CN115172094A - 真空灭弧室极柱以及相关的电气设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种用于断路器的改进的真空灭弧室极柱及其相关的电气设备。该真空灭弧室极柱包括真空灭弧室；绝缘支撑壳体，其用于容纳和支撑所述真空灭弧室，并且具有顶壁和限定U型形状的侧壁，所述真空灭弧室适于经由所述U型形状的开口侧而被安置在所述侧壁所限定的内部空间内；以及导电连接件，其具有第一端和第二端，所述第一端被紧固在所述顶壁和所述真空灭弧室之间并且电连接至所述真空灭弧室，而所述第二端适于用作与所述断路器电连接的隔离开关动刀部件的支撑点。

Description

真空灭弧室极柱以及相关的电气设备

技术领域

本公开涉及电气领域，更具体地涉及一种用于断路器的真空灭弧室极柱以及相关的电气设备。

背景技术

断路器(circuit breaker，简称CB)是用于保护电路免受过电流或短路损害的电气安全装置，其能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流。

真空断路器是断路器的典型示例，其因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名。真空断路器具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中有较为广泛的应用。

发明内容

本公开的目的之一在于提供一种改进的真空灭弧室极柱以及相关的电气设备，其可以至少解决现有断路器结构散热性能差、不环保和/或集成度低的技术问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于断路器的真空灭弧室极柱。该真空灭弧室极柱包括：真空灭弧室；绝缘支撑壳体，其用于容纳和支撑所述真空灭弧室，并且具有顶壁和限定U型形状的侧壁，所述真空灭弧室适于经由所述U型形状的开口侧而被安置在所述侧壁所限定的内部空间内；以及导电连接件，其具有第一端和第二端，所述第一端被紧固在所述顶壁和所述真空灭弧室之间并且电连接至所述真空灭弧室，而所述第二端适于用作与所述断路器电连接的隔离开关的动刀部件的支撑点。容易理解，利用本公开的真空灭弧室极柱，可以容易地与隔离开关的动刀部件集成在一起。同时，本公开的真空灭弧室极柱没有采用传统的热固性材料(如环氧树脂)进行包覆，从而避免了尺寸大、重量重、散热性能差且不环保的缺点。

在一些实施例中，所述顶壁具有蜂窝状结构。容易理解，蜂窝状结构具有较高的抗冲击强度，其能够抵抗真空灭弧室在合分闸时所产生的冲击。

在一些实施例中，大部分的所述蜂窝状结构由五边形或六边形形状的结构单元形成。以这种方式，蜂窝状结构可以具有更优异的抗冲击强度。

在一些实施例中，所述绝缘支撑壳体还具有与所述顶壁相对设置的安装基座，所述侧壁包括用以限定所述U型形状的开口的彼此相对的第一侧壁和第二侧壁，其中所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的靠近所述安装基座一侧的距离小于靠近所述顶壁一侧的距离。容易理解，以这种方式，绝缘支撑壳体限定了靠近安装基座侧的收口型结构，这有助于为可能并排设置的三相真空灭弧极柱的安装基座提供的充足安装空间并更容易满足绝缘要求。

在一些实施例中，所述顶壁的厚度在20mm至50mm的范围内，所述侧壁的厚度小于10mm。以这种厚度设计，可以充分地满足绝缘支撑壳体关于抗冲击强度方面的要求。

在一些实施例中，所述导电连接件包括彼此垂直的第一平面和第二平面，所述第一端由所述第一平面形成，所述第二端由所述第二平面形成。以这种导电连接件的设计，可以在一端满足在绝缘支撑壳体和真空灭弧室之间紧固的要求，另一端适于用作隔离开关的动刀组件的支撑点。

在一些实施例中，所述导电连接件还包括在所述第一平面和所述第二平面之间过渡的弯曲接合面。以这种设计，可以更容易满足电流从真空灭弧室去往隔离开关的动刀组件的电流密度方面的要求。

