；18、滑环；181、内凸缘；182、外凸缘；19、超程弹簧；20、拨环；21、拐臂连接件；22、挡卡；23、第二挡圈；24、触指弹簧；25、滑动触指；26、导向套；27、导电杆；28、拐臂；29、主轴；30、绝缘套。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1

参见图1-图11所示，本发明提供了一种一体化隔离真空断路器，包括真空灭弧室组件1、分闸弹簧组件2、滑动触指组件3和导电杆组件4。

所述真空灭弧室组件1包括屏蔽电极5、屏蔽环7、瓷套8、硅胶包封9、动端屏蔽电极11、静触头6和动触头10；所述瓷套8设置在静触头6和动触头10的外围，其一端通过屏蔽电极5与静触头6连接，其另一端通过动端屏蔽电极11与动触头10连接；所述屏蔽环7与瓷套8的内壁固定，硅胶包封9包覆在屏蔽电极5、瓷套8和动端屏蔽电极11的外侧。本发明中的真空灭弧室组件1也可以为其他现有的灭弧室结构或产品，其中静触头6和动触头10亦是灭弧室中的常见零部件。

所述分闸弹簧组件2包括依次套设在动触头10一端的分闸弹簧13、轴套14以及第一挡圈15，第一挡圈15固定在动触头10的一端用于限制轴套14的位置。

所述滑动触指组件3包括滑环18，所述滑环18的两端均设置有滑动触指25，滑动触指25的外侧绕设触指弹簧24；滑环18为管状结构，滑环18左端的内壁和外壁上分别设置有内凸缘181和外凸缘182；两滑动触指25之间的滑环18外壁上设置有超程弹簧19，超程弹簧19的一端与外凸缘182的端面固定，超程弹簧19的右侧设置拨环20，拨环20可以在滑环18上滑动压缩超程弹簧19；拨环20的两端均设置有拐臂连接件21，拨环20的右侧设置有用于限制超程弹簧19的第二挡圈23，第二挡圈23与滑环18的外壁固定；滑环18左端的内壁上设置有导向环16，导向环16的内径与动触头10的端部相适应。所述拨环20的结构参见图5所示，拨环20的外壁上设置有用于安装拐臂连接件21的圆柱形安装块。其中，拐臂连接件21的一端与柱上开关或者环网柜内的拐臂28连接，拐臂28安装在柱上开关或者环网柜的主轴29上，主轴29驱动拐臂28转动从而带动拨环20在滑环18上运动。

所述导电杆组件4包括导电杆27和设置在导电杆27一端的导向套26；所述导电杆27设置在动触头10远离静触头6的一侧，其与动触头10共轴线；导电杆组件4插入滑环18的内部，滑动触指组件3可以在导电杆组件4的端部沿着导电杆组件4的长度方向滑动。

本发明中，所述轴套14的中部设置有用于动触头10穿过的通孔141，轴套14的外侧面上设置有外径大于分闸弹簧13外径的挡环142，分闸弹簧13的一端套设在轴套14的外侧并与挡环142接触。

为了减少分闸弹簧13与真空灭弧室组件1之间的磨损，本发明中分闸弹簧13与真空灭弧室组件1之间设置有垫圈12。为了避免滑环18与动触头10或导电杆27接触时发生硬碰撞，保证装置的稳定性，内凸缘181的两端面上均设置有缓冲垫17。

在具体实施时，所述滑动触指25的结构可为梅花触指、表带触指、椭圆触指弹簧或铬铜自力触指等形式，拐臂连接件21可以通过安装在拨环20两端的挡卡22固定。

附图10所示的是本发明在柱上开关上的应用，附图11所示的是本发明在环网柜上的应用。

实施例1的合闸过程：参见图1所示，拐臂连接件21驱动滑动触指组件3沿着导电杆27向左运动，滑动触指组件3左端的滑动触指25和真空灭弧室组件1上的动触头10接触，触指弹簧24实现动触头10和滑动触指25的可靠接触。隔离开关即实现可靠合闸，滑动触指组件3继续向左驱动动触头10，通过轴套14压缩分闸弹簧13，动触头10和静触头6在真空灭弧室组件1内实现灭弧后接触，拐臂连接件21通过滑环18压缩超程弹簧19，超程弹簧19压缩使动触头10和静触头6实现可靠接触。至此，隔离断路器实现合闸，且分闸弹簧13实现储能，为分闸做准备，合闸状态参见图7。

实施例1的分闸过程：参见图1所示，主轴29和拐臂28驱动拐臂连接件21带动滑动触指组件3在导电杆装配4上向右滑动，分闸弹簧13释放弹簧能量驱动动触头10和静触头6分离，且保证在动触头10和静触头6分离到位时左端的滑动触指25和动触头10可靠接触。滑动触指组件3继续向右滑动，左端的滑动触指25和动触头10分离，分闸弹簧13顶轴套14保证动触头10分离到位。滑动触指组件3到位后左端的滑动触指25和动触头10保持安全距离，分闸完成后的状态参见图8。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中用绝缘套30取代实施例1中的拐臂连接件21，操动机构操动绝缘套30沿着导电杆27做直线运动，驱动形式由拐臂28的旋转运动变为绝缘套30的直线运动；绝缘套30为中空管状结构，其套设在导电杆27的外侧，一端与拨环20固定。

