CN112635240B - 一种通用型真空灭弧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通用型真空灭弧装置，包括安装管，所述安装管的两端开口，所述安装管中设置有活塞连接柱与活塞驱动杆，所述活塞连接柱为柱状结构并滑动连接至所述安装管中与所述安装管间隙配合；所述活塞驱动杆滑动连接至所述安装管中，所述活塞驱动杆的一端伸出所述安装管一端；贯穿所述安装管的内壁径向设置有第一触头，所述第一触头设置于所述安装管的近中部并与所述安装管的内壁齐平；所述活塞连接柱上镶嵌设置有第二触头，所述第二触头能够随所述活塞连接柱的滑动与所述第一触头接触，所述活塞连接柱与所述活塞驱动杆的位于所述安装管的位置均设置有至少一条密封环，所述活塞连接柱与所述活塞驱动杆均为陶瓷材料制成。

Description

一种通用型真空灭弧装置

技术领域

本发明涉及高压输电领域，更具体地，涉及一种通用型真空灭弧装置。

背景技术

在高压输电中，高压电路开关开合都会产生弧火花，为防止产生电弧对周边元器件造成伤害，以及防止开关闭合时产生火花发热熔化或烧黑开关触点，需要对高压电路开关进行灭弧处理。

最常用的灭弧装置为真空灭弧室，又名真空开关管，主要是通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路在闭合电源过程中避免产生电弧。虽然其体积小巧，使用方便，但是由于需要抽真空处理，生产较为繁琐，且在使用过程中的真空性度不能够保证，若真空灭弧室产生细小裂缝进入空气后，不能够及时判断其是否可靠而进行的闭合操作，极易因产生的弧火花而造成危险。

因此，需要一种生产方便，可靠性高的通用型真空灭弧装置，能够解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种通用型真空灭弧的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种通用型真空灭弧装置，包括安装管，所述安装管的两端开口，所述安装管中设置有活塞连接柱与活塞驱动杆，所述活塞连接柱为柱状结构并滑动连接至所述安装管中与所述安装管间隙配合，所述活塞连接柱的外径与所述安装管的内径相匹配；所述活塞驱动杆滑动连接至所述安装管中，所述活塞驱动杆的一端伸出所述安装管一端；贯穿所述安装管的内壁径向设置有第一触头，所述第一触头设置于所述安装管的近中部并与所述安装管的内壁齐平；所述活塞连接柱上镶嵌设置有第二触头，所述第二触头与所述活塞连接柱的外壁齐平，所述第二触头能够随所述活塞连接柱的滑动与所述第一触头接触，所述活塞连接柱与所述活塞驱动杆的位于所述安装管的位置均设置有至少一条密封环，所述活塞连接柱与所述活塞驱动杆均为陶瓷材料制成。

通过本方案，安装时保持活塞驱动杆与活塞连接柱的接触，当需要导通时，由于活塞连接柱与安装管之间的密封，随着拉动活塞驱动杆，活塞驱动杆与活塞连接柱之间的空间加大，该空间为真空状态，由于外界气压的作用，活塞连接柱会朝向活塞驱动杆方向移动，使第一触头与第二触头通过侧滑的方式接触连通；由于安装管内的真空状态，以及第一触头与第二触头之间狭小的接触空间，会抑制或者减小电弧的产生。本装置结构简单，在生产时无需抽真空处理，因此有助于降低生产难度，提高生产效率，降低生产成本；而且由于活塞连接柱属于被动移动，当任一部件损坏导致漏气，则活塞连接柱将不会被大气压所驱动，从而本装置将不会导通，大大提高了本装置使用时的可靠性和安全性。

优选地，所述第一触头的露出所述安装管的一端连接有第一连接柱，所述活塞连接柱的露出所述安装管的一端的端部或端部一侧设置有第二连接柱，所述第二连接柱通过导线连接至所述第二触头，所述导线密封设置于所述活塞连接柱中。

