CN112582204A

CN112582204A - 充气柜用灭弧室单元

Info

Publication number: CN112582204A
Application number: CN202011406660.1A
Authority: CN
Inventors: 李华杰; 赵辉; 高正付; 许海超; 王焕; 刘晓焱; 张二勇; 孙琪; 窦济森; 王英东; 韩亮
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Pinggao Group Co Ltd; Henan Pinggao Electric Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Pinggao Group Co Ltd; Henan Pinggao Electric Co Ltd
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2040-12-04
Also published as: CN112582204B

Abstract

本发明涉及充气柜用灭弧室单元。充气柜用灭弧室单元，用于装配到充气柜内的封闭空间内，包括真空灭弧室，真空灭弧室的前后两端分别为动端和静端，动端设有动导电杆；还包括：动端出线座，其上设有导向孔，导向孔沿前后方向延伸；导电滑块，导向装配在导向孔内并与动端出线座通过触指导电连接，所述导电滑块固定在动导电杆上；静端出线座，与动端出线座前后间隔布置，供真空灭弧室的静端固定连接；灭弧室支撑杆，围绕真空灭弧室均布，各灭弧室支撑杆的两端分别与动端出线座和静端出线座固定连接。上述方案能够解决现有的充气柜用灭弧室单元容易出现的电场分布问题和局放性能问题，成本低，散热性好。

Description

充气柜用灭弧室单元

技术领域

本发明涉及充气柜用灭弧室单元。

背景技术

现有的充气柜用断路器单元一般包括操作机构和灭弧室单元，操作机构安装在充气柜的外部，灭弧室单元安装在充气柜的内部，灭弧室单元与柜体外部通过波纹管实现隔离并通过绝缘拉杆实现与操作机构的传动连接，能够避免灭弧室单元中的真空灭弧室受到恶劣环境的影响，有利于延长使用寿命。其中，各相的真空灭弧室一般采用固封极柱形式，或者采用绝缘筒形式，作为一个整体的单极。

采用绝缘筒形式的真空灭弧室的充气柜用灭弧室单元如公开号为CN203733703U的中国专利文献公开的一种用于充气环网柜的极柱式真空负荷开关采用的结构，其绝缘筒内一体浇注有上出线座和下出线座，上出线座用于与真空灭弧室的动端通过软连接连接，下出线座用于与真空灭弧室的静端连接。为了利于散热，绝缘筒上开有散热孔；为了牢固地固定真空灭弧室，绝缘筒内设有尼龙套，真空灭弧室的动端固定在尼龙套上；为了避免软连接处的电场不均匀问题，绝缘拉杆与真空灭弧室动端的连接部分的***设有屏蔽罩。

但是，对于固封极柱形式或者绝缘筒形式的真空灭弧室，固封极柱外层绝缘体或绝缘筒的形状不规则，容易影响电场分布和局放性能，进而会影响可靠性。另外，固封极柱和绝缘筒需要进行环氧树脂浇注，用料多，制造成本较高。并且，由于本身结构特点的限制，散热性能也难以提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种充气柜用灭弧室单元，解决现有的充气柜用灭弧室单元容易出现的电场分布问题和局放性能问题。

本发明中采用如下技术方案：

充气柜用灭弧室单元，用于装配到充气柜内的封闭空间内，包括真空灭弧室，真空灭弧室的前后两端分别为动端和静端，动端设有动导电杆；

还包括：

动端出线座，其上设有导向孔，导向孔沿前后方向延伸；

导电滑块，导向装配在导向孔内并与动端出线座通过触指导电连接，所述导电滑块固定在动导电杆上；

静端出线座，与动端出线座前后间隔布置，供真空灭弧室的静端固定连接；

灭弧室支撑杆，围绕真空灭弧室均布，各灭弧室支撑杆的两端分别与动端出线座和静端出线座固定连接。

有益效果：采用上述技术方案，动端出线座与静端出线座前后间隔布置，两者之间通过灭弧室支撑杆固定连接，灭弧室支撑杆围绕真空灭弧室均布，结构规则，能够减小对电场分布和局放性能的影响，并且整个单极属于开放式结构，能够与气箱中的气体直接、充分地接触，散热效果好，结构简单，成本低；同时，真空灭弧室能够通过固定在动导电杆上的导电滑块导向装配在动端出线座上的导向孔内，并使动导电杆与动端出线座通过触指导电连接，从而能够同时满足真空灭弧室的固定需求和动导电杆的导向需求，结构简单。

