CN112103129A - 一种双腔室灭弧室 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双腔室灭弧室，包括：第一筒体；第一动导电杆，伸入第一筒体内的端部固定有第一动触头；第二筒体；第二动导电杆，一端伸入第二筒体内部；中间分隔件，固定连接第一筒体和第二筒体，中间分隔件上设有用于与第一动触头对接导电或断开的第一静触头，还设有与第二动导电杆导电连接或断开的导电连接结构；中间分隔件将第一筒体和第二筒体隔开成彼此独立的第一腔室和第二腔室，第一腔室为真空腔室；使用时第一动触头和第一静触头先断开，实现双腔室灭弧室的开断，之后第二动导电杆和导电连接结构断开，实现双腔室灭弧室的隔离。有益效果：避免两个腔室中同时产生电弧，进而避免两个腔室中相应的导电连接部件同时承受电弧烧蚀的问题。

Description

一种双腔室灭弧室

技术领域

本发明涉及输配电开关设备用元件技术领域，具体涉及一种双腔室灭弧室。

背景技术

真空灭弧室是真空断路器的重要组成部分，现有的真空灭弧室大多为单断口结构，单断口可以作为开断断口，也可作为隔离断口，然而在实际应用时，存在隔离状态不明显的问题。因此，一般会在灭弧室外部增加单独的隔离开关，隔离开关定位为根据特殊要求在分闸位只提供隔离距离的一种机械操纵装置，目前隔离开关通常被要求具有可见隔离断口以保证隔离可靠性，但配网开关设备不断向集成化、小型化发展，这种隔离开关设备体积大、可靠性低等缺点日益显著。

此外，申请公布号为CN103198970A的中国发明专利申请公开了一种双断口结构的真空泡（即一种真空灭弧室），包括外壳，外壳由上筒体（即第一筒体）、固定在第一筒体上端的上封头（即第一端盖）、下筒体（即第二筒体）、固定在第二筒体下端的下封头（即第二端盖）构成，第一筒体和第二筒体之间固定有法兰盘，法兰盘上安装有静触头。第一端盖上固定有上衬套（即第一导向套），第一导向套内滑动安装有上动触头连接杆（即第一动导电杆），第一动导电杆的底端固定有第一动触头。第二端盖上固定有下衬套（即第二导向套），第二导向套内滑动安装有下动触头连接杆（即第二动导电杆），第二动导电杆的顶端固定有第二动触头，第一、第二动触头分别用于与静触头的上、下两面接触或分离。

使用时，第一、第二动导电杆同时动作，作为双断口串联，也即第一、第二动触头同时与静触头接触或同时与静触头分离，实现合闸以及开断和隔离。在开断过程中，电弧分别在第一动触头和静触头之间、以及第二动触头和静触头之间产生，因此在静触头上设置有若干消弧孔，同时在第一、第二动触头上对应的位置也设置有若干消弧孔，消弧孔都是上下贯通的，因此第一、第二动触头所在的腔室是连通的。

对于上述真空灭弧室而言，由于上下两个腔室连通，且第一、第二动触头同时与静触头开断，导致两个腔室中都有电弧产生，因此静触头和两个动触头都要承受电弧的烧蚀，这样会影响使用效果和使用寿命，对此通常将第一、第二动触头的规格以及消弧结构都设置为相同，以承受电弧的烧蚀，以及具有同样效果的消弧能力，这样就造成第一、第二动触头的结构都比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双腔室灭弧室，以解决现有灭弧室的两个腔室连通且同时开断而导致两个腔室中同时都有电弧产生，进而导致两个腔室中相应的导电连接部件同时承受电弧烧蚀的问题。

为实现上述目的，本发明中的双腔室灭弧室采用如下技术方案：

一种双腔室灭弧室，包括：

第一筒体，第一筒体的一端固定有第一端盖；

第一动导电杆，安装在第一端盖上，第一动导电杆伸入第一筒体内的端部固定有第一动触头；

第二筒体，第二筒体的一端固定有第二端盖；

第二动导电杆，安装在第二端盖上，第二动导电杆的一端伸入第二筒体内部；

中间分隔件，固定连接第一筒体和第二筒体，中间分隔件上设置有用于与第一动触头对接导电或断开的第一静触头，中间分隔件上还设置有用于与第二动导电杆导电连接或断开的导电连接结构；

