CN113517155A - 一种真空隔离灭弧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空隔离灭弧装置，包括开关底座和设置在开关底座上的动端绝缘套筒、静端绝缘套筒、静触头、动触头、进线端子、出线端子、接地导体、波纹管和操动机构。本发明通过将静触头和动触头设置在由静端绝缘套筒和动端绝缘套筒以及波纹管构成的真空密封开关管，实现开合，避免了触头的锈蚀，进一步的静触头和动触头分别通过静端绝缘套筒和动端绝缘套筒与真空密封开关管中部设置的金属套环连接后对地导通，实现了动、静触头断口间无贯通的固体绝缘材料，从而也就避免了断口间泄漏电流产生；最后，开关灭弧和绝缘采用一个真空开关管，满足电路的关合和开断及安全隔离的可靠性要求，增大开关断口开距，可满足多种类型真空开关设备的需求。

Description

一种真空隔离灭弧装置

技术领域

本发明涉及电力开关技术领域，尤其涉及一种真空隔离灭弧装置。

背景技术

目前，隔离开关断口间大都采用空气绝缘或SF6气体绝缘。空气绝缘性能一般，要求断口开距及带电体对地绝缘距离尺寸比较大，SF6气体绝缘性能比较好但是对环境危害比较大，这两种类型的隔离开关大都采用隔离刀或弹簧触指进行电路的连接和隔离，开关分合操作时触头滑动摩擦会造成接触面磨损，影响导电接触性能，机械寿命也有局限性。

真空断路器和负荷开关采用真空灭弧室进行电路的关合和开断，灭弧性能良好，但断口开距比较小，达不到电路隔离断口所需的安全距离，且开关分断后断口间有泄漏电流，只能作为断路器和负荷开关使用，不能作为隔离开关来使用；真空断路器由于分闸开距比较小，投切电容器组时很容易重燃造成事故。

真空开关管不能承受操作冲击力，需绝缘浇注制成固封极柱或另加绝缘支撑，制造工艺比较繁琐，浇注时界面处理不好会引起局部放电、造成绝缘击穿现象。

真空断路器和负荷开关必须串接隔离开关，形成多断口组合开关才能满足电路的通断和安全隔离使用要求；户外柱上真空断路器不能内置隔离开关，隔离开关暴露在空气中，受环境影响比较大，开关触头很容易锈蚀，导致触头接触不良、分合操作卡滞，触头接触不良会造成开关烧毁事故，触头分合卡滞会造成操作时拒动且无法进行电动操作；组合开关尺寸比较大，需两个操动机构分别进行操作，操作比较繁琐，为防止误操作还需加联锁装置；这些因素不利于配网自动化故障快速定位切除、快速自愈恢复供电，不利于电力开关设备智能化和电力物联网的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种真空隔离灭弧装置，能够满足电路的关合和开断及安全隔离的可靠性要求，且能够避免开关触头锈蚀，延长使用寿命。

本发明采用的技术方案为：

一种真空隔离灭弧装置，包括开关底座和设置在开关底座上的动端绝缘套筒、静端绝缘套筒、静触头、动触头、进线端子、出线端子、接地导体、波纹管和操动机构；所述的动端绝缘套筒竖直设置在开关底座上，动端绝缘套筒的底部与开关底座固定连接，动端绝缘套筒的顶部通过金属套环与静端绝缘套筒的下端密封连接；所述的静触头固定密封设置在静端绝缘套筒的上端，所述的动触头固定设置在动导电杆的顶部，波纹管上端密封固定套设在动导电杆的上部，下端与动端绝缘套筒密封连接；动导电杆下端依次通过绝缘拉杆和触头弹簧与操动机构的输出轴固定连接，操动机构固定设置在开关底座上；还包括有软连接和静导电杆，软连接的一端与静导电杆的一端固定连接，另一端与动导电杆的下端连接，静导电杆的另一端穿过动端绝缘套筒与出线端子连接，所述的金属套环通过接地导体接地连接。

还包括有横隔板，所述的横隔板水平固定设置在动端绝缘套筒的内部，且横隔板与动端绝缘套筒8的内壁密封设置，所述的波纹管的底部与横隔板密封固定设置，所述的动导电杆穿过横隔板设置。

