CN112701006B - 一种柱上断路器开关结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柱上断路器开关结构，包括连接套与连接柱，所述连接套与所述连接柱上分别设置有第一接线柱与第二接线柱，所述连接柱滑动连接至所述连接套中并与所述连接套间隙配合，所述连接套为一端开口的筒体，所述连接套底部设置有隔离弹簧，所述连接柱的一端挤压至所述隔离弹簧上，所述连接柱的另一端伸出所述连接套，所述第二接线柱能够随所述连接柱挤压所述隔离弹簧与所述第一接线柱导通；所述连接柱的一侧设置有第二定位孔，脱扣器插入所述第二定位孔中定位所述连接柱；至少所述连接柱为陶瓷材料制成。本装置能够大大减小了电弧的产生空间，并且大大减少了电弧的产生时间，提高了灭弧效果和可靠性。

Description

一种柱上断路器开关结构

技术领域

本发明涉及高压输电领域，更具体地，涉及一种柱上断路器开关结构。

背景技术

柱上断路器是指在电杆上安装和操作的断路器，在使用过程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。

现有的柱上断路器为达到灭弧的效果，通常采用真空灭弧室进行开关时的灭弧处理，然而真空灭弧室的可靠性较差且生产较为困难，若因意外情况导致真空灭弧室的真空度变差，则在关断或接通时会产生严重的电弧放电，不仅会造成设备损害，还有可能造成人员伤亡。

因此，需要一种新型的柱上断路器开关结构，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柱上断路器开关结构的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种柱上断路器开关结构，包括连接套与连接柱，所述连接套与所述连接柱上分别设置有第一接线柱与第二接线柱，所述连接柱滑动连接至所述连接套中并与所述连接套间隙配合，所述连接套为一端开口的筒体，所述连接套底部设置有隔离弹簧，所述连接柱的一端挤压至所述隔离弹簧上，所述连接柱的另一端伸出所述连接套，所述第二接线柱能够随所述连接柱挤压所述隔离弹簧与所述第一接线柱导通；所述连接柱的一侧设置有第二定位孔，脱扣器插入所述第二定位孔中定位所述连接柱；至少所述连接柱为陶瓷材料制成。

通过本方案，挤压连接柱至连接套中，使第一接线柱与第二接线柱接触导通，并通过脱扣器插入第二定位孔中进行定位；当发生短路现象时，脱扣器动作，连接柱在隔离弹簧的推动下向外推动连接柱，使第一接线柱与第二接线柱断开，由于连接柱与连接套的间隙配合，大大减小了电弧的产生空间，并且迅速分离也将大大减少了电弧的产生时间；在断开过程中，由于隔离弹簧一侧的连接套为封闭结构，因此推动过程中会使连接柱与连接套之间产生一定的真空空间，避免空气击穿造成的电弧，进一步提高了灭弧效果，大大提高了可靠性。

优选地，所述第二接线柱沿径向滑动连接至所述连接柱中，所述连接柱中设置有压紧弹簧，所述压紧弹簧始终对所述第二接线柱施加伸出所述连接柱方向的推力。

通过本方案，压紧弹簧能够推动第二接线柱压紧第一接线柱，提高导通效果，避免缝隙的存在造成导通状态时的电火花产生。

优选地，所述连接柱的横截面为椭圆形，所述连接柱的周向套设有若干到密封环。

通过本方案，椭圆形的连接柱不仅能够避免在连接套中转动，还便于生产，且便于密封环的密封，避免棱角的存在是连接套与连接柱之间产生缝隙。

优选地，垂直于所述第一接线柱设置有挡板，所述脱扣器动作时，所述挡板在第二隔离弹簧的推动下插入所述第一接线柱底部并完全遮挡所述第一接线柱。

通过本方案，挡板能够及时封堵第一接线柱，以切断第一接线柱与第二接线柱之间的电弧；并且能够起到隔离的作用，提高本装置的安全性。

优选地，所述第一接线柱沿所述连接套的径向滑动连接，所述第一接线柱的顶部设置有第三隔离弹簧，导通状态时所述第三隔离弹簧对所述第一接线柱施加向外的弹力；所述第一接线柱上设置有第一定位孔，所述脱扣器同时插入所述第一定位孔中。