其中，中间分隔件将第一筒体和第二筒体隔开成彼此独立的第一腔室和第二腔室，第一腔室为真空腔室；

使用时，第一动触头和第一静触头首先断开，实现双腔室灭弧室的开断，之后第二动导电杆和导电连接结构断开，实现双腔室灭弧室的隔离。

上述技术方案的有益效果在于：由于中间分隔件将第一筒体和第二筒体隔开成彼此独立的第一腔室和第二腔室，这样两个腔室之间是不会相互影响的。同时在使用时，第一动触头和第一静触头首先断开，实现双腔室灭弧室的开断，之后第二动导电杆和导电连接结构断开，实现双腔室灭弧室的隔离，这样电弧主要产生在首先开断的第一动触头和第一静触头之间，而之后开断的第二动导电杆和导电连接结构之间则没有或几乎没有电弧产生，避免了两个腔室中同时产生电弧，进而也就避免了两个腔室中相应的导电连接部件同时承受电弧烧蚀的问题，因此本发明至少能够保证第二腔室中相应导电连接部件的使用效果和使用寿命，使该腔室中导电连接部件的设计和布置可以更加灵活。

本发明的双腔室灭弧室通过第一腔室中第一动触头和第一静触头的断开，实现了开断，保证开关设备已经断电，第一动触头和第一静触头之间形成开断断口；然后又通过第二腔室中第二动导电杆和导电连接结构的断开，实现了隔离，第二动导电杆和导电连接结构之间形成隔离断口，形成了双保险，能够有效保证开关设备的安全性，从而很好的保证维修人员的安全。

进一步的，为了方便第一静触头的固定，中间分隔件包括静导电杆，所述第一静触头固定在静导电杆的端部。

进一步的，为了方便静导电杆的固定，同时方便中间分隔件与第二动导电杆的导电连接，并且使第二腔室也具有一定的消弧能力，中间分隔件上设有通孔，中间分隔件包括固定在通孔中的导电套，所述静导电杆固定在导电套的内孔中，第二动导电杆与导电套插接导电配合，第二腔室为用于充入一定压力惰性气体的充气腔室。

进一步的，为了方便向第二腔室中充入惰性气体，第二动导电杆上设置有一端连通第二腔室、另一端用于连通外部充气装置的气体通道。

进一步的，为了方便导电连接结构的设置，所述导电连接结构为固定在导电套内壁上的弹性触指。

进一步的，为了方便观察隔离断口的状态，以使维修人员更好的掌握双腔室灭弧室的运行状态，第二筒体上对应第二动导电杆与所述导电连接结构的位置设置有可视窗口。

进一步的，为了简化结构，方便制造，第二腔室也为真空腔室，第二腔室内设置有与第一静触头导通的第二静触头，第二动导电杆伸入第二筒体内的端部固定有第二动触头，第二动触头用于与第二静触头对接导电或断开。

进一步的，为了方便第二静触头的设置，中间分隔件包括分隔板以及固定在分隔板上的静导电杆，所述静导电杆贯穿分隔板设置，第一静触头和第二静触头分别固定在静导电杆的两端。

进一步的，为了简化结构，节省成本，第二动触头、第二静触头、第一动触头以及第一静触头中仅有第一动触头和第一静触头为线圈式磁场触头。

进一步的，为了增加双腔室灭弧室的多样性，提高适应能力，第一动导电杆与第二动导电杆同轴布置；或者第一动导电杆与第二动导电杆垂直布置，所述静导电杆呈L形。

附图说明

图1为本发明中双腔室灭弧室的实施例1的结构示意图；

图2为本发明中双腔室灭弧室的实施例2的结构示意图；

图3为本发明中双腔室灭弧室的实施例3的结构示意图；

图4为本发明中双腔室灭弧室的实施例4的结构示意图。

图中：1-第一导向套；2-第一动导电杆；3-第一波纹管；4-主屏蔽罩；5-第一动触头；6-第一静触头；7-静导电杆；8-下屏蔽罩；9-第一封接环；10-玻璃外壳；11-第二封接环；12-第二动导电杆；13-气体通道；14-第二波纹管；15-第二固定法兰；16-保护罩；17-连接管；18-第二导向套；19-第二端盖；20-第二筒体；21-可伐封接环；22-分隔板；23-导电套；24-第一筒体；25-上屏蔽罩；26-第一端盖；27-第一固定法兰；28-第二动导电杆；29-静导电杆；30-第二静触头；31-第二动触头；32-分隔板；33-分隔管；34-静导电杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明中双腔室灭弧室的实施例1如图1所示，包括第一筒体24，第一筒体24的上端固定有第一端盖26，第一端盖26上安装有第一动导电杆2，具体的第一端盖26上通过第一固定法兰27固定有第一导向套1，第一动导电杆2穿过第一导向套1，并在第一导向套1的导向作用下上下移动。为保证密封性，在第一筒体24内设置有第一波纹管3，第一波纹管3的上端固定在第一端盖26上、下端固定在第一动导电杆2上。第一动导电杆2呈阶梯轴状，其伸入第一筒体24内的下部为大径段，大径段的端面上固定有第一动触头5，第一动触头5为圆形片状结构。

