CN117810019B - 一种陶瓷真空断路器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷真空断路器，属于真空断路器领域。一种陶瓷真空断路器，包括：操动机构，还包括：基座，固定设置在所述操动机构的一侧，且所述操动机构与基座相匹配；三个真空泡，等距固定设置在所述基座上；定导电杆，固定设置在所述真空泡内，且所述定导电杆设置在真空泡远离基座的一侧；动导电杆，密封滑动在所述真空泡靠近基座的一端，所述动导电杆与定导电杆上均固定连接有波纹管，所述波纹管与真空泡相匹配；连接端子，对称固定在所述真空泡上；本发明使主触头和辅触头间歇分开，从而有效地防止真空电弧数量产生较多造成触头升温损伤，通过弹簧对两个主触头减震，从而有效地防止触头相互冲击造成损伤。

Description

一种陶瓷真空断路器

技术领域

本发明涉及真空断路器技术领域，尤其涉及一种陶瓷真空断路器。

背景技术

陶瓷真空断路器是指其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空，具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，其中环保紧凑型环网柜需要用到真空断路器对其进行保护。

目前真空断路器是通过操动机构控制动导电杆上下移动实现开合闸，其中开合闸是指两个触头的开断与闭合，目前为了经过更大的电流，通常将触头接触面积做大，大触头在开合闸时，有可能造成真空电弧数量增加使触头温度升高，从而有可能造成触头表面烧灼。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的陶瓷真空断路器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种陶瓷真空断路器，包括：操动机构，还包括：基座，固定设置在所述操动机构的一侧，且所述操动机构与基座相匹配；三个真空泡，等距固定设置在所述基座上；定导电杆，固定设置在所述真空泡内，且所述定导电杆设置在真空泡远离基座的一侧；动导电杆，密封滑动在所述真空泡靠近基座的一端，所述动导电杆与定导电杆上均固定连接有波纹管，所述波纹管与真空泡相匹配；连接端子，对称固定在所述真空泡上；接线柱，设置在所述连接端子内，两个所述接线柱的连接端分别与动导电杆和定导电杆电性连接；所述动导电杆和定导电杆上均设置有触头组件，两个所述触头组件对称设置，所述触头组件包括第一触头机构和第二触头机构，当所述操动机构控制动导电杆分闸时，所述第一触头机构先与定导电杆上的触头组件分离，所述第二触头机构再与定导电杆上的触头组件分离；屏蔽罩，设置在所述真空泡内，且所述屏蔽罩与触头组件相匹配。

优选地，所述第一触头机构包括辅触头，所述第二触头机构包括主触头，所述主触头滑动设置在辅触头内，所述主触头与辅触头之间设置有弹簧。

为了便于灭弧，优选地，所述主触头上呈圆周开设有多个等距排列的螺旋通槽，所述辅触头上固定连接有多个与螺旋通槽匹配的螺旋导电块。

为了便于提升灭弧效率，优选地，所述螺旋通槽倾斜设置，所述辅触头与主触头之间设置有第一驱动组件，当所述主触头在辅触头内滑动时，所述第一驱动组件驱动辅触头转动，所述辅触头底部转动设置有连接块，所述连接块的一端与弹簧固定连接，所述动导电杆和定导电杆与相应连接块固定连接，所述连接块与主触头之间设置有限位组件。

为了便于驱动辅触头转动，优选地，所述第一驱动组件包括固定设置主触头上的驱动杆，所述辅触头底部固定连接有驱动柱，且所述驱动杆滑动设置在驱动柱内，所述驱动柱内开设有与螺旋通槽匹配的驱动槽，所述驱动杆靠近主触头的一端固定连接有与驱动槽匹配的驱动块，所述弹簧设置在驱动杆内，所述动导电杆和定导电杆与相应辅触头转动连接。

为了便于对主触头限位，优选地，所述限位组件包括对称固定设置在连接块上的弹性板，所述主触头上固定设置有三角柱，所述三角柱内设置有限位槽，所述弹性板滑动设置在限位槽内。

为了便于提升主触头滑出速度，优选地，所述限位槽设置为三角形。

为了便于产生纵向磁场，优选地，所述驱动柱与辅触头之间固定连接有导电板，所述导电板上固定连接有第一导电环，所述主触头底部固定连接有与第一导电环匹配的第二导电环，所述第一导电环与第二导电环均设置为螺旋状，所述第一导电环与驱动槽相匹配。

