本發(fā)明涉及一種斷路器，尤其涉及一種模塊化組裝的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器。

背景技術(shù)：

我國供配電產(chǎn)品經(jīng)歷了油絕緣、空氣絕緣、氣體絕緣、固體絕緣四大結(jié)構(gòu)的發(fā)展，產(chǎn)品在性能上也都不斷提高。從目前情況看，產(chǎn)品用得最多的是SF6氣體絕緣產(chǎn)品和固體絕緣產(chǎn)品兩大系列，兩者均體積小，絕緣和滅弧性能優(yōu)越。然而，現(xiàn)在與日俱爭的環(huán)境保護(hù)的呼聲，催生綠色環(huán)保的解決方案。

SF6氣體絕緣產(chǎn)品中的SF6氣體是不可降解的溫室氣體，在《京都協(xié)定書》中，SF6氣體是受到限制的溫室氣體之一，目前國內(nèi)外都在盡量減少SF6氣體的應(yīng)用。固體絕緣產(chǎn)品相對于SF6產(chǎn)品來說，體積相當(dāng)，沒有應(yīng)用SF6氣體，在環(huán)保方面有較大的優(yōu)勢。但因為產(chǎn)品50％以上的成分都是環(huán)氧樹脂，產(chǎn)品使用壽命結(jié)束后，環(huán)氧樹脂也不能回收，只能用作建筑填料，而其在加工固體極柱時，需要耗費(fèi)大量電能，屬于高能耗生產(chǎn)類型，并且現(xiàn)在國內(nèi)固體絕緣還有極柱表面涂溥接地技術(shù)難題未能完全解決，所以固體絕緣產(chǎn)品也有可能逐漸減少使用。

現(xiàn)有技術(shù)中，高壓斷路器操作機(jī)構(gòu)、電動機(jī)、脫扣器等均分別安裝在狹小的斷路器箱體空間內(nèi)，隨著設(shè)備要求的逐漸小型化，安裝、維護(hù)非常不便。

申請?zhí)枮?01520648960.9公開了一種中壓環(huán)網(wǎng)真空斷路器柜，屬于電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。它包括柜體、測量回路、保護(hù)和零序回路、控制回路、照明和凝露回路、合閘回路，所述測量回路、保護(hù)和零序回路、控制回路、照明和凝露回路、合閘回路都設(shè)置在柜體內(nèi)。控制回路采用ST266F智能綜合保護(hù)測控裝置，照明和凝露回路采用型號為N2K凝露控制器。但該斷路器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)較為麻煩。

鑒于上述缺陷，本實用新型創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本創(chuàng)作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器，用以克服上述技術(shù)缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器，包括安裝框架、設(shè)置在所述安裝框架上的絕緣安裝板，穿過安裝框架的主軸、控制主軸執(zhí)行合閘和分閘動作的控制機(jī)構(gòu)、在所述主軸軸向設(shè)置的真空滅弧設(shè)備，真空滅弧設(shè)備包括真空滅弧室、一端與真空滅弧室連接的觸頭壓力裝置及兩端分別與觸頭壓力裝置和安裝框架固定連接的支撐絕緣子，觸頭壓力裝置通過傳動裝置與主軸固定連接，真空滅弧室下端連有電連接件，所述電連接件的另一端與隔離開關(guān)相連。

進(jìn)一步地，傳動裝置包括四連桿傳動裝置和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，四連桿傳動裝置的一端與主軸連接，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與四連桿傳動裝置連接。

進(jìn)一步地，四連桿傳動裝置包括絕緣拉桿、第一連桿、第二連桿及第三連桿，絕緣拉桿與主軸連接，第一連桿的一端與絕緣拉桿的另一端鉸接，第一連桿的另一端與第二連桿的一端鉸接，第二連桿的另一端與第三連桿的一端以及曲柄滑塊機(jī)構(gòu)鉸接，第三連桿的另一端與連桿軸鉸接。

進(jìn)一步地，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括傳動拐臂和滑塊，傳動拐臂的一端與第二連桿和第三連桿鉸接，傳動拐臂的另一端與滑塊鉸接，滑塊與所述觸頭壓力裝置連接。

