CN201117546Y - 真空断路器极柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种真空断路器极柱，其中极柱包括极柱壳体、上联接、灭弧室、下联接和绝缘拉杆，其中上联接和灭弧室的上触头紧固连接，灭弧室的下触头和下联接之间设有联接件，绝缘拉杆位于下联接的下方，和灭弧室的下触头连接，在下联接下方的极柱壳体的内壁和绝缘拉杆的外壁之间设有密封绝缘件，所述密封绝缘件和绝缘拉杆的外壁以及极柱壳体的内壁无电气间隙地相结合。通过密封绝缘件的密封绝缘，使高压带电部分和极柱下方的金属框架之间完全绝缘，从而从根本上解决了极柱下端的爬电距离问题，并增强了安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及真空断路器，尤其涉及真空断路器极柱。
背景技术
真空断路器作为进行电气设备的控制和保护的重要装置，通常包括极柱和操动机构。其中极柱包括极柱壳体、上联接、真空灭弧室、下联接和绝缘拉杆等。上联接和真空灭弧室的上触头(静触头)固定连接；下联接和真空灭弧室的下触头(动触头)通过联接件连接，连接方式包括软联接、滚动联接和滑动联接等。绝缘拉杆一般位于下联接的下方，通过联接件和真空灭弧室的下触头连接。极柱壳体通常为环氧树脂制成，将极柱的其他部件固封在其内部。
爬电距离是两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝缘表面测量的最短距离。真空断路器的爬电距离主要指极柱的高压带电部分(即下联接)沿极柱壳体下段内表面和绝缘拉杆的外表面到金属框架的最短距离。为了达到电力部标准规定的真空断路器的爬电距离，现有技术中通常将极柱下端内表面和绝缘拉杆的外表面浇注成波纹状，以增大爬电距离。图1为现有技术中采用波纹状表面来增加爬电距离的极柱的剖面图。如图1所示，极柱壳体1位于下联接4(即高压带电部分)下方的内表面14被设计为波纹状，同样绝缘拉杆5的外表面15也被设计为波纹状。
以这种方式增加爬电距离，不仅增大了环氧浇注的难度，一旦有污染物进入极柱，也容易使高电压击穿放电，造成危险，有较大的安全隐患。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种克服极柱下端的爬电问题的真空断路器极柱。
本实用新型提供一种真空断路器极柱，包括极柱壳体、上联接、灭弧室、下联接和绝缘拉杆，其中上联接和灭弧室的上触头紧固连接，灭弧室的下触头和下联接之间设有联接件，绝缘拉杆位于下联接的下方，和灭弧室的下触头通过联接件连接，在下联接下方的极柱壳体的内壁和绝缘拉杆的外壁之间设有密封绝缘件，所述密封绝缘件和绝缘拉杆的外壁以及极柱壳体的内壁无电气间隙地相结合。密封绝缘件可以是硅胶隔膜或者橡胶密封圈。
进一步，所述密封绝缘件为中间开孔的绝缘隔膜，绝缘拉杆位于所述绝缘隔膜的孔中，并和所述绝缘隔膜靠近开孔的内边缘无电气间隙地相结合。
进一步，所述绝缘隔膜的外边缘浇注在极柱壳体中。
或者，所述绝缘隔膜的外边缘和极柱壳体的内壁通过胶水相粘合。
或者，所述绝缘隔膜的外边缘通过机械固定和极柱壳体的内壁相结合。在极柱壳体上预埋绝缘嵌件或者螺纹，通过绝缘螺丝将绝缘隔膜与极柱壳体相结合。其中，预埋绝缘嵌件的绝缘材料为加10％-30％玻纤的尼龙、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物SMC、片状模塑料ABS、热塑性玻璃纤维增强聚丙烯复合片材GMT、环氧树脂等。
进一步，所述绝缘隔膜与极柱壳体的结合部位为极柱壳体靠近下联接的位置，极柱壳体在与绝缘隔膜的结合部位的下方具有缺口。
所述绝缘隔膜绝缘性能为8-15kV/mm，硬度为HB35-HB65，拉伸破坏极限大于5％，所述绝缘隔膜的软化温度大于70℃、熔点大于90℃、疲劳极限大于50,000次后绝缘能力相对稳定。
进一步，绝缘隔膜由硅胶、含双环戊二稀的三元乙丙橡胶或聚四氟乙烯等绝缘材料制成。
进一步，绝缘拉杆的外壁为平坦表面，极柱壳体在下联接下方的内壁为平坦表面。
本实用新型提供的真空断路器极柱，通过密封绝缘件的密封绝缘，使高压带电部分和极柱下方的框体之间完全绝缘，从而从根本上克服了极柱下端的爬电距离问题，并增强了安全性。
