CN205140858U - 真空开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空开关，包括：开关本体、铜软连接和永磁操作机构，开关本体内设有真空灭弧室，真空灭弧室具有静端和在靠近和远离静端的方向上可移动的动端，静端设有静端座和与静端座相连的隔离刀片,铜软连接的一端与动端相连且另一端固定在开关本体上并连接出线铜排，永磁操作机构与动端传动连接。根据本实用新型的真空开关，通过在真空开关上设置永磁操作机构，并通过永磁操作机构与动端的传动连接将永磁操作机构的运动转化为动端的运动，从而实现真空开关的开合，可以避免使用弹簧机构，减少了零部件的数量，简化了结构，大大提高了可靠性。

Description

真空开关

技术领域

本实用新型涉及电力中压开关领域，尤其是涉及一种真空开关。

背景技术

电力系统对输变电设备的质量和可靠性要求越来越高，对开关设备的要求也越来越高，因此确定了电网装备向无油化、高安全性、高可靠性、小型化、集成化方向发展，主要包括简化电压等级、建设双环网、使高电压深入负荷中心以减少输电线路损耗、进一步规划城网结构等。因此，需要一种全绝缘的开关和开关柜来满足城、农网供电的要求，其应具有全绝缘、结构紧凑、体积小、可扩展、全天候、安装方便、无需维护、符合环保要求等优越的性能和特点。

相关技术中指出，随着高压开关技术的应用，高压开关面临最大的问题就是机械和绝缘问题，因此，其机械可靠性至关重要。开关的故障率与其零件的数量成正比，弹簧操作机构结构比较复杂，零件数量比较多，而且要求的加工精度高，制作的工艺要求复杂，工序多，成本高，生产周期长，产品的可靠性也相对低，而永磁的操作机构具有结构简单，零部件数量显著减少，工作可靠性高，制作成本大大降低，产品生产周期降低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种真空开关，所述真空开关具有结构简单，可靠性高的优点。

根据本实用新型实施例的真空开关，包括：开关本体，所述开关本体内设有真空灭弧室，所述真空灭弧室具有静端和在靠近和远离所述静端的方向上可移动的动端，所述静端设有静端座和与所述静端座相连的隔离刀片；铜软连接，所述铜软连接的一端与所述动端相连且另一端固定在所述开关本体上并连接出线铜排；永磁操作机构，所述永磁操作机构与所述动端传动连接。

根据本实用新型的真空开关，通过在真空开关上设置永磁操作机构，并通过永磁操作机构与动端的传动连接将永磁操作机构的运动转化为动端的运动，从而实现真空开关的开合，可以避免使用弹簧机构，减少了零部件的数量，简化了结构，大大提高了可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，所述永磁操作机构包括：静铁芯，所述静铁芯呈筒体形状，所述静铁芯的一端设有合闸限位板且另一端设有分闸限位板；动铁芯，所述动铁芯沿所述静铁芯的轴向可移动地设在所述静铁芯内；合闸线圈和分闸线圈，所述合闸线圈和所述分闸线圈沿所述静铁芯的轴向间隔布置在所述静铁芯的内侧，用于驱动所述动铁芯移动；驱动杆，所述驱动杆与所述动铁芯相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述永磁操作机构还包括：环形铁芯，所述环形铁芯设在所述静铁芯内并位于所述合闸线圈和分闸线圈之间；永磁体，所述永磁体设在所述静铁芯内并设在所述环形铁芯的外侧。

在本实用新型的一些实施例中，所述真空开关还包括传动机构，所述传动机构包括：输出拐臂，所述输出拐臂与所述驱动杆铰接；开关主轴，所述开关主轴与所述输出拐臂固接；主轴输出拐臂，所述主轴输出拐臂一端与所述开关主轴相连；主轴绝缘拉杆，所述主轴绝缘拉杆的一端与所述主轴输出拐臂的另一端铰接；传动拐臂，所述传动拐臂的中部与所述开关本体铰接，所述传动拐臂的一端与所述主轴拉杆的另一端铰接，且所述传动拐臂的另一端与所述动端传动连接用于驱动所述动端移动。

