CN111816499A - 高压真空断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压真空断路器，包括箱体支架和设于该箱体支架上的触头系统、灭弧系统和操作机构，灭弧系统包括真空灭弧室，触头系统包括设于真空灭弧室内的静触头和动触头，操作机构包括绝缘拉杆，绝缘拉杆与动触头固定连接；绝缘拉杆靠近动触头外部的一端固定套设有与动触头电连接的导电柱，导电柱的外周套设有动端铜出线连接件，动端铜出线的内端固定于动端铜出线连接件上，动端铜出线连接件的内壁设有环形的安装槽，具有弹性的环形的滑动触指固定安装于该安装槽内，滑动触指部分伸出动端铜出线连接件的内壁的表面，导电柱的外侧面与滑动触指伸出动端铜出线连接件的内壁的部分弹性且滑动接触。本发明不仅连接稳定可靠，导电性能良好，而且安装方便，绝缘性能好。

Description

高压真空断路器

技术领域

本发明涉及一种断路器，尤其涉及一种高压真空断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件(包括短路条件)下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。

但现有的高压真空断路器，灭弧室动端和动端出线柱之间一般通过软连接进行连接，这种连接方式在动触头经过一定次数的往返运动之后，中间软连接的部分铜片易发生断裂，导致一次回路载流量减少，如有碎铜片掉落在固封极柱墙内，易造成相对地放电。另外，现有的绝缘支架还存在安装不方便，外绝缘距离短，以及现有机箱框架分闸簧结构调节不便，更换困难等缺点。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种高压真空断路器，不仅连接稳定可靠，导电性能良好，而且安装方便，绝缘性能好。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高压真空断路器，包括箱体支架和设于该箱体支架上的触头系统、灭弧系统和操作机构，所述灭弧系统包括真空灭弧室，所述触头系统包括设于所述真空灭弧室内的静触头和动触头，所述操作机构能够驱动所述动触头往返运动以与所述静触头实现开闭；所述静触头的外端电连接静端铜出线，动触头的外端电连接动端铜出线，所述操作机构包括绝缘拉杆，该绝缘拉杆与所述动触头固定连接；所述绝缘拉杆靠近所述动触头的一端外固定套设有与所述动触头电连接的导电柱，该导电柱的外周套设有动端铜出线连接件，所述动端铜出线的内端固定于该动端铜出线连接件上，该动端铜出线连接件的内壁设有环形的安装槽，具有弹性的环形的滑动触指固定安装于该安装槽内，所述滑动触指部分伸出所述动端铜出线连接件的内壁的表面，所述导电柱的外侧面与所述滑动触指伸出所述动端铜出线连接件的内壁的部分弹性且滑动接触；所述真空灭弧室外周及所述静端铜出线和动端铜出线的一端通过模组浇筑一层环氧树脂并冷却凝固后形成一体的固封极柱结构。

作为本发明的进一步改进，所述滑动触指为金属丝以螺旋形环绕若干周后再收尾连接为一体后形成的环状结构。

作为本发明的进一步改进，所述操作机构还包括大拐臂、分闸簧、分闸操作组件和合闸操作组件，所述大拐臂的中心转动固定在箱体支架上，所述绝缘拉杆的一端与所述动触头固定连接，另一端与所述大拐臂的一端连接，所述分闸簧一端固定在所述箱体支架上，另一端固定在所述大拐臂的另一端的中部，操作所述分闸操作组件和合闸操作组件能够通过所述大拐臂带动所述绝缘拉杆往返运动以驱动所述动触头与所述静触头开闭。

作为本发明的进一步改进，所述分闸簧的另一端固定在挂块上，所述箱体支架的底面上固定设有定位板，该定位板上活动安装有下传动销，该下传动销沿垂直所述分闸簧的方向设置，且其上设有横穿其轴线方向的通孔；另设有若干调整垫片和长螺栓，该长螺栓的螺杆一端依次穿过所述下传动销的通孔和若干调整垫片中心孔后通过螺纹与所述挂块固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述分闸簧的上端固定在挂板上，所述大拐臂的另一端上活动设有与所述分闸簧垂直的上传动销所述挂板固定在所述上传动销上。

作为本发明的进一步改进，所述挂块的上端设有螺旋形的定位槽，所述分闸簧的下端卡置于该挂块的定位槽内。

作为本发明的进一步改进，所述定位板为L型，固定在所述箱体支架的底面与两个侧面的交汇处。

作为本发明的进一步改进，所述下传动销的两端转动固定在所述定位板和所述箱体支架的一个侧面上。

作为本发明的进一步改进，所述长螺栓和下传动销之间还套设有锁止板，该锁止板的另一端弯折后通过第二螺栓固定在所述箱体支架的侧面上，所述第二螺栓与所述锁止板的另一端之间设有第二弹垫和第二平垫；所述锁止板的一端和所述下传动销之间设有第一弹垫和第一平垫。

