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一种快速分断高压真空断路器有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及真空断路器技术领域,具体为一种快速分断高压真空断路器。

相关背景技术

[0002] 高压真空断路器是一种利用真空灭弧技术进行电路断开和闭合的开关设备,主要用于高压电力系统中,高压真空断路器的核心组件是真空灭弧室,当触头分开时,触头间的电弧会在真空中迅速熄灭,高压真空断路器广泛应用于3~10kV,50Hz的三相交流系统中,可用于工矿企业、发电厂、变电站等场合,特别适用于无油化、少检修及频繁操作的使用场所。
[0003] 高压真空断路器在实现快速分断时,触头需要在极短时间内完成分闸动作,但分闸时触头会受到较大的冲击,进而增加触头的冲击负荷,会导致机械部件的磨损加剧,影响高压真空断路器的使用寿命。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
[0021] 第一实施例,如图1至图8所示,本发明提供一种技术方案:一种快速分断高压真空断路器,包括机构箱1,机构箱1的一侧固定安装有支座2,支座2的顶部固定安装有端盖7,端盖7的顶部固定安装有灭弧室3,灭弧室3设置有若干个,灭弧室3的内部设置有导电杆4,导电杆4用于传导电流,导电杆4的外缘表面上套设有卸力器5,卸力器5的外缘表面与灭弧室3的内壁相连接,卸力器5用于承接并吸收分闸动作时导电杆4的瞬间冲击力,卸力器5的底部安装有密封摩擦套6,密封摩擦套6的底部与端盖7的顶部相连接,密封摩擦套6用于贴合导电杆4对连接处进行密封处理,导电杆4包括有定导电杆41,定导电杆41的顶部与灭弧室3的内腔顶部相固定,定导电杆41的底面活动连接有动导电杆42,动导电杆42的底端外缘表面上活动套设有套簧43,且动导电杆42的外缘表面上固定安装有凸环,凸环的底面与套簧43的顶部相固定,动导电杆42的底端延伸至端盖7的内部且与端盖7的内壁相滑动,套簧43的两端与端盖7的内壁相固定,通过卸力器5的设置对真空断路器分闸时,动导电杆42的触头冲击进行缓冲,以吸收触头的冲击力,避免冲击力过大造成导电部件的磨损加剧,并且利用密封摩擦套6的设置,在卸力器5受冲击力的挤压作用下,使密封摩擦套6变形,进一步增加密封摩擦套6与动导电杆42的贴合度,增强分闸动作时的密封效果,防止外部杂质进入,从而确保真空断路器的使用寿命和使用安全性;其中,卸力器5包括软质承托件51,软质承托件51活动套设在导电杆4的外部,且软质承托件51的底部安装有弹性连接件52,弹性连接件52的底部安装有限位支撑件53,限位支撑件53的外缘表面与灭弧室3的内缘表面相连接;
软质承托件51包括绝缘托板511,绝缘托板511活动套设在导电杆4的外部,绝缘托板511的顶部固定连接有承托弹片513,承托弹片513等间距分布在绝缘托板511的顶部表面上,承托弹片513的顶部固定连接有软质绝缘垫512,软质绝缘垫512活动套设在导电杆4的外部,通过分闸时动导电杆42的触头下移与软质绝缘垫512接触,使软质绝缘垫512和绝缘托板511受冲击而产生下移,并在此过程中,软质绝缘垫512受冲击挤压承托弹片513变形,对动导电杆42下移的冲击力进行前置的吸收。
[0022] 工作时,当断路器进行分闸操作时,动导电杆42在外部驱动机构的作用下迅速向下移动,与定导电杆41分离,从而切断电流,这一过程中,动导电杆42向下移动,软质承托件51首先通过承托弹片513和软质绝缘垫512与动导电杆42接触,提供初步的缓冲作用,随着动导电杆42继续移动,软质承托件51受到的压力逐渐增加,通过弹性连接件52将部分冲击力转化为弹性势能储存,有效吸收和分散了分闸时产生的冲击力,限位支撑件53则确保软质承托件51和弹性连接件52在灭弧室3内保持稳定的位置,在动导电杆42向下移动时,套簧
43被压缩,进一步吸收和分散动导电杆42的冲击力,并减缓其运动速度,实现平稳的分闸动作,密封摩擦套6位于卸力器5的底部,与动导电杆42紧密贴合,确保在分闸过程中连接处的密封性,防止外部杂质进入灭弧室3,保证断路器的工作性能和安全性。
[0023] 第二实施例,在实施例一的基础上,请参阅图3至图8所示,相邻承托弹片513之间固定连接有限位连杆514,限位连杆514用于限制承托弹片513和软质绝缘垫512的形变度,承托弹片513环绕式设置在动导电杆42的外部,绝缘托板511和软质绝缘垫512活动套设在动导电杆42的外部;弹性连接件52包括有导向套管521,导向套管521的顶部与绝缘托板511的底面相
