專利名稱：戶內(nèi)高壓真空斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及發(fā)電和供、變電技術(shù)，是一種用于發(fā)電廠、變電所等配電系統(tǒng)的控制或保護(hù)的高壓斷路器，具體地說，是一種戶內(nèi)高壓真空斷路器。
本實用新型的技術(shù)解決方案是一種戶內(nèi)高壓真空斷路器，有機(jī)構(gòu)箱，機(jī)構(gòu)箱裝有支撐機(jī)構(gòu)，其特征是支撐機(jī)構(gòu)支撐有三只真空滅弧室，在真空滅弧室與支撐機(jī)構(gòu)間還裝有軟連接，在支撐機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)箱間裝有操作機(jī)構(gòu)，操作機(jī)構(gòu)和真空滅弧室采用前后布置的形式，真空滅弧室縱向安裝在一個管狀的絕緣筒內(nèi)。
本實用新型中所述的支撐機(jī)構(gòu)包括固定在機(jī)構(gòu)箱上的絕緣子，鑄鋁的上、下出線端固定在絕緣子上，下出線端上裝有軟連接，軟連接與真空滅弧室動導(dǎo)電桿上的導(dǎo)電夾相連。在真空滅弧室的動導(dǎo)電桿的底部裝有萬向桿端軸承，該桿端軸承通過一軸銷與下出線端上的杠桿相連，開關(guān)主軸通過三根絕緣拉桿把力傳遞給使開關(guān)合、分閘的動導(dǎo)桿。
本實用新型中所述的操作機(jī)構(gòu)采用一體化彈簧儲能操作機(jī)構(gòu)或雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)。操作機(jī)構(gòu)中有一儲能機(jī)構(gòu)，儲能機(jī)構(gòu)經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)連接開關(guān)主軸，開關(guān)主軸連接有緩沖器和鎖定機(jī)構(gòu)，儲能裝置還與控制裝置連接。儲能機(jī)構(gòu)主體是一個外殼為鑄鋁的減速箱，減速箱內(nèi)是兩套蝸輪蝸桿，儲能軸橫穿減速箱中，儲能軸上套一軸承，此軸套用鍵連在大蝸輪上，軸套上有一軸銷，上面裝一棘爪；在儲能軸的右端有一凸輪，凸輪上有缺口，棘爪通過此缺口來帶動凸輪轉(zhuǎn)動，在儲能軸的左端裝有一曲柄，合閘彈簧一端掛在此曲柄上。減速箱的軸銷上裝有一個三角形的杠桿，杠桿上裝有一滾針軸承，與合閘彈簧連接的凸輪與該軸承連接，三角形杠桿的另一個孔，用軸銷連接一連桿，該連桿的另一端裝在主軸拐臂上，形成四連桿機(jī)構(gòu)，減速箱的軸銷上還裝有一作為鎖住合閘掣子用的滾針軸承。在開關(guān)主軸的拐臂上裝有分閘彈簧，主軸上還有三對拐臂，其中兩對分別連接在合閘橡膠皮緩沖器和分閘油緩沖器上，另一對拐臂上裝一作為鎖住分閘掣子用的滾針軸承。合、分閘彈簧連接合、分閘電磁鐵，合、分閘電磁鐵為尺寸、數(shù)據(jù)相同的螺管式直流電磁鐵。
本實用新型的有益效果為結(jié)構(gòu)簡單、開斷短路電流能力大，在選用的縱向磁場觸頭中，可靠開斷短路電流能高達(dá)80KA，圓盤狀觸頭表面受理均勻。絕緣強度高，在穩(wěn)定狀態(tài)下，真空滅弧室真空度低于109bar，6-20mm的觸頭開距足以保證真空滅弧室的絕緣強度。截流值小，通過優(yōu)化銅鉻材料可以使截流值平均為4A以下觸頭燒損小，壽命長，開斷過程中電弧電壓低(僅20～200V)，電弧能量低，燃弧時間短，所以真空滅弧室觸頭燒損小，壽命長。接觸電阻小，使用導(dǎo)電性能良好的觸頭材料，確保接觸電阻最小，真空滅弧室兩根導(dǎo)電桿之間的接觸電阻值在8～15μΩ，因此溫升也較低。真空密封好，采用一次封排工藝，焊接質(zhì)量可靠且接頭不會老化?？煽啃愿摺勖L、無爆炸危險，適用于發(fā)電廠、變電所等配電系統(tǒng)的控制或保護(hù)，尤其適用于開合電容器組及開斷重要負(fù)荷和頻繁操作的場合。