还包括有屏蔽罩，屏蔽罩固定在静端绝缘套筒内部。

所述动触头和静触头分闸时的间距大于目前真空断路器和真空负荷开关的触头开距。

所述金属导体下端与开关底座固定连接。

所述的动端绝缘套筒和静端绝缘套筒均为加大爬电距离的厚壁绝缘真空开关管。

所述的动端绝缘套筒的底部与开关底座密封设置。

所述的静导电杆与动端绝缘套筒密封设置。

本发明通过将静触头和动触头设置在由静端绝缘套筒和动端绝缘套筒以及波纹管构成的真空密封开关管，实现开合，避免了触头的锈蚀，进一步的静触头和动触头分别通过静端绝缘套筒和动端绝缘套筒与真空密封开关管中部设置的金属套环连接后对地导通，实现了动、静触头断口间无贯通的固体绝缘材料，从而也就避免了断口间泄漏电流产生；最后，开关灭弧和绝缘每相采用一个真空开关管，满足电路的关合和开断及安全隔离的可靠性要求，增大开关断口开距，可满足真空隔离开关、真空隔离断路器、真空隔离负荷开关等多种类型真空开关设备的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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例，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获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动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。

如图1所示，本发明包括开关底座16和设置在开关底座16上的动端绝缘套筒8、静端绝缘套筒3、静触头2、动触头5、进线端子1、出线端子13、接地导体7、波纹管9和操动机构17；所述的动端绝缘套筒8竖直设置在开关底座16上，动端绝缘套筒8的底部与开关底座16固定连接，动端绝缘套筒8的顶部通过金属套环6与静端绝缘套筒3的下端密封连接；所述的静触头2固定密封设置在静端绝缘套筒3的上端，所述的动触头5固定设置在动导电杆10的顶部，波纹管9上端密封固定套设在动导电杆10的上部，下端与动端绝缘套筒8密封连接；动导电杆10下端依次通过绝缘拉杆14和触头弹簧15与操动机构17的输出轴固定连接，操动机构17固定设置在开关底座16上；还包括有软连接11和静导电杆12，软连接11的一端与静导电杆12的一端固定连接，另一端与动导电杆10的下端连接，静导电杆12的另一端穿过动端绝缘套筒8与出线端子13连接，所述的金属套环6通过接地导体7接地连接。

还包括有横隔板18，所述的横隔板18水平固定设置在动端绝缘套筒8的内部，且横隔板18与动端绝缘套筒8的内壁密封设置，所述的波纹管9的底部与横隔板18密封固定设置，所述的动导电杆10穿过横隔板18设置。横隔板18可以为金属板也可以为绝缘板；实际使用时可以把横隔板18和动端绝缘套筒8一体化设置，这样使工艺上更加简单，真空环境更好。

还包括有屏蔽罩4，屏蔽罩4固定在静端绝缘套筒3内部。通过屏蔽罩4可以很好的实现灭弧。所述的金属导体7下端与开关底座16固定连接后接地，由于开关底座大多都

是接地设置，所以在这通过金属导体7直接与开关底座16固定连接，既能实现接地，也能使整个装置美观好看。所述的动端绝缘套筒和静端绝缘套筒均为加大爬电距离的厚壁绝缘真空开关管，可直接承受开关分合操作冲击力，开关管无需二次浇注绝缘支撑件，既简化节约了制造工艺和生产成本又避免了绝缘击穿事故隐患。