进一步地，所述传动机构还包括双头螺柱，所述双头螺柱的两端分别与所述动端和所述传动拐臂的所述另一端相连，所述双头螺柱上设有触头压力弹簧，用以保证真空开关在合闸时提供足够的触头压力。

在本实用新型的一些实施例中，所述真空开关还包括开关控制器、储能电容和电源模块，所述电源模块分别与所述储能电容和所述开关控制器相连，所述开关控制器分别与所述合闸线圈和所述分闸线圈相连用于控制所述合闸线圈和所述分闸线圈通断电。

进一步地，所述开关控制器和所述电源模块邻近所述永磁操作机构设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述开关本体通过环氧树脂压注成型，所述静端座与所述开关本体通过螺栓紧固连接并与所述开关本体压注成一体结构。

在本实用新型的一些实施例中，所述传动机构与所述永磁驱动机构前后布置。

在本实用新型的一些实施例中，所述真空开关还包括开关柜体，所述传动机构和所述永磁操作机构均设在所述开关柜体内的上部。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的真空开关的结构示意图；

图2是图1中真空开关的局部结构示意图。

附图标记：

真空开关100，

静铁芯11，

合闸限位板111，分闸限位板112，

动铁芯12，合闸线圈13，分闸线圈14，

驱动杆15，环形铁芯16，永磁体17，

输出拐臂21，开关主轴22，主轴输出拐臂23，

主轴绝缘拉杆24，传动拐臂25，双头螺柱26，触头压力弹簧27，

开关本体3，

真空灭弧室31，

动端4，铜软连接5，开关控制器6，

储能电容7，电源模块8，

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图2详细描述根据本实用新型实施例的真空开关100。

如图1-图2所示，根据本实用新型实施例的真空开关100，包括：开关本体3、铜软连接5和永磁操作机构。

具体而言，开关本体3内形成有真空灭弧室31，真空灭弧室31具有静端和动端4，静端设有静端座和与静端座相连的隔离刀片，动端4在靠近和远离静端的方向上可移动，铜软连接5的一端与动端4相连且另一端固定在开关本体3上并连接出线铜排，永磁操作机构与动端4传动连接。由此，永磁操作机构的运动可以转化为动端4沿开关本体3轴线方向的运动，从而实现真空开关100开合。

根据本实用新型的真空开关100，通过在真空开关100上设置永磁操作机构，并通过永磁操作机构与动端4的传动连接将永磁操作机构的运动转化为动端4的运动，从而实现真空开关100的开合，可以避免使用弹簧机构，减少了零部件的数量，简化了结构，大大提高了可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，永磁操作机构包括：静铁芯11、动铁芯12、合闸线圈13、分闸线圈14和驱动杆15。具体地，静铁芯11呈筒体形状，静铁芯11的一端设有合闸限位板111且另一端设有分闸限位板112，动铁芯12沿静铁芯11的轴向可移动地设在静铁芯11内，合闸线圈13和分闸线圈14沿静铁芯11的轴向间隔布置在静铁芯11的内侧且用于驱动动铁芯12移动，驱动杆15与动铁芯12相连并与动端4传动连接。

简言之，静铁芯11形成为筒状，静铁芯11的一端设有合闸限位板111，另一端设有分闸限位板112，即静铁芯11与合闸限位板111和分闸限位板112共同限定出一个封闭的腔室，由此可以使分闸线圈14和合闸线圈13产生的磁场更加集中且有规则，动铁芯12设在静铁芯11的内部且可以沿静铁芯11的轴向移动，合闸线圈13和分闸线圈14设在静铁芯11和动铁芯12之间且沿静铁芯11的轴向间隔布置。

由此可以驱动动铁芯12沿轴向方向移动，驱动杆15与动铁芯12相连并且与动端4连接，从而驱动杆15可以实现与动铁芯12沿静铁芯11的轴向方向同步移动，进而可以将驱动杆15的沿静铁芯11的轴向方向的运动转化为动端4的沿开关本体3的轴向方向的运动以实现真空开关100的开合。