在一些实施例中，所述导电连接件是一体成型的。

在一些实施例中，所述真空灭弧室和所述导电连接件两者经由第一螺栓而紧固在一起，所述第一螺栓被布置成穿过设置在所述第一平面中间的第一安装孔而进行安装。在又一些实施例中，所述导电连接件和所述绝缘支撑壳体两者经由至少一个第二螺栓而紧固在一起，所述至少一个第二螺栓被布置成依次穿过所述顶壁上的顶壁安装孔以及所述第一平面上的第二安装孔而进行安装，所述第二螺栓不同于所述第一螺栓。在这些实施例中，这意味着：真空灭弧室、导电连接件和绝缘支撑壳体三者并没有通过共同的螺栓而紧固在一起，这有助于即便在绝缘支撑壳体发生热塑变形时，也能够确保真空灭弧室和导电连接件之间的稳定电连接。

在一些实施例中，所述第二安装孔由从所述第一平面凸起的圆台形成，所述圆台相对于所述第一平面的高度在1mm至3mm的范围内，在所述导电连接件和所述绝缘支撑壳体两者紧固在一起的状态下，所述圆台的顶面抵靠所述顶壁的形成所述顶壁安装孔的周围平面。在该些实施例中，可以避免在顶壁安装孔处形成楔形间隙，后者可能不利地导致间隙放电。

在一些实施例中，所述至少一个第二螺栓包括两个第二螺栓，所述两个第二螺栓对称地设置在所述第一螺栓的两侧。以这种方式，可以提供更为牢固的导电连接件和绝缘支撑壳体的紧固。

在一些实施例中，该真空灭弧室极柱还包括：具有倒刺的绝缘塞子，所述绝缘塞子适于从绝缘支撑壳体外侧塞入到所述顶壁安装孔内，以阻止所述第二螺栓经由所述顶壁安装孔对所述绝缘支撑壳体外部的部件放电。

在一些实施例中，所述侧壁包括用于限定所述U型形状的中间分段的中间侧壁，所述中间侧壁上设置有多个孔洞，以及所述顶壁的与所述U型形状的开口侧相邻的边缘处设置有倒角，在所述真空灭弧室极柱工作时，周围气体适于从所述孔洞进入所述绝缘支撑壳体内，而后经过所述真空灭弧室与所述中间侧壁之间的间隙以及所述真空灭弧室与所述顶壁之间的间隙，最后从所述倒角的位置离开所述绝缘支撑壳体，从而在真空灭弧室极柱内产生对流效果。

在一些实施例中，该真空灭弧室极柱还包括：绝缘拉杆组件，其联接至所述真空灭弧室的动导电杆的一端，所述绝缘拉杆组件同样适于经由所述U型形状的开口侧而被安置在所述内部空间内。

在一些实施例中，该真空灭弧室极柱还包括：软连接件，其一端电连接至所述真空灭弧室的动导电杆的一端，另一端穿过限定所述U型形状的中间分段的中间侧壁。

根据本公开的第二方面，提供了一种断路器。该断路器包括根据第一方面所述的真空灭弧极柱。

根据本公开的第三方面，提供了一种开关设备。该开关设备包括根据第一方面所述的真空灭弧极柱。

根据本公开的第四方面，提供了一种电气柜。该电气柜包括：柜体；根据第一方面所述的真空灭弧极柱。

在一些实施例中，所述真空灭弧极柱以相对于所述柜体倾斜的方式布置在所述柜体内。

在一些实施例中，该电气柜还包括：辅助支撑横梁，其以与所述真空灭弧极柱的延伸方向相垂直的方向延伸，并且对倾斜的所述真空灭弧极柱进行支撑。

在一些实施例中，所述辅助支撑横梁为绝缘材料。以这种方式，可以避免真空灭弧室经由上述孔洞对辅助支撑横梁的可能放电。

在一些实施例中，所述电气柜是气体绝缘环网柜。

还应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开实施例的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本公开的示例实施例的用于断路器的真空灭弧室极柱的整体结构示意图；