作为本发明的进一步改进，所述操作机构还包括一端与所述大拐臂连接的主连板、主拐臂和凸轮，所述主连板的另一端与所述主拐臂转动连接；所述分闸操作组件包括分闸拐臂、分闸连板和分闸保持挚子，所述分闸拐臂通过分闸连板与所述分闸保持挚子连接；所述合闸操作组件包括合闸拐臂、合闸连板、合闸保持挚子，所述合闸拐臂通过合闸连板与所述合闸保持挚子连接。

本发明的有益效果是：

本发明首先通过在真空灭弧室外周和静端铜出线和动端铜出线的一端通过模组浇筑一层环氧树脂并冷却凝固后形成一体的固封极柱结构，将静触头、动触头、动端铜出线连接件固封其内，不仅可以很好的保护内部组件，而且提高了绝缘性能。同时通过动端铜出线连接件和滑动触指的配合实现导电柱和动端铜出线的动态连接，避免了传统的软连接结构，不仅连接稳定可靠，大大提高产品使用寿命，而且安装方便，从而解决了现有技术存在的一系列问题。

其次，本发明通过在分闸簧的下端设置挂块和若干调整垫片，并在断路器机箱上设置定位板来安装下定位销，通过一长螺栓将分闸簧下端固定连接的挂块和调整垫片固定在下传动销上，即可方便调整分闸簧的拉伸量，来调节弹簧力值，从而调节动作速度；又能通过定位销将分闸簧运动过程中的轴向扭力释放，使分闸簧保持直线性，减少弹性损耗，增加机械寿命。

附图说明

图1为本发明合闸状态示意图；

图2为本发明原分闸状态示意图；

图3为本发明已储能状态示意图；

图4为本发明局部结构示意图；

图5为图4中的A部放大结构示意图；

图6为本发明分闸簧安装组件结构示意图；

图7为图6的另一视角结构示意图。

结合附图，作以下说明：

100——箱体支架； 1——真空灭弧室；

2——静触头； 3——动触头；

4——导电柱； 5——静端铜出线；

6——动端铜出线； 7——绝缘拉杆；

8——动端铜出线连接件； 81——安装槽；

9——滑动触指； 10——大拐臂；

11——分闸簧； 12——锁止板；

13——挂板； 14——挂块；

15——定位板； 16——下传动销；

17——调整垫片； 18——长螺栓；

19——第二螺栓； 20——第二弹垫；

21——第二平垫； 22——第一弹垫；

23——第一平垫； 24——主连板；

25——主拐臂； 26——凸轮；

31——分闸拐臂； 32——分闸连板；

33——分闸保持挚子； 41——合闸拐臂；

42——合闸连板； 43——合闸保持挚子；

101——上传动销。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

参阅图1-7，为本发明所述的一种高压真空断路器，包括箱体支架100和设于该箱体支架上的触头系统、灭弧系统和操作机构。

灭弧系统包括真空灭弧室1和设于其内的灭弧结构，触头系统包括设于真空灭弧室1内的静触头2和动触头3，静触头2的外端电连接静端铜出线5，动触头3的外端电连接动端铜出线6。

操作机构包括绝缘拉杆7、大拐臂10、分闸簧11、分闸操作组件和合闸操作组件，分闸操作组件和合闸操作组件分别通过大拐臂10和分闸簧11带动绝缘拉杆7沿其轴向方向往返运动，由于绝缘拉杆7和动触头3固定连接，从而实现操作机构驱动动触头3往返运动以与静触头2实现开闭。

其中，导电柱4外套设动端铜出线连接件8，该动端铜出线连接件8的内壁设有环形的安装槽81，具有弹性的环形的滑动触指9固定安装于该安装槽81内，滑动触指9的部分伸出所述动端铜出线连接件8的内壁的表面，所述导电柱的外侧面与所述滑动触指9伸出动端铜出线连接件8的内壁的部分弹性且滑动接触。即导电柱4滑动置于动端铜出线连接件8内，滑动触指9安装在动端铜出线连接件8的内壁上，并和滑动触指9始终保持弹性接触，即导电柱4在绝缘拉杆7的带动下左右往返运动时始终通过滑动触指9和动端铜出线连接件8保持接触，而动端铜出线连接件8和动端铜出线6连接，从而实现动触头3的电力输送。其中，滑动触指9可以为金属丝以螺旋形环绕若干周后再收尾连接为一体后形成的环状结构。本发明通过导电柱4、动端铜出线连接件8和滑动触指9的配合实现动触头3的外端和动端铜出线6的动态连接，避免了传统的软连接结构，不仅连接稳定可靠，导电性能良好，大大提高产品使用寿命，而且安装方便。

