CN201060794Y - 真空断路器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种真空断路器,具有一箱体,按三相分布的三组绝缘柱设置在所述箱体上,所述绝缘柱包括绝缘套管,其内设有真空灭弧室,其中,所述绝缘套管为一整体式结构,所述真空灭弧室设置在绝缘套管的上部,各绝缘套管的下部容置有分合闸拉杆,所述分合闸拉杆的上部与真空灭弧室内的动触头相连接,分合闸拉杆的下部与断路器驱动机构相连接;所述真空灭弧室的外周壁与所述绝缘套管的内周壁由固封材料紧密结合在一起;且所述绝缘套管上设有固定端和出线端,所述固定端和出线端分别设有隔离开关。本实用新型真空断路器动作可靠性好,生产、装配效率高,降低了制造成本,使用中免维护。可长期在户外使用,提高了其整体使用寿命。

Description

真空断路器
技术领域
本实用新型涉及到一种真空断路器,尤其是一种整体式绝缘套管结构、固 封式、并采用永磁机构操作的真空断路器。
背景技术
真空断路器,特别是10kV户外断路器是电网中使用最多的开关设备,其中 真空断路器占到99.9%,依它独特优越性被用户广泛接收。目前公知的结构主要 有以下几种形式-
1、 公知的三相立柱式真空断路器,其结构型式以型号为ZW32-12的真空断 路器为例,空气绝缘,分、合闸以弹簧机构为主,半密封在箱体内,且三相绝 缘套管选用户外环氧树脂材料,用APG(压力凝胶)工艺生产。所述绝缘套管由上 下两部分构成,上部分安装真空灭弧室和主导电回路,真空灭弧式与上套管采 用胶装的工艺解决外绝缘的问题。可外置电流互感器, 一侧设置隔离开关。但 该真空断路器的动作可靠性差,隔离开关部分的主导电回路连接点较多,运行 中发热严重,长时间后会造成接触不良,而发生故障。
2、 另一种公知的共箱式空气绝缘真空断路器,其结构型式以型号ZW8-12 为例,采用空气绝缘,分、合闸采用弹簧机构。真空灭弧室、主导电回路、主 绝缘、电流互感器安装在一个箱体内,为半封闭式结构。在箱体的顶部设有六 个绝缘支柱作为高压出线,但体积庞大,可靠性差,不利于安装和操作。而且 零部件较多、弹簧机构可靠性较低;由于是箱式结构,易产生凝露,而造成绝 缘事故。
3、 再一种公知的共箱式SF6气体绝缘真空断路器,其结构型式以型号 ZW20-12为例,分、合闸采用弹簧操作机构;真空灭弧室、主导电回路、电流互 感器、主绝缘安装在一个箱体内,充零表压的SF6气体作为外绝缘;该真空断
路器为全密封结构,分、合闸机构挂在箱体端面,侧面设置进出线套管。该产 品成本较高,生产工艺复杂,不能配隔离开关,漏气后不易发现,会带来绝缘 事故等缺陷。
本设计人基于对本技术领域的多年研发,针对以上现有技术中存在的问题, 提出本实用新型的用于户外高压紧凑型真空断路器,可有效地克服现有技术存 在的缺陷。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是:提供一种真空断路器,尤其是一种采用 整体式绝缘套管结构、固封绝缘、永磁机构直线传动进行分、合闸的真空断路 器。
为此,本实用新型提出的一种真空断路器,具有一箱体,按三相分布的三 组绝缘柱设置在所述箱体上,所述绝缘柱包括绝缘套管,其内设有真空灭弧室, 其中,所述绝缘套管为一整体式结构,所述真空灭弧室设置在绝缘套管的上部, 各绝缘套管的下部容置有分合间拉杆,所述分合闸拉杆的上部与真空灭弧室内
的动触头相连接,分合闸拉杆的下部与断路器驱动机构相连接;所述真空灭弧 室的外周壁与所述绝缘套管的内周壁由固封材料紧密结合在一起;且所述绝缘 套管上设有固定端和出线端,所述固定端和出线端分别设有隔离开关。
如上所述的真空断路器,其中,所述绝缘套管的管壁内设有电压传感器和 电流互感器,所述电流互感器线圈的二次线由所述绝缘套管的底部引出。
如上所述的真空断路器,其中,所述真空断路器的进线端导电杆设置在所 述绝缘管的顶部,所述固定端和出线端设置在绝缘管的中部,进线端隔离开关 的隔离刀能够与所述真空断路器的进线端导电杆连通或断开地枢接于所述固定 端。