图2示出了根据本公开的示例实施例的软连接件的结构示意图；

图3示出了根据本公开的示例实施例的绝缘拉杆组件的结构示意图；

图4a至图4c分别示出了根据本公开的示例实施例的绝缘支撑壳体的背侧、前侧和顶侧立体示意图；

图5a至图5d分别示出了根据本公开的示例实施例的导电连接件的从不同角度观察的立体示意图；

图6a至图6b分别示出了根据本公开的示例实施例的导电连接件与真空灭弧室和绝缘支撑壳体两者连接的局部剖面结构示意图；

图7示出了根据本公开的示例实施例的导电连接件与隔离开关动刀连接的结构示意图；

图8a至图8d示出了根据本公开的示例实施例的绝缘塞子的不同角度的示意图；

图9示出了根据本公开的示例实施例的在真空灭弧室极柱内部的对流气流的示意图；

图10a至图10b示出了针对本公开的示例实施例的真空灭弧室极柱的温升和热力学仿真的实验示图；以及

图11a至图11d分别示出了包括三相断路器的电气柜的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

如前所述的，真空断路器在配电网中有较为广泛的应用。然而，发明人注意到：现有断路器的真空灭弧室极柱通常采用真空灭弧室外包敷热固性材料(如环氧树脂)而制成，存在普遍尺寸大、重量重、散热性能差且不环保的缺点。此外，现有断路器的真空灭弧室极柱也无法与母线侧三工位开关有效地集成在一起，使得诸如环网柜的电气柜的整体高度偏高。

本公开的构思在于提供一种用于断路器的改进的真空灭弧室极柱。该真空灭弧室极柱包括真空灭弧室；绝缘支撑壳体，其用于容纳和支撑所述真空灭弧室，并且具有顶壁和限定U型形状的侧壁，所述真空灭弧室适于经由所述U型形状的开口侧而被安置在所述侧壁所限定的内部空间内；以及导电连接件，其具有第一端和第二端，所述第一端被紧固在所述顶壁和所述真空灭弧室之间并且电连接至所述真空灭弧室，而所述第二端适于用作与所述断路器电连接的隔离开关动刀部件的支撑点。容易理解，上述改进的真空灭弧室极柱能够与母线侧三工位开关有效地集成在一起。此外，通过上述绝缘支撑壳体，该真空灭弧室极柱的散热性能可以有所改善，并且绝缘支撑壳体也可以使用环保材料来制成，避免了不环保的缺点。

为了更加清楚地理解本公开的构思，下面将主要结合附图1-10来更详细地描述本公开的真空灭弧室极柱的实施例。

图1示出了根据本公开的示例实施例的用于断路器的真空灭弧室极柱的整体结构示意图。

如图1所示，真空灭弧室极柱1主要包括真空灭弧室2、绝缘支撑壳体3、导电连接件4、软连接件5和绝缘拉杆组件6。

真空灭弧室2具有动静电极或动静触头，其作用在于在动静触头分离时通过管内优良的真空绝缘性来迅速熄弧并抑制电流。通常，使用断路器的操作结构来控制真空灭弧室2的在动触头一端的动导电杆21的运动，就可以实现其动静触头的分离和接合，从而实现断路器的分断或导通。

导电连接件4连接至真空灭弧室2的具有静触头的一端，而软连接件5则连接至真空灭弧室2的从动触头延伸出的动导电杆21，以实现真空灭弧室极柱1的上下两端电气连接。

绝缘拉杆组件6的一端也连接至动导电杆21，但另一端则连接至上述操作结构的传动链机构。容易理解，通过操作机构的合分闸操作，合分闸的作用力可以经由传动链机构传递至绝缘拉杆组件6，并且借助绝缘拉杆组件6的上下拉动，可以实现动静触头的分离和接合。

图2和图3分别示出了软连接件5和绝缘拉杆组件6两者的结构示意图。这里还需要说明的是，真空灭弧室2、软连接件5和绝缘拉杆组件6这三者的结构为本领域所熟知，故在此不再赘述。下面将重点放在对绝缘支撑壳体3和导电连接件4两者的结构和工作原理的描述上。

