CN112151304A - 一种真空断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及断路器技术领域，具体的说是一种真空断路器，包括除电装置和绝缘推杆；除电装置内设置有真空灭弧室，真空灭弧室的顶部设置有上导电座，真空灭弧室的底部设置有下导电座，真空灭弧室内设置有静导电组件和动导电组件，静导电组件包括静导电杆和静触头；动导电组件包括动导电杆和动触头，下导电座的与动导电杆电连接，动导电杆的顶面与动触头电连接；设置于真空灭弧室外的静子触头、动子触头、上推板和下推板，静子触头与上导电座电连接，上推板与动导电杆的底部连接，下推板与下导电座连接，下推板上设置有动子触头。本发明能够提高真空断路器的额定电流水平，防止真空断路器由于电流过高而导致温升超标的优点。

Description

一种真空断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体的说是一种真空断路器。

背景技术

目前，真空断路器以真空作为灭弧介质和灭弧后触头间的绝缘介质，具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不易检修的优点，在配电网中应用较为普及。真空断路器的实际结构中，动、静触头一般采用对接式接触方式，真空灭弧室在工作状态时，大多通过触头合闸保持弹簧为动、静触头提供接触压力，使动、静触头间保持良好的电接触。

在相关技术中，真空断路器在额定电流条件下的温升控制问题制约着真空断路器额定电流水平的提高。真空断路器合闸状态下导通额定电流时，真空灭弧室内部动触头、静触头及相关导电部件成为发热源，其中，由于动、静触头接触电阻占灭弧室导电回路总电阻的比例较大，因而其是真空断路器的主要发热源，当前真空灭弧室内部散热方式为热传导及热辐射，其中热传导占主要比重。当线路电流大于断路器额定电流时，真空断路器极易出现温升超标现象。

并且，真空断路器额定电流水平的提高与其开断能力的提高相矛盾，真空断路器的触头接触形式采用平板电极对接形式，为保证其额定短路电流开断能力，其电极多用横向磁场或纵向磁场结构。此种电极结构必然会造成灭弧室回路电阻的增加，导致其额定电流水平下温升情况较严峻，并最终制约其额定电流水平的提高。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种真空断路器，旨在解决现有真空短路器仅有一组动触头和静触头接触，真空断路器容易出现温升超标的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种真空断路器，包括壳体，所述壳体包括前盖板和背板，所述前盖板上设置有开关，所述背板上设置于多块竖直设置的竖板，相邻两块所述竖板与所述背板形成有安装槽，所述安装槽内安装有除电装置；

所述除电装置内设置有真空灭弧室，所述真空灭弧室的顶部设置有上导电座，所述真空灭弧室的底部设置有下导电座，所述真空灭弧室内设置有静导电组件和动导电组件，所述静导电组件包括静导电杆和静触头，所述上导电座的底面与所述静导电杆的顶面电连接，所述静导电杆的底面与所述静触头电连接；所述动导电组件包括动导电杆和动触头，所述下导电座的与所述动导电杆电连接，所述动导电杆的顶面与所述动触头电连接；

设置于所述真空灭弧室外的静子触头、动子触头、上推板和下推板，所述静子触头与所述上导电座电连接，所述上推板与所述动导电杆的底部连接，所述下推板与所述下导电座连接，所述下推板上设置有所述动子触头，所述上推板和所述下推板之间设置有弹性件；