进一步，极柱壳体在下联接下方的内壁浇注为平坦的表面，同样，绝缘拉杆的外壁表面设计为平坦的表面，简化了极柱和绝缘拉杆的制造难度。
进一步，在极柱壳体的下端开有缺口，可以安装传动系统，节省了空间。
附图说明
图1为示出现有技术中采用波纹状表面来增加爬电距离的极柱的剖面图；
图2为示出根据本实用新型的一个实施例的真空断路器极柱的剖面图；
图3为示出根据本实用新型的一个实施例的真空断路器极柱的浇注局部示意图；
图4为示出根据本实用新型的一个实施例的真空断路器极柱的粘合局部示意图；
图5为示出根据本实用新型的一个实施例的真空断路器极柱的机械固定局部示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
图2为示出根据本实用新型的一个实施例的真空断路器极柱的剖面图。如图2所示，极柱包括环氧树脂极柱壳体1、上联接2、真空灭弧室3、下联接4、绝缘拉杆5、真空灭弧室的上触头6、真空灭弧室的下触头7、滑动联接件8、上触臂9、下触臂10、绝缘隔膜11和下端缺口12。
上联接2和真空灭弧室的上触头6固定连接，下联接4和真空灭弧室的下触头7通过滑动联接件8连接，绝缘拉杆5位于下联接4的下方，通过滑动联接件8连接真空灭弧室的下触头7；绝缘隔膜11位于下联接下方的极柱壳体的内壁和绝缘拉杆的外壁之间，绝缘隔膜11中间有开孔，绝缘隔膜11靠近开孔的内边缘和绝缘拉杆的外壁紧密地结合，绝缘隔膜11的外边缘和极柱壳体的内壁紧密地结合，确保在其间没有任何电气间隙；绝缘隔膜11还具有伸缩性，绝缘拉杆可以上下移动。上触臂9和下触臂10分别和上联接2和下联接4相连。图2中极柱壳体1在与绝缘薄膜11的结合部位的下方还具有缺口12。通过缺口12可以安装传动系统，节省了空间。
绝缘隔膜可以采用硅胶、含双环戊二稀的三元乙丙橡胶(EPDM)或聚四氟乙烯(PTFE)等绝缘材料制成。对于应用于中压电力开关的真空断路器极柱，绝缘隔膜可以由具有表1所示的性能的绝缘材料制成：
| 性能 | 范围 |
| 耐压(Dielectric Strength) | 8-15kV/mm(50Hz，25℃) |
| 硬度(Hardness) | HB35-HB65 |
| 拉伸破坏极限(Elongation atRupture) | 大于5％ |
| 软化温度(Softening Temperature) | 大于70℃ |
| 熔点(Melting Temperature) | 大于90℃ |
| 疲劳极限(Endurance Limit) | 大于50,000次(2秒/次，绝缘性能不能减小5％) |
表1
优选具有表1所述性能的硅胶、三元乙丙橡胶(含双环戊二稀)或聚四氟乙烯等绝缘材料。
根据本实用新型的真空断路器极柱的一个实施例，绝缘隔膜和绝缘拉杆可以通过胶水粘结在一起，或者将绝缘隔膜的内边缘浇注在绝缘拉杆中。
图3至图5为示出根据本实用新型的真空断路器极柱的实施例的绝缘隔膜和极柱壳体的结合方式的示意图。
参见图3，根据本实用新型的真空断路器极柱的一个实施例，利用环氧树脂浇注把绝缘隔膜的外边缘浇注在环氧树脂的极柱壳体内，实现绝缘隔膜和极柱壳体的无电气间隙地结合，图3中箭头指示浇注处的局部示意图。
参见图4，根据本实用新型的真空断路器极柱的一个实施例，利用胶水把绝缘隔膜的边缘与极柱壳体的内壁粘合起来，使得粘合处没有任何电气间隙。图4中箭头指示的部位为粘合处的局部示意图。优选的胶水能够同时兼容环氧树脂与绝缘隔膜材料，硬化后的软化温度大于80℃，且能长时间保持稳定。
参见图5，根据本实用新型的真空断路器极柱的一个实施例，通过螺纹和螺丝固定，利用机械方式把绝缘隔膜压紧在下联接以下的极柱壳体的内壁。图5中箭头指示的部位为机械固定部位的局部示意图。螺纹的实现包括在极柱壳体上预埋绝缘嵌件或者直接在环氧树脂壳体上加螺纹等，螺丝为绝缘螺丝。优选的绝缘嵌件的材料满足表2所示的性能：
| 性能 | 范围 |
| 耐压 | 3-15kV/mm(50Hz，25℃) |
| 压力屈服极限 | 大于50MPa(5mm/min) |
| 抗拉伸屈服极限 | 1.5％-3％(5mm/min) |
| 软化温度 | 大于110℃ |
| 熔点 | 大于150℃ |
表2