另外，本发明还将真空灭弧室1外周和静端铜出线5和动端铜出线6的一端通过模组浇筑一层环氧树脂并冷却凝固后形成一体的固封极柱结构，不仅可以很好的保护内部组件，而且固封极柱结构使得静端铜出线5和动端铜出线6之间的绝缘距离增大，提高了其绝缘性能。

所述操作机构还包括大拐臂10、分闸簧11、分闸操作组件和合闸操作组件，大拐臂10的中心转动固定在箱体支架100上，绝缘拉杆7的一端与动触头3固定连接，另一端连接到波纹管动密封上，波纹管动密封的另一端安装M12的螺杆，通过传动销连接到大拐臂上，分闸簧11一端固定在箱体支架100上，另一端固定在大拐臂10的另一端的中部，操作分闸操作组件和合闸操作组件能够通过大拐臂10带动绝缘拉杆7往返运动以驱动动触头3与静触头2开闭。

其中，分闸簧的可调节结构具体为：分闸簧的另一端固定在挂块14上，箱体支架100的底面上固定设有定位板15，该定位板上活动安装有下传动销16，该下传动销沿垂直分闸簧的方向设置，且其上设有横穿其轴线方向的通孔；另设有若干调整垫片17和长螺栓18，该长螺栓18的螺杆一端依次穿过下传动销16的通孔和若干调整垫片17中心孔后通过螺纹与挂块14固定连接。

更具体的，所述分闸簧的上端固定在挂板13上，大拐臂10的另一端上活动设有与分闸簧垂直的上传动销101，挂板固定在上传动销上。分闸簧上端先固定在挂板13上，挂板13再固定在上传动销101上，上传动销101转动固定在大拐臂10的一端上，这样分闸簧在运动时，通过挂板13带动上传动销10转动。

所述挂块14的上端设有螺旋形的定位槽，所述分闸簧的下端卡置于该挂块的定位槽内。即分闸簧的下端部分卡在定位槽内，以实现分闸簧和挂块的固定。

所述定位板为L型，固定在所述箱体支架100的底面与两个侧面的交汇处。即L型的定位板的底部固定在断路器机箱的底板上，而两端分别固定在断路器机箱相邻的两个侧面。或者所述定位板为U型，直接固定在断路器机箱的底板上。

所述下传动销16的两端转动固定在所述定位板和所述箱体支架100的一个侧面上。所述长螺栓18的六角头侧边靠接有锁止板12，该锁止板的另一端弯折后通过第二螺栓19固定在所述箱体支架100的侧面上，所述第二螺栓19与所述锁止板的另一端之间设有第二弹垫20和第二平垫21；所述长螺母18和所述下传动销之间设有第一弹垫22和第一平垫23。

在需要调整分闸簧的拉伸量时，只需要拆卸掉长螺栓18，然后根据需要增加或减少一定数量的调整垫片17，再将长螺栓18穿过下传动销和调整垫片与挂块14固定连接即可，无需拆卸掉所有的零件，即可实现分闸簧力值的调节，从而可以实现断路器动作速度的调节，非常便捷，大大提高了使用的可操作性，并拓展了分闸簧的力值调节性能。同时，下传动销的活动设置，在分闸簧上端随拐臂的转动支点为圆心，在一段短弧线上往返运动时，该下传动销能够释放分闸簧运动过程中的轴向的扭力，使分闸簧保持直线性，从而减少弹性损耗，增加机械寿命。

另外，锁止板的设置，将长螺栓下端卡固在断路器机箱上，防止在使用过程中，由于分闸簧的运动造成的螺栓松动，从而提高使用的稳定性，确保产品品质。

该断路器用可调分闸簧机构通过在分闸簧的下端设置挂块和若干调整垫片，并在断路器机箱上设置定位板来安装下定位销，通过一长螺栓将分闸簧下端固定连接的挂块和调整垫片固定在下传动销上，即可方便调整分闸簧的拉伸量，来调节弹簧力值，从而调节动作速度；又能通过定位销将分闸簧运动过程中的轴向扭力释放，使分闸簧保持直线性，减少弹性损耗，增加机械寿命。