为了便于第一导电块与第二导电块连通，优选地，所述驱动柱靠近主触头的一端设置有与驱动槽相连通的直槽。

为了便于降低涡流，优选地，所述主触头上呈圆周开设有多个第一凹槽。

与现有技术相比，本发明提供了一种陶瓷真空断路器，具备以下有益效果：

1、该陶瓷真空断路器，通过两个辅触头之间的距离逐渐增大，使其先产生一部分真空电弧，通过屏蔽罩内的纵向磁场进行灭弧，然后动导电杆继续向下移动后，使两个主触头相互分离，其产生的真空电弧通过屏蔽罩进行再次灭弧，使主触头和辅触头间歇分开，从而有效地防止真空电弧数量产生较多造成触头升温损伤。

2、该陶瓷真空断路器，通过两个主触头向相互接触，两个辅触头再接触，同样对真空电弧进行分批灭弧，同时通过弹簧对两个主触头减震，从而有效地防止触头相互冲击造成损伤。

3、该陶瓷真空断路器，通过三角形限位槽的下端距离大于上端的距离，当主触头滑出时，弹性板由倾斜状逐渐竖直，此时弹性板释放能量，促使主触头快速滑出，有效地防止动导电杆下降速度过快导致两个主触头瞬间分离，进而有效地防止其瞬间产生真空电弧数量剧增造成主触头和辅触头的损伤。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明使主触头和辅触头间歇分开，从而有效地防止真空电弧数量产生较多造成触头升温损伤，通过弹簧对两个主触头减震，从而有效地防止触头相互冲击造成损伤。

附图说明

图1为本发明提出的一种陶瓷真空断路器的结构示意图；

图2为本发明提出的一种陶瓷真空断路器的真空泡的结构示意图；

图3为本发明提出的一种陶瓷真空断路器的真空泡的剖面示意图；

图4为本发明提出的一种陶瓷真空断路器的触头组件合闸时的结构示意图；

图5为本发明提出的一种陶瓷真空断路器的触头组件的爆炸示意图；

图6为本发明提出的一种陶瓷真空断路器的第一导电块与第二导电块连接时的结构示意图；

图7为本发明提出的一种陶瓷真空断路器的触头组件分闸时的结构示意图；

图8为本发明提出的一种陶瓷真空断路器的触头组件分闸时的剖面示意图；

图9为本发明提出的一种陶瓷真空断路器的触头组件合闸时的剖面示意图；

图10为本发明提出的一种陶瓷真空断路器的驱动柱的结构示意图。

图中：1、操动机构；101、基座；102、真空泡；103、连接端子；104、接线柱；105、屏蔽罩；106、波纹管；107、定导电杆；108、动导电杆；2、辅触头；201、导电板；202、连接块；203、第一导电环；204、螺旋导电块；3、主触头；301、第一凹槽；302、螺旋通槽；303、第二导电环；4、驱动杆；401、驱动块；402、驱动柱；403、驱动槽；404、直槽；5、弹簧；6、三角柱；601、限位槽；602、弹性板。

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。

实施例1：参照图1、图2、图3和图9，一种陶瓷真空断路器，包括：操动机构1，还包括：基座101，固定设置在操动机构1的一侧，且操动机构1与基座101相匹配；三个真空泡102，等距固定设置在基座101上；定导电杆107，固定设置在真空泡102内，且定导电杆107设置在真空泡102远离基座101的一侧；动导电杆108，密封滑动在真空泡102靠近基座101的一端，动导电杆108与定导电杆107上均固定连接有波纹管106，波纹管106与真空泡102相匹配；连接端子103，对称固定在真空泡102上；接线柱104，设置在连接端子103内，两个接线柱104的连接端分别与动导电杆108和定导电杆107电性连接；动导电杆108和定导电杆107上均设置有触头组件，两个触头组件对称设置，触头组件包括第一触头机构和第二触头机构，当操动机构1控制动导电杆108分闸时，第一触头机构先与定导电杆107上的触头组件分离，第二触头机构再与定导电杆107上的触头组件分离；屏蔽罩105，设置在真空泡102内，且屏蔽罩105与触头组件相匹配。

第一触头机构包括辅触头2，第二触头机构包括主触头3，主触头3滑动设置在辅触头2内，主触头3与辅触头2之间设置有弹簧5。

当需要对环网柜内的真空断路器进行分闸时，先对操动机构1储能，通过操动机构1控制动导电杆108向下滑动；

参照图8，动导电杆108向下滑动时，动导电杆108带动下侧的辅触头2和主触头3向下滑动，其中辅触头2先向下滑动，主触头3在弹簧5弹力的作用下使主触头3与上侧的主触头3相贴合，此时，两个辅触头2之间的距离逐渐增大，使其先产生一部分真空电弧，通过屏蔽罩105内的纵向磁场进行灭弧，然后动导电杆108继续向下移动后，使两个主触头3相互分离，其产生的真空电弧通过屏蔽罩105进行再次灭弧，使主触头3和辅触头2间歇分开，从而有效地防止真空电弧数量产生较多造成触头升温损伤；