绝缘推杆穿过所述下推板并与所述上推板连接，所述绝缘推杆与所述下推板固定连接。

优选地，所述动子触头的顶端设置有凹槽，所述静子触头的顶端为与所述凹槽相适应的凸出端，所述凸出端与所述凹槽接触以导通电路。

优选地，所述凹槽内设置有弹簧，所述静子触头的端部为圆锥形，所述静子触头的头部能够从所述弹簧的中心轴线处穿过与所述动子触头的凹槽底面接触以导通电路。

优选地，所述静子触头的顶端设置有凹槽，所述动子触头的顶端为与所述凹槽相适应的凸出端，所述凸出端与所述凹槽接触以导通电路。

优选地，所述凹槽内设置有弹簧，所述静子触头的端部为圆锥形，所述静子触头的端部能够从所述弹簧的中心轴线处穿过与所述动子触头的凹槽底面接触以导通电路。

优选地，所述上推板上方还设置有导向套，所述导向套位于所述真空灭弧室下方，所述导向套套装于所述动导电杆。

优选地，所述动子触头和所述静子触头周围还设置有绝缘流体介质层。

优选地，所述绝缘流体介质层为硅油、矿物油、变压器油中的一种或两种混合物。

优选地，所述弹性件为弹簧件。

优选地，所述除电装置的数量至少为3个。

本发明的上述技术方案中，真空断路器包括：壳体，壳体包括前盖板和背板，前盖板上设置有开关，背板上设置于多块竖直设置的竖板，相邻两块竖板与背板形成有安装槽，安装槽内安装有除电装置；除电装置内设置有真空灭弧室，真空灭弧室的顶部设置有上导电座，真空灭弧室的底部设置有下导电座，真空灭弧室内设置有静导电组件和动导电组件，静导电组件包括静导电杆和静触头，上导电座的底面与静导电杆的顶面电连接，静导电杆的底面与静触头电连接；动导电组件包括动导电杆和动触头，下导电座的与动导电杆电连接，动导电杆的顶面与动触头电连接；设置于真空灭弧室外的静子触头、动子触头、上推板和下推板，静子触头与上导电座电连接，上推板与动导电杆的底部连接，下推板与下导电座连接，下推板上设置有动子触头，上推板和下推板之间设置有弹性件；绝缘推杆，绝缘推杆穿过下推板并与上推板连接，绝缘推杆与下推板固定连接。上述方案中，绝缘推杆驱动动导电杆向上运动使得真空灭弧室内动触头与静触头接触。随着绝缘推杆继续向上运动，弹性件开始压缩，动子触头继续向上运动与静子触头接触，当弹性件压缩量达到预设值时，真空断路器完成合闸动作。该方案在真空灭弧室之外设置动子触头和静子触头，从而实现分流动作。在合闸时，将上导电座传输的电流分流，保证了流动至真空灭弧室内部的动触头和静触头的电流减小，从而降低了真空灭弧室内部的温度，减小流过真空灭弧室主触头的额定电流，降低其大额定电流水平下的温升，从而解决了现有技术中真空断路器容易出现由于电流过高导致温度超标的技术问题。该发明具有能够提高真空断路器的额定电流水平，防止真空断路器由于电流过高而导致温升超标的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例真空断路器的立体结构示意图；

图2为本发明实施例真空断路器的另一立体结构示意图；

图3为本发明实施例除电装置的立体结构示意图；

图4为本发明实施例除电装置的部分内部结构示意图；

图5为图4在A处的放大图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1-图5，根据本发明的优选实施方式，本发明提供一种真空断路器，真空断路器包括：

壳体2，壳体2包括前盖板21和背板22，前盖板21上设置有开关1，背板22上设置于多块竖直设置的竖板23，相邻两块竖板23与背板22形成有安装槽24，安装槽24内安装有除电装置3；

除电装置3内设置有真空灭弧室4，真空灭弧室4的顶部设置有上导电座51，真空灭弧室4的底部设置有下导电座61，真空灭弧室4内设置有静导电组件和动导电组件，静导电组件包括静导电杆52和静触头53，上导电座51的底面与静导电杆52的顶面电连接，静导电杆52的底面与静触头53电连接；动导电组件包括动导电杆62和动触头63，下导电座61的与动导电杆62电连接，动导电杆62的顶面与动触头63电连接；

设置于真空灭弧室4外的静子触头8、动子触头7、弹簧9和下推板10，静子触头8与上导电座51电连接，弹簧9与动导电杆62的底部连接，下推板10与下导电座61连接，下推板10上设置有动子触头7，弹簧9和下推板10之间设置有弹性件11；

绝缘推杆13，绝缘推杆13穿过下推板10并与弹簧9连接，绝缘推杆13与下推板10固定连接。

上述实施例中，绝缘推杆13驱动动导电杆62向上运动使得真空灭弧室4内动触头63与静触头53接触。随着绝缘推杆13继续向上运动，弹性件11开始压缩，动子触头7继续向上运动与静子触头8接触，当弹性件11压缩量达到预设值时，真空断路器完成合闸动作。该方案在真空灭弧室4之外设置动子触头7和静子触头8，从而实现分流动作。在合闸时，将上导电座51传输的电流分流，保证了流动至真空灭弧室4内部的动触头63和静触头53的电流减小，从而降低了真空灭弧室4内部的温度，减小流过真空灭弧室4主触头的额定电流，降低其大额定电流水平下的温升，从而解决了现有技术中真空断路器容易出现由于电流过高导致温度超标的技术问题。该实施例具有能够提高真空断路器的额定电流水平，防止真空断路器由于电流过高而导致温升超标的优点。

根据本发明的另一优选实施方式，动子触头7的顶端设置有凹槽71，静子触头8的顶端为与凹槽71相适应的凸出端，凸出端与凹槽71接触以导通电路。相对于直杆端部之间的点接触，凹槽71与凸出端的配合更加稳定，接触的面积更大，能够减小接触电阻。

作为上述实施例的一种优选实施方式，凹槽71内设置有弹簧72，静子触头8的端部为圆锥形，静子触头8的头部能够从弹簧72的中心轴线处穿过与动子触头7的凹槽71底面接触以导通电路。静子触头8与动子触头7接触的瞬间可能由于碰撞力过大而损坏触头，本领域技术人员可以理解，当动子触头7的运动速度越大时，冲击力会越大。为此，可以将静子触头8的端部设置成圆锥形，具体地，静子触头8靠近弹簧72的一端圆的直径最小，静子触头8的端部可以穿过弹簧72的中心向下运动至与动子触头7的凹槽71底部接触以导通电路。在动子触头7上升的过程中，随着与弹簧72接触的静子触头8圆的直径增大，静子触头8的外侧面会与弹簧72接触并压缩弹簧72，这样静子触头8可以给弹簧72一定的阻力，弹簧72的阻力传递至动子触头7，以减小动子触头7的上升速度，进而减小静子触头8和动子触头7的接触时的冲击力，起到缓冲作用，防止因为静子触头8和动子触头7接瞬间因冲击力过大而对触头动子触头7和静子触头8造成的损坏。

