專利名稱：真空滅弧室及采用該真空滅弧室的真空斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓電器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于控制和保護(hù)電力系統(tǒng)的高壓真空斷路器的真空滅弧室結(jié)構(gòu)及采用該真空滅弧室的真空斷路器。
背景技術(shù)：
在高壓電器領(lǐng)域中，高壓真空斷路器是高壓開關(guān)成套裝置中的核心部件，是用于控制和保護(hù)電力系統(tǒng)的電器設(shè)備。而真空滅弧室作為高壓真空斷路器的核心部件，通過高壓真空斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，控制真空滅弧室內(nèi)的上下觸頭間的接通、斷開，從而實(shí)現(xiàn)斷路器關(guān)合和斷開電流。目前常見的真空滅弧室的結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1可見，真空滅弧室的外殼由瓷殼101、固定在瓷殼101上的上端金屬封接環(huán)104和下端金屬封接環(huán)105、以及分別與所述上端金屬封接環(huán)104和下端金屬封接環(huán)105聯(lián)接的上端蓋109和下端蓋110組成。在外殼內(nèi)設(shè)置有上導(dǎo)電桿120和下導(dǎo)電桿122。其中，上導(dǎo)電桿120的一端與上端蓋109固定，另一端設(shè)有上觸頭136 ；下導(dǎo)電桿202的一端設(shè)有下觸頭138，另一端通過下端導(dǎo)向套106滑動(dòng)穿過下端蓋110的通孔。同時(shí)，在下導(dǎo)電桿122上還設(shè)有下波紋管131，下導(dǎo)電桿122通過下波紋管131連接在下端蓋110上。下波紋管131具有可伸縮性，可以保證下觸頭138 與下導(dǎo)電桿122運(yùn)動(dòng)時(shí)真空滅弧室內(nèi)的密封性。下導(dǎo)電桿122伸出下端蓋110的一端通過觸頭簧140與真空斷路器的絕緣拉桿107相連，并連接到斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)150上。此外，在下波紋管131外設(shè)有下波紋管屏蔽罩132，并且在上觸頭136與下觸頭138外設(shè)有主屏蔽罩 130。當(dāng)該真空滅弧室應(yīng)用于高壓真空斷路器中，在斷路器合閘時(shí)，斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu) 150通過絕緣拉桿107和觸頭簧140帶動(dòng)下導(dǎo)電桿122和下觸頭138 —起向上運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致下觸頭138與上觸頭136接觸，隨后觸頭簧140被壓縮產(chǎn)生觸頭壓力，使操動(dòng)機(jī)構(gòu)150的鎖板扣住完成合閘并使斷路器保持在合閘狀態(tài)。當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)150進(jìn)行分閘動(dòng)作時(shí)，上觸頭136 和下觸頭138分開，使斷路器完成分閘。在關(guān)合容性負(fù)載時(shí)，一般會(huì)產(chǎn)生幾倍至幾十倍的合閘涌流，造成觸頭的熔焊、燒損，從而在上下觸頭表面產(chǎn)生熔斑、尖端；在分間時(shí)當(dāng)觸頭間出現(xiàn)較高的恢復(fù)電壓后，這些尖端就會(huì)發(fā)生場(chǎng)致發(fā)射導(dǎo)致斷口擊穿。而高壓真空斷路器的這種重?fù)舸?，將?huì)引起供電系統(tǒng)的過電壓，從而造成電力設(shè)備的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一種新型的高壓真空斷路器的真空滅弧室及采用該真空滅弧室的真空斷路器，實(shí)現(xiàn)在真空斷路器合閘時(shí)使上下弧觸頭先合從而減少合閘涌流對(duì)觸頭表面的燒損，并且利用并聯(lián)轉(zhuǎn)移原理使大電流承載的開斷由上下主觸頭完成，從而避免高壓真空斷路器在分?jǐn)嗳菪噪娏骷案行噪娏鲿r(shí)出現(xiàn)重?fù)舸┈F(xiàn)象，減少對(duì)電力設(shè)備的損壞。此外，本發(fā)明的真空斷路器同時(shí)具有開斷和承載大電流的能力。