图4a至图4c分别示出了根据本公开的示例实施例的绝缘支撑壳体的背侧、前侧和顶侧立体示意图。

如图4a至图4c所示，绝缘支撑壳体3是具有大致柱形的中空壳体结构。特别地，绝缘支撑壳体3可以具有侧壁30和顶壁34，其中侧壁30可以被构造成U形形状，而顶壁34可以位于侧壁30的一端并且基本上垂直于侧壁30。作为简单的构造示例，侧壁30可以例如包括用以限定所述U型形状的开口的彼此相对的第一侧壁31和第二侧壁33，以及连接该第一侧壁31和第二侧壁33的中间侧壁32。容易理解，以这种U形状，真空灭弧室2可以方便地经由该U型形状的开口侧而被安置在该侧壁20所限定的内部空间内，并且由该绝缘支撑壳体3进行支撑。

在一些实施例中，绝缘支撑壳体3还可以具有与顶壁34处于相对侧的安装基座37。由此，可以经由该安装基座37而将绝缘支撑壳体3固定至诸如气体绝缘环网柜的柜体内的(如后面的图11a至图11d所示的)横梁120上。作为示例，安装基座37可以设计有四个安装孔。

进一步地，通常而言，由于用于三相的三个真空灭弧极柱1会并排地安装在柜体110内，为了确保相邻的三个真空灭弧极柱1的安装基座37的充足安装空间和绝缘要求，可以设计使得上述U型形状的靠近安装基座37的一侧形成窄的收口型结构(如图4b所示)，即有第一侧壁31和第二侧壁33之间的靠近安装基座37一侧的距离小于靠近述顶壁34一侧的距离。

作为真空灭弧室2的容纳和支撑部件，绝缘支撑壳体3需要具备一定抗冲击强度，以抵抗在真空灭弧室2进行分断和导通时所产生的冲击力。为此，在一些实施例中，顶壁34和侧壁30可以配备有加强筋。进一步地，容易理解，由于顶壁34布置在真空灭弧室2的轴线上，故其为承受冲击的主要方向。因此，在一些实施例中，顶壁34还可以进一步被设计成具有蜂窝状的结构。特别地，大部分的所述蜂窝状结构可以由例如五边形、六边形或更多边形的规则形状或不规则的结构单元形成。容易理解，以这种蜂窝状的结构，可以更为有效地加强顶壁34的抗冲击强度。在又一些实施例中，顶壁34的厚度可以被设计成比侧壁30的厚度更厚。例如，顶壁的厚度可以在20mm至50mm的范围内，而侧壁的厚度可以小于10mm，譬如5mm左右。

作为实现该绝缘支撑壳体3的示例，其譬如可以由热塑型材料制成。容易理解，热塑型材料具有环保、机械强度高以及容易塑型的优点。这使得绝缘支撑壳体3容易制造且可以重复回收利用。

此外，为了便于真空灭弧室2的散热，绝缘支撑壳体3的中间侧壁32的远离顶壁34的方向还可以开设有多个孔洞36，同时顶壁34的与所述U型形状的开口侧相邻的边缘处可以设置有倒角35。如后面将要进一步解释的，借助于上述孔洞36和倒角35的设置，可以容易地围绕绝缘支撑壳体3内的真空灭弧室2创建对流路径。以这种气体对流的方式，可以非常高效地实现真空灭弧室2的散热。

此外，结合图1还可以看到，绝缘支撑壳体3的中间侧壁34上还设置有允许软连接件4从其穿过的孔洞。在这种布置下，软连接件4的一端可以电连接至真空灭弧室的动导电杆21，另一端可以穿过中间侧壁34上设置的孔洞。此外，在一些实施例中，软连接件4的另一端还有可能被固定在中间侧壁34上设置的突出部39上。以这种方式，可以实现软连接3至真空灭弧室的动导电杆21的稳定电连接。

这里还需要说明的是，为了确保相邻的不同相的真空灭弧室极柱1之间的绝缘要求，绝缘支撑壳体3的第一侧壁31和第二侧壁33上通常不设置有任何的孔洞，以确保相间的绝缘。

图5a至图5d分别示出了根据本公开的示例实施例的导电连接件的不同角度的立体示意图；图6a和图6b分别示出了根据本公开的示例实施例的导电连接件与真空灭弧室和绝缘支撑壳体两者连接的局部剖面结构示意图；图7示出了根据本公开的示例实施例的导电连接件与隔离开关动刀相连接的结构示意图；以及图8a至图8d示出了根据本公开的示例实施例的绝缘塞子的不同角度的示意图。