圖中1、絕緣子，2、上出線端，3、下出線端，4、軟連接，5、導(dǎo)電夾，6、萬向桿端軸承，7、軸銷，8、杠桿，9、主軸，10、絕緣拉桿，11、機(jī)構(gòu)箱，12、真空滅弧室，13、觸頭彈簧。14、掣子，15、沖擊桿，16、儲能彈簧，17、接線座，18、鐵心。
滅弧原理本實用新型采用真空滅弧室，以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì)，真空滅弧室具有極高的真空度，真空的絕緣強度比大氣的絕緣強度要高得多。當(dāng)動、靜觸頭在操動機(jī)構(gòu)作用下帶電分閘時，觸頭間產(chǎn)生電流，在觸頭間將會產(chǎn)生真空電弧，觸頭表面在高溫下?lián)]發(fā)出金屬蒸汽，同時由于觸頭的特殊結(jié)構(gòu)，在觸頭間隙中也會產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目v磁場，電弧在此磁場力的作用下沿觸頭表面切線方向快速運動。在金屬圓筒上凝結(jié)部分金屬蒸汽。促使真空電弧保持為擴(kuò)散型，并使電弧均勻分布在觸頭表面燃燒，維護(hù)低的電弧電壓，在電流自然過零時，殘留的離子、電子和金屬蒸汽在微秒數(shù)量級的時間內(nèi)就可復(fù)合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩上，滅弧室斷口的介質(zhì)絕緣強度很快被恢復(fù)，從而電弧被熄滅，達(dá)到分?jǐn)嗟哪康模捎诒菊婵諗嗦菲鞑捎每v磁場控制真空電弧，因而具有強而穩(wěn)定的開斷電流的能力。
操作機(jī)構(gòu)操作機(jī)構(gòu)主要由儲能機(jī)構(gòu)、鎖定機(jī)構(gòu)、分閘彈簧、開關(guān)主軸、緩沖器及控制裝置組成。
儲能機(jī)構(gòu)主體是一個外殼為鑄鋁的減速箱。減速箱內(nèi)是兩套蝸輪蝸桿。儲能軸橫穿減速箱中，與蝸輪蝸桿無機(jī)械聯(lián)系。儲能軸上套一軸承，此軸套用鍵連在大蝸輪上，軸套上有一軸銷，上面裝一棘爪；在儲能軸的右端有一凸輪，凸輪上有缺口，棘爪通過此缺口來帶動凸輪轉(zhuǎn)動。在儲能軸的左端裝有一曲柄，合閘彈簧一端掛在此曲柄上。
減速箱的軸銷上裝有一個三角形的杠桿，杠桿上裝有一滾針軸承，凸輪將合閘彈簧的能量傳給此軸承上。三角形杠桿的另一個孔，用軸銷連接一連桿，該連桿的另一端裝在主軸拐臂上，形成四連桿機(jī)構(gòu)，合閘力通過該機(jī)構(gòu)傳遞給開關(guān)主軸。減速箱的軸銷上海裝有一滾針軸承，作為鎖住合閘掣子用。
在開關(guān)主軸的拐臂上裝有分閘彈簧。主軸上還有三對拐臂，其中兩對分別作用在合閘橡膠皮緩沖器和分閘油緩沖器上，另一對拐臂上裝一滾針軸承作為鎖住分閘掣子用。該產(chǎn)品的合、分閘掣子完全相同。
合、分閘電磁鐵為尺寸、數(shù)據(jù)完全相同的螺管式直流電磁鐵。
圖2描述了可作為本實用新型的操作機(jī)構(gòu)的儲能式過流脫扣器。該脫扣器具有一作為儲能機(jī)構(gòu)的儲能彈簧16，在開關(guān)合閘時，脫扣器鑄鋁殼內(nèi)的儲能彈簧16被儲上能，掣子備鎖住。開關(guān)分閘時，線圈帶電，電磁鐵動作，掣子14解脫，脫扣器沖擊桿15在彈簧16力作用下彈出，沖擊機(jī)構(gòu)的合閘掣子使開關(guān)合閘。
