CN110071010B - 一种具备气体缓冲装置的固封极柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备气体缓冲装置的固封极柱，包括静端接线端、极柱外壳、真空灭弧室、电连接导体、动端接线端、斥力盘、封闭气室、气体缓冲侧壁、动导电杆、绝缘拉杆、连接杆、分闸驱动线圈、滑动密封装置、出气孔、合闸驱动线圈、双稳保持结构和环氧树脂；本发明可以有效减少电磁斥力机构真空断路器的有效零部件，形成固封极柱，实现集成化、一体化的实际效果，提升了绝缘强度；固封极柱应用于真空断路器，使用方便，便携灵活，维护简单，在三项真空断路器应用中可以实现三项极柱分割拆卸，发挥便携式优势。在固封极柱中加入气体缓冲结构，省去传统油缓冲器部件，减少使用过程中的机械碰撞，延长使用寿命，增强结构可靠性。

Description

一种具备气体缓冲装置的固封极柱

技术领域

本发明属于真空断路器领域，涉及一种具备气体缓冲装置的固封极柱。

背景技术

真空断路器是电力设备中的重要设备，应用真空灭弧技术，实现不同电压等级的分断能力。将真空灭弧室、电磁斥力操动机构、缓冲装置同时嵌入到固体绝缘材料中形成固封极柱，成为一个结构简单、紧凑的整体部件。模块化设计是固封极柱的一个典型特征，这样的集成化、一体化设计方式提升了断路器总体的可靠性，同时又具有较高的绝缘能力，提升整体绝缘强度。

中国专利文献“CN202487485U”公开了一种真空断路器极柱，包括瓷瓶、导电夹、真空灭弧室、设于真空灭弧室的出线端子，设于真空灭弧室内的动、静触头，以及瓷瓶内的油缓冲器，形成了断路器极柱，有效避免了断路器长时间暴露于空气环境中，被外界灰尘、潮湿污染的问题。中国专利文献“CN202796714U”公开了一种固封式高压断路器极柱，包括环氧树脂壳体、上出线座、真空灭弧室、下出线座、第一螺杆、绝缘拉杆以及第二螺杆结构，真空灭弧室嵌设于环氧树脂壳体内，各结构形成模组化设置，从而消除一些装配定位误差，提高产品精度，保证产品一致性、稳定性使产品更稳定地运行，同时也大大提高生产效率。中国专利文献“CN105428142A”公开了一种断路器及其固封极柱，包括自上而下依次电连接的上出线，灭弧室，下出线，装配孔，动端导电杆，以及动端导电杆的外周面和装配孔的孔壁面之间隔设有环形的触指，并设有石墨层，石墨层处于触指上或与触指沿上下方向导向移动配合，提供一种动端与下出线之间摩擦力小的固封极柱。英国专利文献“GB2531935A”公开了一种用于真空断路器的三个独立的自驱动断路器极柱。

综上所述，现有的用于真空断路器的固封极柱有效提高了真空断路器的绝缘性能，实现了产品的一体化设计，提升了产品性能及可靠性，但普遍存在的问题是，现有固封极柱并没有集成缓冲结构于极柱设计中，或是使用了较为传统的油缓冲器进行缓冲作用，在分、合闸的行程末尾对可动部件进行缓冲。然而，油缓冲器的缓冲特性是速度越快提供的缓冲力越大，因此，当电磁斥力操动机构以较高速度冲撞油缓冲器时，会产生极大的机械冲击力，影响电磁斥力操动机构的机械特性并降低其使用寿命。同时，为吸收电磁斥力操动机构的动能，使用的油缓冲器还会增加电磁斥力操动机构的设计尺寸。气体缓冲结构相较于油缓冲器无机械过程，装置尺寸较小，操动机构占地面积减小，灵活方便，维护简单，同时具有更高的可靠性。