本发明在使用时，如图1所示：真空隔离灭弧装置静触头2与静端绝缘套筒3上端固定后密封，进线端子1和静触头2固定连接，屏蔽罩4固定在静端绝缘套筒3内部，静端绝缘套管筒3下部与金属套环6固定密封连接，动触头5与动导电杆10固定连接在一起，波纹管9上端与动导电杆10密封连接，波纹管9下端与动端绝缘套筒8密封连接，动端绝缘套筒8上端与金属套环6固定密封连接，金属导体7上端与金属套环6固定连接，金属导体7下端与开关底座16固定连接后接地，软连接11一端与动导电杆10固定连接，另一端与出线导电杆12固定连接，出线端子13与穿过动端绝缘套筒8的导电杆12固定连接，绝缘拉杆14穿过软连接11一端与动导电杆10固定连接，另一端套上触头弹簧15后与操动机构17固定连接，静触头2与动触头5所处腔室为真空环境，开关分合操作时操动机构17通过绝缘拉杆14带动动导电杆10和动触头5直线运动，动触头5与静触头2分离或闭合实现开关分合闸操作。开关分闸形成的电弧于电路过零时在屏蔽罩4内熄灭，静触头3和动触头5只会有对地泄漏电流，触头断口间不会有泄漏电流，静触头3和动触头5分闸后形成安全可靠的隔离断口，一个真空断口即可完成熄灭电弧和安全隔离功能，实现断路器或负荷开关等开关设备和隔离开关合二为一，多功能开关设备结构一体化设计。

与现有技术相比，本发明真空开关设备结构简单，开关功能和结构化繁为简、合二为一，一个单断口开关即可具备原来隔离开关和断路器两个开关的功能，解决了户外柱上真空断路器不能内置隔离开关的问题；开关只需一个操动机构，无需机械联锁装置，开关体积小、结构简单、操作简便，阻断开关误操作可能性；解决了隔离开关触头导电接触性能和机械寿命问题，使隔离开关达到同真空断路器一样的性能指标；开关满足安全隔离所需的断口距离和绝缘要求；优异的开断性能和开断后安全隔离断口，不会出现开断后重燃现象，特别适合作为投切电容器组的开关来使用；开关的绝缘性能良好，又节能减排、低碳环保，对改善我们的生活环境和社会持续发展具有重大意义。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“ 中心”，“ 横向”、“ 纵向”、“ 长度”、“ 宽度”、“ 厚度”、“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”、“ 顺时针”、“ 逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“ 第一”、“ 第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“ 包括”和“ 具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行较详细的说明，但本发明不限于这里所述的特定实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等有效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种真空隔离灭弧装置，其特征在于：包括开关底座和设置在开关底座上的动端绝缘套筒、静端绝缘套筒、静触头、动触头、进线端子、出线端子、接地导体、波纹管和操动机构；所述的动端绝缘套筒竖直设置在开关底座上，动端绝缘套筒的底部与开关底座固定连接，动端绝缘套筒的顶部通过金属套环与静端绝缘套筒的下端密封连接；所述的静触头固定密封设置在静端绝缘套筒的上端，所述的动触头固定设置在动导电杆的顶部，波纹管上端密封固定套设在动导电杆的上部，下端与动端绝缘套筒密封连接；动导电杆下端依次通过绝缘拉杆和触头弹簧与操动机构的输出轴固定连接，操动机构固定设置在开关底座上；还包括有软连接和静导电杆，软连接的一端与静导电杆的一端固定连接，另一端与动导电杆的下端连接，静导电杆的另一端穿过动端绝缘套筒与出线端子连接，所述的金属套环通过接地导体接地连接。

2.根据权利要求1所述的真空隔离灭弧装置，其特征在于：还包括有横隔板，所述的横隔板水平固定设置在动端绝缘套筒的内部，且横隔板与动端绝缘套筒8的内壁密封设置，所述的波纹管的底部与横隔板密封固定设置，所述的动导电杆穿过横隔板设置。

3.根据权利要求1所述的真空隔离灭弧装置，其特征在于：还包括有屏蔽罩，屏蔽罩固定在静端绝缘套筒内部。

4.根据权利要求1所述的真空隔离灭弧装置，其特征在于：所述动触头和静触头分闸时的间距大于目前真空断路器和真空负荷开关的触头开距。

5.根据权利要求1所述的真空隔离灭弧装置，其特征在于：所述金属导体下端与开关底座固定连接。

6.根据权利要求1所述的真空隔离灭弧装置，其特征在于：所述的动端绝缘套筒和静端绝缘套筒均为加大爬电距离的厚壁绝缘真空开关管。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的真空隔离灭弧装置，其特征在于：所述的动端绝缘套筒的底部与开关底座密封设置。

8.根据权利要求7所述的真空隔离灭弧装置，其特征在于：所述的静导电杆与动端绝缘套筒密封设置。

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