操作1、電動儲能接通電動機(jī)電源，軸套由減速箱中的大蝸輪帶動，黨棘爪進(jìn)入凸輪上的缺口時，帶動儲能軸轉(zhuǎn)動，合閘彈簧備拉到最高點后備合閘掣子鎖住，曲柄上的小連桿傳動一小彎板壓下微動開關(guān)，電機(jī)電源備切斷，“儲能指示”顯示在面板孔中，整個儲能時間約為15秒。
2、手動儲能將手搖把插入減速箱前方孔中，順時針搖轉(zhuǎn)約25圈，棘爪進(jìn)入了凸輪缺口帶動儲能軸轉(zhuǎn)動，繼續(xù)用力搖轉(zhuǎn)手把25圈，合閘彈簧儲能完畢，卸下手把。
3、合閘接通合閘電磁鐵電源或用手按壓合閘按鈕(紅色)，合閘掣子備解脫，儲能軸在合閘彈簧力的作用下反向轉(zhuǎn)動，凸輪壓在三角杠桿上的滾針軸承上，杠桿上的連桿將力傳給開關(guān)主軸，導(dǎo)電桿向上運動，主軸轉(zhuǎn)動約60度時被分閘掣子鎖住，開關(guān)合閘完畢。在此過程中，分閘彈簧備儲上能，具有連桿上的觸頭彈簧亦被壓縮，給觸頭施加了一壓力，“合閘指示”顯示在面板孔中。
4、分閘解脫分閘電磁鐵電源或用手按壓分閘按鈕(黑色)，分閘掣子解脫，主軸在分閘彈簧和觸頭彈簧力的作用下反向旋轉(zhuǎn)，開關(guān)分閘。分閘指示顯示在面板孔中。
斷路器在分閘后，電動機(jī)立即給分閘彈簧儲能，亦可用手動再次儲能。
真空斷路器可分為固定式和手車式兩種，總體結(jié)構(gòu)采用操動機(jī)構(gòu)和滅弧室前后布置的形式，主導(dǎo)電回路部分為三相落地式結(jié)構(gòu)，真空滅弧室縱向安裝在一個管狀的絕緣筒內(nèi)，絕緣筒由環(huán)氧樹脂采用APG工藝澆鑄而成。因而特別能爬電，大大地減少了粉塵在滅弧室表面聚積，不僅可以防止真空滅弧室受到外部因素的影響，而且可以確保即使在濕熱及嚴(yán)重污穢環(huán)境下，也可以對電壓效應(yīng)呈現(xiàn)出高阻態(tài)。
權(quán)利要求1.一種戶內(nèi)高壓真空斷路器，有機(jī)構(gòu)箱，機(jī)構(gòu)箱裝有支撐機(jī)構(gòu)，其特征是支撐機(jī)構(gòu)支撐有三只真空滅弧室，在真空滅弧室與支撐機(jī)構(gòu)間還裝有軟連接，在支撐機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)箱間裝有操作機(jī)構(gòu)，操作機(jī)構(gòu)和真空滅弧室采用前后布置的形式，真空滅弧室縱向安裝在一個管狀的絕緣筒內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶內(nèi)高壓真空斷路器，其特征是支撐機(jī)構(gòu)包括固定在機(jī)構(gòu)箱上的絕緣子，鑄鋁的上、下出線端固定在絕緣子上，下出線端上裝有軟連接，軟連接與真空滅弧室動導(dǎo)電桿上的導(dǎo)電夾相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的戶內(nèi)高壓真空斷路器，其特征是在真空滅弧室的動導(dǎo)電桿的底部裝有萬向桿端軸承，該桿端軸承通過一軸銷與下出線端上的杠桿相連，開關(guān)主軸通過三根絕緣拉桿把力傳遞給使開關(guān)合、分閘的動導(dǎo)桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述的戶內(nèi)高壓真空斷路器，其