如图5a至图7所示，导电连接件4可以被构造成异型的形状，并且具有第一端41和第二端42，其中第一端41被紧固在顶壁34和真空灭弧室2之间并且电连接至真空灭弧室2的具有静触头的一端，而第二端42被构造成适于用作隔离开关的动刀部件9的支撑点(参见图7)。作为示例，这里的隔离开关可以例如是位于断路器上游的三工位隔离接地开关，其动刀部件9可以通过运动到三个不同的工位，以实现接地、隔离开关合闸和隔离开关分闸三者的功能。

为了实现导电连接件4的上述功能，仅作为示例，如图5a至图5d所示，该异型形状的导电连接件4可以进一步被构造成例如包括彼此垂直的第一平面43和第二平面44，其中第一端41由第一平面43形成，第二端42由第二平面44形成。在一些实施例中，异型形状的导电连接件4是一体成型的，例如由铜锻造工艺制成。

在一些实施例中，为了保证从真空灭弧室2去往隔离开关的动刀组件9的电流密度方面的要求，可以根据该要求，设计第一平面43和第二平面44之间的接合面。作为示例，可以使用在所述第一平面43和所述第二平面44之间过渡的弯曲面49作为上述接合面。此外，在一些实施例中，可以设计使得第二端42的边缘为圆角，以用于降低周围的电场强度，从而满足绝缘性能的要求。

进一步地，导电连接件4在第一端41可以形成第一安装孔46。特别地，第一安装孔46可以位于第一端的中间区域。如图6a所示，导电连接件4可以经由第一螺栓61而紧固至真空灭弧室2的具有静触头的一端，其中第一螺栓61被布置成穿过上述第一安装孔46进行安装。容易理解，以这种方式，导电连接件4可以和真空灭弧室2紧固在一起，从而稳定地向真空灭弧室2的静触头一端提供电气连接。

导电连接件4在第一端41还可以形成有至少一个第二安装孔47。特别地，至少一个第二安装孔47可以包括两个第二安装孔47，其可以在第一平面43上对称地布置在第一安装孔46的两侧。如图6a所示，导电连接件4可以经由第二螺栓62而紧固至顶壁34，其中顶壁34上相应地设置有顶壁安装孔341，至少一个第二螺栓62被布置成依次穿过设置在所述顶壁34上的顶壁安装孔341以及所述第一平面上的第二安装孔47而进行安装。上述至少一个第二螺栓62的数目对应于顶壁安装孔341的数目，并且对应于至少一个第二安装孔47的数目。在具有两个第二安装孔47并且它们对称地布置在第一安装孔46的两侧的实施例中，将有两个对应的第二螺栓62对称地设置在第一螺栓61的两侧。

在一些实施例中，如图5a至图6b所示，上述第二安装孔47可以由从第一平面43凸起的圆台48形成，第二安装孔47可以被定位在圆台48的中间。作为示例，上述圆台48相对于第一平面43的高度可以在1mm至3mm的范围内。当导电连接件4和绝缘支撑壳体3两者紧固在一起时，上述圆台48的顶面将会抵靠顶壁34的形成顶壁安装孔341的周围平面。上述圆台48的数目可以与第二安装孔47的数目相对应，例如为两个。容易理解，以这种方式，可以避免导电连接件4的导电面与上述绝缘支撑壳体3的抵靠平面形成楔形间隙，该楔形间歇可能不利地导致间隙放电。

从以上的描述，还可以看出，真空灭弧室2、导电连接件4和绝缘支撑壳体3三者并没有通过共同的螺栓而紧固在一起，而是真空灭弧室2和导电连接件4两者经由第一螺栓61连接在一起，导电连接件4和绝缘支撑壳体3两者经由与第一螺栓不同的第二螺栓62连接在一起。容易理解，以这种方式，即便在绝缘支撑壳体3发生热塑变形时，也能够确保真空灭弧室2和导电连接件4之间的稳定电连接。