通过本方案，实现第一触头和第二触头的外部连接，并保证安装管内部的密封性。

优选地，所述活塞连接柱上设置有容纳孔，所述容纳孔为盲孔，所述第二触头通过弹簧弹性连接至所述容纳孔中；所述弹簧始终对所述第二触头施加向外的推力。

通过本方案，第二触头能够在弹簧的弹力下压紧至第一触头上，保证连接的紧密性，避免第一触头与第二触头之间因存在缝隙导致电弧产生。

优选地，所述活塞连接柱的横截面为椭圆形，所述安装管的内腔的截面形状与所述活塞连接柱一致。

通过本方案，椭圆形的截面积不仅能够避免活塞连接柱在安装管内转动，起到定位的作用，还有助于密封环的安装，避免因棱角的存在导致的密封效果差的问题。

优选地，所述活塞驱动杆包括活塞头、连接杆以及驱动块，所述活塞头位于所述安装管中活塞运动，所述连接杆一端连接所述活塞头，所述连接杆的另一端伸出所述安装管并连接所述驱动块。

通过本方案，密封环设置于活塞头上，实现活塞头与安装管内壁的活塞密封连接。

优选地，所述驱动块上设置有挡板，所述挡板紧贴所述安装管的外部布置，所述挡板的长度大于所述安装管的长度；所述活塞连接柱上设置有定位板，所述第一触头与所述第二触头未导通时，所述定位板的一端抵至所述安装管的端部；所述定位板通过定位弹簧弹性连接至所述活塞连接柱上，所述定位弹簧能够沿所述活塞连接柱的径向推动所述定位板移动并脱离与所述安装管的相抵接触；所述挡板至少能够覆盖所述定位板一部分。

通过本方案，将驱动块向外拉拽一定距离，挡板脱离与定位板的接触，定位板在定位弹簧的弹性作用下脱离与安装管端部相抵，进而使活塞连接柱能够在大气压的作用下朝向活塞头移动；该设置能够在活塞连接柱与活塞头之间产生一定空间的真空，从而保证第一触头与第二触头接触时进一步抑制电弧的产生；而且产生的真空能够进一步验证安装管的密封程度，若安装管发生损坏，能够预留足够的时间供空气进入，从而减小活塞连接柱两端的压力差，避免第一触头与第二触头的接触，从而大大提高了本装置的安全性。

优选地，所述定位板呈“L”形，所述定位板的另一端滑动连接至所述活塞连接柱的端部。

通过本方案，L形的定位板更加稳定耐用。

优选地，所述挡板贯穿所述驱动块并滑动连接至所述驱动块上，所述挡板的远离所述定位板的一端设置有限位部。

通过本方案，定位板脱离与安装管的相抵后，能够在活塞连接柱的带动下推动挡板移动，该设置能够提高挡板的长度，保证活塞头能够移动至端部时，定位板才能够脱离挡板的遮挡，进一步提高了本装置运行的安全性和可靠性。

优选地，所述驱动块上设置有沉孔，所述限位部能够完全缩入所述沉孔中。

通过本方案，对限位部起到容纳作用和保护作用。

优选地，所述挡板的远离所述驱动块的一端设置有导向面，所述定位板的朝向所述安装管的一端设置有与所述导向面相匹配的倾斜面，所述倾斜面能够在所述导向面的挤压下朝向挤压所述定位弹簧的方向移动。

通过本方案，需要断开第一触点与第二触点时，推动挡板，挡板能够推动定位板和活塞连接柱朝向断开的方向移动，当定位板端部移动至安装管端部时，定位板端部的倾斜面能够在导向面的导向作用下重新抵至安装管端部，实现本装置的断开复位。

根据本公开的一个实施例，本装置结构简单巧妙，使用方便，不仅能够真空灭弧，而且大大减小了电弧产生的空间，灭弧效果好；

生产过程中无需抽真空处理，大大提高了生产效率，降低了生产难度，有助于降低生产成本；

本装置若发生破损漏气，会失去正常的接通和关断功能，避免了存在空气的情况下接通的可能，从而大大提高了使用时的安全性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例的通用型真空灭弧装置的结构示意图。