特征是操作機(jī)構(gòu)采用一體化彈簧儲能操作機(jī)構(gòu)或雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述的戶內(nèi)高壓真空斷路器，其特征是操作機(jī)構(gòu)中有一儲能機(jī)構(gòu)，儲能機(jī)構(gòu)經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)連接開關(guān)主軸，開關(guān)主軸連接有緩沖器和鎖定機(jī)構(gòu)，儲能裝置還與控制裝置連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的戶內(nèi)高壓真空斷路器，其特征是儲能機(jī)構(gòu)主體是一個外殼為鑄鋁的減速箱，減速箱內(nèi)是兩套蝸輪蝸桿，儲能軸橫穿減速箱中，儲能軸上套一軸承，此軸套用鍵連在大蝸輪上，軸套上有一軸銷，上面裝一棘爪；在儲能軸的右端有一凸輪，凸輪上有缺口，棘爪通過此缺口來帶動凸輪轉(zhuǎn)動，在儲能軸的左端裝有一曲柄，合閘彈簧一端掛在此曲柄上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的戶內(nèi)高壓真空斷路器，其特征是減速箱的軸銷上裝有一個三角形的杠桿，杠桿上裝有一滾針軸承，與合閘彈簧連接的凸輪與該軸承連接，三角形杠桿的另一個孔，用軸銷連接一連桿，該連桿的另一端裝在主軸拐臂上，形成四連桿機(jī)構(gòu)，減速箱的軸銷上還裝有一作為鎖住合閘掣子用的滾針軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的戶內(nèi)高壓真空斷路器，其特征是在開關(guān)主軸的拐臂上裝有分閘彈簧，主軸上還有三對拐臂，其中兩對分別連接在合閘橡膠皮緩沖器和分閘油緩沖器上，另一對拐臂上裝一作為鎖住分閘掣子用的滾針軸承。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的戶內(nèi)高壓真空斷路器，其特征是合、分閘彈簧連接合、分閘電磁鐵，合、分閘電磁鐵為尺寸、數(shù)據(jù)相同的螺管式直流電磁鐵。
專利摘要本實用新型公開了一種戶內(nèi)高壓真空斷路器，有機(jī)構(gòu)箱，機(jī)構(gòu)箱裝有支撐機(jī)構(gòu)，其特征是支撐機(jī)構(gòu)支撐有三只真空滅弧室，在真空滅弧室與支撐機(jī)構(gòu)間還裝有軟連接，在支撐機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)箱間裝有操作機(jī)構(gòu)，操作機(jī)構(gòu)和真空滅弧室采用前后布置的形式，真空滅弧室縱向安裝在一個管狀的絕緣筒內(nèi)。其有益效果為結(jié)構(gòu)簡單、開斷短路電流大、絕緣強度高、截值小、觸頭燒損小、接觸電阻小、真空密封好、可靠性高、壽命長、無爆炸危險，適用于發(fā)電廠、變電所等配電系統(tǒng)的控制或保護(hù)，尤其適用于開合電容器組及開斷重要負(fù)荷和頻繁操作的場合。
文檔編號H01H33/666GK2548249SQ0222078
公開日2003年4月30日 申請日期2002年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月23日
發(fā)明者孫益源, 邱衛(wèi)東, 周國建, 吳琪, 季忠華, 張圣進(jìn), 蔡國華, 梁毅 申請人:江蘇東源電器集團(tuán)股份有限公司