CN201562619U - 断路器的绝缘固封结构 - Google Patents

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本实用新型涉及到一种断路器的绝缘固封结构,包括绝缘套管和设置在绝缘套管内的真空灭弧室,其特征在于,所述真空灭弧室的两端部分别套设有上密封圈和下密封圈,所述上、下密封圈的外周面与所述绝缘套管的内壁面固定连接;所述真空灭弧室的外侧壁与所述绝缘套管的内壁面之间充满电器绝缘脂。本实用新型提出的断路器的绝缘固封结构采用电器绝缘脂作为真空灭弧室与绝缘套管之间的固封绝缘介质,能与其真空灭弧室和绝缘套管的结合面始终处于完好的状态,温度变化后也不会产生微小的缝隙的缺陷,提高了产品运行的可靠性;在上、下密封圈的侧壁端部上开设有凹槽,可储存受热膨胀的电器绝缘脂,且工艺简单、可靠性高、成本低。

Description

断路器的绝缘固封结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及到一种高压电器产品的绝缘固封结构,尤其是断路器的绝缘固封结构。
背景技术
[0002] 在高度信息化的现代社会中,对电力能源的需求越来越大,同时对电力能源的质 量、经济性和可靠性也提出越来越高的要求。这就决定了开关设备必然向着小型化、高可靠 性、智能化的方向发展。
[0003] 近年来用户对开关设备小型化的要求越来越强烈,绝缘固封技术无疑是小型化、 提高耐环境性的解决方案之一。
[0004] 绝缘固封技术又叫APG工艺技术或固体绝缘,就是利用环氧树脂将断路器的一次 导电部分全部密闭成一体,不仅缩短了灭弧室的尺寸,而且使一次导电部分的绝缘状态完 全不受外界环境的影响提高了耐环境性。
[0005] 图1为一种公知的真空断路器的绝缘固封结构,如图1所示,该公知结构主要包 括4大部分,分别为:绝缘套管12,设置在绝缘套管12内的真空灭弧室13,锁固于绝缘套管 12顶部的真空灭弧室固定螺母10,以及设置在真空灭弧室13和绝缘套管12之间的绝缘胶 11。该结构是通过真空灭弧室固定螺母10将真空灭弧室13固定在绝缘套管12内后,从绝 缘套管12的开口部分将绝缘胶11灌注到真空灭弧室13和绝缘套管12之间,经过一定时 间后,绝缘胶11开始固化,与绝缘套管12和真空灭弧室13紧密结合在一起,起到固封绝缘 的作用。虽然所述公知的绝缘固封结构整体布置合理、体积小,但是绝缘胶11为一整体结 构,在受到高温或低温的环境影响时,由于绝缘胶11、绝缘套管12和真空灭弧室13为三种 不同的材料,在高温和低温的变化过程中材料的收缩系数不一样,因此就会在绝缘胶11、绝 缘套管12和真空灭弧室13的界面处形成微小的缝隙,在使用的过程中,经过多次高温和低 温的交替变化,所述微小的缝隙就会连成一条线,从而造成绝缘破坏,形成短路,从而影响 产品的使用。
[0006] 因此,公知的绝缘固封结构存在以下缺陷:
[0007] 1、温升问题:由于开关设备在运行时会产生温度,再加上外界固有的温度,所以固 封绝缘的绝缘胶散热不好,会导致本部件温度的升高,导电接触电阻增大,且绝缘胶受热后 膨胀会使绝缘套管开裂。
[0008] 2、绝缘套管的开裂问题:绝缘固封技术将断路器的一次导电部分全部密闭成一体 的环氧树脂形成的绝缘套管是通过压机实现的,受外界压力的影响绝缘套管很容易开裂。
[0009] 3、界面绝缘问题:由于绝缘套管由环氧树脂制成,真空灭弧室由陶瓷制成,两者之 间填充有绝缘胶,因此公知的真空断路器的绝缘固封结构由环氧树脂、陶瓷和绝缘胶三种 不同的材料构成,而这三种物质形成的界面由于收缩系数不一样,在温度变化时会产生间 隙,从而造成绝缘效果的下降,长时间使用后绝缘就会被击穿,严重影响了断路器的使用寿 命,以及设备运行的安全性。实用新型内容
[0010] 本实用新型的目的是:提供一种断路器的绝缘固封结构,尤其是一种在绝缘套管 和真空灭弧室之间填充电器绝缘脂,在电器绝缘脂的两端由上、下密封圈密封并与相邻的 部件固定的断路器的绝缘固封结构。
[0011] 为此,本实用新型提出的一种断路器的绝缘固封结构,包括绝缘套管,设置在所述绝缘套管内的真空灭弧室,其中,所述真空灭弧室的两端部分别套设有上密封圈和下密封 圈,所述上、下密封圈的外周面与所述绝缘套管的内壁面固定连接;所述真空灭弧室的外侧 壁与所述绝缘套管的内壁面之间充满电器绝缘脂。
