CN115910678B - 一二次融合户外高压交流真空断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一二次融合户外高压交流真空断路器，包括设置在真空灭弧室内的除湿机构，其包括固定套筒、安装在不锈钢波纹管内的锥形套管以及设置在不锈钢波纹管和锥形套管之间的环形吸潮件，不锈钢波纹管上端设有调节套设装置。通过对真空灭弧室内的不锈钢波纹管的结构进行改进，使其分为第一腔室和第二腔室，阻隔了潮气的进入，提高了缓冲效果；并在第一腔室内设置了环形吸潮件，能够实时吸收真空灭弧室内的潮气，并在断电灭弧过程中，通过锥形套管和不锈钢波纹管的形变，实现潮气从第一腔室向第二腔室外排，大大提高了真空灭弧室的自我除潮的技术效果。本发明结构设计巧妙，使用安全稳定，除潮效果好，延长了真空灭弧室的使用寿命。

Description

一二次融合户外高压交流真空断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一二次融合户外高压交流真空断路器。

背景技术

一二次深度融合柱上断路器为额定电压12kV，三相交流50Hz的户外高压开关设备。主要用于开断、关合电力系统的负载电流、过载电流及短路电流。适用于变电站、工矿企业及城、农网作保护和控制，特别适用于操作频繁的场所和城网自动化配电网络。也可作为电网的分段开关，加装配电自动化终端后，可实现配网自动化。

现有技术中的高压交流真空断路器，常常出现由于真空灭弧室的密封真空度不够或其他原因，而导致潮气进入到真空灭弧室内，影响到真空灭弧室的灭弧效果。现有技术中主要通过拆卸更换的方式对真空灭弧室进行处理，但是这种方式不仅操作繁琐，耗时耗力，而且增加了电网的运行成本。

因此，如何提供一种新型的真空断路器，对真空灭弧室结构进行改进，使其在通断电过程中实现自我除潮，延长真空灭弧室的使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明提供一二次融合户外高压交流真空断路器，以解决现有技术中存在的相关技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一二次融合户外高压交流真空断路器，包括机构箱、设置在所述机构箱上端的真空灭弧室、设置在所述机构箱内并与真空灭弧室传动连接的操动机构及电流互感器，还包括设置在所述真空灭弧室内的除湿机构和设置在所述真空灭弧室下端的缓冲机构。

进一步地，所述真空灭弧室包括气密绝缘外壳、设置在所述气密绝缘外壳内顶部的定端盖板、设置在定端盖板上的定导电杆、设置在定导电杆下端的定触头、设置在所述气密绝缘外壳内底部的动端盖板、设置在动端盖板上的动导电杆、设置在动导电杆上端的动触头、套设在所述动导电杆上的不锈钢波纹管以及固定套设在所述气密绝缘外壳内壁的屏蔽罩，所述除湿机构安装在所述不锈钢波纹管上。

进一步地，所述除湿机构包括设置在所述不锈钢波纹管下端的固定套筒、安装在所述不锈钢波纹管内的锥形套管以及设置在所述不锈钢波纹管和锥形套管之间的环形吸潮件，所述不锈钢波纹管上端设有调节套设装置。

进一步地，所述锥形套管上端外缘与所述不锈钢波纹管内壁固定连接，所述锥形套管下端内缘与所述动导电杆外壁接触，所述锥形套管和不锈钢波纹管之间形成第一腔室，所述锥形套管和固定套筒之间形成第二腔室。

进一步地，所述调节套设装置包括开设在所述动导电杆上的环形槽、套设在所述环形槽内的第一套环以及周向开设在所述第一套环上的多个第一通道，所述第一套环外缘与所述不锈钢波纹管固定连接，所述第一通道一端与所述气密绝缘外壳内腔连通，所述第一通道另一端与所述第一腔室连通，并在调节状态时，所述第一通道一端密封堵设在所述环形槽内。

进一步地，还包括固定在所述锥形套管下端的第二套环和周向开设在所述第二套环上的多个第二通道，所述第二套环抱设在所述动导电杆外壁上，所述第二通道的两端均与第二腔室连通，并在调节状态时，所述第二通道一端与第一腔室连通，所述第二通道另一端与第二腔室连通。