如图6a所示，在具有顶壁安装孔341的实施例中，第一螺栓62的头部将会从顶壁安装孔341暴露出来。为了防止第一螺栓62对绝缘支撑壳体3外部的部件(例如，后面将要描述的电气柜的柜体)的放电，在一些实施例中，如图8a所示，该真空灭弧室极柱1还可以包括绝缘塞子8，其例如可以由硅胶形成，并且适于从绝缘支撑壳体的外侧塞入到所述顶壁安装孔341内。

作为示例，如图8b至图8d所示，该绝缘塞子8可以包括塞帽81和塞柱82，其中塞柱82适于塞入到顶壁安装孔341，而塞帽81则用于套在顶壁安装孔341的边缘上，以防止绝缘塞子8的过度塞入。进一步地，为了便于绝缘塞子的安装，塞帽81的边缘是可翻折的，例如如图8c和图8d所示的。进一步地，为了确保绝缘塞子8的紧密塞住，塞柱82上可以具有类似倒刺或倒三角的结构，这可以有利于绝缘塞子8的塞入，同时阻止其在冲击力影响下的退出。

如前所述的，本公开的绝缘支撑壳体3上可以设置有孔洞36和倒角35，这可以使得真空灭弧室极柱1具有良好的散热效果。图9示出了根据本公开的示例实施例的真空灭弧室极柱1内部的对流气流的示意图，以及图10a至图10b示出了针对本公开的示例实施例的真空灭弧室极柱的温升和热力学仿真的实验示图。

从图9可以看出，当真空灭弧室极柱工作时，周围气体适于从孔洞36进入绝缘支撑壳体3内，而后经过真空灭弧室2与中间侧壁32之间的间隙以及真空灭弧室2与顶壁34之间的间隙，最后从所述倒角35的位置离开绝缘支撑壳体3，从而在真空灭弧室极柱内创建类似对流路径以及产生类似于烟囱效应的对流效果。图10a至图10b所示出的实验示图也证实了本公开的绝缘支撑壳体3的设计具有良好地对流以及散热效果。

以上已经详细地描述了真空灭弧室极柱1的各个部件的结构以及实现方式。容易理解，断路器可对应地设置一个或多个上述真空灭弧室极柱，以实现本公开的真空灭弧室极柱1的优点。作为示例，断路器可以是单相断路器或多相断路器。此外，在一些实施例中，真空灭弧室极柱1也可能作为包括断路器在内的开关设备或电气柜的一部分。

仅作为示例，图11a至图11d示出了包括三相断路器的电气柜的结构示意图，其中该电气柜可以例如是气体绝缘环网柜。

如图11a至图11d所示，电气柜100可以包括柜体110。在电气柜例如是气体绝缘柜的实施例中，柜体110内可以例如填充有诸如六氟化硫或者干燥空气，氮气等的绝缘气体。

在一些实施例中，用于三相的三个真空灭弧极柱1可以并排安装在柜体110内。特别地，在一些实际的应用场合中，柜体110的高度可能是受限制的。因此，如图所示的，真空灭弧极柱1可以以倾斜的方式安装在柜体110内。以这种方式，可以有效地控制柜体110的整体高度。在具体的安装过程中，三相的真空灭弧极柱1的下端例如可以经由绝缘支撑壳体3的底部而固定在柜体110的横梁120(例如，U型梁)上，而断路器的传动链机构(未示出)可以设置在该横梁120下方。该传动链机构的一端可以连接至断路器的操作机构，而另一端可以连接三相的真空灭弧极柱1的动导电杆21，从而实现断路器的合分闸操作。

