高压真空断路器的固封极柱结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高压真空断路器的固封极柱结构，它包括：真空灭弧室、上导电块、下导电块、包覆真空灭弧室的软包层，以及将真空灭弧室与上导电块、下导电块固封在一起的环氧树脂。真空灭弧室包括瓷壳及固定在瓷壳的上端盖和下端盖，瓷壳内设有上、下导电杆，上导电杆一端设有上触头，下导电杆一端设有下触头；下触头的接触面为球形弧面，上触头的接触面为与球形弧面匹配的凹形弧面。固封极柱结构还包括上软连接，一端与上导电杆一起上下运动并通过抵靠上导电块限制上导电杆的运动；触头簧；触头簧中可上下活动的导向杆，一端与上导电杆连接；及筒盖。本实用新型专利技术的结构解决了高压真空断路器在分断容性电流及感性电流时出现重击穿现象。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高压电器
，特别涉及一种用于高压真空断路器的固封极 柱。技术背景在高压电器领域中，高压真空断路器是高压开关成套装置中的核心部件，是用于 控制和保护电力系统的电器设备。而含有真空灭弧室的固封极柱又是真空断路器的核心部 件。目前常见的高压真空断路器的固封极柱结构如图1所示，它包括真空灭弧室10， 与真空灭弧室10的上端紧固相连的上导电块11，和与真空灭弧室的下端通过软连接15紧 固相连的下导电块14。其中，真空灭弧室10的外部包覆有硅橡胶的软包层12 ；并且，真空 灭弧室10、上导电块11和下导电块14由专用的模具用环氧树脂13固封在一起，形成极柱 结构。真空灭弧室10的下端通过触头簧22与真空断路器的绝缘拉杆90相连，并通过绝缘 拉杆90与高压真空断路器的四连杆组件连接，实现对高压真空断路器的控制。真空灭弧室10作为固封极柱结构的主要组成部分，目前常见的结构如图2所示。 从图2可以看到，真空灭弧室10的外壳由瓷壳6、固定在瓷壳6上的上端盖60和下端盖61 组成。其中，上端盖60上有螺纹孔601，通过该螺纹孔601用螺钉可使得上端盖60与固封 极柱结构的上导电块固定连接。在瓷壳6内设置有上导电杆62和下导电杆63。其中，上导 电杆62的一端与上端盖60固定，另一端设有上触头620 ；下导电杆63的一端设有下触头 630，另一端通过导向套64滑动穿过下端盖61的通孔。同时，下导电杆63上还设有波纹管 65，下导电杆63通过波纹管65连接在下端盖61上。波纹管65具有可伸缩性，可以保证下 触头630与下导电杆63运动时真空灭弧室10内的密封性。下导电杆63伸出下端盖61的 一端通过触头簧22 (见图1)与真空断路器的绝缘拉杆90相连，并连接到断路器操作机构 的四连杆上。此外，在上触头620与下触头630外还设有屏蔽罩66。当操作机构进行合闸动作时，真空灭弧室10的上触头620和下触头630接触，如 图3所示，使断路器完成合闸；而当操作机构进行分闸动作时，上触头620和下触头630分 开，如图4所示，使断路器完成分闸。在图3-4的示意图中，上、下触头的接触面是平面。经过对采用上述固封极柱结构的高压真空断路器分闸运动的分析研究表明，在高 压真空断路器进行分闸动作时，先释放触头簧22的压缩量，带动四连杆和机构动作，而下 触头630及下导电杆63仍处于静止状态。随后，在分闸力的作用下，下触头630和下导电 杆63才向下运动，使下触头620与上触头630分开。下触头630刚分点的瞬时速度为零， 并在刚分阶段会产生短时小间隙的位移。采用上述固封极柱结构的真空断路器在开断容性负载和感性负载的小电流时，触 头表面产生熔化，在分间时会拉出毛刺，可能引起重击穿。而断路器的这种重击穿，将会引 起供电系统的过电压，造成电力设备的损坏。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的上述问题，本技术提供一种新型的高压真空断路器的 固封极柱结构，实现在高压真空断路器分闸时，触头的初始速度大于零，减少触头表面的烧 损，从而避免在分断容性电流及感性电流时出现重击穿现象，减少对电力设备的损坏。为了实现上述目的，本技术采用了下述技术方案一种高压真空断路器的固封极柱结构，包括真空灭弧室、与真空灭弧室的上端紧 固相连的上导电块、与真空灭弧室的下端通过下软连接相连的下导电块、包覆在真空灭弧 室外部的硅橡胶软包层，以及将真空灭弧室与上导电块、下导电块固封在一起的环氧树脂 绝缘体，其特征在于所述真空灭弧室包括一端具有上触头的上导电杆和一端具有下触头 的下导电杆；所述下触头的接触表面为球形弧面，所述上触头的接触表面为与所述球形弧 面匹配的凹形弧面。