通过本方案，当脱扣器动作时，第三隔离弹簧向外拉拽第一接线柱，不仅迅速增大了第一接线柱与第二接线柱之间的距离，有助于灭弧，还为挡板的插入提供了空间，使第二接线柱侧移的同时，挡板完全插入进行隔离，进一步提高了灭弧效果与隔离效果。

优选地，所述挡板的一端抵至所述第一接线柱的一侧底部，所述挡板的另一端连接至拉杆上，所述拉杆的一端伸出所述连接套；所述第二隔离弹簧套设至所述拉杆上。

通过本方案，当第一接线柱移动后，挡板脱离阻挡而迅速插入，提高了动作的连贯性，无过多的联动机构，从而提高了隔离的可靠性。

优选地，所述连接套外部滑动连接有支撑块，所述支撑块的一端连接至所述连接柱上，所述支撑块的另一端设置有斜坡；所述第三隔离弹簧的底部连接至所述第一接线柱上，所述第三隔离弹簧的顶部固定有支撑板，所述支撑板能够沿所述斜坡滑动并拉紧所述第三隔离弹簧。

通过本方案，将连接柱向内推动时，支撑块能够同时被推动并支撑至支撑板底部，从而为第三隔离弹簧提供弹性势能，方便了操作，避免了人为操作的失误。

优选地，所述连接柱的伸出所述连接套的一端凸出有第一凸出部，所述支撑块的一端底部向下凸出有第二凸出部，所述第二凸出部设置于所述第一凸出部与所述连接套之间。

通过本方案，脱扣器在工作时，连接柱的弹出不会带动支撑块的移动，从而保证第三隔离弹簧的弹性势能处于有效状态，避免随连接柱的移动而导致第三隔离弹簧过早失去支撑而不能够拉拽第一接线柱移动。

优选地，所述连接套的设置有所述隔离弹簧的一端安装有单向阀，所述单向阀仅能允许所述连接套中的空气向外移动。

通过本方案，当本装置因短路而断开后，由于密封性能较差会渗入空气，当重新接通过程中，单向阀能够将连接套中的空气排出，方便进行接通。

根据本公开的一个实施例，本装置结构简单，相较于传统的真空室灭弧，避免了因真空度问题而造成的灭弧失败，可靠性更高，且生产制作较为容易，有效降低了成本；

本装置的隔离效果更好，不仅第一接线柱与第二接线柱之间的错位隔离，还具备挡板的绝对阻挡隔离，有效避免了误操作导致的违规接通，从而大大提高了本装置使用时的安全性。

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是本发明实施例的柱上断路器开关结构的剖面结构示意图。

图2是图1中A-A向的截面结构示意图。

图3是图1的柱上断路器开关结构导通时的结构示意图。

图4是图3的柱上断路器开关结构断开时的结构示意图。

图5是图1中连接柱与支撑块的结构示意图。

图6是图1中连接套的结构示意图。

图7是图6中挡板的位置结构示意图。

图8是图1的柱上断路器开关结构的俯视结构示意图。

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8所示，本实施例中的柱上断路器开关结构，包括连接套1100与连接柱1200，所述连接套1100与所述连接柱1200上分别设置有第一接线柱1110与第二接线柱1120，所述连接柱1200滑动连接至所述连接套1100中并与所述连接套1100间隙配合，所述连接套1100为一端开口的筒体，所述连接套1100底部设置有隔离弹簧1220，所述连接柱1200的一端挤压至所述隔离弹簧1220上，所述连接柱1200的另一端伸出所述连接套1100，所述第二接线柱1210能够随所述连接柱1200挤压所述隔离弹簧1220与所述第一接线柱1110导通；所述连接柱1200的一侧设置有第二定位孔(图中未示出)，脱扣器2100插入所述第二定位孔中定位所述连接柱1200；至少所述连接柱1200为陶瓷材料制成。