如上所述的真空断路器,其中,所述绝缘套管的出线端设有出线导电杆,所述出线导电杆一端与出线端隔离开关相连接,另一端延伸至所述绝缘套管内, 并通过软连接件与导电夹相连接,且所述出线端隔离开关的隔离刀能够与所述 真空断路器的导电座连通或断开地枢接于所述出线端。
如上所述的真空断路器,其中,所述绝缘套管由户外环氧树脂材料制成; 所述绝缘套管的内壁设有伞裙。
如上所述的真空断路器,其中,所述断路器驱动机构为永磁机构,该永磁 机构连接一传动机构,所述永磁机构包括一柱状磁扼筒,环绕磁扼筒内壁设有 分闸线圈和合闸线圈,所述分闸线圈和合闸线圈之间设有永磁体, 一分合闸顶 杆贯穿所述分、合闸线圈和永磁体,并延伸至所述永磁机构的外部, 一动铁芯 设置在所述分、合闸线圈和永磁体内部,并固定在所述分合闸顶杆上。
如上所述的真空断路器,其中,所述断路器驱动机构固定在所述箱体内, 所述箱体为一密封箱体。
如上所述的真空断路器,其中,所述传动机构具有所述分合闸顶杆,以及 与延伸至永磁机构外部的分合闸顶杆相连接的三个连接板,所述连接板的另一 端与所述分合闸拉杆的下部相连接。
如上所述的真空断路器,其中,所述传动机构还包括一分闸拉簧,该分闸 拉簧的一端与所述分合闸顶杆相连接,另一端固定于所述箱体。
如上所述的真空断路器,其中,所述分合闸顶杆和分合闸拉杆至少其中之 一上设有长槽孔,所述连接板的两端分别通过螺栓与所述分合闸顶杆和分合闸 拉杆相连接。
本实用新型的优点和特点是:
1、 本实用新型的真空断路器结构设计合理、外形美观、体积小,仅为同类 产品的1/2,且可靠性高。所述真空断路器可在绝缘套管的双侧配隔离开关, 并内置有一组电压传感器和电流互感器,所述隔离开关与断路器之间通过机械 闭锁。箱体釆用不锈钢材料制作,防锈、使用寿命长。
2、 本实用新型的真空断路器,绝缘套管和真空灭弧室由固封绝缘材料紧密
结合在一起,解决了公知结构中采用胶封技术所带来的界面绝缘问题,本实用 新型真空断路器动作可靠性好,生产、装配效率高,降低了制造成本,使用中 免维护。
3、 所述真空断路器的绝缘套管采用一体化结构,克服了公知技术中绝缘套 管由上、下套管组合构成所带来的缺陷,结构合理,具有良好的防凝露性。所 述绝缘套管由户外环氧树脂材料制成,抗老化、抗紫外线性能好。
4、 本实用新型的真空断路器,其驱动机构采用永磁机构,零部件少、结构 简单、可靠性高。且永磁机构被密封在断路器箱体内,可长期在户外使用,提
高了其整体使用寿命。
5、 本实用新型采用模块化的组合,使断路器的体积紧凑,适合于线路和变 电站的安装,简化安装构架,降低了成本。
6、 本实用新型通过设置保护控制器,能监测三相电流和零序电流,并对断 路器进行保护。具有合闸涌流避让功能、过电流定时限保护功能、故障电流速 断功能、小电流接地和零序电流保护等功能。
附图说明
图1为本实用新型的真空断路器的主视示意图;
图2为本实用新型的真空断路器的侧视示意图;
图3为本实用新型的真空断路器的固封绝缘柱的剖视示意图;
图4为绝缘套管的剖视示意图;
图5为本实用新型的真空断路器驱动机构机构结构示意图;
图6为本实用新型的真空断路器驱动机构和传动机构结构示意图。
具体实施方式
为对本实用新型的真空断路器的特征、效果和所要达到的技术目的有更加 清楚和全面的了解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图l、 2、 3所示,本实用新型提出的真空断路器,具有一箱体8,按三相 分布的三组绝缘柱3设置在所述箱体8上,所述绝缘柱3包括绝缘套管31,其 内设有真空灭弧室32,其中,所述绝缘套管31为一整体式结构,所述真空灭弧 室32设置在绝缘套管31的上部,各绝缘套管31的下部容置有分合闸拉杆33, 所述分合闸拉杆33的上部与真空灭弧室32内的动触头相连接,分合闸拉杆33 的下部与断路器驱动机构相连接,其中所述断路器驱动机构采用永磁机构6, 并通过传动机构7实现分、合闸运动。所述真空灭弧室32的外周壁与所述绝缘 套管31的内周壁由固封材料34紧密结合在一起,且所述绝缘套管31上设有出 线端312和固定端311,在所述断路器的进线端设有进线隔离开关l,在出线端 设有出线隔离开关4。所述隔离开关l、 4的隔离刀可转动地与断路器的固定端 311和出线端312相连接,且所述隔离开关l、 4的驱动机构采用公知的结构, 与断路器之间采用公知的机构进行机械闭锁,从而保护隔离开关l、 4的安全动 作。
