CN211088151U - 一种电力机车组用高压真空断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铁路牵引系统用电气元件领域，具体地说是一种电力机车组用高压真空断路器，包括由上到下依次设置的上绝缘筒、动端出线板、下绝缘筒和操作箱体，上绝缘筒内部设有高压陶瓷真空灭弧室，下绝缘筒内部设有传动块和绝缘拉杆，传动块上侧设有动触头穿过动端出线板，传动块与动端出线板之间设有行程弹簧，传动块下侧与绝缘拉杆固连，操作箱体内设有气缸、储气缸和节流阀，且进气接头通过第一管路与储气缸输入端连接，并通过第二管路与节流阀相连，气缸通过所述储气缸供气，绝缘拉杆通过所述气缸驱动移动。本实用新型能够实现防污闪、防潮以及防止局部放电，在抗剪力能力、抗震能力方面有良好表现，能更好地适应电力机车的操作环境。

Description

一种电力机车组用高压真空断路器

技术领域

本实用新型涉及铁路牵引系统用电气元件领域，具体地说是一种电力机车组用高压真空断路器。

背景技术

随着我国铁路事业的蓬勃发展，铁路里程不断增加，电力机车组用真空断路器的需求量也随之上升，并且随着高铁动车等高速列车的发展，其对真空断路器质量要求也越来越高。主断路器是电力机车的一个重要部件，其用于开断、接通电力机车的27.5kV电路，同时也用于机车过载和短路保护。现有技术中的电力机车组高压真空断路器多为瓷柱式结构，其在防污闪、防潮、局部放电以及绝缘套筒韧性等关键方面均有所欠缺，已很难满足铁路牵引系统运行的质量需求，并且在控制方面已经难以适应电力机车的操作环境要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电力机车组用高压真空断路器，其能够实现防污闪、防潮以及防止局部放电功能，韧性强，在抗剪力能力、抗震能力方面有良好表现，并且动作过程通过气动元件控制，能更好地适应电力机车的操作环境。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电力机车组用高压真空断路器，包括由上到下依次设置的上绝缘筒、动端出线板、下绝缘筒和操作箱体，上绝缘筒内部设有高压陶瓷真空灭弧室，下绝缘筒内部设有传动块和绝缘拉杆，传动块上侧设有动触头穿过动端出线板并同轴心对准高压陶瓷真空灭弧室内部的静触头，动触头上设有导电夹，且所述导电夹通过软连接与动端出线板相连，传动块与动端出线板之间设有行程弹簧，传动块下侧与绝缘拉杆固连，操作箱体内设有气缸、储气缸和节流阀，操作箱体一侧设有进气接头，且所述进气接头通过第一管路与储气缸输入端连接，气缸通过所述储气缸供气，绝缘拉杆通过所述气缸驱动移动，进气接头通过第二管路与节流阀相连；上绝缘筒和下绝缘筒外表面均设有绝缘硅橡胶层、内壁均设有半导电漆层。

所述操作箱体内设有气缸、储气缸、电磁阀、转换阀、调压阀和节流阀，所述进气接头通过第一管路与储气缸输入端连接，且所述第一管路上设有调压阀，所述转换阀安装于气缸上，所述电磁阀安装于所述转换阀上，所述储气缸输出端通过第三管路与所述转换阀连接。

所述电磁阀与一个压力开关相连。

所述气缸上设有一个行程开关。

所述气缸内设有活塞，且所述活塞与所述绝缘拉杆相连。

所述操作箱体一侧设有电连接器。

所述高压陶瓷真空灭弧室上端设有静端出线伸出至上绝缘筒外，所述动端出线板连接主变压器原边的输入高压母线。

所述上绝缘筒和下绝缘筒均采用绝缘环氧树脂材料制成。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型的动作过程通过气动元件控制，并且在机车内部干燥的压缩空气通过进气接头进入断路器后分为两路:一路通过调压阀进入储气缸，然后供给转换阀并通过压力开关实时监测压力；一路经过节流阀进入下绝缘子内腔中起到吹扫作用，保证操作箱体和下绝缘子内腔的干燥及清洁，达到防潮效果。

2、本实用新型在上、下绝缘筒内壁均匀喷涂半导电漆，使内部电场均匀，提高防电晕能力，有效降低了局部放电问题的发生，并且在绝缘筒的主材料方面选择了进口优质环氧树脂，这种材料韧性强，在抗剪力能力、抗震能力方面有良好表现，避免了老式开关瓷套因机车运行中的剧烈震动而产生裂缝，并且上下绝缘筒外均挂有4mm厚度高质量硅橡胶，耐压程度可达20kv/mm，极大程度的解决了污闪问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为图1中的A-A视图，

