CN112908770B - 一种用于真空断路器的固封极柱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于真空断路器的固封极柱，属于高压开关设备技术领域。它解决了现有的真空断路器的固封极柱可靠性问题。本发明包括浇注体外壳和固封在浇注体外壳内的真空灭弧室，在真空灭弧室下端设有中空的绝缘隔离罩，在绝缘隔离罩一侧的浇注体外壳内固封有零序陶瓷电容传感器和相序陶瓷电容传感器，相序陶瓷电容传感器包括陶瓷材料制成的扁圆柱体和包覆在扁圆柱体外周面上的金属层，扁圆柱体与输出导电杆电连接，金属层连接导线一，导线一的另一端作为输出端。本发明减小了固封极柱的体积，且内置电容不易被击穿，提高了可靠性。

Description

一种用于真空断路器的固封极柱

技术领域

本发明属于高压开关设备技术领域，涉及一种真空断路器，特别涉及一种真空断路器的固封极柱。

背景技术

真空断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，具有保护线路和电源的能力，主要应用于中压架空线电网，作为分、合负荷电流与过载保护、短路保护之用。真空断路器本体主要由固封极柱和主箱体组成，固封极柱和主箱体为上下布置，固封极柱是将真空灭弧室和断路器相关的导电零件同时嵌入到环氧树脂或热塑性材料等容易固化的固体绝缘材料中形成的整体部件，可使柱上真空断路器尺寸缩小，有利于开关小型化。

目前，现有的真空断路器，其电压传感器、电流传感器大多为外置型，装设在固封极柱外侧，通过户外电缆连接到断路器控制系统中，这种结构户外防护等级低、体积笨重，不符合现代化对电气设备精密性、安全性以及轻便性的要求，并且电压互感器的一、二次接线需单独连接，尤其二次线容易接错而引起事故。

另外，现有的取能装置电连接多为采用多只电容外部串联方式焊接于线路板上作为取能电源模块，同等体积同等场强下，容值小，抗干扰能力差，可靠性低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于真空断路器的固封极柱，本发明所要解决的技术问题是：如何使真空断路器的固封极柱小型化后提高可靠性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于真空断路器的固封极柱，包括浇注体外壳和固封在浇注体外壳内的真空灭弧室，真空灭弧室的上端连接有输入导电杆，输入导电杆外端伸出浇注体外壳，真空灭弧室的下端连接有输出导电杆，输出导电杆水平设置并伸出浇注体外壳，其特征在于，在所述的真空灭弧室下端设有中空的绝缘隔离罩，在绝缘隔离罩一侧的浇注体外壳内固封有用于检测相序电压的相序陶瓷电容传感器和用于检测零序电压的零序陶瓷电容传感器，所述的相序陶瓷电容传感器包括陶瓷材料制成的扁圆柱体和包覆在扁圆柱体外周面上的金属层，所述扁圆柱体与输出导电杆电连接，所述的金属层连接导线一，导线一的另一端作为输出端。

真空断路器用在高压设备中，通过浇注环氧树脂等绝缘材料将真空灭弧室等开关部件包覆住，实现防腐防尘防击穿。通过绝缘隔离罩给真空灭弧室下端的动触头的驱动提供连接通道，同时通过绝缘隔离罩的陶瓷材料和环氧树脂绝缘材料形成双层隔离。由于零序陶瓷电容传感器和相序陶瓷电容传感器的体积变小，能够将这两个部件内置在浇注体外壳，整个真空断路器的固封极柱集成较多的功能，又能保持较小的体积，在减小体积时，相序陶瓷电容传感器的金属层包覆在扁圆柱体外周面上，形成径向的电场，不易被击穿，提高了可靠性。

在上述用于真空断路器的固封极柱中，所述的扁圆柱体通过金属连接件一连接在输出导电杆上，所述金属连接件一包括金属柱一和与金属柱一一体连接的接头一，在扁圆柱体的中部设有轴向贯通的通孔一，所述的金属柱一通过导电金属焊接在通孔一内，所述的接头一位于通孔一外且与输出导电杆连接。通过金属柱一和外周上的金属层，形成环形的两极，环形结构不易别击穿。导电金属为锡、铅、铁、铜等。

在上述用于真空断路器的固封极柱中，所述扁圆柱体的高度小于扁圆柱体的直径，在扁圆柱体的侧面设有与上述金属层连接的导电金属条，所述的导线一连接在导电金属条上。通过这种二次电路结构实现二次检测的电压，检测精确。

在上述用于真空断路器的固封极柱中，所述的零序陶瓷电容传感器包括陶瓷材料制成的长圆柱体，长圆柱体的高度大于长圆柱体的直径，在长圆柱体中部沿轴向设有贯通的通孔二，在长圆柱体的两个环形端面上分别固连有金属片一和金属片二，所述的长圆柱体通过金属连接件二连接输出导电杆上，所述金属连接件二包括金属柱二和与金属柱二一体连接的接头二，所述的金属柱二固定在通孔二内且与通孔二之间具有绝缘间隙，在绝缘间隙内填充有绝缘材料，所述的接头二位于通孔二外的部分与金属片固连，接头二与与输出导电杆连接。通过这种结构形成轴向的电场。