如图3所示,在本实施例中,所述固定端311和出线端312对应设置在所 述绝缘套管31的中部两侧,且出线端312和固定端311均具有伞裙。在绝缘套 管31的中部管壁内设有电压传感器和电流互感器35,所述电流互感器和电压传 感器线圈的二次线351经所述绝缘套管壁由其底部引出。解决了公知的断路器 套管零部件多、不能内置电流互感器的问题。
所述绝缘套管31的出线端312设有出线导电杆36,所述出线导电杆36的 一端与所述出线隔离开关4的隔离刀片连接,另一端延伸至所述绝缘套管31内, 并通过软连接件与导电夹连接形成导电回路。
主导电回路的动作构成:在隔离开关的驱动机构带动下使所述进线端隔离 开关1的隔离刀片向上转动与设置在真空断路器顶部的进线端导电杆38连接, 电流由进线端的隔离开关刀片通过进线端导电杆38传到真空灭弧室32内的静 触头,当所述断路器处于合闸状态,且出线端隔离开关4的隔离开刀片与设置 在断路器下部的断路器导电座5连接时,则电流通过真空灭弧室32的动触头、
与动触头连接的导电杆、设置在导电杆上的导电夹和软连接件传到出线导电杆
36上,再通过出线隔离开关4的隔离刀片传到断路器的导电座5上,形成了主 导电回路。
本实用新型通过采用一整体结构的绝缘套管31,将主导电回路、真空灭弧 室32和导电杆36、电压传感器和电流互感器35采用APG工艺和固封材料34 与绝缘套管31组成一个部件模块,同时在绝缘套管31的中部两侧设置有进线 端隔离开关1和出线断隔离开关4,从而使本实用新型的整体结构简单,整体 结构布置合理、紧凑、体积小、外形美观,克服了公知断路器结构复杂、主导 电回路连接点多,发热严重、胶封真空灭弧绝缘不可靠的缺陷,同时降价了制 造成本,提高了部件的可靠性。
优选在所述分合闸拉杆33的下端连接一可双向调节长度的调节杆331,通 过调节螺母可调整分合闸拉杆33的长度,从而保证真空断路器分、合闸的动作 准确性。此外, 一触头压力弹簧332以公知的结构设置在所述分合闸拉杆33上, 合闸时该触头压力弹簧332被压縮,储存一定的压力,保证真空灭弧室32内的 动静触头的工作压力,同时,该触头压力弹簧332储存的力也为分闸时提供能
如图4所示,优选在所述绝缘套管31釆用进口憎水性户外环氧树脂材料, 通过压力凝胶APG工艺制成,且在其内壁下部设置伞裙313,从而克服了绝缘套 管31内壁产生凝露后易造成绝缘击穿的缺陷。
另外,本实用新型在所述真空断路器上还设有保护控制器9,如可选用YLBQ 型综合保护控制器。如图1所示,在本实施例中,所述保护控制器9设置在所 述箱体上。由设置在所述绝缘套管31管壁内的电压传感器和电流互感器线圈 35对线路进行电流电压信号采样,并将采样信号传送给所述保护控制器9,通 过该保护控制器9监测三相电流和零序电流,并对断路器进行保护。从而实现
合闸涌流避让功能、过电流定时限保护功能、故障电流速断功能、小电流接地 和零序电流保护等功能。
如图l、 5、 6所示,本实用新型的所述永磁机构6包括一柱状磁扼筒61, 环绕磁扼筒61内壁设有分闸线圈62和合闸线圈63,所述分闸线圈62和合闸线 圈63之间设有永磁体64。 一分合闸顶杆65贯穿所述分、合闸线圈62、 63和永 磁体64,并延伸至所述永磁机构6的外部, 一动铁芯66设置在所述分、合闸线 圈62、 63和永磁体64内部,并固定在所述分合闸顶杆65上。本实用新型的真 空断路器,由于其驱动机构釆用了永磁机构6,因此克服了公知的弹簧机构在 使用中出现的腐蚀、变形、卡涉等运动不稳定的质量问题。且永磁机构6结构 简单、零部件少(仅为弹簧机构的1/15),因此机构的运动可靠性得到了保证。