实施例2的合闸过程：由操动机构推动绝缘套30直线运动，进而绝缘套30推动滑动触指组件3沿着导电杆27向左运动，滑动触指组件3左端的滑动触指25和真空灭弧室组件1上的动触头10接触，触指弹簧24实现动触头10和滑动触指25的可靠接触。隔离开关即实现可靠合闸，滑动触指组件3继续向左驱动动触头10，通过轴套14压缩分闸弹簧13，动触头10和静触头6在真空灭弧室组件1内实现灭弧后接触，拐臂连接件21通过滑环18压缩超程弹簧19，超程弹簧19压缩使动触头10和静触头6实现可靠接触。至此，隔离断路器实现合闸，且分闸弹簧13实现储能，为分闸做准备，合闸状态参见图12。

实施例2的分闸过程：操动机构驱动绝缘套30从而带推动滑动触指组件3在导电杆装配4上向右滑动，分闸弹簧13释放弹簧能量驱动动触头10和静触头6分离，且保证在动触头10和静触头6分离到位时左端的滑动触指25和动触头10可靠接触。滑动触指组件3继续向右滑动，左端的滑动触指25和动触头10分离，分闸弹簧13顶轴套14保证动触头10分离到位。滑动触指组件3到位后左端的滑动触指25和动触头10保持安全距离，分闸完成后的状态参见图13。

本发明提供的一体化隔离真空断路器，只用一根主轴29通过驱动拐臂连接件21或者绝缘套30操动真空断路器分合闸，不但结构简单，可靠性高，体积小，造价低，而且户外产品的绝缘支撑可采用绝缘性能可自恢复的瓷质绝缘，户内产品能把有机绝缘支撑的用量降低到最低限度，可采用常压干燥空气或非六氟化硫的环保绝缘气体作为沿面和隔离断口的主绝缘，无“假断口”现象，更加安全可靠、绿色环保。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种一体化隔离真空断路器，包括设置有静触头（6）和动触头（10）的真空灭弧室组件（1），其特征在于:还包括分闸弹簧组件（2）、滑动触指组件（3）和导电杆组件（4）；

所述分闸弹簧组件（2）包括依次套设在动触头（10）一端的分闸弹簧（13）、轴套（14）以及第一挡圈（15），第一挡圈（15）固定在动触头（10）的一端并用于限制轴套（14）的位置；

所述滑动触指组件（3）包括滑环（18），所述滑环（18）的两端均设置有滑动触指（25），两滑动触指（25）之间的滑环（18）外壁上设置有超程弹簧（19）；所述超程弹簧（19）的一端与滑环（18）外壁固定，其另一端设置有可在滑环（18）上滑动的拨环（20）；拨环（20）背离超程弹簧（19）的一侧还设置有第二挡圈（23），第二挡圈（23）与滑环（18）的外壁固定；滑环（18）为管状结构，其内壁上设置有内凸缘（181）；

导电杆组件（4）插入滑环（18）的内部，滑动触指组件（3）可以在导电杆组件（4）的端部沿着导电杆组件（4）的长度方向滑动。

2.根据权利要求1所述的一体化隔离真空断路器，其特征在于：所述导电杆组件（4）包括导电杆（27）和设置在导电杆（27）一端的导向套（26）；所述导电杆（27）设置在动触头（10）远离静触头（6）的一侧，其与动触头（10）共轴线。

3.根据权利要求3所述的一体化隔离真空断路器，其特征在于：所述滑动触指（25）的外侧绕设有触指弹簧（24）。

4.根据权利要求1所述的一体化隔离真空断路器，其特征在于：所述轴套（14）的中部设置有用于动触头（10）穿过的通孔（141），轴套（14）的外侧面上设置有外径大于分闸弹簧（13）外径的挡环（142），分闸弹簧（13）的一端套设在轴套（14）的外侧并与挡环（142）接触。

5.根据权利要求1所述的一体化隔离真空断路器，其特征在于：所述滑环（18）外壁上设置用于固定超程弹簧（19）的外凸缘（182），超程弹簧（19）远离拨环（20）的一端与外凸缘（182）接触。

6.根据权利要求1所述的一体化隔离真空断路器，其特征在于：滑环（18）远离插入导电杆组件（4）的一端在其内壁上设置有导向环（16），导向环（16）的内径与动触头（10）的端部相适应。

7.根据权利要求1所述的一体化隔离真空断路器，其特征在于：所述分闸弹簧（13）与真空灭弧室组件（1）之间设置有垫圈（12）。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一体化隔离真空断路器，其特征在于：所述内凸缘（181）的两端面上均设置有缓冲垫（17）。

9.根据权利要求8所述的一体化隔离真空断路器，其特征在于：所述拨环（20）的两端均设置有拐臂连接件（21）。

10.根据权利要求8所述的一体化隔离真空断路器，其特征在于：所述拨环（20）上固定有绝缘套（30）。

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