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案一種真空滅弧室，包括瓷殼和固定在瓷殼兩端的上端金屬封接環(huán)和下端金屬封接環(huán)，瓷殼內(nèi)設(shè)有上導(dǎo)電桿和下導(dǎo)電桿，其特征在于所述真空滅弧室還包括上觸頭和下觸頭，其中所述上觸頭由上端主觸頭和上弧觸頭構(gòu)成，而所述下觸頭由下端主觸頭和下弧觸頭構(gòu)成；所述上弧觸頭通過所述上導(dǎo)電桿與所述上端主觸頭連接，所述下弧觸頭固定在所述下端主觸頭上；所述上導(dǎo)電桿的一端固定有所述上弧觸頭，并且所述上導(dǎo)電桿的另一端通過上端導(dǎo)向套滑動(dòng)穿過上通孔；所述下導(dǎo)電桿的一端固定有所述下端主觸頭，并且所述下導(dǎo)電桿的另一端通過下端導(dǎo)向套滑動(dòng)穿過下通孔。所述上導(dǎo)電桿的外部設(shè)置有上波紋管，所述上波紋管外設(shè)置有上波紋管屏蔽罩； 其中所述上導(dǎo)電桿通過所述上波紋管與所述上端主觸頭連接。所述上導(dǎo)電桿上設(shè)置有表帶觸指，所述上導(dǎo)電桿通過所述表帶觸指與所述上端主觸頭導(dǎo)通。在所述上導(dǎo)電桿的上端設(shè)置有限位墊，用于與所述真空滅弧室的上端配合進(jìn)行限位；并且，在所述限位墊上設(shè)置有上觸頭簧。所述上觸頭簧上設(shè)置有彈簧蓋，所述彈簧蓋用于將所述上觸頭簧壓在所述上端主觸頭上。所述上弧觸頭和下弧觸頭采用抗熔焊的觸頭材料。所述上端金屬封接環(huán)與所述上端主觸頭連接；并且所述下端金屬封接環(huán)與下端蓋聯(lián)接。所述下導(dǎo)電桿通過下波紋管與所述下端蓋相連。本發(fā)明還提供了一種真空斷路器，所述真空斷路器包括操動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過操作所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成所述真空斷路器的合閘和分閘。所述真空斷路器包括如上所述的真空滅弧室。在一個(gè)實(shí)施例中，下導(dǎo)電桿通過帶有主觸頭簧的絕緣拉桿與所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的真空滅弧室以及采用該真空滅弧室的真空斷路器主要具有如下優(yōu)點(diǎn)1)減少合閘涌流對(duì)觸頭表面的燒損；2)在觸頭表面不會(huì)產(chǎn)生尖端，消除了開斷容性電流和感性電流時(shí)重?fù)舸┈F(xiàn)象的出現(xiàn)；以及3)同時(shí)具有開斷和承載大電流的能力。


通過結(jié)合附圖閱讀下面的具體實(shí)施方式
，可以更好地理解本發(fā)明。其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)中真空滅弧室的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的真空滅弧室在合閘狀態(tài)的示意圖。圖3是本發(fā)明的真空滅弧室在分閘狀態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的真空滅弧室及采用該真空滅弧室的真空斷路器作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。參見圖2-3，本發(fā)明的真空滅弧室的外殼由瓷殼201，固定在瓷殼201上的上端金屬封接環(huán)204和下端金屬封接環(huán)205、以及分別與所述上端金屬封接環(huán)204和下端金屬封接環(huán)205聯(lián)接的上端主觸頭360和下端蓋210組成。瓷殼內(nèi)設(shè)有主屏蔽罩230，并且在瓷
4殼201內(nèi)設(shè)有上導(dǎo)電桿220和下導(dǎo)電桿222。上導(dǎo)電桿220的一端固定有上弧觸頭362，而上導(dǎo)電桿220的另一端通過上端導(dǎo)向套213滑動(dòng)穿過上端主觸頭360的通孔223(即上通孔)。上導(dǎo)電桿220通過設(shè)置在其外部的上波紋管260與上端主觸頭360連接，并且通過表帶觸指270與上端主觸頭360導(dǎo)通。應(yīng)當(dāng)指出，所述表帶觸指270的數(shù)量可以按需要進(jìn)行選擇。由圖2-3可以看到，在上波紋管260外部設(shè)置有上波紋管屏蔽罩沈1。下導(dǎo)電桿222 的一端固定有下端主觸頭380，而下導(dǎo)電桿222的另一端通過下端導(dǎo)向套215滑動(dòng)穿過下端蓋210的通孔225(即下通孔)。下導(dǎo)電桿222通過下波紋管262與下端蓋210相連，其中在下波紋管262外設(shè)置有下波紋管屏蔽罩沈3。