在上述真空灭弧极柱1倾斜布置的实施例中，绝缘支撑壳体3可以进一步包括从中间侧壁34向外延伸的突出部38，而柜体110可以进一步包括辅助支撑横梁130(例如，L型横梁)，该辅助支撑横梁130以与所述真空灭弧极柱1的延伸方向相垂直的方向延伸。上述突出部38可以被布置为允许辅助支撑横梁130抵靠在突出部38的下方来实现对真空灭弧极柱1的辅助支撑。进一步地，辅助支撑横梁130可以借助于螺栓和突出部38紧固在一起。作为示例，辅助支撑横梁130可以由绝缘材料制成，这可以避免真空灭弧极柱1经由上述孔洞36对辅助支撑横梁130的放电。

以上已经详细地描述本公开的真空灭弧室极柱1及其相关的电气设备的各个实施例。容易理解，本公开的真空灭弧室极柱的结构简单、小巧、稳定，并且具有很高的机械强度、良好的散热效果以及环保性。此外，由于本公开的独特的导电连接件既可以有效地形成电连接回路，又可以支撑上游的三工位隔离接地开关的动刀组件，所以本公开的真空灭弧室极柱1可以更为容易地满足在母线侧设置三工位开关的要求，从而使得诸如环网柜的整个电气柜的集成度更高。

虽然已经在附图和前述描述中详细说明和描述了本发明，但这些说明和描述应被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员在实践所请求保护的发明中，通过研究附图、公开和所附权利要求可以理解并且实践所公开的实施例的其它变体。

在权利要求中，词语“包括”并不排除其它元件，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其它单元可以满足在权利要求中阐述的多个项目的功能。仅在互不相同的实施例或从属权利要求中记载某些特征的仅有事实，并不意味着不能有利地使用这些特征的组合。在不脱离本申请的精神和范围的情况下，本申请的保护范围涵盖在各个实施例或从属权利要求中记载的各个特征任何可能组合。

此外，在权利要求中的任何参考标记不应被理解为限制本发明的范围。

Claims (23)

1.一种用于断路器的真空灭弧室极柱(1)，包括：

真空灭弧室(2)；

绝缘支撑壳体(3)，其用于容纳和支撑所述真空灭弧室(1)，并且具有顶壁(34)和限定U型形状的侧壁(30)，所述真空灭弧室(2)适于经由所述U型形状的开口侧而被安置在所述侧壁(30)所限定的内部空间内；以及

导电连接件(4)，其具有第一端(41)和第二端(42)，所述第一端(41)被紧固在所述顶壁(34)和所述真空灭弧室(2)之间并且电连接至所述真空灭弧室(2)，而所述第二端(42)适于用作与所述断路器电连接的隔离开关的动刀部件(9)的支撑点。

2.根据权利要求1所述的真空灭弧室极柱(1)，所述顶壁(34)具有蜂窝状结构。

3.根据权利要求2所述的真空灭弧室极柱(1)，其中大部分的所述蜂窝状结构由五边形或六边形形状的结构单元形成。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的真空灭弧室极柱(1)，其中所述绝缘支撑壳体(3)还具有与所述顶壁(34)相对设置的安装基座(37)，所述侧壁(30)包括用以限定所述U型形状的开口的彼此相对的第一侧壁(31)和第二侧壁(33)，其中所述第一侧壁(31)和所述第二侧壁(33)之间的靠近所述安装基座(37)一侧的距离小于靠近所述顶壁(34)一侧的距离。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的真空灭弧室极柱(1)，所述顶壁(34)的厚度在20mm至50mm的范围内，所述侧壁(30)的厚度小于10mm。

6.根据权利要求1所述的真空灭弧室极柱(1)，所述导电连接件(4)包括彼此垂直的第一平面(43)和第二平面(44)，所述第一端(41)由所述第一平面(43)形成，所述第二端(42)由所述第二平面(44)形成。

7.根据权利要求6所述的真空灭弧室极柱(1)，所述导电连接件(4)还包括在所述第一平面(43)和所述第二平面(44)之间过渡的弯曲接合面(49)。

8.根据权利要求6所述的真空灭弧室极柱(1)，所述导电连接件(4)是一体成型的。

9.根据权利要求6所述的真空灭弧室极柱(1)，其中所述真空灭弧室(2)和所述导电连接件(4)两者经由第一螺栓(61)而紧固在一起，所述第一螺栓(61)被布置成穿过设置在所述第一平面(43)中间的第一安装孔(46)而进行安装。