進(jìn)一步地，真空滅弧室包括真空滅弧室殼體、靜端導(dǎo)電桿、靜觸頭、動觸頭、可上下運(yùn)動的動導(dǎo)電桿、波紋管及屏蔽筒，靜端導(dǎo)電桿和動導(dǎo)電桿分別設(shè)置于真空滅弧室殼體內(nèi)部的上下兩端，靜端導(dǎo)電桿下端連接靜觸頭，動導(dǎo)電桿上端連接動觸頭，波紋管設(shè)置于動導(dǎo)電桿的外側(cè)且位于真空滅弧室殼體內(nèi)。

進(jìn)一步地，觸頭壓力裝置包括支架及彈簧裝置，彈簧裝置設(shè)置于支架內(nèi)部，包括一軸及其外側(cè)的彈簧，彈簧裝置與動導(dǎo)電桿之間通過連接桿連接，所述彈簧裝置下端設(shè)有連接曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的凹槽。

進(jìn)一步地，絕緣拉桿的表面設(shè)置至少一個增加爬電距離的突起。

進(jìn)一步地，真空滅弧室的上、下兩端分別設(shè)置靜端屏蔽罩和動端屏蔽罩，靜端屏蔽罩和動端屏蔽罩為中心位置開孔的碗型。

進(jìn)一步地，支撐絕緣子通過U形固定框固定于安裝框架的內(nèi)側(cè)壁，U形固定框為一突出安裝框架內(nèi)側(cè)壁的截面為U型的中空管，其底面設(shè)置螺紋孔，螺釘穿過螺紋孔與支撐絕緣子固定。

進(jìn)一步地，支撐絕緣子內(nèi)部設(shè)置至少一個屏蔽環(huán)，支撐絕緣子的上下兩端的表面設(shè)置至少一個增加爬電距離的向外突出的突起。

本實用新型所述的一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器的工作過程：

當(dāng)需要合閘時，斷路器操作機(jī)構(gòu)將合閘動作傳送至主軸，主軸發(fā)生轉(zhuǎn)動，通過傳動裝置將合閘動作傳遞至滑塊，滑塊向上運(yùn)動，推動觸頭壓力裝置向上運(yùn)動，繼而推動動導(dǎo)電桿向上運(yùn)動，動觸頭與靜觸頭接觸，電路接通；當(dāng)需要分閘時，參見圖4，斷路器操作機(jī)構(gòu)將分閘動作傳送至主軸，主軸發(fā)生轉(zhuǎn)動，通過傳動裝置將分閘動作傳遞至滑塊，所述的滑塊向下運(yùn)動，解除對觸頭壓力裝置的推力，繼而動導(dǎo)電桿向下運(yùn)動，動觸頭與靜觸頭分離，在二者分離的瞬間，電流收縮到觸頭剛分離的一點上，出現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高，直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā)，同時形成極高的電場強(qiáng)度，導(dǎo)致極強(qiáng)烈的發(fā)射和間隙擊穿，產(chǎn)生真空電弧，真空電弧的等離子體很快向四周擴(kuò)散，電弧電流過零后，觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體，繼而電流被分?jǐn)唷?/p>

本實用新型采用以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點和積極效果：

1)本實用新型提供的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器采用真空滅弧室滅弧，利用真空作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)，用于替代SF6氣體絕緣產(chǎn)品和固體絕緣產(chǎn)品，達(dá)到綠色環(huán)保，對空氣和環(huán)境無污染，且可靠性較高。

2)本實用新型提供的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器僅絕緣安裝板、支撐絕緣子和屏蔽罩的材料選用環(huán)氧樹脂，減少了環(huán)氧樹脂的使用量，且散熱性好。

3)本實用新型提供的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器在真空滅弧室以及支撐絕緣子部位采取了均勻電場的屏蔽結(jié)構(gòu)，即真空滅弧室中的屏蔽筒和支撐絕緣子內(nèi)部設(shè)置的屏蔽環(huán)結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品在小型化的結(jié)構(gòu)中能有良好的電氣絕緣性能，滿足國際標(biāo)準(zhǔn)要求。

4)本實用新型提供的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器采用模塊化設(shè)計，其中，真空滅弧室、觸頭壓力裝置、支撐絕緣子及傳動裝置形成了標(biāo)準(zhǔn)化功能單元、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，可進(jìn)行拆卸，便于零部件、備品備件及大規(guī)模的工廠化預(yù)制生產(chǎn)組織。