通过本实施例该方案，挤压连接柱1200至连接套1100中，使第一接线柱1110与第二接线柱1210接触导通，并通过脱扣器2100插入第二定位孔中进行定位；当发生短路现象时，脱扣器2100动作，连接柱1200在隔离弹簧1220的推动下向外推动连接柱1200，使第一接线柱1110与第二接线柱1210断开，由于连接柱1200与连接套1100的间隙配合，并且侧向推开，大大减小了电弧的产生空间，并且迅速分离也将大大减少了电弧的产生时间，从而实现及时灭弧的作用；

该实施例中的隔离弹簧1220的弹力大于大气压对连接柱1200上的压力；在断开过程中，由于隔离弹簧1220一侧的连接套1100为封闭结构，连接柱1200与连接套1100形成活塞结构，因此隔离弹簧1220在推动过程中会使连接柱1200与连接套1100之间产生一定的真空空间，避免空气击穿造成的电弧，进一步提高了灭弧效果，大大提高了可靠性。

本实施例中的第二接线柱1210通过导线引出连接柱1200，以方便进行接线。

在本实施例或其他实施例中，所述第二接线柱1210沿径向滑动连接至所述连接柱1200中，所述连接柱1200中设置有压紧弹簧1220，所述压紧弹簧1220始终对所述第二接线柱1210施加伸出所述连接柱1200方向的推力。压紧弹簧1220能够推动第二接线柱1210压紧第一接线柱1110，提高导通效果，避免缝隙的存在造成导通状态时的电火花产生。

在本实施例或其他实施例中，所述连接柱1200的横截面为椭圆形，所述连接柱1200的周向套设有若干到密封环(图中未示出)，该密封环为橡胶材质制成，并设置于第二接线柱1210的一侧或两侧，起到密封的作用。

椭圆形的连接柱1200不仅能够避免在连接套1100中转动，以保证第一接线柱1110与第二接线柱1210的有效解除闭合，还便于生产制造，且便于密封环的密封，避免棱角的存在对密封环造成损伤，使连接套1100与连接柱1200之间产生缝隙。

在本实施例或其他实施例中，垂直于所述第一接线柱1110设置有挡板1131，所述脱扣器2100动作时，所述挡板1131在第二隔离弹簧1132的推动下插入所述第一接线柱1110底部并完全遮挡所述第一接线柱1110。挡板1131能够及时封堵第一接线柱1110，以切断第一接线柱1110与第二接线柱1210之间的电弧，以达到迅速灭弧的目的；

并且挡板1131的设置还能够起到隔离的作用，避免人工误操作引起的误导通，大大提高了本装置的安全性。

在本实施例或其他实施例中，所述第一接线柱1110沿所述连接套1100的径向滑动连接，所述第一接线柱1110的顶部设置有第三隔离弹簧1121，导通状态时所述第三隔离弹簧1121对所述第一接线柱1110施加向外的弹力；所述第一接线柱1110上设置有第一定位孔1111，所述脱扣器2100同时插入所述第一定位孔1111中。

当脱扣器2100动作时，第三隔离弹簧1121向外拉拽第一接线柱1110，不仅迅速增大了第一接线柱1110与第二接线柱1210之间的距离，有助于灭弧，还为挡板1131的插入提供了空间，使第二接线柱1210侧移的同时，第一接线柱1110上移的空间允许挡板1131完全插入进行隔离，进一步提高了灭弧效果与隔离效果。

在本实施例或其他实施例中，所述挡板1131的一端抵至所述第一接线柱1110的一侧底部，所述挡板1131的另一端连接至拉杆1133上，所述拉杆1133的一端伸出所述连接套1100；所述第二隔离弹簧1132套设至所述拉杆1133上。当第一接线柱1110移动后，挡板1131脱离阻挡而迅速插入，提高了动作的连贯性，无过多的联动机构，从而提高了隔离的可靠性；拉杆1133的设置能够方便对挡板1131进行复位，该实施例中的拉杆1133与连接套1100之间设置有密封环(图中未示出)，以提高密封效果。