10.根据权利要求6所述的真空灭弧室极柱(1)，其中所述导电连接件(4)和所述绝缘支撑壳体(3)两者经由至少一个第二螺栓(62)而紧固在一起，所述至少一个第二螺栓(62)被布置成依次穿过所述顶壁(34)上的顶壁安装孔(341)以及所述第一平面(43)上的第二安装孔(47)而进行安装，所述第二螺栓(62)不同于所述第一螺栓(61)。

11.根据权利要求10所述的真空灭弧室极柱(1)，其中所述第二安装孔(47)由从所述第一平面(43)凸起的圆台(48)形成，所述圆台(48)相对于所述第一平面(43)的高度在1mm至3mm的范围内，在所述导电连接件(4)和所述绝缘支撑壳体(3)两者紧固在一起的状态下，所述圆台(48)的顶面抵靠所述顶壁(34)的形成所述顶壁安装孔(341)的周围平面。

12.根据权利要求10所述的真空灭弧室极柱(1)，其中所述至少一个第二螺栓(62)包括两个第二螺栓(62)，所述两个第二螺栓(62)对称地设置在所述第一螺栓(61)的两侧。

13.根据权利要求10或11所述的真空灭弧室极柱(1)，还包括：具有倒刺的绝缘塞子(8)，所述绝缘塞子适于从绝缘支撑壳体(3)外侧塞入到所述顶壁安装孔(341)内，以阻止所述第二螺栓(62)经由所述顶壁安装孔(341)对所述绝缘支撑壳体(3)外部的部件放电。

14.根据权利要求1-3和6-12中任一项权利要求所述的真空灭弧室极柱(1)，其中所述侧壁(30)包括用于限定所述U型形状的中间分段的中间侧壁(32)，所述中间侧壁(32)上设置有多个孔洞(36)，以及所述顶壁(34)的与所述U型形状的开口侧相邻的边缘处设置有倒角(35)，

在所述真空灭弧室极柱(1)工作时，周围气体适于从所述孔洞进入所述绝缘支撑壳体(3)内，而后经过所述真空灭弧室(2)与所述中间侧壁(32)之间的间隙以及所述真空灭弧室(2)与所述顶壁(34)之间的间隙，最后从所述倒角(35)的位置离开所述绝缘支撑壳体(3)，从而在真空灭弧室极柱(1)内产生对流效果。

15.根据权利要求1-3和6-12中任一项权利要求所述的真空灭弧室极柱(1)，还包括：绝缘拉杆组件(6)，其联接至所述真空灭弧室(2)的动导电杆(21)的一端，所述绝缘拉杆组件(6)同样适于经由所述U型形状的开口侧而被安置在所述内部空间内。

16.根据权利要求1-3和6-12中任一项权利要求所述的真空灭弧室极柱(1)，还包括：

软连接件(5)，其一端电连接至所述真空灭弧室(2)的动导电杆(21)的一端，另一端穿过限定所述U型形状的中间分段的中间侧壁(32)。

17.一种断路器，其包括根据权利要求1-16中任一项所述的真空灭弧极柱(1)。

18.一种开关设备，包括根据权利要求17所述的真空灭弧极柱(1)。

19.一种电气柜(100)，其包括：

柜体(110)；

根据权利要求1-16中任一项所述的真空灭弧极柱(1)。

20.根据权利要求19所述的电气柜(100)，其中所述真空灭弧极柱(1)以相对于所述柜体(110)倾斜的方式布置在所述柜体内。

21.根据权利要求20所述的电气柜(100)，还包括：辅助支撑横梁(130)，其以与所述真空灭弧极柱(1)的延伸方向相垂直的方向延伸，并且对倾斜的所述真空灭弧极柱(1)进行支撑。

22.根据权利要求21所述的电气柜(100)，所述辅助支撑横梁(130)为绝缘材料。

23.根据权利要求19至22中任一项所述的电气柜(100)，所述电气柜(100)是气体绝缘环网柜。

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