作为上述实施例的另一种优选实施方式，静子触头8的顶端设置有凹槽71，动子触头7的顶端为与凹槽71相适应的凸出端，凸出端与凹槽71接触以导通电路。进一步地，凹槽71内设置有弹簧72，静子触头8的端部为圆锥形，静子触头8的端部能够从弹簧72的中心轴线处穿过与动子触头7的凹槽71底面接触以导通电路。该实施例的原理和作用与上一个实施例相同，都是为了减小静子触头8和动子触头7接触瞬间的冲击力进而对触头进行保护，在此不再赘述。

进一步地，弹簧9上方还设置有导向套12，导向套12位于真空灭弧室4下方，导向套12套装于动导电杆62。导向套12对动导电杆62起导向和限制作用，防止动导电杆62在上升过程中晃动进而对真空灭弧室4内的导电造成影响。

进一步地，动子触头7和静子触头8周围还设置有绝缘流体介质层。进一步地，绝缘流体介质层为硅油、矿物油、变压器油中的一种或两种混合物。通过电绝缘流体介质可以实现对动子触头7和静子触头8合闸时散热，由于真空灭弧室4本身散热方式的局限性，本发明采用电绝缘流体介质不仅满足绝缘性能技术条件，且同时对流过电流的自力触头进行散热。

进一步地，弹性件11为弹簧72件，当然，也可以采用软质的橡胶件。

进一步地，除电装置3的数量至少为3个，这里对除电装置3的数量不做限制，本领域技术人员完全可以根据实际需要设置更多或更少的除电装置3。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种真空断路器，其特征在于，包括壳体(2)，所述壳体(2)包括前盖板(21)和背板(22)，所述前盖板(21)上设置有开关(1)，所述背板(22)上设置于多块竖直设置的竖板(23)，相邻两块所述竖板(23)与所述背板(22)形成有安装槽(24)，所述安装槽(24)内安装有除电装置(3)；

所述除电装置(3)内设置有真空灭弧室(4)，所述真空灭弧室(4)的顶部设置有上导电座(51)，所述真空灭弧室(4)的底部设置有下导电座(61)，所述真空灭弧室(4)内设置有静导电组件和动导电组件，所述静导电组件包括静导电杆(52)和静触头(53)，所述上导电座(51)的底面与所述静导电杆(52)的顶面电连接，所述静导电杆(52)的底面与所述静触头(53)电连接；所述动导电组件包括动导电杆(62)和动触头(63)，所述下导电座(61)的与所述动导电杆(62)电连接，所述动导电杆(62)的顶面与所述动触头(63)电连接；

设置于所述真空灭弧室(4)外的静子触头(8)、动子触头(7)、弹簧(9)和下推板(10)，所述静子触头(8)与所述上导电座(51)电连接，所述弹簧(9)与所述动导电杆(62)的底部连接，所述下推板(10)与所述下导电座(61)连接，所述下推板(10)上设置有所述动子触头(7)，所述弹簧(9)和所述下推板(10)之间设置有弹性件(11)；

绝缘推杆(13)穿过所述下推板(10)并与所述弹簧(9)连接，所述绝缘推杆(13)与所述下推板(10)固定连接。

2.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于，所述动子触头(7)的顶端设置有凹槽(71)，所述静子触头(8)的顶端为与所述凹槽(71)相适应的凸出端，所述凸出端与所述凹槽(71)接触以导通电路。

3.根据权利要求2所述的真空断路器，其特征在于，所述凹槽(71)内设置有弹簧(72)，所述静子触头(8)的端部为圆锥形，所述静子触头(8)的头部能够从所述弹簧(72)的中心轴线处穿过与所述动子触头(7)的凹槽(71)底面接触以导通电路。

4.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于，所述静子触头(8)的顶端设置有凹槽(71)，所述动子触头(7)的顶端为与所述凹槽(71)相适应的凸出端，所述凸出端与所述凹槽(71)接触以导通电路。

5.根据权利要求4所述的真空断路器，其特征在于，所述凹槽(71)内设置有弹簧(72)，所述静子触头(8)的端部为圆锥形，所述静子触头(8)的端部能够从所述弹簧(72)的中心轴线处穿过与所述动子触头(7)的凹槽(71)底面接触以导通电路。

6.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于，所述弹簧(9)上方还设置有导向套(12)，所述导向套(12)位于所述真空灭弧室(4)下方，所述导向套(12)套装于所述动导电杆(62)。

7.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于，所述动子触头(7)和所述静子触头(8)周围还设置有绝缘流体介质层。

8.根据权利要求7所述的真空断路器，其特征在于，所述绝缘流体介质层为硅油、矿物油、变压器油中的一种或两种混合物。

9.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于，所述弹性件(11)为弹簧(72)件。

10.根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于，所述除电装置(3)的数量至少为3个。

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