该实施例中的第一接线柱1110一侧设置有挡板1131，另一端设置有与挡板1131相匹配的插孔1134，挡板1131能够插入该插孔1134，从而完全阻挡第一接线柱1110，插孔1134为喇叭口形状，方便挡板1131的插入。

在本实施例或其他实施例中，所述连接套1100外部滑动连接有支撑块1300，所述支撑块1300的一端连接至所述连接柱1200上，所述支撑块1300的另一端设置有斜坡1301；所述第三隔离弹簧1121的底部连接至所述第一接线柱1110上，所述第三隔离弹簧1121的顶部固定有支撑板1122，所述支撑板1122能够沿所述斜坡1301滑动并拉紧所述第三隔离弹簧1121。

当将连接柱1200向内推动时，支撑块1300能够同时被推动并支撑至支撑板1122底部，从而为第三隔离弹簧1121提供弹性势能，方便了操作，避免了人为操作的失误，例如因忘记为第三隔离弹簧1121提供弹性势能而导致的隔离不彻底。

该实施例中的第一接线柱1110的顶部包裹有绝缘块(例如是陶瓷材料)，第三隔离弹簧1121固定至绝缘块上；第一接线柱1110通过导线延伸出绝缘块后再与线路接通。

支撑块1300的设置有斜坡1301的一端为叉状结构，斜坡设置于两侧叉状结构的顶部，即支撑块1300的中间预留有空间，以在移动过程中斜坡1301能够支撑起支撑板1122而不被第一接线柱1110阻挡，支撑板1122的宽度与支撑块1300的宽度一致或者大于支撑块1300的宽度。

在本实施例或其他实施例中，所述连接柱1200的伸出所述连接套1100的一端凸出有第一凸出部1202，所述支撑块1300的一端底部向下凸出有第二凸出部1302，所述第二凸出部1302设置于所述第一凸出部1202与所述连接套1100之间。脱扣器2100在工作时，连接柱1200的弹出不会带动支撑块1300的移动，从而保证第三隔离弹簧1121的弹性势能处于有效状态，避免支撑块1300随连接柱1200移动而导致第三隔离弹簧1121过早失去支撑而不能够拉拽第一接线柱1110移动。

在本实施例或其他实施例中，所述连接套1100的设置有所述隔离弹簧1220的一端安装有单向阀1101，所述单向阀1101仅能允许所述连接套1100中的空气向外移动。当本装置因短路而断开后，由于密封性能较差会渗入空气，当重新接通过程中，单向阀1101能够将连接套1100中的空气排出，方便进行接通。

在本实施例中，脱扣器2100的一端为杆状结构，能够插入第一定位孔或者第二定位孔中进行定位固定，脱扣器2100的另一端与电磁装置2200相互配合，当电流过大时，电磁装置2200启动吸引脱扣器2100动作，从而使连接柱1200以及第一接线柱1110脱离固定而动作；接线柱1200与第一接线柱1110可以是由同一脱扣器2100进行控制，动作迅速且一致，也可以是由不同的脱扣器2100连接控制；该实施例中的脱扣器2100以及电磁装置2200与现有的脱扣器原理一致。

本装置在使用时，根据输送线路的数量并排布置，连接柱1200的端部、连接杆1133的外端以及第一接线柱1110的顶部均设置有施力机构，如推拉杆、按钮等装置；

正常接通时，第一接线柱1110与第二接线柱1210接通，隔离弹簧1220以及第二隔离弹簧1132处于压缩状态，第三隔离弹簧1121处于拉紧的状态，当发生短路时，脱扣器2100动作，隔离弹簧1220推动连接柱1200动作，使之迅速横移，第二接线柱1210与第一接线柱1110断开，且连接套1100中呈现短暂的真空状态；与此同时，第一接线柱1110被第三隔离弹簧1121向上拉动，挡板1131失去阻挡而迅速插入第一接线柱1110底部实现隔离，从而有效切断电弧；