图2是图1的通用型真空灭弧装置中安装管的结构示意图。

图3是图1的通用型真空灭弧装置中活塞连接柱的结构示意图。

图4是图1中A-A向的截面结构示意图。

图5是图1的通用型真空灭弧装置中活塞驱动杆的结构示意图。

图6是图1的通用型真空灭弧装置步骤一的状态图。

图7是图1的通用型真空灭弧装置步骤二的状态图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例

如图1至图5所示，本实施例中的通用型真空灭弧装置，包括安装管1100，所述安装管1100的两端开口，所述安装管1100中设置有活塞连接柱1200与活塞驱动杆1300，所述活塞连接柱1200为柱状结构并滑动连接至所述安装管1100中与所述安装管1100间隙配合，所述活塞连接柱1200的外径与所述安装管1100的内径相匹配；所述活塞驱动杆1300滑动连接至所述安装管1100中，所述活塞驱动杆1300的一端伸出所述安装管1100一端；贯穿所述安装管1100的内壁径向设置有第一触头1110，所述第一触头1110设置于所述安装管1100的近中部并与所述安装管1100的内壁齐平；所述活塞连接柱1200上设置有第二触头1210，所述第二触头1210与所述活塞连接柱1200的外壁齐平，所述第二触头1210能够随所述活塞连接柱1200的滑动与所述第一触头1110接触，所述活塞连接柱1200与所述活塞驱动杆1300的位于所述安装管1100的位置均设置有至少一条密封环1001，所述活塞连接柱1200与所述活塞驱动杆1300均为陶瓷材料制成。

通过本实施例该方案，安装时保持活塞驱动杆1300与活塞连接柱1200的接触，以便于挤出活塞驱动杆1300与活塞连接柱1200之间多余的空气，保持第一触点1110始终与活塞连接柱1200接触。

当需要导通时，由于活塞连接柱1200与安装管1100之间的密封，随着拉动活塞驱动杆1300，活塞驱动杆1300与活塞连接柱1200之间的空间加大，该空间为真空状态，由于外界气压的作用，活塞连接柱1200会朝向活塞驱动杆1300方向移动，使第一触头1110与第二触头1210通过侧滑的方式接触连通；

由于安装管1100内的真空状态，以及第一触头1110与第二触头1210之间狭小的接触空间，会抑制或者减小电弧的产生，实现导通时灭弧的效果。若需要断开，直接推动活塞驱动杆1300，或者拉动活塞连接柱1200使第一触头1110与第二触头1210断开即可，也会由于狭小的接触空间而抑制电弧的产生。

本装置结构简单，在生产时无需抽真空处理，因此有助于降低生产难度，提高生产效率，降低生产成本；而且由于活塞连接柱1200属于被动移动，当任一部件损坏导致漏气，在拉动活塞驱动杆1300时会导致空气进入活塞驱动杆1300与活塞连接柱1200之间，导致气压平衡，则活塞连接柱1200将不会被大气压所驱动，从而本装置将不会导通，大大提高了本装置使用时的可靠性和安全性。

在本实施例或其他实施例中，所述第一触头1110的露出所述安装管1100的一端连接有第一连接柱1111，所述活塞连接柱1200的露出所述安装管1100的一端的端部或端部一侧设置有第二连接柱1211，所述第二连接柱1211通过导线1212连接至所述第二触头1210，所述导线1212密封设置于所述活塞连接柱1200中。

第一连接柱1111以及第二连接柱1211例如是螺栓，该螺栓上螺纹连接有螺母，以实现电线的连接，从而实现第一触头1110和第二触头1210的外部连接，在活塞连接柱1200中设置有连接第二连接柱1211和第二触头1210的连接孔洞，导线1212通过该孔洞进行布线，布线完成后通过树脂等进行密封，保证安装管1200内部的密封性。

在本实施例或其他实施例中，所述活塞连接柱1200上设置有容纳孔1201，所述容纳孔1201为盲孔，所述第二触头1210通过弹簧1213弹性连接至所述容纳孔1201中；所述弹簧1213始终对所述第二触头1210施加向外的推力，第二触头1210能够在弹簧1213的弹力下压紧至第一触头1110上，保证连接的紧密性，避免第一触头1110与第二触头1210之间因存在缝隙导致电弧产生。

在本实施例或其他实施例中，所述活塞连接柱1200的横截面为椭圆形，所述安装管1100的内腔的截面形状与所述活塞连接柱1200一致。椭圆形的截面积不仅能够避免活塞连接柱1200在安装管1100内转动，起到角度定位的作用，还有助于密封环1001的安装，圆滑的外表能够保证密封环1001紧贴安装管1100内壁以及活塞连接柱1200外壁，避免因棱角的存在导致的密封效果差的问题。

在本实施例或其他实施例中，所述活塞驱动杆1300包括活塞头1310、连接杆1320以及驱动块1330，所述活塞头1310位于所述安装管1100中活塞运动，所述连接杆1320一端连接所述活塞头1310，所述连接杆1320的另一端伸出所述安装管1100并连接所述驱动块1330。密封环1001设置于活塞头1310上，实现活塞头1310与安装管1100内壁的活塞密封连接。