双腔室灭弧室还包括第二筒体20，第二筒体20的下端固定有第二端盖19，第二端盖19上安装有第二动导电杆12，第二动导电杆12的上端伸入第二筒体20内部，第二动导电杆12与第一动导电杆2同轴布置。第二端盖19上通过第二固定法兰15固定有第二导向套18，第二动导电杆12穿过第二导向套18，并在第二导向套18的导向作用下上下移动。为保证密封性，在第二筒体20内设置有第二波纹管14，第二波纹管14的上端固定在第二动导电杆12上、下端固定在第二端盖19上。

双腔室灭弧室还包括固定连接第一筒体24和第二筒体20的中间分隔件，在本实施例中，中间分隔件包括分隔板22、导电套23以及静导电杆7，分隔板22与第一筒体24和第二筒体20固定连接，分隔板22的中心设有通孔，导电套23固定通孔内，静导电杆7固定在导电套23的内孔中。静导电杆7呈阶梯轴状，其上部大径段的端面上固定有第一静触头6，第一静触头6也为圆形片状结构，第一静触头6用于与第一动触头5对接导电或断开，在第一筒体24的内壁上对应第一静触头6和第一动触头5的位置固定有主屏蔽罩4。

导电套23上设置有用于与第二动导电杆12导电连接或断开的导电连接结构，在本实施例中，第二动导电杆12与导电套23插接导电配合，所述导电连接结构为固定在导电套23内壁上的弹性触指，具体可以是梅花触指、弹簧触指或者表带触指。

本发明中的中间分隔件将第一筒体24和第二筒体20隔开成彼此独立的第一腔室和第二腔室，两个腔室之间互不影响，其中第一腔室为真空腔室，第二腔室为用于充入一定压力惰性气体的充气腔室，如SF₆或者N₂。为了方便对第二腔室抽真空然后充入惰性气体，在第二动导电杆12上设置有气体通道13，气体通道13的一端连通第二腔室、另一端用于连通外部的充气装置。为了方便抽真空和充气，在气体通道13的伸出第二导向套18的端部固定有连接管17，连接管17为金属材质，可在充气后利用油压夹钳夹断密封，然后在连接管17外部套有保护罩16。

本发明的双腔室灭弧室在使用时，第二动导电杆12和导电套23首先插接，然后第一动触头5和第一静触头6对接，实现合闸过程。分闸时，第一动触头5和第一静触头6首先断开，实现双腔室灭弧室的开断，之后第二动导电杆12和导电套23断开，实现双腔室灭弧室的隔离。这样，电弧主要是产生在首先开断的第一动触头5和第一静触头6之间，而之后开断的第二动导电杆12和导电套23之间则没有或几乎没有电弧产生，避免了两个腔室中同时产生电弧，进而也就避免了两个腔室中相应的导电连接部件同时承受电弧烧蚀的问题，因此本发明至少能够保证第二腔室中相应导电连接部件的使用效果和使用寿命，使该腔室中导电连接部件的设计和布置可以更加灵活。

本发明的双腔室灭弧室通过第一腔室中第一动触头5和第一静触头6的断开，实现了开断，保证开关设备已经断电，第一动触头5和第一静触头6之间形成开断断口；然后又通过第二腔室中第二动导电杆12和导电套23的断开，实现了隔离，第二动导电杆12和导电套23之间形成隔离断口，形成了双保险，能够有效保证开关设备的安全性，从而很好的保证维修人员的安全。

为了方便观察隔离断口的状态，以使维修人员更好的掌握双腔室灭弧室的运行状态，在第二筒体20上对应第二动导电杆12与导电套23的位置设置有可视窗口，具体的，第二筒体20的上端固定有可视窗口组件，可视窗口组件包括玻璃外壳10以及封接在玻璃外壳10上下两端的可伐封接环21，可视窗口由玻璃外壳10构成。

第一筒体24的上端固定有上屏蔽罩25，第一端盖26与上屏蔽罩25固定连接。第一筒体24的下端固定有下屏蔽罩8，分隔板22的上端面与下屏蔽罩8固定连接，分隔板22的下端面通过第一封接环9与可伐封接环21固定连接。第二筒体20的上端固定有第二封接环11，第二封接环11与可伐封接环21固定连接。