若需复位，则拉动支撑块1300，使支撑块1300脱离与支撑板1122的接触，拉动连接杆1133，下压第一接线柱1110，使第一接线柱1110阻挡挡板1133后，利用脱扣器2100固定第一接线柱1110,；同时向内推动连接柱1200，连接柱1200的移动带动支撑块1300移动，隔离弹簧1220储能的同时，第三隔离弹簧1121被拉动储能，然后利用脱扣器2100固定连接柱1200即可；连接柱1200的重新插入将连接套1100中的空气通过单向阀1101排出，保持连接套1100中保持真空。

使用本装置进行开关的同时，还需配备隔离开关，与隔离开关同时使用，以方便进行复位。

根据本实施例，本装置结构简单，相较于传统的真空室灭弧，避免了因真空度问题而造成的灭弧失败，可靠性更高，且生产制作较为容易，有效降低了成本；

本装置的隔离效果更好，不仅第一接线柱与第二接线柱之间的错位隔离，还具备挡板的绝对阻挡隔离，有效避免了误操作导致的违规接通，从而大大提高了本装置使用时的安全性。

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 (6)

1.一种柱上断路器开关结构，包括连接套与连接柱，所述连接套与所述连接柱上分别设置有第一接线柱与第二接线柱，其特征在于，所述连接柱滑动连接至所述连接套中并与所述连接套间隙配合，所述连接套为一端开口的筒体，所述连接套底部设置有隔离弹簧，所述连接柱的一端挤压至所述隔离弹簧上，所述连接柱的另一端伸出所述连接套，所述第二接线柱能够随所述连接柱挤压所述隔离弹簧与所述第一接线柱导通；所述连接柱的一侧设置有第二定位孔，脱扣器插入所述第二定位孔中定位所述连接柱；至少所述连接柱为陶瓷材料制成；所述第二接线柱沿径向滑动连接至所述连接柱中，所述连接柱中设置有压紧弹簧，所述压紧弹簧始终对所述第二接线柱施加伸出所述连接柱方向的推力；垂直于所述第一接线柱设置有挡板，所述脱扣器动作时，所述挡板在第二隔离弹簧的推动下插入所述第一接线柱底部并完全遮挡所述第一接线柱；所述第一接线柱沿所述连接套的径向滑动连接，所述第一接线柱的顶部设置有第三隔离弹簧，导通状态时所述第三隔离弹簧对所述第一接线柱施加向外的弹力；所述第一接线柱上设置有第一定位孔，所述脱扣器同时插入所述第一定位孔中。

2.根据权利要求1所述的柱上断路器开关结构，其特征在于，所述连接柱的横截面为椭圆形，所述连接柱的周向套设有若干到密封环。

3.根据权利要求1所述的柱上断路器开关结构，其特征在于，所述挡板的一端抵至所述第一接线柱的一侧底部，所述挡板的另一端连接至拉杆上，所述拉杆的一端伸出所述连接套；所述第二隔离弹簧套设至所述拉杆上。

4.根据权利要求1所述的柱上断路器开关结构，其特征在于，所述连接套外部滑动连接有支撑块，所述支撑块的一端连接至所述连接柱上，所述支撑块的另一端设置有斜坡；所述第三隔离弹簧的底部连接至所述第一接线柱上，所述第三隔离弹簧的顶部固定有支撑板，所述支撑板能够沿所述斜坡滑动并拉紧所述第三隔离弹簧。

5.根据权利要求4所述的柱上断路器开关结构，其特征在于，所述连接柱的伸出所述连接套的一端凸出有第一凸出部，所述支撑块的一端底部向下凸出有第二凸出部，所述第二凸出部设置于所述第一凸出部与所述连接套之间。

6.根据权利要求1至5任一项所述的柱上断路器开关结构，其特征在于，所述连接套的设置有所述隔离弹簧的一端安装有单向阀，所述单向阀仅能允许所述连接套中的空气向外移动。

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