一种小型化大电流手车式真空断路器制造技术

本发明专利技术涉及一种小型化大电流手车式真空断路器，包括框架主体、三相真空断路极柱、同步轴及其辅助接点，所述三相真空断路极柱设置在框架主体的上部，所述同步轴及其辅助接点设置在金属框架内，所述三相真空断路极柱均纵向从上而下依次设有真空灭弧室、绝缘拉杆、永磁操动机构，所述真空灭弧室包括上接线端、下接线端、波纹管及陶瓷室，所述波纹管设置在陶瓷室的外部，与陶瓷室的下端连接；所述绝缘拉杆一端与动触头连接，该动触头与波纹管配合，另一端与永磁操动机构连接；所述三相真空断路极柱的三相永磁操动机构分别与同步轴连接。本发明专利技术体积小、重量轻、寿命长、免维护，灵活度高，使用方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高压开关设备，适用于各种手车式开关柜，用以关合、承载、开断运行回路正常电流，也能在规定时间内关合、承载及开断规定的过载电流(包括短路电流)的小型化大电流手车式真空断路器。
技术介绍
传统的真空断路器一般为前后布置前面是三相真空断路，后面为一个操动机构，该操动机构通过转轴、拐臂、连杆等机械传动传递到三相灭弧室，灭弧室所需的操作功由一个该传动机构负责将一个机构的动能传递到真空断路器的三相动触头，该传动系统包含分闸线圈、储能电机、机械锁扣、齿轮、链条、连杆等部件，结构和传动过程极其复杂，体积大，与其相关的成套设备的制造成本及运行成本高。另外，合闸保持都需要采用机械锁扣，这些机械零件在每一次的分合操作过程中都承受机械冲击，极易损坏，是断路器发生机械故障的主要原因。由于一个操动机构带动三相真空断路的分合，动力大，损耗高，且如果操动机构出现问题，三相真空断路均没法工作，给生产带来较大的损失。此外，波纹管是真空灭弧室的核心部件之一，使用时将其与灭弧室的动触头焊接在一起并在分合闸过程中与动触头一起作往复运动。由于波纹管属弹性密封原理，因此在与灭弧室的动触头在一定范围内运动的同时，还保证了真空灭弧室的高真空度，真空灭弧室的机械寿命主要是由波纹管的寿命决定的。`常见的波纹管位于灭弧室的内部，采用不锈钢薄壁管冲压成型。冲压成型的波纹管在灭弧室的分合过程中，极高的加速度会对波纹管产生巨大压力，长期操作后，波峰处容易疲劳，造成灭弧室慢性泄漏，使得真空灭弧室真空度下降，而不能正常工作。为了能够解决由于体积过大所带来的相关成本增加及由于制造工艺等原因造成的其他成本的提高的问题，需要研发一种工作稳定、寿命长的小型化大电流的真空断路器。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种体积小、重量轻、寿命长、免维护的小型化大电流手车式真空断路器。本专利技术是通过以下技术方案来实现的 一种小型化大电流手车式真空断路器，包括框架主体、三相真空断路极柱、同步轴及其辅助接点，所述三相真空断路极柱设置在金属框架主体的上部，所述同步轴及其辅助接点设置在框架主体内，所述三相真空断路极柱内均纵向从上而下依次设有真空灭弧室、绝缘杆、永磁操动机构，所述真空灭弧室包括上接线端、下接线端、波纹管及陶瓷室，所述波纹管设置在陶瓷室的外部与陶瓷室的下端连接；所述绝缘杆一端与动触头连接，该动触头与波纹管配合，另一端与永磁操动机构连接；所述三相真空断路极柱的三相永磁操动机构分别与同步轴连接。进一步地，所述永磁操动机构包括线圈、动铁芯、分闸弹簧、上磁轭、下磁轭和触头压力弹簧，所述动铁芯设置在中部，其内设有分闸弹簧，分闸弹簧与上磁轭连接；该机构外圈设置线圈，上磁轭和下磁轭分别固定设置于框架主体；所述触头压力弹簧一端与绝缘杆连接，另一端与动铁芯连接。 进一步地，所述灭弧室的波纹管采用若干不锈钢环片内外交替焊接而成。进一步地，所述磁轭由环形软磁性合金材料制成，可提供超过230公斤的锁扣压力。进一步地，所述三相真空断路极柱的三相永磁操动机构与同步轴通过齿条、齿轮实现动态连接。本专利技术具有以下优点 I)本专利技术最大程度地简化了断路器的操动机构=ISM真空断路器使用了三相单线圈的永磁操动机构，每相真空断路极柱使用一个单线圈的永磁操动机构；三相永磁操动机构安装在一个金属框架内，一个同步轴与三相永磁操动机构相连，此处的同步轴只是起到辅助协调的作用，每相永磁操动机构可以分别带动每相真空断路器真空灭弧室动触头，与之配套的整体开关设备的可靠性大大提高。2)本专利技术每 相真空断路极柱配有一相永磁操动机构，且真空灭弧室与操动机构为上下布置，所有零件轴向对称设计，机械运动全部为上下直线运动，因此可有效地减小体积。3)本专利技术每相真空断路极柱仅有几个活动部件，去掉了传统断路器中的易损部件如储能电机、机械锁扣、齿轮、链条、连杆、拐臂等，体积缩小，重量减轻，安装起来更加灵活方便，安装方式非常灵活，可以正装、倒装、侧装、水平安装，可以方便地装在任何型号的开关柜内；且机械部件的磨损小，出现机械故障的几率大大降低，很长时间内达到免维护的效果，实用性高，可靠性好。