如加10％-30％玻纤的尼龙、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(SMC，Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer)、片状模塑料(ABS，Sheet molding compound)、热塑性玻璃纤维增强聚丙烯复合片材(GMT)、环氧树脂等。
通过绝缘隔膜的密封绝缘，使高压带电部分和极柱下方的金属框架之间完全绝缘，从而从根本上解决了极柱的爬电距离问题并增强了安全性。而极柱壳体在下联接下方的内壁，可以设计为平坦的表面，同样，绝缘拉杆的外壁表面，也可以设计为平坦的表面。这样，就简化了极柱和绝缘拉杆的制造难度。而在极柱壳体的下端开有缺口，可以安装传动系统，节省了空间。
虽然在上面实施例的说明中，极柱中只描述了一个真空灭弧室，但是，本领域的技术人员可以理解，对于具有多个灭弧室或者具有绝缘气体材料的灭弧室的极柱，同样属于本实用新型的范围。
本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (14)
1.一种真空断路器极柱，包括极柱壳体、上联接、真空灭弧室、下联接和绝缘拉杆，其中上联接和灭弧室的上触头紧固连接，灭弧室的下触头和下联接之间设有联接件，绝缘拉杆位于下联接的下方，和灭弧室的下触头连接，其特征在于，在下联接下方的极柱壳体的内壁和绝缘拉杆的外壁之间设有密封绝缘件，所述密封绝缘件和绝缘拉杆的外壁以及极柱壳体的内壁无电气间隙地相结合。
2.如权利要求1所述的极柱，其特征在于，所述密封绝缘件为中间开孔的绝缘隔膜，绝缘拉杆位于所述绝缘隔膜的孔中，和所述绝缘隔膜靠近开孔的内边缘无电气间隙地相结合。
3.如权利要求2所述的极柱，其特征在于，所述绝缘隔膜的外边缘浇注在极柱壳体中。
4.如权利要求2所述的极柱，其特征在于，所述绝缘隔膜的外边缘和极柱壳体的内壁通过胶水相粘合。
5.如权利要求2所述的极柱，其特征在于，所述绝缘隔膜的外边缘通过机械固定和极柱壳体的内壁相结合。
6.如权利要求5所述的极柱，其特征在于，极柱壳体上预埋绝缘嵌件或者螺纹，通过绝缘螺丝将所述绝缘隔膜与极柱壳体相结合。
7.如权利要求6所述的极柱，其特征在于，所述绝缘嵌件所采用的绝缘材料为加10％-30％玻纤的尼龙、片状模塑料SMC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS、热塑性玻璃纤维增强聚丙烯复合片材GMT、环氧树脂中的一种。
8.如权利要求2至7中任意一项所述的极柱，其特征在于，所述绝缘隔膜与极柱壳体的结合部位为极柱壳体靠近下联接的位置。
9.如权利要求2至7中任意一项所述的极柱，其特征在于，极柱壳体在与绝缘隔膜的结合部位的下方具有缺口。
10.如权利要求2至7中任意一项所述的极柱，其特征在于，所述绝缘隔膜为耐压8-15kV/mm，硬度HB35-HB65，拉伸破坏极限大于5％的绝缘材料。
11.如权利要求10所述的极柱，其特征在于，所述绝缘隔膜为软化温度大于70℃、熔点大于90℃，疲劳极限在大于50,000次后绝缘能力相对稳定的绝缘材料。
12.如权利要求1所述的极柱，其特征在于，所述密封绝缘件由硅胶、含双环戊二稀的三元乙丙橡胶或聚四氟乙烯制成。
13.如权利要求1所述的极柱，其特征在于，绝缘拉杆的外壁为平坦表面。
14.如权利要求1所述的极柱，其特征在于，极柱壳体在下联接下方的内壁为平坦表面。
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Inventor after: Ma Youjin Inventor after: Wu Dabin Inventor after: Zhou Qiaoge Inventor after: Xu Jun Inventor before: Ma Youjin |
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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: MA YOUJIN TO: MA YOUJIN; WU DABIN; ZHOU QIAOGE; XU JUN |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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