本发明在整体化设计中加入气体缓冲装置，并以环氧树脂为媒介实现气体缓冲与真空灭弧室的绝缘分割，在有效提升断路器绝缘性能，使用可靠性，实现产品便携、灵活、维护简单的效果同时，完成了断路器极柱的更高度整体化、模块化设计方式，气体缓冲装置的应用也进一步提升断路器开断性能，增强可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备气体缓冲结构的固封极柱，将电磁操动机构的气体缓冲结构应用于固封极柱中，简化断路器结构，完善模块化设计，提升绝缘强度，同时克服油缓冲器的缺点，在操动过程中减少机械碰撞，增强整体可靠性及使用寿命。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具备气体缓冲装置的固封极柱，包括极柱外壳2、设置在极柱外壳2内的真空灭弧室3、固定在极柱外壳2上的静端接线端1和动端接线端5，所述静端接线端1通过电连接导体4与真空灭弧室3的静端相连接，所述动端接线端5通过电连接导体4与真空灭弧室3的动导电杆9相连接；斥力盘6、封闭气室7、侧壁8、连接杆11、分闸驱动线圈12、滑动密封装置13、出气孔14以及合闸驱动线圈15构成了气体缓冲装置，连接杆11通过绝缘拉杆10与真空灭弧室3的动导电杆9相连接，斥力盘6设置在连接杆11上，分闸驱动线圈12通过气体缓冲侧壁8的支撑作用固定在斥力盘6的上方，合闸驱动线圈15通过气体缓冲侧壁8的支撑作用固定在斥力盘6的下方，连接杆11的外周圈分别与分闸驱动线圈12内壁间以及合闸驱动线圈15内壁间设置有滑动密封装置13，滑动密封装置13、分闸驱动线圈12、合闸驱动线圈15以及气体缓冲侧壁8围成封闭气室7，气体缓冲装置的下端连接双稳保持结构16；所述真空灭弧室3、电连接导体4、双稳保持结构16以及气体缓冲装置通过环氧树脂17浇筑，共同固定于极柱内壳中，构成所述具备气体缓冲结构的固封极柱。

加入了气体缓冲装置，通过极柱外壳2上的静端接线端1和动端接线端5连接电磁斥力机构进行分、合闸操作，当电磁斥力机构进行分闸操作时，所述的斥力盘6以及与之连接的连接杆11、绝缘拉杆10、动导电杆9在分闸驱动线圈12产生的电磁斥力作用下做竖直向下的加速运动，压缩气体缓冲装置的封闭气室7，产生一个自下而上的缓冲阻力；当进行合闸操作时，所述的斥力盘6以及与之连接的连接杆11、绝缘拉杆10、动导电杆9在合闸驱动线圈15产生的电磁斥力作用下做竖直向上的加速运动，压缩气体缓冲装置的封闭气室7，产生一个自上而下的缓冲阻力；双稳保持结构16用于在进行分、合闸操作时保持分、合闸位置。

所述双稳保持结构16为具有双稳特性的碟形弹簧。

所述的具备气体缓冲结构的固封极柱的应用，应用于真空断路器，当应用于三相式真空断路器中，其每一相均能够进行便携式分割安装、拆卸，维护简单，灵活方便。

本发明有益效果：

1.与现有技术相比，本发明将电磁斥力操动气体缓冲装置和真空灭弧室合并在一个固封极柱内，具有极高的绝缘强度，减小了外界环境对真空灭弧室的影响，同时实现结构一体化设计，以及在固封极柱下面的气体缓冲结构设置，大大减少了机构整体的占地面积，结构紧凑，可靠性高。

2.气体缓冲装置相较于传统油缓冲器，使用电磁斥力盘及滑动密封装置作为气体缓冲装置的活塞，以气体作为缓冲介质，部件之间不存在机械碰撞，增加了气体缓冲装置的使用寿命。

3.固封极柱的集成化设计，应用于真空断路器，在三相真空断路器应用中可以实现三相极柱分割拆卸，发挥便携式优势，在使用中灵活、方便，维护简单，提高了断路器使用过程中的可靠性与稳定性，满足电力***对断路器的经济性、可靠性高要求，大大的提高了供电运行的连续性。

附图说明

图1为本发明所述的一种具备气体缓冲装置的固封极柱

其中，1静端接线端、2极柱外壳、3真空灭弧室、4电连接导体、5动端接线端、6斥力盘、7封闭气室、8气体缓冲侧壁、9动导电杆、10绝缘拉杆、11连接杆、12分闸驱动线圈、13滑动密封装置、14出气孔、15合闸驱动线圈、16双稳保持结构、17环氧树脂。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，一种具备气体缓冲装置的固封极柱，包括极柱外壳2、设置在极柱外壳2内的真空灭弧室3、固定在极柱外壳2上的静端接线端1和动端接线端5，所述静端接线端1通过电连接导体4与真空灭弧室3的静端相连接，所述动端接线端5通过电连接导体4与真空灭弧室3的动导电杆9相连接；斥力盘6、封闭气室7、侧壁8、连接杆11、分闸驱动线圈12、滑动密封装置13、出气孔14以及合闸驱动线圈15构成了气体缓冲装置，气体缓冲装置的连接杆11通过绝缘拉杆10与真空灭弧室3的动导电杆9相连接，斥力盘6与连接杆11相连，在气体缓冲装置中，分闸驱动线圈12通过气体缓冲侧壁8的支撑作用固定在斥力盘6的上方，合闸驱动线圈15通过气体缓冲侧壁8的支撑作用固定在斥力盘6的下方，气体缓冲侧壁8开有出气孔14，连接杆11的外周圈分别与分闸驱动线圈12内壁间以及合闸驱动线圈15内壁间设置有滑动密封装置13，滑动密封装置13、分闸驱动线圈12、合闸驱动线圈15以及气体缓冲侧壁8围成封闭气室7，气体缓冲装置的下端连接双稳保持结构16，共同固定于固封极柱内壳中，构成具备气体缓冲装置的固封极柱。