4)本专利技术真空灭弧室的波纹管为外置，因此缩小了灭弧室的体积，12KV的真空灭弧室开距只有6_，为同容量的真空断路器中体积最小的真空灭弧室，由于外型尺寸大大减小，从而可以设计出比使用传统断路器更加紧凑的开关柜。5)本专利技术波纹管设置在真空灭弧室的最底部，起到密封和运动的作用，其触头开距小，绝缘杆的运动幅度大大缩小，节约能耗，且减小损耗，机械寿命及电寿命长，使得本产品具有更长的生命周期。6)本专利技术的波纹管采用膜片焊接，由一组不锈钢环片在内侧和外侧交替焊接而成，焊接波纹管对材料和焊接工艺要求都非常严格，但成品的可靠性非常高，在分合操作过程中机械应力均匀分布到整个环片上，单点收到的压力大大减小，这相技术的应用，不仅使真空灭弧室实现外型小巧，而且其额定机械寿命可达到15万次，大大提高了灭弧室的机械寿命。7)本专利技术采用永磁操动机构操控，整个系统的分合操作次数不再因为连接联锁机构而受到限制，永磁操动机构的中心部分有环形软磁性合金材料制成的磁轭，可提供超过230公斤的锁扣压力；合闸位置时，依靠闭合磁路产生的磁力将机构可靠保持在合闸位置，灵活度高，使用方便。8)本专利技术性能稳定，可省去大量的维护成本；其高可靠性最大限度地减小了故障停电时间，因而降低了运行成本；其紧凑的设计，不仅节约了材料成本，同时由于减小了空间需求因而也降低了相关成本。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。实施例如图1所示，本实施例包括框架主体1、三相真空断路极柱3、同步轴2及其辅助接点23，所述三相真空断路极柱3设置在框架主体I的上部，所述同步轴2及其辅助接点23设置在框架主体I的侧部，所述三相真空断路极柱3内均纵向从上之下依次设有真空灭弧室、绝缘杆10、永磁操动机构，所述真空灭弧室包括上接线端16、下接线端19、波纹管14及陶瓷室20，所述波纹管14设置在陶瓷室20的外部与陶瓷室20的下端连接；所述绝缘杆10一端与动触头17连接，该动触头17与波纹管14配合，另一端与永磁操动机构连接；所述三相真空断路极柱3的三相永磁操动机构分别通过直齿轮、轮动齿轮与同步轴2连接。所述永磁操动机构包括线圈5、动铁芯7、分闸弹簧8、上磁轭11、下磁轭12和触头压力弹簧9，所述动铁芯7设置在中部，其上设有分闸弹簧8，分闸弹簧8与上磁轭11连接；该机构外圈设置线圈5，上磁轭11和下磁轭12分别固定设置于框架主体内I ;所述触头压力弹簧9 一端与绝缘杆10连接，另一端与动铁芯7连接。所述灭弧室的波纹管14采用若干不锈钢环片15内外交替焊接而成。本专利技术线圈5为机构操作提供能源，产生磁场，作用于动铁芯7使其运动，从而带动触头压力弹簧9使得绝缘杆10上下运动，绝缘杆10上部的动触头17与灭弧室的静触头接触及分开，实现断路器的合闸与分闸。合闸操作 断路器靠分闸弹簧8使灭弧室动触头17保持在分闸位置，需要合闸时，由控制器内的合闸电容器向机构线圈5注入因脉冲电流，线圈5中的电流使得上磁轭和动铁芯7之间的电磁吸引力加大，最终克服分闸弹簧力，动铁芯7驱动绝缘杆10及动触头17开始向上运动； 当动铁芯7 —旦开始运动，气隙随之减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手车式真空断路器，其特征在于，包括框架主体、三相真空断路极柱、同步轴及其辅助接点，所述三相真空断路极柱设置在框架主体的上部，所述同步轴及其辅助接点设置在金属框内，所述三相真空断路极柱均纵向从上而下依次设有真空灭弧室、绝缘拉杆、永磁操动机构，所述真空灭弧室包括上接线端、下接线端、波纹管及陶瓷室，所述波纹管设置在陶瓷室的外部,与陶瓷室的下端连接；所述绝缘拉杆一端与动触头连接，该动触头与波纹管配合，另一端与永磁操动机构连接；所述三相真空断路极柱的三相永磁操动机构分别与同步轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种手车式真空断路器，其特征在于，包括框架主体、三相真空断路极柱、同步轴及其辅助接点，所述三相真空断路极柱设置在框架主体的上部，所述同步轴及其辅助接点设置在金属框内，所述三相真空断路极柱均纵向从上而下依次设有真空灭弧室、绝缘拉杆、永磁操动机构，所述真空灭弧室包括上接线端、下接线端、波纹管及陶瓷室，所述波纹管设置在陶瓷室的外部，与陶瓷室的下端连接；所述绝缘拉杆一端与动触头连接，该动触头与波纹管配合，另一端与永磁操动机构连接；所述三相真空断路极柱的三相永磁操动机构分别与同步轴连接。2.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐华云，邓荣进，王治华，林青晔，
申请(专利权)人：中煤电气有限公司，特瑞德电气北京有限公司，
类型：发明
国别省市：