在本實(shí)施例中，上觸頭236由上端主觸頭360和上弧觸頭362構(gòu)成，而下觸頭238由下端主觸頭380和下弧觸頭382構(gòu)成。如上所述，上弧觸頭362固定在上導(dǎo)電桿220的一端(在圖中為下端)。下弧觸頭382固定在下端主觸頭380上，而下端主觸頭380則固定在下導(dǎo)電桿222的一端(在圖中為上端)。從圖2-3中可以看到，真空滅弧室的上導(dǎo)電桿220的上端設(shè)置有限位墊觀5，在限位墊285上設(shè)置有上觸頭簧觀0。彈簧蓋290將上觸頭簧280壓在上端主觸頭360上。下導(dǎo)電桿222通過帶有主觸頭簧MO的絕緣拉桿207與斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)250相連。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向本發(fā)明的高壓真空斷路器的動(dòng)作過程。參見圖2，當(dāng)真空斷路器進(jìn)行合閘操作時(shí)，在操動(dòng)機(jī)構(gòu)250的帶動(dòng)下，下導(dǎo)電桿222、下端主觸頭380連同下弧觸頭382 —起向上運(yùn)動(dòng)(即朝向上觸頭236的方向運(yùn)動(dòng))，直至下弧觸頭382與上弧觸頭362接觸。下弧觸頭382和上弧觸頭362接觸后會(huì)繼續(xù)與上弧觸頭362 —起向上運(yùn)動(dòng)，使上導(dǎo)電桿220上端的上觸頭簧280被壓縮，直到上端主觸頭360和下端主觸頭380開始接觸，主觸頭簧240開始被壓縮，并在觸頭壓力的作用下可靠閉合。此時(shí)大電流基本上由上端主觸頭360和下端主觸頭380承載。參見圖3，當(dāng)高壓真空斷路器進(jìn)行分閘操作時(shí)，主觸頭簧MO的壓縮量得以釋放， 下導(dǎo)電桿222、下端主觸頭380連同下弧觸頭382在操動(dòng)機(jī)構(gòu)250的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，從而使上導(dǎo)電桿220上端的上觸頭簧觀0的壓縮量得以釋放。此時(shí)，上導(dǎo)電桿220帶動(dòng)上弧觸頭362與下弧觸頭382 —起向下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致上端主觸頭360和下端主觸頭380分離，而上弧觸頭362和下弧觸頭382仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，直到限位墊285與真空滅弧室的上端接觸限位后使得上導(dǎo)電桿220與上弧觸頭362停止向下運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，下導(dǎo)電桿222、下端主觸頭380 和下弧觸頭382繼續(xù)在操動(dòng)機(jī)構(gòu)250的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，直到分間限位，完成斷路器的分閘動(dòng)作。在上述斷路器的合閘、分閘過程中，電弧只在上弧觸頭362和下弧觸頭382上燃燒。在這里，由于上弧觸頭362和下弧觸頭382均采用抗熔焊的觸頭材料，例如CuCr50，使得觸頭表面燒損較輕，并且觸頭表面不會(huì)產(chǎn)生尖端，從而消除了開斷感性及容性電流時(shí)重?fù)舸┈F(xiàn)象的出現(xiàn)，同時(shí)提高了斷路器的開斷性能。本發(fā)明不局限于上述優(yōu)選實(shí)施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)對(duì)本發(fā)明的真空滅弧室及采用該滅弧室的真空斷路器作出各種修改和變化。所有這些修改和變化均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。雖然在附圖中示出了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明的真空滅弧室及采用該真空滅弧室的真空斷路器不一定完全包括所有已示出的特征。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)由本發(fā)明的最佳實(shí)施例確定，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)所附權(quán)利要求書的內(nèi)容加以確定。
權(quán)利要求