该实施例中的安装管1100一端设置有活塞孔(图中未示出)连接杆1320通过该活塞孔伸出安装管1100并与活塞孔滑动连接，提高活塞驱动杆1300能够沿安装管1100轴线运动，在活塞孔的周边设置有若干通气孔1101，保证活塞驱动杆1300在移动过程中活塞头1310与活塞孔之间不会因为压缩空气而变得费力。

在本实施例或其他实施例中，所述驱动块1330上设置有挡板1340，所述挡板1340紧贴所述安装管1100的外部布置，所述挡板1340的长度大于所述安装管1100的长度；所述活塞连接柱1200上设置有定位板1220，所述第一触头1110与所述第二触头1210未导通时，所述定位板1220的一端抵至所述安装管1100的端部；所述定位板1220通过定位弹簧1221弹性连接至所述活塞连接柱1200上，所述定位弹簧1221能够沿所述活塞连接柱1200的径向推动所述定位板1220移动并脱离与所述安装管1100的相抵接触；所述挡板1340至少能够覆盖所述定位板1220的一部分。

将驱动块1330向外拉拽一定距离，挡板1340脱离与定位板1220的接触，定位板1220在定位弹簧1221的弹性作用下脱离与安装管1100端部相抵，进而使活塞连接柱1200能够在大气压的作用下朝向活塞头1310移动；该设置能够在活塞连接柱1200与活塞头1310之间产生一定空间的真空，从而保证第一触头1110与第二触头1210接触时进一步抑制电弧的产生；而且产生的真空能够进一步验证安装管1100的密封程度，若安装管1100发生损坏，能够预留足够的时间供空气进入，从而减小活塞连接柱1200两端的压力差，避免第一触头1110与第二触头1210的接触，从而大大提高了本装置的安全性。

在本实施例或其他实施例中，所述定位板1220呈“L”形，所述定位板1220的另一端滑动连接至所述活塞连接柱1200的端部，L形的定位板1220更加稳定耐用，直角的一端滑动连接至活塞连接柱1200的端部，另一端弯折至与活塞连接柱1200平行并抵至安装管1100上。

在本实施例或其他实施例中，所述挡板1340贯穿所述驱动块1330并滑动连接至所述驱动块1330上，所述挡板1340的远离所述定位板1220的一端设置有限位部1341。定位板1220脱离与安装管1100的相抵后，能够在活塞连接柱1200的带动下推动挡板1340移动，该设置能够提高挡板1340的长度，保证活塞头1310能够移动至安装管1100端部时，定位板1220才能够脱离挡板1340的遮挡，并且能够保证活塞连接柱1200的带动下推动挡板1340移动使活塞连接柱1200重新抵至活塞头1310处，进一步提高了本装置运行的安全性和可靠性。

在本实施例或其他实施例中，所述驱动块1330上设置有沉孔1331，所述限位部1341能够完全缩入所述沉孔1331中，对限位部1341起到容纳作用和保护作用。

在本实施例或其他实施例中，所述挡板1340的远离所述驱动块1330的一端设置有导向面1342，所述定位板1220的朝向所述安装管1100的一端设置有与所述导向面1342相匹配的倾斜面1222，所述倾斜面1222能够在所述导向面1342的挤压下朝向挤压所述定位弹簧1221的方向移动。

需要断开第一触点1110与第二触点1210时，推动挡板1340，挡板1340能够推动定位板1220和活塞连接柱1200朝向断开的方向移动，当定位板1220端部移动至安装管1100端部时，定位板1220端部的倾斜面1222能够在导向面1342的导向作用下重新抵至安装管1100端部，实现本装置的断开复位。

本装置在正常使用时，首先保持活塞连接柱1200与活塞驱动杆1300的紧密接触，此时第一触点1110与第二触点1210处于断开状态，当需要进行接通时，将活塞驱动杆1300向外抽出，此时挡板1340也随之移动，活塞头1310到达安装管1100的端部时，挡板1340脱离与定位板1220的接触，定位板1220会在定位弹簧1221的弹性作用下向外弹出，使活塞连接柱1200脱离定位，此时的状态如图6所示的步骤一；

如图7所示的步骤二，若安装管1100的密封性良好，则会在大气压的作用下朝向活塞头1310移动，实现第一触点1110与第二触点1210的接触，同时定位板1220会推动挡板1340伸出驱动块；若安装管1100的密封性较差，则会因为空气的进入，导致活塞连接柱1200两侧的压力差较小，无法实现活塞连接柱1200的移动。