作为一种优选的技术方案：所述导电滑块为筒状结构，内部设有支撑板，支撑板使得导电滑块的纵剖面呈H形；

支撑板上设有拉杆穿孔，绝缘拉杆的后端设有小径段，小径段在绝缘拉杆后端形成轴肩，轴肩用于向后压紧在支撑板的前侧面上；小径段上设有外螺纹，外螺纹用于穿过所述拉杆穿孔并连接到动导电杆前端的螺纹孔内。

有益效果：采用上述技术方案，绝缘拉杆与动导电杆固定连接后能够同时实现动导电杆与导电滑块的固定和导电连接，有利于提高电场均匀性，装配方便。

作为一种优选的技术方案：所述导电滑块位于支撑板后方的部位为扩口的锥形结构，所述动导电杆的前端为缩颈的锥形结构并与导电滑块上的锥形结构锥度相同。

有益效果：采用上述技术方案有利于提高动导电杆与导电滑块的固定可靠性，同时能够增大两者的接触面积，保证通流效果，有利于减少发热量。

作为一种优选的技术方案：所述动端出线座包括板状主体和外凸筒体，外凸筒体设置在板状主体的至少一侧，用于与板状主体上的通孔共同形成所述导向孔。

有益效果：采用上述技术方案能够增加导向长度，保证导向性能，并且能够避免动端出线座的材料用量。

作为一种优选的技术方案：所述板状主体的后侧设有所述外凸筒体，所述板状主体上于板状主体的后侧还设有散热翅片。

有益效果：采用上述技术方案能够使散热翅片有效利用外凸筒体处的空间，进一步提高散热性能。

作为一种优选的技术方案：所述充气柜用灭弧室单元还包括灭弧室支架，所述灭弧室支架为筒状结构，内腔用于容纳绝缘拉杆；

灭弧室支架的前端设有连接板固定结构，用于固定到柜体连接板上，所述柜体连接板为用于固定到充气柜的柜体上的连接板；

灭弧室支架的后端设有出线座固定结构，用于固定到动端出线座上。

有益效果：采用上述技术方案便于动端出线座的装配固定，结构简单。

作为一种优选的技术方案：所述动端出线座的前侧设有散热翅片，所述灭弧室支架的筒壁上设有散热孔，至少一处散热孔与所述散热翅片对应。

有益效果：采用上述技术方案有利于保证散热效果。

作为一种优选的技术方案：所述静端出线座的前侧和/或后侧设有散热翅片。

有益效果：采用上述技术方案能够提高静端出线座处的散热性能。

作为一种优选的技术方案：所述灭弧室支撑杆是由真空浸胶成型工艺制成的圆棒。

有益效果：采用上述技术方案技术成熟、成本低，结构强度好。

作为一种优选的技术方案：所述灭弧室支撑杆的轴向两端设有金属螺纹嵌件，金属螺纹嵌件在灭弧室支撑杆两端面上形成连接孔；

所述动端出线座和静端出线座上设有螺栓穿孔，用于通过螺栓和金属螺纹嵌件与所述灭弧室支撑杆固定连接。

有益效果：采用金属螺纹嵌件制造方便，结构简洁，固定方便。

附图说明

图1是本发明中充气柜用灭弧室单元的实施例1与操作机构的组合状态立体图；

图2是图1中充气柜用灭弧室单元的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是图3的A—A剖视图；

图5是图4中B处的局部放大图；

图6是前出线座的结构示意图；

图7是后出线座的结构示意图；

图8是灭弧室支架与动端出线座的连接结构示意图；

图9是图8的左视图。

图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：11、真空灭弧室；12、动导电杆；20、柜体连接板；21、密封圈；31、操作机构；32、固定杆；33、波纹管；34、绝缘拉杆；35、驱动杆；40、灭弧室支架；41、散热孔；42、内凸台；50、动端出线座；51、板状主体；52、外凸筒体；53、导向孔；54、表带触指；55、导电滑块；56、支撑板；60、静端出线座；61、螺钉；70、散热翅片；80、灭弧室支撑杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明中充气柜用灭弧室单元的实施例1：

如图1至4所示，充气柜用灭弧室单元包括真空灭弧室11，还包括柜体连接板20、灭弧室支架40、动端出线座50、静端出线座60和灭弧室支撑杆80。真空灭弧室11设有三个，形成三个单极。作为一种公知结构，真空灭弧室11的前后两端分别为动端和静端，动端设有动导电杆12。