在上述用于真空断路器的固封极柱中，所述的输出导电杆上固定有用于导电且呈L形的方铜条，所述方铜条的长边竖直向下设置，上述的零序陶瓷电容传感器和相序陶瓷电容传感器按上下顺序固定在方铜条的长边上。通过这种结构将两个电容传感器共线连接，且上下顺序布置后消除了寄生电容的影响，两个不同方向的电容电场也不会相互影响。

在上述用于真空断路器的固封极柱中，所述的导线二焊接在金属片二的中部。

在上述用于真空断路器的固封极柱中，所述的固封极柱下端设有接线盘，所述的导线一和导线二连接在接线盘上。

在上述用于真空断路器的固封极柱中，所述的固封极柱还包括电容式取能器，所述的电容式取能器的输入端与输入导电杆连接，电容式取能器的输出端通过导线三与接线盘连接。

通过接线盘能够方便使用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明中，陶瓷材料的绝缘隔离罩和环氧树脂绝缘材料的浇注体外壳形成双层隔离。将零序陶瓷电容传感器和相序陶瓷电容传感器接在低压端，并采用陶瓷材料，其体积可以做小，零序陶瓷电容传感器的金属层包覆在扁圆柱体外周面上，形成径向的电场，不易被击穿，提高了可靠性。

2、本发明采用L形铜条将两个陶瓷电容传感器共线连接，且上下顺序布置后消除了寄生电容的影响，两个不同方向的电容电场也不会相互影响，提高了可靠性。

附图说明

图1是本发明固封极柱的剖视结构示意图；

图2是本发明的L形铜条连接相序陶瓷电容传感器和零序陶瓷电容传感器的结构示意图；

图3是沿图2中剖视图结构示意图。

图中，1、浇注体外壳；2、真空灭弧室；3、输入导电杆；4、输出导电杆；5、绝缘隔离罩；6、相序陶瓷电容传感器；61、扁圆柱体；62、金属层；63、导线一；64、通孔一；65、导电金属条；7、零序陶瓷电容传感器；71、长圆柱体；72、通孔二；73、金属片一；74、间隙；75、导线二；76、金属片二；8、金属连接件二；81、金属柱二；82、接头二；9、金属连接件一；91、金属柱一；92、接头一；10、电流互感器；11、接线盘；12、电容式取能器；13、导线三；14、方铜条。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种用于真空断路器的固封极柱，包括由环氧树脂制成的浇注体外壳1和固封在浇注体外壳1内的真空灭弧室2，真空灭弧室2的上端连接有输入导电杆3，输入导电杆3外端伸出浇注体外壳1，真空灭弧室2的下端连接有输出导电杆4，输出导电杆4水平设置并伸出浇注体外壳1，在输出导电杆4上套设有电流互感器10，在真空灭弧室2下端设有中空的由陶瓷材料制成的绝缘隔离罩5，在绝缘隔离罩5一侧的浇注体外壳1内固封有用于检测相序电压的相序陶瓷电容传感器6和用于检测相序电压的相序陶瓷电容传感器7。

结合图1，图2和图3所示，具体来说，相序陶瓷电容传感器6包括陶瓷材料制成的扁圆柱体61和包覆在扁圆柱体61外周面上的金属层62，扁圆柱体61与输出导电杆4电连接，金属层62连接导线一63。扁圆柱体61通过金属连接件一9连接输出导电杆4上，金属连接件一9包括金属柱一91和与金属柱一91连接的接头一92，在扁圆柱体61的中部设有轴向贯通的通孔一64，金属柱一91焊接在通孔一64内，接头一92位于通孔一64外且与输出导电杆4连接。扁圆柱体61的高度小于扁圆柱体61的直径，在扁圆柱体61的侧面设有与金属层62连接的导电金属条65，导线一63连接在导电金属条65上。通过金属柱一91和外周上的金属层62，形成环形的两极，环形结构不易别击穿。

零序陶瓷电容传感器7包括陶瓷材料制成的长圆柱体71，长圆柱体71的高度大于长圆柱体71的直径，在长圆柱体71内沿轴向设有贯通的通孔二72，在长圆柱体71的两个环形端面上固连有金属片一73和金属片二76，长圆柱体71通过金属连接件二74连接输出导电杆4上，金属连接件二8包括金属柱二81和与金属柱二81连接的接头二82，金属柱二81设置在通孔二72内且与通孔二72之间具有绝缘间隙74，在绝缘间隙内填充有绝缘材料，如环氧树脂、硅胶。金属柱二81位于通孔二72外的部分与金属片73固连，导线二75焊接在固定在长圆柱体71的另一端面上的金属片76的中部上，导线二75的另一端作为输出端。