当合闸线圈13通电时，动铁芯12朝向合闸限位板111的方向移动直至动铁芯12与合闸限位板111接触，即驱动杆15朝向合闸限位板111的方向运动；当分闸线圈14通电时，动铁芯12朝向分闸限位板112的方向移动直至动铁芯12与分闸限位板112接触，即驱动杆15朝向分闸限位板112的方向运动。由此，可以利用分闸线圈14和合闸线圈13通电后产生磁场的原理使动铁芯12及与动铁芯12相连的驱动杆15沿轴向方向移动，可以简化结构，提高整个装置工作的可靠性。

这里，需要说明的是，分闸线圈14与合闸线圈13通电产生磁场，并可以驱动动铁芯12移动的原理应为本领域技术人员所熟知，不再详述。

在本实用新型的一些实施例中，参照图2，永磁操作机构还包括：环形铁芯16和永磁体17。具体地，环形铁芯16设在静铁芯11内并位于合闸线圈13和分闸线圈14之间，永磁体17设在静铁芯11内并设在环形铁芯16的外侧,由此环形铁芯16和永磁体17不但可以使分闸线圈14和合闸线圈13产生的磁场分布更加有规则，而且还可以对动铁芯12产生限位的作用，防止动铁芯12在两极限位置(一个是动铁芯12与分闸限位板112接触的位置，一个是动铁芯12与合闸限位板111接触的位置)之间晃动。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1和图2，真空开关100还包括传动机构，传动机构包括：输出拐臂21、开关主轴22、主轴输出拐臂23、主轴绝缘拉杆24和传动拐臂25。具体地，输出拐臂21与驱动杆15铰接，开关主轴22与输出拐臂21固接，主轴输出拐臂23一端与开关主轴22相连，主轴绝缘拉杆24的一端与主轴输出拐臂23的另一端铰接，传动拐臂25的中部与开关本体3铰接，传动拐臂25的一端与主轴拉杆的另一端铰接，且传动拐臂25的另一端与动端4传动连接用于驱动动端4移动。

由此，当合闸线圈13通电时，驱动杆15与动铁芯12向右(如图2所示的右方)运动，输出拐臂21绕开关主轴22的中心线逆时针旋转，同时开关主轴22也会逆时针旋转，主轴输出拐臂23向下(如图1所示的下方)运动，主轴绝缘拉杆24向下(如图1所示的下方)运动，传动拐臂25在主轴绝缘拉杆24的作用下绕开关本体3上的铰接中心逆时针旋转，从而推动动端4向上(如图1所示的上方)运动，实现真空开关100的打开。

当分闸线圈14通电时，驱动杆15与动铁芯12向左(如图2所示的左方)运动，输出拐臂21绕开关主轴22的中心线顺时针旋转，同时开关主轴22也会顺时针旋转，主轴输出拐臂23向上(如图1所示的上方)运动，主轴绝缘拉杆24向上(如图1所示的上方)运动，传动拐臂25在主轴绝缘拉杆24的作用下绕开关本体3上的铰接中心顺时针旋转，从而推动动端4向下(如图1所示的下方)运动，实现真空开关100的关闭。

可选地，参照图1，传动机构还包括双头螺柱26，双头螺柱26的两端分别与动端4和传动拐臂25的另一端相连，双头螺柱26上设有触头压力弹簧27，用以保证真空开关100在合闸时提供足够的触头压力。由于双头螺柱26的两端均可以安装螺母，螺母可以在双头螺柱26的轴向方向上螺旋移动，当将动端4与传动拐臂25分别连接在双头螺柱26的两个螺母上时，可以根据真空开关100的开合尺寸需要调节双头螺柱26上两螺母之间的距离，以实现真空开关100的打开和闭合，从而提高真空开关100的可适应性。

在本实用新型的一些实施例中，参照图2，真空开关100还包括开关控制器6、储能电容7和电源模块8，电源模块8分别与储能电容7和开关控制器6相连，开关控制器6分别与合闸线圈13和分闸线圈14相连用于控制合闸线圈13和分闸线圈14通断电。由此可以对真空开关100进行智能控制以实现真空开关100电器的智能化应用，并可以扩展和升级，实现与上位机的通讯。