如图2、图3和图4，柜体连接板20用于固定到充气柜的柜体上，其内侧设有密封圈21，能够与充气柜的柜体侧壁形成密封配合。操作机构31通过固定杆32固定连接在图中柜体连接板20的左侧，可独立拆卸。如图5，操作机构31连接有驱动杆35，驱动杆35上设有限位凸台，限位凸台与波纹管33的前端焊接固定并密封，波纹管33的后端连接在柜体连接板20上的开孔上并与柜体连接板20形成密封，使得真空灭弧室11位于封闭的充气柜内腔中。驱动杆35在操作机构31的带动下前后运动并压缩或拉伸波纹管33，波纹管33用于保持柜体内的封闭环境。操作机构31可以采用现有技术，与本发明要保护的技术方案无关，此处不再详细说明。

如图4，柜体连接板20的后侧连接有灭弧室支架40，灭弧室支架40为筒状结构，内腔用于容纳绝缘拉杆34。灭弧室支架40的前端设有法兰，法兰形成连接板固定结构，用于固定到柜体连接板20上。如图8和图9，灭弧室支架40的后端设有两处内凸台42，内凸台42向灭弧室支架40内侧延伸，并且设有螺栓孔，为内法兰形式，形成出线座固定结构，用于通过螺钉固定到动端出线座50上。

动端出线座50用于实现真空灭弧室11动端的出线，还用于实现对真空灭弧室11动端的支撑以及对动导电杆12的导向。如图6，动端出线座50包括板状主体51和外凸筒体52，外凸筒体52设置在板状主体51的后侧，用于与板状主体51上的通孔共同形成导向孔53。导向孔53沿前后方向延伸，其内壁上设有触指槽，触指槽内装配有表带触指54，供相应的导电滑块55导向装配并导电连接。导电滑块55为筒状结构，内部设有支撑板56，支撑板56位于导电滑块55的轴向中部，使得导电滑块55的纵剖面呈H形。当然，在其他实施例中，支撑板56也可以位于导电滑块55的前端，或者位于导电滑块55的后端。如图4，支撑板56上设有拉杆穿孔，绝缘拉杆34的后端设有小径段，小径段在绝缘拉杆34后端形成轴肩，轴肩用于向后压紧在支撑板56的前侧面上；小径段上设有外螺纹，外螺纹用于穿过所述拉杆穿孔并连接到动导电杆12前端的螺纹孔内。所述导电滑块55位于支撑板56后方的部位为扩口的锥形结构，所述动导电杆12的前端为缩颈的锥形结构，绝缘拉杆34旋入动导电杆12内后将动导电杆12拉紧，依靠锥形结构实现动导电杆12与导电滑块55之间良好的导电接触。当然，动端出线座50为金属材质。

所述板状主体51上于板状主体51的后侧和前侧均设有散热翅片70，后侧的散热翅片70与后侧的外凸筒体52共同利用板状主体51后侧的空间。所述灭弧室支架40的筒壁上设有散热孔41，部分散热孔41与板状主体51前侧的散热翅片70对应，形成上下贯通的气流流通路径，有利于散热。

静端出线座60与动端出线座50前后间隔布置，为了实现与真空灭弧室11的固定，如图4，静端出线座60的中部设有螺钉孔，供真空灭弧室11的静端固定连接。如图2和图7，与动端出线座50类似，所述静端出线座60的前侧和后侧也设有散热翅片70。同时，为了便于螺钉61的安装，静端出线座60后侧中部的散热翅片70尺寸较短，为螺钉61留出拆装空间。当然，静端出线座60为金属材质。

灭弧室支撑杆80设有四根，围绕真空灭弧室11均布，各灭弧室支撑杆80的两端分别与动端出线座50和静端出线座60固定连接。具体地，灭弧室支撑杆80是由真空浸胶成型工艺制成的圆棒，为绝缘材质，轴向两端设有金属螺纹嵌件，金属螺纹嵌件在灭弧室支撑杆80两端面上形成连接孔；所述动端出线座50和静端出线座60上设有螺栓穿孔，用于通过螺栓和金属螺纹嵌件与所述灭弧室支撑杆80固定连接。真空浸胶成型工艺为现有工艺，技术成熟、成本低，有利于控制充气柜用灭弧室单元的整体成本。

装配时，将真空灭弧室11与导电滑块55通过绝缘拉杆34固定连接，并依靠前出线座和后出线座出线，前出线座和后出线座出线分别实现真空灭弧室11动端和静端的引出。工作时，操作机构31通过绝缘拉杆34带动动导电杆12动作，实现真空灭弧室11的分合闸操作。