图3为图2中的B-B视图，

图4为本实用新型的立体示意图。

其中，1为上绝缘筒；2为高压陶瓷真空灭弧室；3为动端出线板；4为下绝缘筒；5为导电夹；6为软连接；7为行程压簧；8为传动块；9为绝缘拉杆；10为操作箱体；11为活塞；12为气缸；13为电连接器；14为储气缸；15为管路接头；16为行程开关；17为调压阀；18为进气接头；19为压力开关；20为电磁阀；21为转换阀；22为节流阀；23为压簧碗；24为静端出线；25为波纹；26为伞裙。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～4所示，本发明包括上绝缘筒1、下绝缘筒4、动端出线板3、传动块8、行程弹簧7、绝缘拉杆9和操作箱体10，其中上绝缘筒1设于动端出线板3上侧且内部设有高压陶瓷真空灭弧室2，并且高压陶瓷真空灭弧室2上端设有静端出线24伸出至上绝缘筒1外，下绝缘筒4设于动端出线板3下侧且内部设有传动块8和绝缘拉杆9，所述高压陶瓷真空灭弧室2内部上端设有静触头，所述传动块8上侧设有动触头，且所述动触头穿过所述动端出线板3并同轴心对准所述静触头，如图1所示，所述动触头上设有导电夹5，且所述导电夹5通过软连接6与动端出线板3相连，在所述传动块8与动端出线板3之间设有行程弹簧7，所述传动块8下侧与所述绝缘拉杆9固连，如图2～3所示，所述操作箱体10设于下绝缘筒4下端且内部设有驱动所述绝缘拉杆9上下运动的气缸12。本实用新型工作时，所述静端出线24用于27.5kV高压电输入连接，导电夹5随动触头上下运动并通过软连接6导电至动端出线板3上，所述动端出线板3连接主变压器原边的输入高压母线，所述气缸12通过绝缘拉杆9和传动块8驱动动触头上下运动实现与静触头接触实现断路器闭合，而所动触头在气缸12未启动的情况下通过所述行程弹簧7作用保持与静触头的分离状态。所述高压陶瓷真空灭弧室2为本领域公知技术。

本实施例中，所述上绝缘筒1和下绝缘筒4均采用优质高压绝缘环氧树脂材料制成，具有较好的韧性和抗剪力能力，另外上绝缘筒1和下绝缘筒4外表面均压注4mm厚高强度绝缘硅橡胶层(耐受电压20kv/mm)，使其具备良好的憎水性和防污闪性能，在上绝缘筒1和下绝缘筒4内壁均匀喷涂了半导电漆层能有效避免局部放电带来的危害，另外在下绝缘筒4内表面设有波纹25，增加内部爬电距离。

本实施例中，所述高压陶瓷真空灭弧室2与断路器上绝缘筒1压接在一体并用M24铜螺母紧固，高压陶瓷真空灭弧室2的陶瓷表面外包白色软胶伞裙26结构，以增加真空灭弧室外爬距，动端出线板3一体浇注在下绝缘筒4上。另外如图1所示，所述动端出线板3下侧设有压簧碗23，所述行程弹簧7上端与对应的压簧碗23相抵。本实施例中，所述软连接6材质为20层0.5mm厚的软铜箔，两端及中间为10mm厚T2紫铜板表面电镀银处理。

如图2～3所示，所述操作箱体10内设有气缸12、储气缸14、电磁阀20、转换阀21、调压阀17和节流阀22，所述操作箱体10一侧设有进气接头18，且所述进气接头18通过第一管路与储气缸14输入端连接，在所述第一管路上设有调压阀17，所述进气接头18通过第二管路与节流阀22相连，所述节流阀22用于向内腔中吹气实现吹扫作用，所述转换阀21安装于气缸12上，所述电磁阀20安装于所述转换阀21上，所述储气缸14输出端通过第三管路与所述转换阀21连接。本实用新型工作时，压缩空气由进气接头18输入并经过调压阀17进入储气缸14中，所述调压阀17用于调节压缩空气压力，当电磁阀20处于得电状态时，转换阀21动作使储气缸14内的气体经过转换阀21进入气缸12中实现气缸12启动。

如图2所示，所述气缸12内设有通过气体驱动移动的活塞11，所述活塞11与所述绝缘拉杆9相连。

如图3所示，所述电磁阀20与一个压力开关19相连，当空气压力低于设定范围时，电磁阀20控制气缸12使动触头与静触头自动分离，从而实现断路器自动断开，只有空气压力满足设定要求时，断路器才能闭合。

如图3所示，所述气缸12上设有一个行程开关16，所述行程开关16主要起到切换电信号作用，就是通过行程开关16切断或关合二次电信号实现对电磁阀20的给电、关电(从而形成进气、排气的过程)。