可选地，参照图2，开关控制器6和电源模块8邻近永磁操作机构设置。由此便于控制永磁操作机构，以及为永磁操作结构中的合闸线圈13和分闸线圈14供电以实现动铁芯12的运动，从而实现动端4的运动，进而实现真空开关100的开合。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1，开关本体3通过环氧树脂压注成型，静端座与开关本体3通过螺栓紧固连接并与开关本体3压注成一体结构。由此可以保证静端座与开关本体3的连接的可靠性，防止静端座与开关本体3连接出现松动而影响真空开关100的开合工作。

在本实用新型的一些实施例中，传动机构与永磁操作机构前后布置，由此可以使得传动结构与永磁操作机构布置更加合理、紧凑。可选地，真空开关100还包括开关柜体，传动机构和永磁操作机构均设在开关柜体内的上部。由此可以使得柜体内的布置更加合理，结构更加紧凑，节约柜体空间，减小真空开关100的体积。

下面参考图1-图2简要描述根据本实用新型一个具体实施例的真空开关100及其工作原理。下述描述只是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-图2所示，根据本实用新型实施例的真空开关100包括：开关本体3、铜软连接5、永磁操作机构、传动机构、开关控制器6、储能电容7、电源模块8和开关柜体。

具体地，永磁操作机构设在开关柜体的上部单元机构室内且包括静铁芯11、动铁芯12、合闸线圈13和分闸线圈14、驱动杆15、环形铁芯16和永磁体17。其中，静铁芯11呈筒体形状，静铁芯11的一端设有合闸限位板111且另一端设有分闸限位板112，动铁芯12沿静铁芯11的轴向可移动地设在静铁芯11内，合闸线圈13和分闸线圈14沿静铁芯11的轴向间隔布置在静铁芯11的内侧且用于驱动动铁芯12移动，驱动杆15与动铁芯12相连，环形铁芯16设在静铁芯11内并位于合闸线圈13和分闸线圈14之间，永磁体17设在静铁芯11内并设在环形铁芯16的外侧。

传动机构设在开关柜体的上部单元内且与永磁操作机构前后布置，传动机构包括输出拐臂21、开关主轴22、主轴输出拐臂23、主轴绝缘拉杆24、传动拐臂25、双头螺柱26。具体地，输出拐臂21与驱动杆15铰接，开关主轴22与输出拐臂21固接，主轴输出拐臂23一端与开关主轴22相连，主轴绝缘拉杆24的一端与主轴输出拐臂23的另一端铰接，传动拐臂25的中部与开关本体3铰接，传动拐臂25的一端与主轴拉杆的另一端铰接，且传动拐臂25的另一端与动端4传动连接用于驱动动端4移动，双头螺柱26的两端分别与动端4和传动拐臂25的另一端相连。

开关本体3内形成有真空灭弧室31，真空灭弧室31具有静端和动端，静端设有静端座和与静端座相连的隔离刀片，开关本体3通过环氧树脂压注成型，静端座与开关本体3通过螺栓紧固连接并与开关本体3压注成一体结构，动端4在靠近和远离静端的位置之间可移动地设在真空灭弧室的动端，铜软连接5的一端与动端4相连且另一端固定在开关本体3上并连接出线铜排，电源模块8分别与储能电容7和开关控制器6相连，开关控制器6分别与合闸线圈13和分闸线圈14相连用于控制合闸线圈13和分闸线圈14通断电，开关控制器6和电源模块8邻近永磁操作机构设置。

当合闸线圈13通电时，驱动杆15与动铁芯12向右(如图2所示的右方)运动，输出拐臂21绕开关主轴22的中心线逆时针旋转，同时开关主轴22也会逆时针旋转，主轴输出拐臂23向下(如图1所示的下方)运动，主轴绝缘拉杆24向下(如图1所示的下方)运动，传动拐臂25在主轴绝缘拉杆24的作用下绕开关本体3上的铰接中心逆时针旋转，从而推动动端4向上(如图1所示的上方)运动，实现真空开关100的打开。