在上述实施例中，动端出线座50包括板状主体51和后侧的外凸筒体52，能够在提高导向配合长度的同时减少材料用量，便于散热；在其他实施例中，外凸筒体52也可以单独设置在板状主体51的前侧或者同时设置在板状主体51的前侧和后侧，或者，增加板状主体51的厚度，不设置外凸筒体52。另外，在上述实施例中，灭弧室支撑杆80依靠端部的金属螺纹嵌件与动端出线座50和静端出线座60固定，在其他实施例中，也可以在灭弧室支撑杆80两端设置法兰，通过法兰连接。再者，在上述实施例中，导电滑块55通过绝缘拉杆34与动导电杆12连接，在其他实施例中，也可以将导电滑块55的两端分别与绝缘拉杆34和动导电杆12连接，例如分别与绝缘拉杆34和动导电杆12螺纹连接。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。

Claims

1.充气柜用灭弧室单元，用于装配到充气柜内的封闭空间内，包括真空灭弧室（11），真空灭弧室（11）的前后两端分别为动端和静端，动端设有动导电杆（12）；

其特征在于，还包括：

动端出线座（50），其上设有导向孔（53），导向孔（53）沿前后方向延伸；

导电滑块（55），导向装配在导向孔（53）内并与动端出线座（50）通过触指导电连接，所述导电滑块（55）固定在动导电杆（12）上；

静端出线座（60），与动端出线座（50）前后间隔布置，供真空灭弧室（11）的静端固定连接；

灭弧室支撑杆（80），围绕真空灭弧室（11）均布，各灭弧室支撑杆（80）的两端分别与动端出线座（50）和静端出线座（60）固定连接。

2.根据权利要求1所述的充气柜用灭弧室单元，其特征在于，所述导电滑块（55）为筒状结构，内部设有支撑板（56），支撑板（56）使得导电滑块（55）的纵剖面呈H形；

支撑板（56）上设有拉杆穿孔，绝缘拉杆（34）的后端设有小径段，小径段在绝缘拉杆（34）后端形成轴肩，轴肩用于向后压紧在支撑板（56）的前侧面上；小径段上设有外螺纹，外螺纹用于穿过所述拉杆穿孔并连接到动导电杆（12）前端的螺纹孔内。

3.根据权利要求2所述的充气柜用灭弧室单元，其特征在于，所述导电滑块（55）位于支撑板（56）后方的部位为扩口的锥形结构，所述动导电杆（12）的前端为缩颈的锥形结构并与导电滑块（55）上的锥形结构锥度相同。

4.根据权利要求1或2或3所述的充气柜用灭弧室单元，其特征在于，所述动端出线座（50）包括板状主体（51）和外凸筒体（52），外凸筒体（52）设置在板状主体（51）的至少一侧，用于与板状主体（51）上的通孔共同形成所述导向孔（53）。

5.根据权利要求4所述的充气柜用灭弧室单元，其特征在于，所述板状主体（51）的后侧设有所述外凸筒体（52），所述板状主体（51）上于板状主体（51）的后侧还设有散热翅片（70）。

6.根据权利要求1或2或3所述的充气柜用灭弧室单元，其特征在于，所述充气柜用灭弧室单元还包括灭弧室支架（40），所述灭弧室支架（40）为筒状结构，内腔用于容纳绝缘拉杆（34）；

灭弧室支架（40）的前端设有连接板固定结构，用于固定到柜体连接板（20）上，所述柜体连接板（20）为用于固定到充气柜的柜体上的连接板；

灭弧室支架（40）的后端设有出线座固定结构，用于固定到动端出线座（50）上。

7.根据权利要求6所述的充气柜用灭弧室单元，其特征在于，所述动端出线座（50）的前侧设有散热翅片（70），所述灭弧室支架（40）的筒壁上设有散热孔（41），至少一处散热孔（41）与所述散热翅片（70）对应。

8.根据权利要求1或2或3所述的充气柜用灭弧室单元，其特征在于，所述静端出线座（60）的前侧和/或后侧设有散热翅片（70）。

9.根据权利要求1或2或3所述的充气柜用灭弧室单元，其特征在于，所述灭弧室支撑杆（80）是由真空浸胶成型工艺制成的圆棒。

10.根据权利要求1或2或3所述的充气柜用灭弧室单元，其特征在于，所述灭弧室支撑杆（80）的轴向两端设有金属螺纹嵌件，金属螺纹嵌件在灭弧室支撑杆（80）两端面上形成连接孔；

所述动端出线座（50）和静端出线座（60）上设有螺栓穿孔，用于通过螺栓和金属螺纹嵌件与所述灭弧室支撑杆（80）固定连接。