若需要断开第一触点1110与第二触点1210，推动挡板1340至沉孔1341中，此时由于挡板1340的推动，定位板1220会带动活塞连接柱1200朝向断开的方向移动，在断开过程中活塞连接柱1200与活塞头1310之间为真空状态，保证灭弧质量；当定位板1220到达安装管1100的端部后，倾斜面1221在导向面1342的导向作用下重新挤压定位弹簧1221，使定位板1220重新抵至安装管1100端部，实现定位，此时活塞驱动杆1300会在大气压力的作用下重新回弹至与活塞连接柱1200接触，若不能够回弹，则证明本装置出现漏气，需要更换。

根据本公开的一个实施例，本装置结构简单巧妙，使用方便，不仅能够真空灭弧，而且大大减小了电弧产生的空间，灭弧效果好；

生产过程中无需抽真空处理，大大提高了生产效率，降低了生产难度，有助于降低生产成本；

本装置若发生破损漏气，会失去正常的接通和关断功能，避免了存在空气的情况下接通的可能，从而大大提高了使用时的安全性。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种通用型真空灭弧装置，包括安装管，其特征在于，所述安装管的两端开口，所述安装管中设置有活塞连接柱与活塞驱动杆，所述活塞连接柱为柱状结构并滑动连接至所述安装管中与所述安装管间隙配合；所述活塞驱动杆滑动连接至所述安装管中，所述活塞驱动杆的一端伸出所述安装管一端；贯穿所述安装管的内壁径向设置有第一触头，所述第一触头设置于所述安装管的近中部并与所述安装管的内壁齐平；所述活塞连接柱上镶嵌设置有第二触头，所述第二触头与所述活塞连接柱的外壁齐平，所述第二触头能够随所述活塞连接柱的滑动与所述第一触头接触；所述活塞连接柱与所述活塞驱动杆的位于所述安装管的位置均设置有至少一条密封环，所述活塞连接柱与所述活塞驱动杆均为陶瓷材料制成；所述活塞驱动杆包括活塞头、连接杆以及驱动块，所述活塞头位于所述安装管中活塞运动，所述连接杆一端连接所述活塞头，所述连接杆的另一端伸出所述安装管并连接所述驱动块；所述驱动块上设置有挡板，所述挡板紧贴所述安装管的外部布置，所述挡板的长度大于所述安装管的长度；所述活塞连接柱上设置有定位板，所述第一触头与所述第二触头未导通时，所述定位板的一端抵至所述安装管的端部；所述定位板通过定位弹簧弹性连接至所述活塞连接柱上，所述定位弹簧能够沿所述活塞连接柱的径向推动所述定位板移动并脱离与所述安装管的相抵接触；所述挡板至少能够覆盖所述定位板一部分。

2.根据权利要求1所述的通用型真空灭弧装置，其特征在于，所述第一触头的露出所述安装管的一端连接有第一连接柱，所述活塞连接柱的露出所述安装管的一端的端部或端部一侧设置有第二连接柱，所述第二连接柱通过导线连接至所述第二触头，所述导线密封设置于所述活塞连接柱中。

3.根据权利要求2所述的通用型真空灭弧装置，其特征在于，所述活塞连接柱上设置有容纳孔，所述容纳孔为盲孔，所述第二触头通过弹簧弹性连接至所述容纳孔中；所述弹簧始终对所述第二触头施加向外的推力。

4.根据权利要求1所述的通用型真空灭弧装置，其特征在于，所述活塞连接柱的横截面为椭圆形，所述安装管的内腔的截面形状与所述活塞连接柱一致。

5.根据权利要求1所述的通用型真空灭弧装置，其特征在于，所述定位板呈“L”形，所述定位板的另一端滑动连接至所述活塞连接柱的端部。

6.根据权利要求1所述的通用型真空灭弧装置，其特征在于，所述挡板贯穿所述驱动块并滑动连接至所述驱动块上，所述挡板的远离所述定位板的一端设置有限位部。

7.根据权利要求6所述的通用型真空灭弧装置，其特征在于，所述驱动块上设置有沉孔，所述限位部能够完全缩入所述沉孔中。

8.根据权利要求6所述的通用型真空灭弧装置，其特征在于，所述挡板的远离所述驱动块的一端设置有导向面，所述定位板的朝向所述安装管的一端设置有与所述导向面相匹配的倾斜面，所述倾斜面能够在所述导向面的挤压下朝向挤压所述定位弹簧的方向移动。

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