5)本實用新型提供的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器結(jié)合了SF6環(huán)網(wǎng)柜和固體柜的優(yōu)點，同時不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，且體積小、免維護(hù)、集成化、智能化。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器的主視圖；

圖2為本實用新型提供的一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器的左視圖；

圖3為本實用新型提供的一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器合閘狀態(tài)的剖視圖；

圖4為本實用新型提供的一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器分閘狀態(tài)的剖視圖；

圖5為本實用新型提供的一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器合閘狀態(tài)下真空滅弧室剖視圖；

圖中：1絕緣安裝板；2靜端屏蔽罩；3真空滅弧室；4動端屏蔽罩；5支架；6安裝框架；601安裝框架頂板；602安裝框架前板；603安裝框架后板；7固定柱；701固定柱第一突環(huán)；702固定柱第二突環(huán)；8電連接件；9連桿軸；10觸頭壓力裝置；11主軸；12固定套；13支撐絕緣子；14絕緣拉桿；15第一連桿；16第二連桿；17第三連桿；18傳動拐臂；19固定軸；20U形固定框；21第二連接桿；22撥叉；301靜端導(dǎo)電桿；3011靜端導(dǎo)電桿固定部；3012靜端導(dǎo)電桿連接部；302靜觸頭；303真空滅弧室殼體；304屏蔽筒；305動觸頭；306波紋管；307法蘭盤；308動導(dǎo)電桿；309動端導(dǎo)電桿限位裝置；310靜端導(dǎo)電桿限位裝置；311護(hù)套。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。

參見圖1-3，其為本實用新型提供的一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器的主視圖、左視圖及剖視圖，該斷路器包括安裝框架6、主軸11，以及沿主軸11的軸向間隔設(shè)置的A、B、C三相真空滅弧設(shè)備，所述的安裝框架6包括安裝框架頂板601、安裝框架前板602及安裝框架后板603，所述的主軸11的一端穿過安裝框架前板602，并通過法蘭密封裝置與斷路器操作機(jī)構(gòu)連接，以執(zhí)行分閘、合閘動作，所述的主軸11的另一端穿過安裝框架后板603并通過法蘭密封裝置密封固定，且軸可發(fā)生轉(zhuǎn)動，所述的主軸11與三相真空滅弧設(shè)備之間通過撥叉22連接固定，所述的撥叉22保證主軸11將動作傳至三相真空滅弧設(shè)備，所述的主軸11通過傳動裝置將動作傳遞至真空滅弧設(shè)備，所述的傳動裝置包括四連桿傳動裝置和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述四連桿傳動裝置的一端與所述主軸11連接，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與所述四連桿傳動裝置連接。所述的三相真空滅弧設(shè)備包括真空滅弧室3、觸頭壓力裝置10和支撐絕緣子13。

所述的真空滅弧室3的上、下兩端分別設(shè)置靜端屏蔽罩2和動端屏蔽罩4，所述的靜端屏蔽罩2和動端屏蔽罩4為中心位置開孔的碗型，對真空滅弧室3中的磁場進(jìn)行屏蔽，所述靜端屏蔽罩2倒置于真空滅弧室3的正上方。

所述的靜端屏蔽罩2的上部連接一固定柱7，所述的固定柱7與絕緣安裝板1及安裝框架頂板601連接，所述的安裝框架頂板601設(shè)置于絕緣安裝板1的上部，二者皆為底部開放的梯形結(jié)構(gòu)，且相互貼合，為了減少材料的使用，該梯形的側(cè)邊設(shè)置開孔，所述的固定柱7的表面設(shè)置兩個環(huán)狀突起，分別為固定柱第一突環(huán)701和固定柱第二突環(huán)702，所述的固定柱第一突環(huán)701位于上部，其對絕緣安裝板1起固定作用，位于下部的固定柱第二突環(huán)702對靜端屏蔽罩2起固定和限位的作用，使靜端屏蔽罩2與絕緣安裝板1保持一定的距離，所述的固定柱7的底端穿過靜端屏蔽罩2的中心開孔，所述的固定柱7的內(nèi)部設(shè)置固定套12和連接桿，所述的固定套12位于連接桿上部且二者螺紋連接，此連接方式便于真空滅弧室3的更換，所述的連接桿下部連接真空滅弧室3的頂部。