所述双稳保持结构16为具有双稳特性的碟形弹簧。

通过极柱外壳2上的静端接线端1和动端接线端5连接电磁斥力机构进行分、合闸操作，当电磁斥力机构进行分闸操作时，所述的斥力盘6以及与之连接的连接杆11、绝缘拉杆10、动导电杆9在分闸驱动线圈12产生的电磁斥力作用下做竖直向下的加速运动，压缩气体缓冲装置的封闭气室7，产生一个自下而上的缓冲阻力；当进行合闸操作时，所述的斥力盘6以及与之连接的连接杆11、绝缘拉杆10、动导电杆9在合闸驱动线圈15产生的电磁斥力作用下做竖直向上的加速运动，压缩气体缓冲装置的封闭气室7，产生一个自上而下的缓冲阻力；双稳保持结构16用于在机构进行分、合闸操作时保持分、合闸位置。

本发明具备气体缓冲装置的固封极柱应用于真空断路器中，在三相式真空断路器中可实现三相分割拆卸，设计方案可发挥便携式优势，维护简单，灵活方便。

Claims (4)

1.一种具备气体缓冲装置的固封极柱，其特征在于：包括极柱外壳(2)、设置在极柱外壳(2)内的真空灭弧室(3)、固定在极柱外壳(2)上的静端接线端(1)和动端接线端(5)，所述静端接线端(1)通过电连接导体(4)与真空灭弧室(3)的静端相连接，所述动端接线端(5)通过电连接导体(4)与真空灭弧室(3)的动导电杆(9)相连接；斥力盘(6)、封闭气室(7)、侧壁(8)、连接杆(11)、分闸驱动线圈(12)、滑动密封装置(13)、出气孔(14)以及合闸驱动线圈(15)构成了气体缓冲装置，连接杆(11)通过绝缘拉杆(10)与真空灭弧室(3)的动导电杆(9)相连接，斥力盘(6)设置在连接杆(11)上，分闸驱动线圈(12)通过气体缓冲侧壁(8)的支撑作用固定在斥力盘(6)的上方，合闸驱动线圈(15)通过气体缓冲侧壁(8)的支撑作用固定在斥力盘(6)的下方，连接杆(11)的外周圈分别与分闸驱动线圈(12)内壁间以及合闸驱动线圈(15)内壁间设置有滑动密封装置(13)，滑动密封装置(13)、分闸驱动线圈(12)、合闸驱动线圈(15)以及气体缓冲侧壁(8)围成封闭气室(7)，气体缓冲装置的下端连接双稳保持结构(16)；所述真空灭弧室(3)、电连接导体(4)、双稳保持结构(16)以及气体缓冲装置通过环氧树脂(17)浇筑，共同固定于极柱内壳中，构成所述具备气体缓冲结构的固封极柱。

2.根据权利要求1所述的具备气体缓冲装置的固封极柱，其特征在于：加入了气体缓冲装置，通过极柱外壳(2)上的静端接线端(1)和动端接线端(5)连接电磁斥力机构进行分、合闸操作，当电磁斥力机构进行分闸操作时，所述的斥力盘(6)以及与之连接的连接杆(11)、绝缘拉杆(10)、动导电杆(9)在分闸驱动线圈(12)产生的电磁斥力作用下做竖直向下的加速运动，压缩气体缓冲装置的封闭气室(7)，产生一个自下而上的缓冲阻力；当进行合闸操作时，所述的斥力盘(6)以及与之连接的连接杆(11)、绝缘拉杆(10)、动导电杆(9)在合闸驱动线圈(15)产生的电磁斥力作用下做竖直向上的加速运动，压缩气体缓冲装置的封闭气室(7)，产生一个自上而下的缓冲阻力；双稳保持结构(16)用于在进行分、合闸操作时保持分、合闸位置。

3.根据权利要求1所述的具备气体缓冲装置的固封极柱，其特征在于：所述双稳保持结构(16)为具有双稳特性的碟形弹簧。

4.一种根据权利要求1所述的具备气体缓冲装置的固封极柱的应用，其特征在于：应用于真空断路器，当应用于三相式真空断路器中，其每一相均能够进行分割安装和拆卸。

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