所述真空灭弧室包括瓷壳以及固定在瓷壳两端的上端盖和下端盖；在所述上端盖 和下端盖分别设有通孔，其中上导电杆一端穿过所述上端盖的通孔，另一端具有所述上触 头；下导电杆一端穿过下端盖的通孔，另一端具有所述下触头；所述上导电杆上设有上波 纹管，所述上波纹管一端与上端盖封闭连接，另一端与上导电杆封闭连接；所述下导电杆上 设有下波纹管，所述下波纹管一端与下端盖封闭连接，另一端与下导电杆封闭连接；所述上 波纹管和下波纹管可伸缩。另外，所述固封极柱结构还包括上软连接、触头簧、位于触头簧中可上下活动的导 向杆和下软连接。所述上软连接的一端固定至上导电杆，另一端与上导电块连接；和，固定 于上导电杆的上软连接一端随上导电杆上下运动，并通过抵靠上导电块限制上导电杆的运 动。所述触头簧内置在固定于上导电块的弹簧罩中；和，所述导向杆的一端与弹簧罩顶端的 导向孔配合活动，而导向杆的另一端与上导电杆连接。所述触头簧的一端安装在触头簧座 上，并且触头簧座抵靠在上软连接上，而所述触头簧的另一端压抵弹簧罩的顶端。所述导向 杆的另一端设有外螺纹，对应上导电杆一端所设的内螺纹，通过所述内、外螺纹的连接将导 向杆和上导电杆连接在一起。所述下导电杆的一端穿过下导电块的通孔通过下软连接的一 端连接至绝缘拉杆，而下软连接的另一端用螺钉与下导电块连接。另外，所述固封极柱结构还包括筒盖，它装在环氧树脂绝缘体的上端，以便将用环 氧树脂绝缘体固封在一起的上导电块、真空灭弧室和下导电块封闭起来。通过上述结构，由于导向杆与上导电杆连接，避免了导电杆的导向偏移，保证了 上、下触头接触时接触表面的对中性；由于上触头和下触头采用球面接触方式，增加了触头 间的接触面积，避免重击穿现象的出现；由于增加了上软连接，起到了对上导电杆的限位作 用及导电作用。附图说明图1是现有技术中固封极柱结构的示意图。图2是现有技术中固封极柱结构的真空灭弧室的结构示意图。图3是图2所示真空灭弧室的上、下触头处于合闸状态的示意图。图4是图2所示真空灭弧室的上、下触头处于分闸状态的示意图。图5是本技术的一个实施例的固封极柱结构的示意图。图6是图5所示固封极柱结构中真空灭弧室的结构示意图。图7是图6所示真空灭弧室的上、下触头处于合闸状态的示意图。图8是图6所示真空灭弧室的上、下触头处于分闸状态的示意图。图9示出具有本技术的固封极柱结构的高压真空断路器合闸状态的示意图。图10示出具有本技术的固封极柱结构的高压真空断路器分闸状态的示意 图。具体实施方式以下结合附图以及具体实施例来对本技术的固封极柱结构作进一步的详细 说明。参见图5，本技术的固封极柱结构包括真空灭弧室71，与真空灭弧室71的上 端紧固相连的上导电块111，与真空灭弧室71的下端通过下软连接115相连的下导电块 114，包覆在真空灭弧室71外部的硅橡胶软包层112，以及将真空灭弧室71与上导电块111 和下导电块114固封在一起的环氧树脂绝缘体113。其中，真空灭弧室71的结构如图6所示。由图6可见，真空灭弧室71由瓷壳6及 固定在瓷壳6两端的上端盖60和下端盖61组成。其中，在上端盖60和下端盖61均设有通 孔602、604，且在上端盖60并位于通孔602外侧设置有螺纹孔601。在瓷壳6内设有上导 电杆62和下导电杆63。上导电杆62的一端穿过上端盖60的通孔602，所述通孔602处设 有绝缘环(导向套)69;而上导电杆62的另一端具有上触头620。另外，在上导电杆62上 还设有上波纹管67，上波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压真空断路器的固封极柱结构，包括：真空灭弧室、与真空灭弧室的上端紧固相连的上导电块、与真空灭弧室的下端通过下软连接相连的下导电块、包覆在真空灭弧室外部的硅橡胶软包层，以及将真空灭弧室与上导电块、下导电块固封在一起的环氧树脂绝缘体，其特征在于：所述真空灭弧室包括一端具有上触头的上导电杆和一端具有下触头的下导电杆；所述下触头的接触表面为球形弧面，所述上触头的接触表面为与所述球形弧面匹配的凹形弧面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄创国，史书轩，文国强，
申请(专利权)人：北京华东森源电气有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11