在合闸时，两个主触头3先相互接触，两个辅触头2再接触，同样对真空电弧进行分批灭弧，同时通过弹簧5对两个主触头3减震，从而有效地防止触头相互冲击造成损伤。

实施例2：参照图4、图5和图7，一种陶瓷真空断路器，与实施例1基本相同，进一步地是，主触头3上呈圆周开设有多个等距排列的螺旋通槽302，辅触头2上固定连接有多个与螺旋通槽302匹配的螺旋导电块204。

在分闸操作中，当辅触头2先分开，两个主触头3贴合过程中，螺旋导电块204从螺旋通槽302内滑出，此时，两个相邻的螺旋导电块204之间具有第一间隙，通过多组间隙和螺旋通槽302有效地对真空电弧分隔，使其变成短小电弧，从而有效地提高灭弧效果，降低主触头3和辅触头2的升温速度，进而有效地防止主触头3和辅触头2在开合闸中造成损伤。

实施例3：参照图4、图5、图7、图8和图9，一种陶瓷真空断路器，与实施例1基本相同，更进一步地是，螺旋通槽302倾斜设置，辅触头2与主触头3之间设置有第一驱动组件，当主触头3在辅触头2内滑动时，第一驱动组件驱动辅触头2转动，辅触头2底部转动设置有连接块202，连接块202的一端与弹簧5固定连接，动导电杆108和定导电杆107与相应连接块202固定连接，连接块202与主触头3之间设置有限位组件。

第一驱动组件包括固定设置主触头3上的驱动杆4，辅触头2底部固定连接有驱动柱402，且驱动杆4滑动设置在驱动柱402内，驱动柱402内开设有与螺旋通槽302匹配的驱动槽403，驱动杆4靠近主触头3的一端固定连接有与驱动槽403匹配的驱动块401，弹簧5设置在驱动杆4内，动导电杆108和定导电杆107与相应辅触头2转动连接。

限位组件包括对称固定设置在连接块202上的弹性板602，主触头3上固定设置有三角柱6，三角柱6内设置有限位槽601，弹性板602滑动设置在限位槽601内。

当真空断路器分闸使动导电杆108向下滑动时，动导电杆108带动辅触头2向下滑动，此时，主触头3在弹簧5的作用下向外滑动，主触头3带动驱动杆4向上滑动，驱动杆4上驱动块401与驱动柱402上的驱动槽403相配合带动辅触头2转动，此时，螺旋导电块204从螺旋通槽302内旋转滑出，相邻的两个倾斜螺旋导电块204之间的第一间隙呈倾斜状，更有利于对真空电弧的分隔阻断，从而便于提升其灭弧效果，进而有效地降低触头开合闸时造成的损伤；

旋转的辅触头2带动螺旋导电块204转动，同时使螺旋导电块204与主触头3之间的距离逐渐增大，电弧长度逐渐变大，并且电弧变长速度增大，从而有效地提升其灭弧效果，进而有效地防止辅触头2升温造成损伤；

通过弹性板602与限位槽601相配合对主触头3进行限位，从而有效地防止主触头3转动，进而有效地防止主触头3磨损。

实施例4：参照图5和图8，一种陶瓷真空断路器，与实施例1基本相同，再进一步地是，限位槽601设置为三角形。

限位槽601呈三角形，并且三角形限位槽601的下端距离大于上端的距离，当主触头3滑出时，弹性板602由倾斜状逐渐竖直，此时弹性板602释放能量，促使主触头3快速滑出，有效地防止动导电杆108下降速度过快导致两个主触头3瞬间分离，进而有效地防止其瞬间产生真空电弧数量剧增造成主触头3和辅触头2的损伤。

实施例5：参照图6、图8、图9和图10，一种陶瓷真空断路器，与实施例1基本相同，还进一步地是，驱动柱402与辅触头2之间固定连接有导电板201，导电板201上固定连接有第一导电环203，主触头3底部固定连接有与第一导电环203匹配的第二导电环303，第一导电环203与第二导电环303均设置为螺旋状，第一导电环203与驱动槽403相匹配。

驱动柱402靠近主触头3的一端设置有与驱动槽403相连通的直槽404。

当辅触头2旋转时，辅触头2相对于主触头3向下滑动，此时，第一导电环203逐渐从第二导电环303内滑出，通过第一导电环203与第二导电环303相配合形成螺旋状导电块；

当辅触头2运动到灭弧长度后，主触头3逐渐分离，电流依次从主触头3、第二导电环303、第一导电环203和辅触头2经过，此时第一导电环203和第二导电环303通过大电流使其产生纵向磁场，从而便于对主触头3上的真空电弧灭弧；