所述觸頭壓力裝置10包括支架5及彈簧裝置，所述彈簧裝置設(shè)置于支架5內(nèi)部，包括一軸及其外側(cè)的彈簧，所述彈簧裝置與真空滅弧室3通過連接桿21連接，所述彈簧裝置下端設(shè)有連接曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的凹槽，所述的凹槽內(nèi)部設(shè)置滑塊19，所述四連桿傳動裝置包括絕緣拉桿14、第一連桿15、第二連桿16及第三連桿17，所述絕緣拉桿14與所述主軸11連接，所述第一連桿15的一端與所述絕緣拉桿14的另一端鉸接，所述第一連桿15的另一端與所述第二連桿16的一端鉸接，所述第二連桿16的另一端與所述第三連桿17的一端以及曲柄滑塊機(jī)構(gòu)鉸接，所述第三連桿17的另一端與連桿軸9鉸接，所述連桿軸9穿過所述支架5，所述的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括傳動拐臂18和滑塊19，所述傳動拐臂18的一端與所述第二連桿16和第三連桿17鉸接，所述傳動拐臂18的另一端與滑塊19鉸接。

所述的第三連桿17通過連桿軸9對第二連桿16和傳動拐臂18的鉸接部進(jìn)行限位，防止其偏離工作位置，所述的絕緣拉桿14的表面設(shè)置至少一個突起，以增加爬電距離，所述的絕緣拉桿14的另一端與主軸11鉸接。

所述的主軸11將合閘、分閘動作通過傳動裝置傳遞至滑塊19，繼而拉動觸頭壓力裝置10，從而帶動真空滅弧室3進(jìn)行滅弧。所述的動端屏蔽罩4的底部與支架5的頂部通過螺釘連接固定，所述的絕緣安裝板1、靜端屏蔽罩2、真空滅弧室3、動端屏蔽罩4、觸頭壓力裝置10同一軸心。

所述的支架5的右側(cè)壁，通過螺釘與一支撐絕緣子13固定連接，所述的支撐絕緣子13的右側(cè)通過U形固定框20固定于安裝框架6的內(nèi)側(cè)壁，所述的U形固定框20為一突出安裝框架6內(nèi)側(cè)壁的截面為U型的中空管，其底面設(shè)置螺紋孔，與支撐絕緣子13的右側(cè)通過螺釘固定，所述的安裝框架頂板601和絕緣安裝板1側(cè)邊的底部均設(shè)置水平的固定平臺，該固定平臺與一U形固定框20的側(cè)部通過螺釘固定。

參見圖5，其為氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器的真空滅弧室剖視圖，由圖可知，真空滅弧室3包括真空滅弧室殼體303、靜端導(dǎo)電桿301、靜觸頭302、屏蔽筒304、動觸頭305、波紋管306及動導(dǎo)電桿308，所述的靜端導(dǎo)電桿301包括兩部分，柱狀結(jié)構(gòu)和頂部的與柱狀結(jié)構(gòu)垂直且同一軸心的圓形結(jié)構(gòu)，即靜端導(dǎo)電桿固定部3011和靜端導(dǎo)電桿連接部3012，其中，靜端導(dǎo)電桿連接部3012穿過靜端導(dǎo)電桿限位裝置310的中心位置，靜端導(dǎo)電桿固定部3011與靜端導(dǎo)電桿限位裝置310的頂部焊接為一體或通過螺釘連接，該結(jié)構(gòu)設(shè)置對靜端導(dǎo)電桿301起到限位作用，防止其橫向及縱向發(fā)生偏移。

所述的靜端導(dǎo)電桿301的底部連接一靜觸頭302，所述的靜觸頭302下端與動觸頭305相對，二者大小相同，所述的動、靜觸頭采用“杯”形結(jié)構(gòu)，在“杯”體表面設(shè)置螺旋形溝槽，當(dāng)短路電流通過時，產(chǎn)生一個與電弧電流近似平行的磁場，即縱磁場結(jié)構(gòu)，來輔助滅弧。