双腔室灭弧室在制造时，为了方便最终的装配和焊接，将双腔室灭弧室分为四部分分别进行装配和固定，然后再进行最终的组配，其中包括开断用动管芯组件、静管芯组件、隔离用动管芯组件以及可视窗口组件。开断用动管芯组件包括第一动导电杆2、第一动触头5、第一端盖26、第一导向套1、第一固定法兰27以及第一波纹管3，将它们按要求装配并固定好，在真空炉中进行真空钎焊。静管芯组件也即中间分隔件，包括分隔板22、导电套23以及静导电杆7，将它们按要求装配并固定好，在真空炉中进行真空钎焊。隔离用动管芯组件包括第二筒体20、第二端盖19、第二固定法兰15、第二导向套18、第二动导电杆12以及第二波纹管14，将它们按要求装配并固定好，在真空炉中进行真空钎焊。可视窗口组件包括可伐封接环21和玻璃外壳10，用1毫米厚的4J29板料制成可伐封接环21，用DM308硬质玻璃制成玻璃外壳10，将玻璃外壳10和可伐封接环21用玻璃车床封接在一起，封接后在烘箱中退火，消除封接应力，然后将封接后的组件酸洗、烘干，制成可视窗组件。

然后将第一筒体24、主屏蔽罩4和已经制作好的开断用动管芯组件和静管芯组件进行装配并固定，在真空炉中进行一次封排，得到真空腔室（即第一腔室）。然后再用氩弧焊的方法将可视窗口组件固定在隔离用动管芯组件上，最后通过氩弧焊将可视窗口组件与真空腔室焊接固定，形成隔离腔室（即第二腔室）。对隔离腔室抽真空，并充保护气体，气体充至要求的压力后，停止充气，用油压夹钳将充气用连接管夹断密封，并在封口外套上保护罩，即完成双腔室灭弧室的制造。

本发明中双腔室灭弧室的实施例2如图2所示，本实施例与实施例1的区别仅在于第二筒体上未设置可视窗口组件，因此在制造双腔室灭弧室时，直接将第一封接环9和第二封接环11通过氩弧焊焊接固定即可。

本发明中双腔室灭弧室的实施例3如图3所示，本实施例与实施例2的主要区别在于第二腔室也为真空腔室，在本实施例中，中间分隔件由分隔板32以及固定在分隔板32上的静导电杆29构成，并且静导电杆29贯穿分隔板32设置，第一静触头6固定在静导电杆29的上端，静导电杆29的下端固定有第二静触头30，第二静触头30位于第二腔室内且通过静导电杆29与第一静触头6导通。

另外，第二动导电杆28伸入第二筒体20内的端部固定有第二动触头31，第二动触头31用于与第二静触头30对接导电或断开。由于电弧主要产生在第一动触头5和第一静触头6之间，所以第二动触头31、第二静触头30、第一动触头5以及第一静触头6中仅有第一动触头5和第一静触头6为线圈式磁场触头，并且第二动触头31和第二静触头30的尺寸分别小于第一动触头5和第一静触头6的尺寸，同时静导电杆29上固定第二静触头30的外径小于固定第一静触头6的外径，第二动导电杆28上固定第二动触头31的外径小于第一动导电杆2上固定第一动触头5的外径。

本实施例中的双腔室灭弧室在制造时，由于两个腔室均为真空腔室，所以直接在真空炉中进行一次封排即可。

本发明中双腔室灭弧室的实施例4如图4所示，本实施例与实施例2的主要区别在于第一动导电杆2与第二动导电杆12垂直布置，也即第一筒体24和第二筒体20垂直布置，在本实施例中，中间分隔件包括分隔管33、导电套23以及静导电杆34，分隔管33的局部截面呈L形，导电套23固定在分隔管33的内孔中，静导电杆34的一端固定在导电套23的内孔中，静导电杆34呈L形，本实施例中的双腔室灭弧室方便用于柱上开关。

在双腔室灭弧室的其他实施例中，当第一腔室和第二腔室均为真空腔室时，第二动触头和第二静触头的尺寸可以分别与第一动触头和第一静触头的尺寸相同，将第二动触头、第二静触头、第一动触头以及第一静触头均设置为线圈式磁场触头。