[0012] 如上所述的断路器的绝缘固封结构,其中,所述上、下密封圈均具有一内凹的容置 部,所述容置部的形状与所述真空灭弧室两端部的形状相匹配,所述容置部与所述上、下密 封圈外周面之间的侧壁的端部设有一环凹槽,所述凹槽的开口端与所述容置部的开口端方 向相同。
[0013] 如上所述的断路器的绝缘固封结构,其中,所述上、下密封圈的外周面与所述绝缘 套管的内壁之间粘接密封固定。
[0014] 如上所述的断路器的绝缘固封结构,其中,所述电器绝缘脂在常温下的体积小于 所述上、下密封圈的凹槽和所述真空灭弧室与所述绝缘套管之间形成的体积之和。
[0015] 如上所述的断路器的绝缘固封结构,其中,所述上、下密封圈均由硅橡胶制成。
[0016] 如上所述的断路器的绝缘固封结构,其中,所述电器绝缘脂为6901号液态电器绝 缘脂。
[0017] 本实用新型提出的断路器的绝缘固封结构与公知技术相比存在的特点及优点 是:
[0018] 1、本实用新型提出的断路器的绝缘固封结构采用电器绝缘脂作为真空灭弧室与 绝缘套管之间的固封绝缘介质,由于电器绝缘脂为液体,且不会固化,与真空灭弧室和绝缘 套管之间非固定为一体,且与其真空灭弧室和绝缘套管的结合面始终处于完好的状态,受 温度变化,产生热胀冷缩后,不会因材料收缩系数不同而在三种材料的交界面处产生微小 的缝隙的缺陷,有效地解决了公知技术存在的绝缘性能下降的问题,提高了产品运行的可 靠性。
[0019] 2、由于在上、下密封圈的侧壁端部上开设有凹槽,而液态的电器绝缘脂可以随温 度的变化而使体积发生变化,因此当温度升高后,该凹槽内可储存受热膨胀的电器绝缘脂, 从而有效地解决绝缘件开裂和散热的问题。
[0020] 3、本实用新型的结构工艺简单、可靠性高、成本底。
附图说明
[0021] 以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释,并不限定本实用新型的范 围。其中,
[0022] 图1为一种公知的真空断路器的绝缘固封结构;
[0023] 图2为本实用新型的断路器的绝缘固封结构剖视示意图;
[0024] 图3A、图3B为本实用新型的断路器的绝缘固封结构的密封圈结构示意图,其中,图3A为主视示意图,图3B为剖视示意图;
[0025] 图4为本实用新型的断路器的绝缘固封结构的绝缘套管结构剖视示意图。
具体实施方式
[0026] 为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明 本实用新型的具体实施方式。
[0027] 图2为本实用新型的断路器的绝缘固封结构剖视示意图;图3A、图3B为本实用新 型的断路器的绝缘固封结构的密封圈结构示意图,其中,图3A为主视示意图,图3B为剖视 示意图;图4为本实用新型的断路器的绝缘固封结构的绝缘套管结构剖视示意图。
[0028] 如图2所示,本实用新型提出的断路器的绝缘结构主要包括真空灭弧室固定螺母 20、上密封圈24、电器绝缘脂21、真空灭弧室23、下密封圈25、绝缘套管22。
[0029] 请配合参见图2、图4,所述真空灭弧室23设置在所述绝缘套管22内,真空灭弧室 23的一个接线端延伸至绝缘套管22的外部,通过所述真空灭弧室固定螺母20将真空灭弧 室23与绝缘套管22相固定。其中,在所述真空灭弧室23的两端部分别套设有上密封圈24 和下密封圈25,所述上、下密封圈24、25的外周面241、251分别与所述绝缘套管22的内壁 面221固定连接。所述真空灭弧室23的外侧壁与所述绝缘套管22的内壁面221之间充满 电器绝缘脂21。其中,所述电器绝缘脂21优选采用6901号电器绝缘脂,该电器绝缘脂21 为液态,不固化。所述绝缘套管22由户外绝缘树脂材料经APG工艺生产成型,此成型方法 属公知技术,在此不再赘述。
[0030] 如图3A、图3B所示,所述上、下密封圈24、25均具有一内凹的容置部242、252,所 述容置部242、252的形状与所述真空灭弧室23两端部的形状相匹配,能够紧密地套合真空 灭弧室23的两端部上。所述容置部242、252与所述上、下密封圈24、25外周面241、251之 间的侧壁的端部设有一环凹槽243、253,所述凹槽243、253的开口端与容置部242、252的开 口端方向相同。且所述上、下密封圈24、25的外周面241、251与所述绝缘套管22的内壁221 之间由胶粘接密封固定。所述的上、下密封圈24、25采用优质硅橡胶材料通过模压成型,有 一定的弹性,具有不老化、耐腐蚀的特点,其侧壁的端部设置的凹槽243、253内能够容纳所 述的电器绝缘脂21。