进一步地，还包括环形密封垫，所述环形密封垫套设固定在所述环形槽内，所述第一套环与所述环形密封垫密封接触。

进一步地，还包括密封套管，所述密封套管固定套设在所述动导电杆上，所述密封套管外壁与所述第二套环相抵。

进一步地，所述缓冲机构包括设置在套设在所述真空灭弧室下端的缓冲箱和设置在所述缓冲箱下端的气嘴。

本发明具有如下优点：

通过对真空灭弧室内的不锈钢波纹管的结构进行改进，使其分为第一腔室和第二腔室，一定程度上阻隔了潮气的进入，提高了缓冲效果；并在第一腔室内设置了环形吸潮件，能够实时吸收真空灭弧室内的潮气，并在断电灭弧过程中，通过锥形套管和不锈钢波纹管的形变，实现潮气从第一腔室向第二腔室外排，大大提高了真空灭弧室的自我除潮的技术效果。本发明结构设计巧妙，使用安全稳定，除潮效果好，延长了真空灭弧室的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一二次融合户外高压交流真空断路器第一角度结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一二次融合户外高压交流真空断路器第二角度结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一二次融合户外高压交流真空断路器第三角度结构示意图；

图4为本发明实施例提供的真空灭弧室内部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的图4的剖视图；

图6为本发明实施例提供的图5中A处局部放大图；

图7为本发明实施例提供的图6中B处局部放大图；

图8为本发明实施例提供的图6中C处局部放大图；

图中：

1机构箱；2真空灭弧室；201气密绝缘外壳；202定端盖板；203定导电杆；204定触头；205动端盖板；206动导电杆；207动触头；208不锈钢波纹管；209屏蔽罩；3操动机构；4电流互感器；5除湿机构；501固定套筒；502锥形套管；503环形吸潮件；504调节套设装置；5041环形槽；5042第一套环；5043第一通道；505第一腔室；506第二腔室；507第二套环；508第二通道；6缓冲机构；601缓冲箱；602气嘴；7环形密封垫；8密封套管。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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做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。

为了解决现有技术中存在的相关技术问题，本申请实施例提供了一种应用一二次融合技术的户外高压交流真空断路器，其主要通过对真空灭弧室2内的结构进行改进，使其能够具有自我除湿除潮的功能，具体的是在自然状态时，通过环形吸湿件对真空灭弧室2内的潮气进行吸附，并在灭弧状态时，则通过动导电杆206带动除湿机构5进行动作，实现除湿除潮的功能。

具体的，本申请的一二次融合户外高压交流真空断路器，包括机构箱1、设置在机构箱1上端的真空灭弧室2、设置在机构箱1内并与真空灭弧室2传动连接的操动机构3及电流互感器4。如图1-3所示的，本申请中的机构箱1上设置了分合闸指示、储能手柄、分合闸操作手柄等部件，与设置在机构箱1内部的操动机构3进行传动连接，实现对真空灭弧室2的分合闸操作。同时，电流互感器4用于对断路器电流数据进行监控并实现远传。其中，如图4和5所示的，真空灭弧室2包括气密绝缘外壳201、设置在气密绝缘外壳201内顶部的定端盖板202、设置在定端盖板202上的定导电杆203、设置在定导电杆203下端的定触头204、设置在气密绝缘外壳201内底部的动端盖板205、设置在动端盖板205上的动导电杆206、设置在动导电杆206上端的动触头207、套设在动导电杆206上的不锈钢波纹管208以及固定套设在气密绝缘外壳201内壁的屏蔽罩209。上述结构属于现有技术中的结构特征，其工作原理和具体安装结构，在此不再赘述。

为了解决现有技术中真空灭弧室2容易出现的超湿现象，本申请的技术方案旨在对真空灭弧室2内结构进行改进，实现自我除潮除湿的功能。具体的，如图4和5所示的，还包括设置在真空灭弧室2内的除湿机构5和设置在真空灭弧室2下端的缓冲机构6，其中，除湿机构5安装在不锈钢波纹管208上，旨在实现当动导电杆206和静导电杆处于通电状态时，除湿机构5能够吸潮，而当动导电杆206和静导电杆处于分离状态时，灭弧过程中实现除潮功能。缓冲结构具体通过螺接、焊接等方式实现与真空灭弧室2下端的固定连接，特别是与真空灭弧室2内空间进行动连通。

具体的，本申请中的除湿机构5包括设置在不锈钢波纹管208下端的固定套筒501、安装在不锈钢波纹管208内的锥形套管502以及设置在不锈钢波纹管208和锥形套管502之间的环形吸潮件503，不锈钢波纹管208上端设有调节套设装置504。需要说明的是，固定套筒501上下两端均为开口，由于不锈钢波纹管208设置在固定套筒501上，而固定套筒501下端是与气密绝缘外壳201内底部固定连接的，相当于是固定套筒501代替了一部分的不锈钢波纹管208，而在具体使用时，固定套筒501并不能被压缩，而不锈钢波纹管208能够被压缩变形。同时，在现有结构基础上，不锈钢波纹管208内设置在锥形套管502，锥形套管502套设在动导电杆206上，而锥形套管502的上端则与不锈钢波纹管208内壁固定连接，因此，通过锥形套管502的设置，将原不锈钢波纹管208罩设的空间分为了第一腔室505和第二腔室506，自然状态时，第一腔室505和第二腔室506并不连通，也不会导致潮气的流动。