当分闸线圈14通电时，驱动杆15与动铁芯12向左(如图2所示的左方)运动，输出拐臂21绕开关主轴22的中心线顺时针旋转，同时开关主轴22也会顺时针旋转，主轴输出拐臂23向上(如图1所示的上方)运动，主轴绝缘拉杆24向上(如图1所示的上方)运动，传动拐臂25在主轴绝缘拉杆24的作用下绕开关本体3上的铰接中心顺时针旋转，从而推动动端4向下(如图1所示的下方)运动，实现真空开关100的关闭。

根据本实用新型的真空开关100用永磁操作机构满足五防联锁，可实现隔离、接地和开关的五防联锁。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种真空开关，其特征在于，包括：

开关本体，所述开关本体内设有真空灭弧室，所述真空灭弧室具有静端和在靠近和远离所述静端的方向上可移动的动端，所述静端设有静端座和与所述静端座相连的隔离刀片；

铜软连接，所述铜软连接的一端与所述动端相连且另一端固定在所述开关本体上并连接出线铜排；

永磁操作机构，所述永磁操作机构与所述动端传动连接。

2.根据权利要求1所述的真空开关，其特征在于，所述永磁操作机构包括：

静铁芯，所述静铁芯呈筒体形状，所述静铁芯的一端设有合闸限位板且另一端设有分闸限位板；

动铁芯，所述动铁芯沿所述静铁芯的轴向可移动地设在所述静铁芯内；

合闸线圈和分闸线圈，所述合闸线圈和所述分闸线圈沿所述静铁芯的轴向间隔布置在所述静铁芯的内侧，用于驱动所述动铁芯移动；

驱动杆，所述驱动杆与所述动铁芯相连并与所述动端传动连接。

3.根据权利要求2所述的真空开关，其特征在于，所述永磁操作机构还包括：

环形铁芯，所述环形铁芯设在所述静铁芯内并位于所述合闸线圈和分闸线圈之间；

永磁体，所述永磁体设在所述静铁芯内并设在所述环形铁芯的外侧。

4.根据权利要求2或3所述的真空开关，其特征在于，所述真空开关还包括传动机构，所述传动机构包括：

输出拐臂，所述输出拐臂与所述驱动杆铰接；

开关主轴，所述开关主轴与所述输出拐臂固接；

主轴输出拐臂，所述主轴输出拐臂一端与所述开关主轴相连；

主轴绝缘拉杆，所述主轴绝缘拉杆的一端与所述主轴输出拐臂的另一端铰接；

传动拐臂，所述传动拐臂的中部与所述开关本体铰接，所述传动拐臂的一端与所述主轴拉杆的另一端铰接，且所述传动拐臂的另一端与所述动端传动连接用于驱动所述动端移动。

5.根据权利要求4所述的真空开关，其特征在于，所述传动机构还包括双头螺柱，所述双头螺柱的两端分别与所述动端和所述传动拐臂的所述另一端相连，所述双头螺柱上设有触头压力弹簧，用以保证真空开关在合闸时提供足够的触头压力。

6.根据权利要求2所述的真空开关，其特征在于，所述真空开关还包括开关控制器、储能电容和电源模块，所述电源模块分别与所述储能电容和所述开关控制器相连，所述开关控制器分别与所述合闸线圈和所述分闸线圈相连用于控制所述合闸线圈和所述分闸线圈通断电。

7.根据权利要求6所述的真空开关，其特征在于，所述开关控制器和所述电源模块邻近所述永磁操作机构设置。

8.根据权利要求1所述的真空开关，其特征在于，所述开关本体通过环氧树脂压注成型，所述静端座与所述开关本体通过螺栓紧固连接并与所述开关本体压注成一体结构。

9.根据权利要求4中任一项所述的真空开关，其特征在于，所述传动机构与所述永磁操作机构前后布置。

10.根据权利要求9所述的真空开关，其特征在于，所述真空开关还包括开关柜体，所述传动机构和所述永磁操作机构均设在所述开关柜体内的上部。