在双腔室灭弧室的其他实施例中，当第一腔室和第二腔室均为真空腔室时，静导电杆可以不是贯穿分隔板设置，比如分隔板是完整的一块板，其上未设置穿孔，静导电杆固定在分隔板的朝向第一筒体的端面上，此时第二静触头直接固定在分隔板的朝向第二筒体的端面上，并且此时分隔板直接将第一筒体和第二筒体隔开成彼此独立的第一腔室和第二腔室。

在双腔室灭弧室的其他实施例中，当第一腔室和第二腔室均为真空腔室时，可以不设置静导电杆，中间分隔件仅由分隔板构成，分隔板直接将第一筒体和第二筒体隔开成彼此独立的第一腔室和第二腔室，此时第一静触头和第二静触头分别直接固定在分隔板上的两个端面上。

在双腔室灭弧室的其他实施例中，当第二腔室为充气腔室时，第二动导电杆上也可以不设置气体通道，而是另外在第二筒体或者第二端盖上设置充气口。

在双腔室灭弧室的其他实施例中，当第二腔室为充气腔室时，中间分隔件也可以不包括导电套，比如可以采用厚度较大的分隔板，直接在分隔板上设置与第二动导电杆插接导电配合的插孔，此时该插孔可以是通孔，从而将静导电杆也固定在通孔内，当然也可以是盲孔，静导电杆固定在分隔板的端面上。

在双腔室灭弧室的其他实施例中，当第二动导电杆与中间分隔件插接导电配合时，导电连接结构也可以直接为分隔板上的插孔孔壁，或者是导电套的内壁，此时可以将弹性触指固定在第二动导电杆的外壁上。

在双腔室灭弧室的其他实施例中，不管第二腔室是充气腔室、还是真空腔室，中间分隔件都可以不包括导电套，而是直接设置有固定静导电杆的通孔。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双腔室灭弧室，其特征在于，包括：

第一筒体，第一筒体的一端固定有第一端盖；

第一动导电杆，安装在第一端盖上，第一动导电杆伸入第一筒体内的端部固定有第一动触头；

第二筒体，第二筒体的一端固定有第二端盖；

第二动导电杆，安装在第二端盖上，第二动导电杆的一端伸入第二筒体内部；

中间分隔件，固定连接第一筒体和第二筒体，中间分隔件上设置有用于与第一动触头对接导电或断开的第一静触头，中间分隔件上还设置有用于与第二动导电杆导电连接或断开的导电连接结构；

其中，中间分隔件将第一筒体和第二筒体隔开成彼此独立的第一腔室和第二腔室，第一腔室为真空腔室；

使用时，第一动触头和第一静触头首先断开，实现双腔室灭弧室的开断，之后第二动导电杆和导电连接结构断开，实现双腔室灭弧室的隔离。

2.根据权利要求1所述的双腔室灭弧室，其特征在于，中间分隔件包括静导电杆，所述第一静触头固定在静导电杆的端部。

3.根据权利要求2所述的双腔室灭弧室，其特征在于，中间分隔件上设有通孔，中间分隔件包括固定在通孔中的导电套，所述静导电杆固定在导电套的内孔中，第二动导电杆与导电套插接导电配合，第二腔室为用于充入一定压力惰性气体的充气腔室。

4.根据权利要求3所述的双腔室灭弧室，其特征在于，第二动导电杆上设置有一端连通第二腔室、另一端用于连通外部充气装置的气体通道。

5.根据权利要求3或4所述的双腔室灭弧室，其特征在于，所述导电连接结构为固定在导电套内壁上的弹性触指。

6.根据权利要求1~4任意一项所述的双腔室灭弧室，其特征在于，第二筒体上对应第二动导电杆与所述导电连接结构的位置设置有可视窗口。

7.根据权利要求1所述的双腔室灭弧室，其特征在于，第二腔室也为真空腔室，第二腔室内设置有与第一静触头导通的第二静触头，第二动导电杆伸入第二筒体内的端部固定有第二动触头，第二动触头用于与第二静触头对接导电或断开。

8.根据权利要求7所述的双腔室灭弧室，其特征在于，中间分隔件包括分隔板以及固定在分隔板上的静导电杆，所述静导电杆贯穿分隔板设置，第一静触头和第二静触头分别固定在静导电杆的两端。

9.根据权利要求7所述的双腔室灭弧室，其特征在于，第二动触头、第二静触头、第一动触头以及第一静触头中仅有第一动触头和第一静触头为线圈式磁场触头。

10.根据权利要求1~4任意一项所述的双腔室灭弧室，其特征在于，第一动导电杆与第二动导电杆同轴布置；或者第一动导电杆与第二动导电杆垂直布置，所述静导电杆呈L形。

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