基于上述结构，环形吸潮件503具体固定在不锈钢波纹管208内壁上，在自然状态时，只能够通过设置的环形吸潮件503进行吸附气密绝缘外壳201内的潮气，此实施例中的环形吸潮件503可以是吸潮棉、吸潮硅胶以及其他具有吸潮功能的材料。然而需要说明的是，当在自然状态时，真空灭弧室2内的温度不高，方便吸潮的进行，而当灭弧时，用于瞬间释放的高温高压能够显著提高环形吸潮件503上潮气的释放，并在释放过程中，通过不锈钢波纹管208、锥形套管502等的动作，促使潮气从第一腔室505向第二腔室506流动，从而实现而第二腔室506在回复到初始状态后，又可以将潮气向外排出缓冲机构6中，从而进一步通过缓冲机构6向外排出潮气。具体的，缓冲机构6包括设置在套设在真空灭弧室2下端的缓冲箱601和设置在缓冲箱601下端的气嘴602。自然状态时，气嘴602处于关闭状态，而且通过真空泵连接气嘴602后，对缓冲箱601进行抽真空，缓冲机构6处于真空状态中。

同时，需要说明的是，调节套设装置504能够通过动导电杆206的上下动作实现第一腔室505和气密绝缘外壳201内腔的连通或切断，此实施例中，真空灭弧室2分为自然状态和调节状态，其中自然状态指的是动导电杆206和静导电杆处于接通状态，而调节状态指的是动导电杆206和静导电杆处于分离状态。

为了实现上述功能，本申请实施例的结构进行了如下的设定，具体的，锥形套管502上端外缘与不锈钢波纹管208内壁固定连接，锥形套管502下端内缘与动导电杆206外壁接触，即锥形套管502下端与动导电杆206处于密封接触状态，锥形套管502和不锈钢波纹管208之间形成第一腔室505，锥形套管502和固定套筒501之间形成第二腔室506。

进一步地，如图6-8所示的，调节套设装置504包括开设在动导电杆206上的环形槽5041、套设在环形槽5041内的第一套环5042以及周向开设在第一套环5042上的多个第一通道5043，如图中所示的，环形槽5041的切面为半环形结构，第一套环5042内缘密封嵌设在环形槽5041内，第一套环5042外缘与不锈钢波纹管208固定连接，此时处于自然状态，不锈钢波纹管208上端处于水平状态，第一通道5043设置为：在此状态时，第一通道5043一端与气密绝缘外壳201内腔连通，第一通道5043另一端与第一腔室505连通，气密绝缘外壳201内的潮气可以通过第一通道5043进入到第一腔室505内，潮气被环形吸潮件503所吸收，由于处于非高温状态，从而潮气被吸附在环形吸潮件503中而不被释放。

为了配合锥形套管502和不锈钢波纹管208的使用，还设置了第二套环507的结构，第二套环507固定在锥形套管502下端，同时设置了周向开设在第二套环507上的多个第二通道508，如图6-8所示的，第二套环507和第一套环5042的结构和功能相似，而第二套环507抱设在动导电杆206外壁上，当自然状态时，第二通道508的两端均与第二腔室506连通，此时，第一腔室505和第二腔室506处于隔绝状态，外部潮气并不会通过第二腔室506溢流到第一腔室505中，从而在此状态时，第二腔室506行使缓冲功能。

本申请实施例当处于调节状态时，即动导电杆206与静导电杆处于分离过程中，此时真空灭弧室2处于灭弧状态，电弧产生高温同时气密绝缘外壳201内处于高压状态。基于上述结构，此时，动导电杆206在第一套环5042和环形槽5041的配合作用下，带动不锈钢波纹管208首先被压缩，如图6所示的结构，不锈钢波纹管208被压缩时，带动锥形套管502向下运动，锥形套管502下端的第二套环507随着密封套管8向下运动，第二套环507和密封套管8处于紧密接触状态，而当第二套环507继续下降并接触到气密绝缘外壳201内底部时被顶住，而需要向下过程中则锥形套管502出现弯曲变形，同时在变形过程中会带动第二套环507向外发生扭曲一定角度，此时，第二通道508一端与第一腔室505连通，第二通道508另一端与第二腔室506连通，那么就建立了第一腔室505和第二腔室506的连通关系；同时在此过程中，由于不锈钢波纹管208被压缩到其最大压缩比例时，不锈钢波纹管208不再向下运动，此时，动导电杆206继续带动第一套环5042向下，由于不锈钢波纹管208与第一套环5042固定连接，从而使得与气密绝缘外壳201内腔连通的第一通道5043的一端发生一定程度的扭转，第一通道5043一端密封堵设在环形槽5041内，阻断了第一腔室505和气密绝缘外壳201内腔的连通。