所述操作机构还包括一端与所述大拐臂连接的主连板24、主拐臂25和凸轮26，主连板24的另一端与主拐臂转动连接；所述分闸操作组件包括分闸拐臂31、分闸连板32和分闸保持挚子33，所述分闸拐臂31通过分闸连板32与所述分闸保持挚子33连接；所述合闸操作组件包括合闸拐臂41、合闸连板42、合闸保持挚子43，所述合闸拐臂41通过合闸连板42与所述合闸保持挚子43连接。

参阅图1，当断路器处于合闸状态时，分闸保持挚子抵接住保持挚子顶部滚轮，使保持挚子固定，保持挚子底部的挚子抵接住主拐臂的保持滚轮，主拐臂通过连板推住大拐臂，使断路器保持在合闸状态。分闸时，通过分闸电磁铁的铁芯撞击驱动分闸拐臂逆时针转动，推动分闸连板，使分闸保持挚子跟着逆时针转动，保持挚子顶部滚轮与分闸保持挚子脱开，保持挚子可逆时针转动，底部挚子与主拐臂脱开，主拐臂可逆时针转动，此时分闸簧克服灭弧室的自闭力拉动大拐臂顺时针转动，安装在大拐臂上的传动销通过M12的螺杆依次拉动波纹管、绝缘拉杆，最终拉动灭弧室动触头，使断路器分闸。

参阅图2，断路器处于分闸状态时，分闸簧拉住大拐臂，安装在大拐臂上的传动销通过M12的螺杆依次拉住波纹管、绝缘拉杆，最终拉住灭弧室动触头，使断路器保持在分闸状态。

参阅图3，断路器处于分闸状态时，要使断路器合闸时，需要先对断路器储能。手动储能时，直接通过手动储能轴带动大齿轮逆时针转动；电动储能时，电机齿轮带动传动齿轮顺时针转动，再通过与传动齿轮安装一体的传动齿轮轴带动大齿轮逆时针转动。大齿轮转动时，安装于大齿轮上的离合挚子抵接住离合轮的缺口，使离合轮逆时针转动，带动储能拐臂逆时针转动，同时带动凸轮转动至上方。过临界点时，储能电气回路断开，离合挚子与离合轮脱扣，使储能传动系统断开，凸轮上的滚轮被合闸保持挚子抵接住，使断路器处在已储能状态。

当断路器处于分闸已储能时，通过合闸电磁铁铁芯撞击驱动合闸拐臂逆时针转动，推动合闸连板，使合闸保持挚子逆时针转动，凸轮上的滚轮与合闸保持挚子脱开，此时储能簧的回复力拉动储能拐臂快速逆时针转动近180°，带动凸轮凸轮逆时针转动，撞击主拐臂上的合闸滚轮，带动主拐臂顺时针转动，主拐臂通过连板推动大拐臂顺时针转动，安装在主拐臂上的传动销通过M12的螺杆依次推动波纹管、绝缘拉杆，最终推动灭弧室动触头压接住灭弧室静触头，使断路器合闸。主拐臂顺时针转动时，主拐臂上的保持滚轮推动保持挚子底部的挚子逆时针转动，过临界点后挚子复位，将保持滚轮抵接在下方，使主拐臂保持在此位置不动，从而将断路器保持在合闸位置。

由此可见，本发明首先通过在真空灭弧室外周和静端铜出线和动端铜出线的一端通过模组浇筑一层环氧树脂并冷却凝固后形成一体的固封极柱结构，将静触头、动触头、动端铜出线连接件固封其内，不仅可以很好的保护内部组件，而且提高了绝缘性能。同时通过动端铜出线连接件和滑动触指的配合实现导电柱和动端铜出线的动态连接，避免了传统的软连接结构，不仅连接稳定可靠，大大提高产品使用寿命，而且安装方便，从而解决了现有技术存在的一系列问题。