所述的動觸頭305下端與動導(dǎo)電桿308連接，所述的動導(dǎo)電桿308的外周設(shè)置波紋管306，所述的波紋管306的頂端設(shè)置一環(huán)狀限位套，所述的動導(dǎo)電桿308穿過環(huán)狀限位套，所述的環(huán)狀限位套與動觸頭305之間設(shè)置一開口朝下的底部中心位置開孔的“碗”狀護(hù)套，所述的動導(dǎo)電桿308可上下運(yùn)動，所述的動導(dǎo)電桿308下部通過動端導(dǎo)電桿限位裝置309進(jìn)行固定和限位，避免其發(fā)生橫向移動，所述動端導(dǎo)電桿限位裝置309的下部設(shè)置一法蘭盤307，所述的動導(dǎo)電桿308穿過法蘭盤307，所述的法蘭盤307的底部與動端導(dǎo)電桿限位裝置309連接為一體，所述的法蘭盤307兼具限位和密封的功能。

所述的真空滅弧室3的內(nèi)部設(shè)置一屏蔽筒304，所述的屏蔽筒304的外壁與真空滅弧室殼體303的內(nèi)壁之間通過一環(huán)狀結(jié)構(gòu)連接固定，所述的靜端導(dǎo)電桿301的下部、靜觸頭302、動觸頭305、波紋管306及動導(dǎo)電桿308的上部均設(shè)置于屏蔽筒304的內(nèi)部，所述的屏蔽筒304具有改善真空滅弧室內(nèi)部的電場分布的作用，所述的靜端導(dǎo)電桿301、靜觸頭302、屏蔽筒304、動觸頭305、波紋管306及動導(dǎo)電桿308軸心相同。所述的真空滅弧室3通過管內(nèi)真空優(yōu)良的絕緣性，使中高壓電路切斷電源后，能迅速熄弧并抑制電流，避免事故和意外的發(fā)生。

參見圖3-5，所述的動導(dǎo)電桿308的下端與第二連接桿21連接，所述的第二連接桿21的上部設(shè)置電連接件8，其實現(xiàn)真空滅弧室3與開關(guān)設(shè)備中的隔離開關(guān)電連接，所述的第二連接桿21與電連接件8的連接處的下部通過一穿過第二連接桿21的螺帽進(jìn)行固鎖，所述的第二連接桿21的底端與觸頭壓力裝置10螺紋連接，并通過螺帽固鎖，以便于觸頭壓力裝置10的更換。

所述的支撐絕緣子13為一開口向左的U形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置至少一個屏蔽環(huán)，該結(jié)構(gòu)具有均勻電場的作用，所述的支撐絕緣子13的上下兩端的表面設(shè)置至少一個向外突出的突起，以增加爬電距離。

所述的支架5的前后側(cè)壁設(shè)置方形開口，以利于對其內(nèi)部的觸頭壓力裝置10的工作狀態(tài)進(jìn)行觀察，從而對老化的觸頭壓力裝置10及時進(jìn)行更換，該方形開口的底部設(shè)置U形槽，該U形槽對固定軸19的運(yùn)動路徑進(jìn)行限制。

所述的安裝框架前板602和安裝框架后板603均為方形，其內(nèi)部設(shè)置開孔，所述的安裝框架前板602和安裝框架后板603與開關(guān)設(shè)備的柜體通過螺釘固定或焊接為一體。

本實用新型提供的一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備用斷路器的工作過程：

參見圖3，斷路器操作機(jī)構(gòu)將合閘動作傳送至主軸11，主軸11發(fā)生轉(zhuǎn)動，通過傳動裝置將合閘動作傳遞至滑塊19，所述的滑塊19向上運(yùn)動，推動觸頭壓力裝置10向上運(yùn)動，繼而推動動導(dǎo)電桿308向上運(yùn)動，動觸頭305與靜觸頭302接觸，電路接通；參見圖4，斷路器操作機(jī)構(gòu)將分閘動作傳送至主軸11，主軸11發(fā)生轉(zhuǎn)動，通過傳動裝置將分閘動作傳遞至滑塊19，所述的滑塊19向下運(yùn)動，解除對觸頭壓力裝置10的推力，繼而動導(dǎo)電桿308向下運(yùn)動，動觸頭305與靜觸頭302分離，在二者分離的瞬間，電流收縮到觸頭剛分離的一點上,出現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高,直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā),同時形成極高的電場強(qiáng)度,導(dǎo)致極強(qiáng)烈的發(fā)射和間隙擊穿,產(chǎn)生真空電弧,真空電弧的等離子體很快向四周擴(kuò)散,電弧電流過零后,觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體,繼而電流被分?jǐn)唷?/p>

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。