综上过程中，第二腔室506和第一腔室505连通，电弧产生过程中，动导电杆206的温度提高，间接提高了环形吸潮件503的温度，使水气解吸附后处于游离状态，进一步通过不锈钢波纹管208向下挤压过程中，水气从第一腔室505向第二腔室506流动，从而使得水汽的散湿，实现除湿除潮过程。并在合闸后，锥形套管502和不锈钢波纹管208反向运动，切断第二腔室506和第一腔室505的连通，重新建立起自然状态。

在上述过程中，为了提高了第一套环5042和第二套环507的接触密封性，进一步的，还包括环形密封垫7，环形密封垫7套设固定在环形槽5041内，第一套环5042与环形密封垫7密封接触。还包括密封套管8，密封套管8固定套设在动导电杆206上，密封套管8外壁与第二套环507相抵。

通过对真空灭弧室2内的不锈钢波纹管208的结构进行改进，使其分为第一腔室505和第二腔室506，一定程度上阻隔了潮气的进入，提高了缓冲效果；并在第一腔室505内设置了环形吸潮件503，能够实时吸收真空灭弧室2内的潮气，并在断电灭弧过程中，通过锥形套管502和不锈钢波纹管208的形变，实现潮气从第一腔室505向第二腔室506外排，大大提高了真空灭弧室2的自我除潮的技术效果。本发明结构设计巧妙，使用安全稳定，除潮效果好，延长了真空灭弧室2的使用寿命。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一二次融合户外高压交流真空断路器，包括机构箱、设置在所述机构箱上端的真空灭弧室、设置在所述机构箱内并与真空灭弧室传动连接的操动机构及电流互感器，其特征在于，还包括设置在所述真空灭弧室内的除湿机构和设置在所述真空灭弧室下端的缓冲机构；

所述真空灭弧室包括气密绝缘外壳、设置在所述气密绝缘外壳内顶部的定端盖板、设置在定端盖板上的定导电杆、设置在定导电杆下端的定触头、设置在所述气密绝缘外壳内底部的动端盖板、设置在动端盖板上的动导电杆、设置在动导电杆上端的动触头、套设在所述动导电杆上的不锈钢波纹管以及固定套设在所述气密绝缘外壳内壁的屏蔽罩，所述除湿机构安装在所述不锈钢波纹管上；

所述除湿机构包括设置在所述不锈钢波纹管下端的固定套筒、安装在所述不锈钢波纹管内的锥形套管以及设置在所述不锈钢波纹管和锥形套管之间的环形吸潮件，所述不锈钢波纹管上端设有调节套设装置。

2.如权利要求1所述的一二次融合户外高压交流真空断路器，其特征在于，所述锥形套管上端外缘与所述不锈钢波纹管内壁固定连接，所述锥形套管下端内缘与所述动导电杆外壁接触，所述锥形套管和不锈钢波纹管之间形成第一腔室，所述锥形套管和固定套筒之间形成第二腔室。

3.如权利要求2所述的一二次融合户外高压交流真空断路器，其特征在于，所述调节套设装置包括开设在所述动导电杆上的环形槽、套设在所述环形槽内的第一套环以及周向开设在所述第一套环上的多个第一通道，所述第一套环外缘与所述不锈钢波纹管固定连接，所述第一通道一端与所述气密绝缘外壳内腔连通，所述第一通道另一端与所述第一腔室连通，并在调节状态时，所述第一通道一端密封堵设在所述环形槽内。

4.如权利要求3所述的一二次融合户外高压交流真空断路器，其特征在于，还包括固定在所述锥形套管下端的第二套环和周向开设在所述第二套环上的多个第二通道，所述第二套环抱设在所述动导电杆外壁上，所述第二通道的两端均与第二腔室连通，并在调节状态时，所述第二通道一端与第一腔室连通，所述第二通道另一端与第二腔室连通。

5.如权利要求4所述的一二次融合户外高压交流真空断路器，其特征在于，还包括环形密封垫，所述环形密封垫套设固定在所述环形槽内，所述第一套环与所述环形密封垫密封接触。

6.如权利要求5所述的一二次融合户外高压交流真空断路器，其特征在于，还包括密封套管，所述密封套管固定套设在所述动导电杆上，所述密封套管外壁与所述第二套环相抵。

7.如权利要求1所述的一二次融合户外高压交流真空断路器，其特征在于，所述缓冲机构包括设置在所述真空灭弧室下端的缓冲箱和设置在所述缓冲箱下端的气嘴。