请配合参见图6,所述传动机构7具有延伸至永磁机构外部的分合闸顶杆 65,以及与延伸至永磁机构6外部的分合闸顶杆65相连接的三个连接板71,所 述连接板71的另一端与所述分合闸拉杆33的下部相连接。
为了保证可靠、快速的分闸速度,所述传动机构7还包括一分闸拉簧72, 该分闸拉簧72的一端与所述分合闸顶杆65相连接,另一端固定于所述箱体8。
为了能够调整真空灭弧室32内的动触头相对于静触头的移动距离,在所述 分合闸顶杆65和分合闸拉杆33的至少其中之一上设有长槽孔,所述连接板71 的两端分别通过螺栓与所述分合闸顶杆65和分合闸拉杆33相连接。在本实施 例中,在所述分合闸顶杆65和分合闸拉杆33上均设置了长槽孔。
所述断路器驱动机构固定在所述箱体8内,所述箱体8为一密封箱体,从
而克服了公知结构中断路器驱动机构易被锈蚀的缺陷,保证了分、合闸运动的 可行性。
惟以上所述者,仅为本实用新型的具体实施例,当不能以此限定本实用新 型实施的范围,即大凡依本实用新型专利申请内容所作的等同变化与修饰,皆 应仍属本实用新型权利要求书涵盖的范围内。

Claims (10)

1、一种真空断路器,具有一箱体,按三相分布的三组绝缘柱设置在所述箱体上,所述绝缘柱包括绝缘套管,其内设有真空灭弧室,其特征在于:所述绝缘套管为一整体式结构,所述真空灭弧室设置在绝缘套管的上部,各绝缘套管的下部容置有分合闸拉杆,所述分合闸拉杆的上部与真空灭弧室内的动触头相连接,分合闸拉杆的下部与断路器驱动机构相连接;所述真空灭弧室的外周壁与所述绝缘套管的内周壁由固封材料紧密结合在一起;且所述绝缘套管上设有固定端和出线端,所述固定端和出线端分别设有隔离开关。
2、 如权利要求1所述的真空断路器,其特征在于:所述绝缘套管的管壁内设有电压传感器和电流互感器,所述电流互感器线圈的二次线由所述绝缘套管 的底部引出。
3、 如权利要求1所述的真空断路器,其特征在于:所述真空断路器的进线端导电杆设置在所述绝缘管的顶部,所述固定端和出线端设置在绝缘管的中部,进线端隔离开关的隔离刀能够与所述真空断路器的进线端导电杆连通或断开地枢接于所述固定端。
4、 如权利要求1或3所述的真空断路器,其特征在于:所述绝缘套管的出线端设有出线导电杆,所述出线导电杆一端与出线端隔离开关相连接,另一端 延伸至所述绝缘套管内,并通过软连接件与导电夹相连接,且所述出线端隔离 幵关的隔离刀能够与所述真空断路器的导电座连通或断开地枢接于所述出线上山顿。
5、 如权利要求1所述的真空断路器,其特征在于:所述绝缘套管由户外环 氧树脂材料制成;所述绝缘套管的内壁设有伞裙。
6、 如权利要求1所述的真空断路器,其特征在于:所述断路器驱动机构为永磁机构,该永磁机构连接一传动机构,所述永磁机构包括一柱状磁扼筒,环 绕磁扼筒内壁设有分闸线圈和合闸线圈,所述分闸线圈和合闸线圈之间设有永 磁体, 一分合闸顶杆贯穿所述分、合闸线圈和永磁体,并延伸至所述永磁机构 的外部, 一动铁芯设置在所述分、合闸线圈和永磁体内部,并固定在所述分合 闸顶杆上。
7、 如权利要求6所述的真空断路器,其特征在于:所述断路器驱动机构固 定在所述箱体内,所述箱体为一密封箱体。
8、 如权利要求6或7所述的真空断路器,其特征在于:所述传动机构具有所述分合闸顶杆,以及与延伸至永磁机构外部的分合闸顶杆相连接的三个连接 板,所述连接板的另一端与所述分合闸拉杆的下部相连接。
9、 如权利要求8所述的真空断路器,其特征在于:所述传动机构还包括一分闸拉簧,该分闸拉簧的一端与所述分合闸顶杆相连接,另一端固定于所述箱 体。
10、 如权利要求8所述的真空断路器,其特征在于:所述分合闸顶杆和分合闸拉杆至少其中之一上设有长槽孔,所述连接板的两端分别通过螺栓与所述 分合闸顶杆和分合闸拉杆相连接。
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