其次，本发明通过在分闸簧的下端设置挂块和若干调整垫片，并在断路器机箱上设置定位板来安装下定位销，通过一长螺栓将分闸簧下端固定连接的挂块和调整垫片固定在下传动销上，即可方便调整分闸簧的拉伸量，来调节弹簧力值，从而调节动作速度；又能通过定位销将分闸簧运动过程中的轴向扭力释放，使分闸簧保持直线性，减少弹性损耗，增加机械寿命。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种高压真空断路器，包括箱体支架(100)和设于该箱体支架上的触头系统、灭弧系统和操作机构，所述灭弧系统包括真空灭弧室(1)，所述触头系统包括设于所述真空灭弧室(1)内的静触头(2)和动触头(3)，所述操作机构能够驱动所述动触头(3)往返运动以与所述静触头(2)实现开闭；所述静触头(2)的外端电连接静端铜出线(5)，动触头(3)的外端电连接动端铜出线(6)，其特征在于：所述操作机构包括绝缘拉杆(7)，该绝缘拉杆与所述动触头(3)固定连接；所述绝缘拉杆靠近所述动触头(3)的一端外固定套设有与所述动触头电连接的导电柱(4)，该导电柱(4)的外周套设有动端铜出线连接件(8)，所述动端铜出线(6)的内端固定于该动端铜出线连接件(8)上，该动端铜出线连接件(8)的内壁设有环形的安装槽(81)，具有弹性的环形的滑动触指(9)固定安装于该安装槽内，所述滑动触指(9)部分伸出所述动端铜出线连接件(8)的内壁的表面，所述导电柱(4)的外侧面与所述滑动触指(9)伸出所述动端铜出线连接件(8)的内壁的部分弹性且滑动接触；所述真空灭弧室(1)外周及所述静端铜出线(5)和动端铜出线(6)的一端通过模组浇筑一层环氧树脂并冷却凝固后形成一体的固封极柱结构。

2.根据权利要求1所述的高压真空断路器，其特征在于：所述滑动触指(9)为金属丝以螺旋形环绕若干周后再收尾连接为一体后形成的环状结构。

3.根据权利要求1所述的高压真空断路器，其特征在于：所述操作机构还包括大拐臂(10)、分闸簧(11)、分闸操作组件和合闸操作组件，所述大拐臂(10)的中心转动固定在箱体支架(100)上，所述绝缘拉杆(7)的一端与所述动触头(3)固定连接，另一端与所述大拐臂(10)的一端连接，所述分闸簧(11)一端固定在所述箱体支架(100)上，另一端固定在所述大拐臂(10)的另一端的中部，操作所述分闸操作组件和合闸操作组件能够通过所述大拐臂(10)带动所述绝缘拉杆(7)往返运动以驱动所述动触头(3)与所述静触头(2)开闭。

4.根据权利要求3所述的高压真空断路器，其特征在于：所述分闸簧的另一端固定在挂块(14)上，所述箱体支架(100)的底面上固定设有定位板(15)，该定位板上活动安装有下传动销(16)，该下传动销沿垂直所述分闸簧的方向设置，且其上设有横穿其轴线方向的通孔；另设有若干调整垫片(17)和长螺栓(18)，该长螺栓(18)的螺杆一端依次穿过所述下传动销(16)的通孔和若干调整垫片(17)中心孔后通过螺纹与所述挂块(14)固定连接。

5.根据权利要求4所述的高压真空断路器，其特征在于：所述分闸簧的上端固定在挂板(13)上，所述大拐臂(10)的另一端上活动设有与所述分闸簧垂直的上传动销(101)所述挂板固定在所述上传动销上。

6.根据权利要求4所述的高压真空断路器，其特征在于：所述挂块(14)的上端设有螺旋形的定位槽，所述分闸簧的下端卡置于该挂块的定位槽内。

7.根据权利要求4所述的高压真空断路器，其特征在于：所述定位板为L型，固定在所述箱体支架(100)的底面与两个侧面的交汇处。

8.根据权利要求4所述的高压真空断路器，其特征在于：所述下传动销(16)的两端转动固定在所述定位板和所述箱体支架(100)的一个侧面上。

9.根据权利要求4所述的高压真空断路器，其特征在于：所述长螺栓(18)和下传动销之间还套设有锁止板(12)，该锁止板的另一端弯折后通过第二螺栓(19)固定在所述箱体支架(100)的侧面上，所述第二螺栓(19)与所述锁止板的另一端之间设有第二弹垫(20)和第二平垫(21)；所述锁止板的一端和所述下传动销之间设有第一弹垫(22)和第一平垫(23)。

10.根据权利要求3所述的高压真空断路器，其特征在于：所述操作机构还包括一端与所述大拐臂连接的主连板(24)、主拐臂(25)和凸轮(26)，所述主连板(24)的另一端与所述主拐臂转动连接；所述分闸操作组件包括分闸拐臂(31)、分闸连板(32)和分闸保持挚子(33)，所述分闸拐臂(31)通过分闸连板(32)与所述分闸保持挚子(33)连接；所述合闸操作组件包括合闸拐臂(41)、合闸连板(42)、合闸保持挚子(43)，所述合闸拐臂(41)通过合闸连板(42)与所述合闸保持挚子(43)连接。

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