[0031] 在常温状态下,填充在所述真空灭弧室23与绝缘套管22之间的电器绝缘脂21的 体积小于所述上、下密封圈24、25的凹槽243、253以及真空灭弧室23与绝缘套管22之间 形成的体积之和。
[0032] 本实用新型的断路器的绝缘固封结构安装时,首先将上密封圈24套在真空灭弧 室23的静端,然后将套设有上密封圈24的真空灭弧室23套入绝缘套管22内,通过真空灭 弧室固定螺母20旋合于延伸至绝缘套管22外部的真空灭弧室23的一个接线端,将真空灭 弧室23与绝缘套管22相固定。然后从绝缘套管22的开口处灌入规定量的电器绝缘脂21, 再将下密封圈25套置在真空灭弧室23的另一端上,从而将电器绝缘脂21封闭在真空灭弧 室23的外侧壁和绝缘套管22的内侧壁之间,且所述上、下密封圈24、25与绝缘套管22的 内壁221和真空灭弧室23的外侧壁面之间采用胶粘接固定。其中,所述灌入的电器绝缘脂 21的量(即上述规定量)应保证在使用过程的常温下,电器绝缘脂21在充满下密封圈25 的凹槽253后,仍能充满真空灭弧室23的外侧壁与绝缘套管22的内壁面221之间空间,但并不充满上密封圈24的凹槽243,使其具有一定的空间。也就是要满足填充在所述真空灭弧室23与绝缘套管22之间的电器绝缘脂21的体积小于所述上、下密封圈24、25的凹槽 243、253和真空灭弧室23与绝缘套管22之间间隔的体积之和,略大于真空灭弧室23与绝 缘套管22之间所形成的空间与下密封圈25的凹槽的体积之和。
[0033] 从图2可看到上密封圈24的凹槽243内没有电器绝缘脂21,这是正常状态,当受 到高温时,受膨胀的液态电器绝缘脂21就会流入上密封圈24的凹槽243内,温度恢复后, 电器绝缘脂21又恢复到常态的体积大小,回复到原位。由于电器绝缘脂21为液体状态,不 固化,所以在温度发生反复变化后,电器绝缘脂21仍能够始终充满真空灭弧室23的外侧壁 与绝缘套管22的内壁面221之间形成的空间,在电器绝缘脂21、真空灭弧室23、绝缘套管 22的结合面处不会形成微小的缝隙,结合面始终处于绝缘的状态。克服了公知技术存在的 在温度变化后,界面的绝缘性能下降的技术问题,提高产品运行的可靠性。且特别适用于 IOkV到35kV电压等级的户外柱上真空断路器上。
[0034] 以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式,并非用以限定本实用新型的范 围。任何本领域的技术人员,在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变 化与修改,均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

  1. 一种断路器的绝缘固封结构,包括绝缘套管,设置在所述绝缘套管内的真空灭弧室,其特征在于,所述真空灭弧室的两端部分别套设有上密封圈和下密封圈,所述上、下密封圈的外周面与所述绝缘套管的内壁面固定连接;所述真空灭弧室的外侧壁与所述绝缘套管的内壁面之间充满电器绝缘脂。
  2. 2.如权利要求1所述的断路器的绝缘固封结构,其特征在于,所述上、下密封圈均具有 一内凹的容置部,所述容置部的形状与所述真空灭弧室两端部的形状相匹配,所述容置部 与所述上、下密封圈外周面之间的侧壁的端部设有一环凹槽,所述凹槽的开口端与所述容 置部的开口端方向相同。
  3. 3.如权利要求1或2所述的断路器的绝缘固封结构,其特征在于,所述上、下密封圈的 外周面与所述绝缘套管的内壁之间粘接密封固定。
  4. 4.如权利要求1或2所述的断路器的绝缘固封结构,其特征在于,所述电器绝缘脂在常 温下的体积小于所述上、下密封圈的凹槽和所述真空灭弧室与所述绝缘套管之间形成的体 积之和。
  5. 5.如权利要求1所述的断路器的绝缘固封结构,其特征在于,所述上、下密封圈均由硅 橡胶制成。
  6. 6.如权利要求1所述的断路器的绝缘固封结构,其特征在于,所述电器绝缘脂为6901 号液态电器绝缘脂。
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