如图3所示，所述操作箱体10一侧设有电连接器13用于实现接电。

本实施例中，所述电磁阀20厂家为上海冠工阀门制造有限公司，型号为6EG24N9ETK4，所述压力开关19厂家为南京爱尔传感器科技有限公司，型号为D5047D，所述调压阀17厂家为宁波市佳盛伟业自动化工业有限公司，型号为AR3000-02，所述转换阀21厂家为深圳市泰兴星科技有限公司，型号为DN-16，所述节流阀22厂家为厦门仲鑫达科技有限公司，型号为ST-03，所述行程开关16厂家为乐清市宇诺电气科技有限公司，型号为LX1011。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型在上绝缘筒1和下绝缘筒4内壁均匀喷涂半导电漆，使内部电场均匀，提高防电晕能力，有效降低了局部放电问题的发生，然后在绝缘筒的主材料方面选择了优质环氧树脂，这种材料韧性强，在抗剪力能力、抗震能力方面有良好表现，避免了老式开关瓷套因机车运行中的剧烈震动而产生裂缝。在机车内部干燥的压缩空气通过进气接头18进入断路器后分为两路:一路通过调压阀17进入储气缸14，然后供给转换阀21并通过压力开关19实时监测气体压力；一路经过节流阀22进入内腔中起到吹扫作用，保证操作箱体10和下绝缘子内腔的干燥及清洁，达到防潮效果，所述上绝缘筒1和下绝缘筒4外均挂有4mm厚度高质量硅橡胶，耐压程度可达20kv/mm，极大程度的解决了污闪问题。

本实用新型工作时，压缩空气经过调压阀17进入储气缸14，压缩空气压力通过调压阀17调节到483～497kPa，然后供给转换阀21并通过压力开关19实时监测压力，所述压力开关19与电磁阀20连接，当压力下降低于345kPa～358kPa范围时，动触头与静触头分离，断路器自动断开。当压力上升必须超过390kPa～420kPa范围时，断路器才能闭合，为了确保断路器动触头和静触头闭合，电磁阀20必须一直处于得电状态并使空气通过转换阀21进入气缸24。

具体工作过程如下：

一、闭合。

a.断路器收到命令，电磁阀20闭合，转换阀21打开。

b.空气通过转换阀21进入气缸12，活塞11开始动作。

c.活塞11驱动绝缘拉杆9移动压缩行程压簧7直到动触头与静触头闭合，也即断路器闭合。

二、分断。

a.断路器收到断开指令，电磁阀20断开，带动转换阀21闭合。

b.气缸12中的气体通过电磁阀20排出。

c.行程压簧7的压力使传动块8、绝缘拉杆9以及活塞11回到底部位置，从而使动触头和静触头分开，断路器分断。

Claims (8)

1.一种电力机车组用高压真空断路器，其特征在于：包括由上到下依次设置的上绝缘筒(1)、动端出线板(3)、下绝缘筒(4)和操作箱体(10)，上绝缘筒(1)内部设有高压陶瓷真空灭弧室(2)，下绝缘筒(4)内部设有传动块(8)和绝缘拉杆(9)，传动块(8)上侧设有动触头穿过动端出线板(3)并同轴心对准高压陶瓷真空灭弧室(2)内部的静触头，动触头上设有导电夹(5)，且所述导电夹(5)通过软连接(6)与动端出线板(3)相连，传动块(8)与动端出线板(3)之间设有行程弹簧(7)，传动块(8)下侧与绝缘拉杆(9)固连，操作箱体(10)内设有气缸(12)、储气缸(14)和节流阀(22)，操作箱体(10)一侧设有进气接头(18)，且所述进气接头(18)通过第一管路与储气缸(14)输入端连接，气缸(12)通过所述储气缸(14)供气，绝缘拉杆(9)通过所述气缸(12)驱动移动，进气接头(18)通过第二管路与节流阀(22)相连；上绝缘筒(1)和下绝缘筒(4)外表面均设有绝缘硅橡胶层、内壁均设有半导电漆层。

2.根据权利要求1所述的电力机车组用高压真空断路器，其特征在于：所述操作箱体(10)内设有气缸(12)、储气缸(14)、电磁阀(20)、转换阀(21)、调压阀(17)和节流阀(22)，所述进气接头(18)通过第一管路与储气缸(14)输入端连接，且所述第一管路上设有调压阀(17)，所述转换阀(21)安装于气缸(12)上，所述电磁阀(20)安装于所述转换阀(21)上，所述储气缸(14)输出端通过第三管路与所述转换阀(21)连接。

3.根据权利要求2所述的电力机车组用高压真空断路器，其特征在于：所述电磁阀(20)与一个压力开关(19)相连。

4.根据权利要求2所述的电力机车组用高压真空断路器，其特征在于：所述气缸(12)上设有一个行程开关(16)。

5.根据权利要求2所述的电力机车组用高压真空断路器，其特征在于：所述气缸(12)内设有活塞(11)，且所述活塞(11)与所述绝缘拉杆(9)相连。

6.根据权利要求2所述的电力机车组用高压真空断路器，其特征在于：所述操作箱体(10)一侧设有电连接器(13)。

7.根据权利要求1所述的电力机车组用高压真空断路器，其特征在于：所述高压陶瓷真空灭弧室(2)上端设有静端出线(24)伸出至上绝缘筒(1)外，所述动端出线板(3)连接主变压器原边的输入高压母线。

8.根据权利要求1所述的电力机车组用高压真空断路器，其特征在于：所述上绝缘筒(1)和下绝缘筒(4)均采用绝缘环氧树脂材料制成。

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