固封极柱下端设有接线盘11，导线一63和导线二75连接在接线盘11上。固封极柱还包括电容式取能器12，电容式取能器12的输入端与输入导电杆3连接，电容式取能器12的输出端通过导线三13与接线盘11连接。

相序陶瓷电容传感器6和零序陶瓷电容传感器7共线连接，具体是在输出导电杆4上固定有用于导电且呈L形的方铜条14，方铜条14的长边竖直向下设置，相序陶瓷电容传感器6和零序陶瓷电容传感器7通过螺栓按上下顺序固定在方铜条14的长边上。通过这种结构将两个电容传感器共线连接，且上下顺序布置后消除了寄生电容的影响，两个不同方向的电容电场也不会相互影响。

真空断路器用在高压设备中，经过接线盘11，通过相序陶瓷电容传感器6和零序陶瓷电容传感器7连接电压检测仪表，获取数据，通过取能器取出低压电供给低压电路使用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种用于真空断路器的固封极柱，包括浇注体外壳(1)和固封在浇注体外壳(1)内的真空灭弧室(2)，真空灭弧室(2)的上端连接有输入导电杆(3)，输入导电杆(3)外端伸出浇注体外壳(1)，真空灭弧室(2)的下端连接有输出导电杆(4)，输出导电杆(4)水平设置并伸出浇注体外壳(1)，其特征在于，在所述的真空灭弧室(2)下端设有中空的绝缘隔离罩(5)，在绝缘隔离罩(5)一侧的浇注体外壳(1)内固封有用于检测相序电压的相序陶瓷电容传感器(6)和用于检测零序电压的零序陶瓷电容传感器(7)，所述的相序陶瓷电容传感器(6)包括陶瓷材料制成的扁圆柱体(61)和包覆在扁圆柱体(61)外周面上的金属层(62)，所述扁圆柱体(61)与输出导电杆(4)电连接，所述的金属层(62)连接导线一(63)的一端，导线一(63)的另一端作为输出端，所述的扁圆柱体(61)通过金属连接件一(9)连接在输出导电杆(4)上，所述金属连接件一(9)包括金属柱一(91)和与金属柱一(91)一体连接的接头一(92)，在扁圆柱体(61)的中部设有轴向贯通的通孔一(64)，所述的金属柱一(91)通过导电金属焊接在通孔一(64)内，所述的接头一(92)位于通孔一(64)外且与输出导电杆(4)连接。

2.根据权利要求1所述的用于真空断路器的固封极柱，其特征在于，所述扁圆柱体(61)的高度小于扁圆柱体(61)的直径，在扁圆柱体(61)的侧面设有与所述金属层(62)连接的导电金属条(65)，所述的导线一(63)连接在导电金属条(65)上。

3.根据权利要求1或2所述的用于真空断路器的固封极柱，其特征在于，所述的零序陶瓷电容传感器(7)包括陶瓷材料制成的长圆柱体(71)，长圆柱体(71)的高度大于长圆柱体(71)的直径，在长圆柱体(71)中部沿轴向设有贯通的通孔二(72)，在长圆柱体(71)的两个环形端面上分别固连有金属片一(73)和金属片二(76)，所述的长圆柱体(71)通过金属连接件二(8)连接在输出导电杆(4)上，所述金属连接件二(8)包括金属柱二(81)和与金属柱二(81)一体连接的接头二(82)，所述的金属柱二(81)固定在通孔二(72)内且与通孔二(72)之间具有绝缘间隙(74)，在绝缘间隙(74)内填充有绝缘材料，所述金属柱二(81)位于通孔二(72)外的部分与金属片一(73)电连接，接头二(82)与输出导电杆(4)连接。

4.根据权利要求3所述的用于真空断路器的固封极柱，其特征在于，所述的输出导电杆(4)上固定有用于导电且呈L形的方铜条(14)，所述方铜条(14)的长边竖直向下设置，所述的零序陶瓷电容传感器(6)和相序陶瓷电容传感器(7)按上下顺序固定在方铜条(14)的长边上。

5.根据权利要求4所述的用于真空断路器的固封极柱，其特征在于，所述的长圆柱体(71)的金属片二(76)的中部焊接有导线二(75)。

6.根据权利要求5所述的用于真空断路器的固封极柱，其特征在于，所述的固封极柱下端设有接线盘(11)，所述的导线一(63)和导线二(75)连接在接线盘(11)上。

7.根据权利要求6所述的用于真空断路器的固封极柱，其特征在于，所述的固封极柱还包括电容式取能器(12)，所述的电容式取能器(12)的输入端与输入导电杆(3)连接，电容式取能器(12)的输出端通过导线三(13)与接线盘(11)连接。

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