1.一種真空滅弧室，包括瓷殼和固定在瓷殼兩端的上端金屬封接環(huán)和下端金屬封接環(huán)，瓷殼內(nèi)設(shè)有上導(dǎo)電桿和下導(dǎo)電桿，其特征在于所述真空滅弧室還包括上觸頭和下觸頭，其中所述上觸頭由上端主觸頭和上弧觸頭構(gòu)成，而所述下觸頭由下端主觸頭和下弧觸頭構(gòu)成；所述上弧觸頭通過所述上導(dǎo)電桿與所述上端主觸頭連接，所述下弧觸頭固定在所述下端主觸頭上；所述上導(dǎo)電桿的一端固定有所述上弧觸頭，并且所述上導(dǎo)電桿的另一端通過上端導(dǎo)向套滑動(dòng)穿過上通孔；所述下導(dǎo)電桿的一端固定有所述下端主觸頭，并且所述下導(dǎo)電桿的另一端通過下端導(dǎo)向套滑動(dòng)穿過下通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空滅弧室，其特征在于所述上導(dǎo)電桿的外部設(shè)置有上波紋管，所述上波紋管外設(shè)置有上波紋管屏蔽罩；其中所述上導(dǎo)電桿通過所述上波紋管與所述上端主觸頭連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空滅弧室，其特征在于所述上導(dǎo)電桿上設(shè)置有表帶觸指， 所述上導(dǎo)電桿通過所述表帶觸指與所述上端主觸頭導(dǎo)通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空滅弧室，其特征在于在所述上導(dǎo)電桿的上端設(shè)置有限位墊，用于與所述真空滅弧室的上端配合進(jìn)行限位；并且，在所述限位墊上設(shè)置有上觸頭ο
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空滅弧室，其特征在于所述上觸頭簧上設(shè)置有彈簧蓋，所述彈簧蓋用于將所述上觸頭簧壓在所述上端主觸頭上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空滅弧室，其特征在于所述上弧觸頭和下弧觸頭采用抗熔焊的觸頭材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的真空滅弧室，其特征在于所述上端金屬封接環(huán)與所述上端主觸頭連接；并且所述下端金屬封接環(huán)與下端蓋聯(lián)接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空滅弧室，其特征在于所述下導(dǎo)電桿通過下波紋管與所述下端蓋相連。
9.一種真空斷路器，包括操動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過操作所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成所述真空斷路器的合閘和分閘，其特征在于所述真空斷路器包括根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的真空滅弧室。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的真空斷路器，其特征在于下導(dǎo)電桿通過帶有主觸頭簧的絕緣拉桿與所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空滅弧室及采用該真空滅弧室的真空斷路器。真空滅弧室包括由上端主觸頭和上弧觸頭構(gòu)成的上觸頭和由下端主觸頭和下弧觸頭構(gòu)成的下觸頭。上弧觸頭和下弧觸頭均采用抗熔焊的觸頭材料。上弧觸頭通過上導(dǎo)電桿與上端主觸頭連接，下弧觸頭固定在下端主觸頭上。上導(dǎo)電桿的一端固定有上弧觸頭，而下導(dǎo)電桿的一端固定有下端主觸頭。上導(dǎo)電桿通過其上的表帶觸指與上端主觸頭導(dǎo)通。在上導(dǎo)電桿的上端設(shè)置有限位墊，在限位墊上設(shè)置有上觸頭簧。還提供了一種采用上述真空滅弧室的真空斷路器，通過操作操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成對(duì)真空斷路器的合閘和分閘。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)減輕了觸頭表面的燒損，消除了重?fù)舸┈F(xiàn)象，并同時(shí)具有開斷和承載大電流的能力。
文檔編號(hào)H01H33/664GK102354632SQ20111032166
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者劉寶華, 史書軒, 黃創(chuàng)國 申請(qǐng)人:北京華東森源電氣有限責(zé)任公司