通过与驱动槽403连通的直槽404，使辅触头2旋转一定圈数后向下滑动，此时，第一导电环203的起始段与第二导电环303的末端相贴合，形成更大圈数的电磁线圈，进行形成更强的纵向磁场，进而有效地提高其灭弧效率，有效地防止真空电弧造成主触头3急剧升温造成损伤。

实施例6：参照图7，一种陶瓷真空断路器，与实施例1基本相同，又进一步地是，主触头3上呈圆周开设有多个第一凹槽301。

通过多个第一凹槽301，降低了分闸时涡流的产生和剩余磁场，从而有效地提高了开断成功率；

在合闸时，主触头3先相互接触，并且两个主触头3之间先产生真空电弧，使主触头3温度上升，此时，通过第一凹槽301将温度传输到弹簧5上，使弹簧5的温度上升，降低其弹性，有效地提升其合闸效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种陶瓷真空断路器，包括：操动机构（1），其特征在于，还包括：

基座（101），固定设置在所述操动机构（1）的一侧，且所述操动机构（1）与基座（101）相匹配；

三个真空泡（102），等距固定设置在所述基座（101）上；

定导电杆（107），固定设置在所述真空泡（102）内，且所述定导电杆（107）设置在真空泡（102）远离基座（101）的一侧；

动导电杆（108），密封滑动在所述真空泡（102）靠近基座（101）的一端，所述动导电杆（108）与定导电杆（107）上均固定连接有波纹管（106），所述波纹管（106）与真空泡（102）相匹配；

连接端子（103），对称固定在所述真空泡（102）上；

接线柱（104），设置在所述连接端子（103）内，两个所述接线柱（104）的连接端分别与动导电杆（108）和定导电杆（107）电性连接；

所述动导电杆（108）和定导电杆（107）上均设置有触头组件，两个所述触头组件对称设置，所述触头组件包括第一触头机构和第二触头机构，当所述操动机构（1）控制动导电杆（108）分闸时，所述第一触头机构先与定导电杆（107）上的触头组件分离，所述第二触头机构再与定导电杆（107）上的触头组件分离；

屏蔽罩（105），设置在所述真空泡（102）内，且所述屏蔽罩（105）与触头组件相匹配；

所述第一触头机构包括辅触头（2），所述第二触头机构包括主触头（3），所述主触头（3）滑动设置在辅触头（2）内，所述主触头（3）与辅触头（2）之间设置有弹簧（5）;

所述主触头（3）上呈圆周开设有多个等距排列的螺旋通槽（302），所述辅触头（2）上固定连接有多个与螺旋通槽（302）匹配的螺旋导电块（204）；

所述螺旋通槽（302）倾斜设置，所述辅触头（2）与主触头（3）之间设置有第一驱动组件，当所述主触头（3）在辅触头（2）内滑动时，所述第一驱动组件驱动辅触头（2）转动，所述辅触头（2）底部转动设置有连接块（202），所述连接块（202）的一端与弹簧（5）固定连接，所述动导电杆（108）和定导电杆（107）与相应连接块（202）固定连接，所述连接块（202）与主触头（3）之间设置有限位组件；

所述第一驱动组件包括固定设置主触头（3）上的驱动杆（4），所述辅触头（2）底部固定连接有驱动柱（402），且所述驱动杆（4）滑动设置在驱动柱（402）内，所述驱动柱（402）内开设有与螺旋通槽（302）匹配的驱动槽（403），所述驱动杆（4）靠近主触头（3）的一端固定连接有与驱动槽（403）匹配的驱动块（401），所述弹簧（5）设置在驱动杆（4）内，所述动导电杆（108）和定导电杆（107）与相应辅触头（2）转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷真空断路器，其特征在于，所述限位组件包括对称固定设置在连接块（202）上的弹性板（602），所述主触头（3）上固定设置有三角柱（6），所述三角柱（6）内设置有限位槽（601），所述弹性板（602）滑动设置在限位槽（601）内。

3.根据权利要求2所述的一种陶瓷真空断路器，其特征在于，所述限位槽（601）设置为三角形。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷真空断路器，其特征在于，所述驱动柱（402）与辅触头（2）之间固定连接有导电板（201），所述导电板（201）上固定连接有第一导电环（203），所述主触头（3）底部固定连接有与第一导电环（203）匹配的第二导电环（303），所述第一导电环（203）与第二导电环（303）均设置为螺旋状，所述第一导电环（203）与驱动槽（403）相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷真空断路器，其特征在于，所述驱动柱（402）靠近主触头（3）的一端设置有与驱动槽（403）相连通的直槽（404）。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷真空断路器，其特征在于，所述主触头（3）上呈圆周开设有多个第一凹槽（301）。