固定,导向套管521的内缘表面上适配性滑动有滑杆522,滑杆522的底面与限位支撑件53的顶部相连接,导向套管521的底面固定连接有弹簧件523,弹簧件523活动套设在滑杆522的外缘表面上,且弹簧件523的底面与限位支撑件53的顶部相连接,通过分闸时动导电杆42的触头下移与软质绝缘垫512接触,使软质绝缘垫512和绝缘托板511受冲击而产生下移,并在此过程中,软质绝缘垫512受冲击挤压承托弹片513变形,对动导电杆42下移的冲击力进行前置的吸收,并且利用绝缘托板511的下移使导向套管521同步移动,配合滑杆522在导向套管521中的滑动,压缩弹簧件523变形,确保绝缘托板511及动导电杆42下移时的稳定性,同时对冲击力进行二次吸收,进一步提高真空断路器分闸时冲击力的吸收效率,保障相关构件的使用寿命;
限位支撑件53包括有垫座531,垫座531的外缘表面与灭弧室3的内缘表面相固定,垫座531的凸筒板上开设有限位滑槽534,限位滑槽534的内壁上适配性滑动有弹性弯杆
533,弹性弯杆533的底面与垫座531的顶部相固定,弹性弯杆533的顶部固定连接有连接板
535,连接板535活动套设在动导电杆42的外部,且连接板535的顶部与滑杆522和弹簧件523的底面相固定,垫座531的凸筒板上固定连接有封板532,封板532的内壁固定连接有卡块,卡块的外缘内表面与限位滑槽534的内壁相适配,以限制弹性弯杆533的位置,通过连接板
535对滑杆522的承接,在滑杆522的推动作用下,使连接板535同步下移,挤压弹性弯杆533变形,对连接板535及绝缘托板511进行承托,限制下移位置,以保障对动导电杆42的承托及冲击力吸收效果。
[0024] 工作时,当动导电杆42向下移动时,承托弹片513受到动导电杆42的冲击而开始形变,限位连杆514起到限制形变度的作用,确保承托弹片513和软质绝缘垫512能够均匀且适度地吸收冲击力,防止局部过载,承托弹片513环绕式设置在动导电杆42外部,提供全方位的支撑和缓冲,使得冲击力能够均匀分布,导向套管521固定在绝缘托板511底部,滑杆522在导向套管521内滑动,同时受到弹簧件523的弹力作用,当承托弹片513受到冲击而形变时,导向套管521和滑杆522的相对运动使弹簧件523压缩,进一步吸收和储存冲击力,弹簧件523的弹性恢复力有助于在分闸后迅速恢复卸力器5的原始形态,为下一次分闸操作做好准备,垫座531固定在灭弧室3内,作为整个构件的底部支撑,弹性弯杆533使得整个弹性连接件52能够在垂直方向上自由移动,同时受到弹性弯杆533的横向支撑和限位。
[0025] 第三实施例,在实施例一、二的基础上,请参阅图9至图11所示,密封摩擦套6包括有固定底套61,固定底套61的底面与端盖7的顶部相连接,固定底套61的内缘表面与动导电杆42的外缘表面相滑动,固定底套61的顶部连接有挤压密封套62,挤压密封套62的顶部与连接板535的底面相连接,且挤压密封套62活动套设在动导电杆42的外缘表面上;固定底套61包括有连接套管611,连接套管611活动套设在动导电杆42的外部,连
接套管611的底面固定连接有密封锥筒套612,密封锥筒套612的底面与端盖7的顶部相固定,密封锥筒套612的内缘表面与动导电杆42的外缘表面相适配滑动,密封锥筒套612的外缘表面上固定安装有固定支板613,固定支板613远离密封锥筒套612的端部与灭弧室3的内缘表面相固定,且固定支板613的底面与端盖7的顶部相固定;
挤压密封套62包括有柔性套管622,柔性套管622滑动套设在动导电杆42的外缘表
面上,柔性套管622的顶部固定连接有推板623,推板623的顶部与连接板535的底面相固定,推板623等间距分布在柔性套管622的顶部上,柔性套管622的外缘表面上固定连接有弹性支板621,弹性支板621远离柔性套管622的端部与灭弧室3的内缘表面相固定,通过连接板
535的下移带动推板623移动并推动弹性支板621和柔性套管622移动,由于连接套管611的承托阻挡作用,使柔性套管622变形进一步紧贴在动导电杆42上,利用动导电杆42与柔性套管622接触的摩擦力和推板623的推动,增加柔性套管622与动导电杆42的紧贴程度,从而保证动导电杆42下移时连接位置的密封效果,进而防止外部杂质进入影响真空断路器的使用安全。
[0026] 工作时,固定底套61通过其底面的密封锥筒套612与端盖7顶部紧密固定,同时密封锥筒套612的内缘表面与动导电杆42的外缘表面形成适配滑动,确保动导电杆42在垂直方向上的自由移动,柔性套管622活动套设在动导电杆42的外缘内表面上,随着动导电杆42的上下移动,柔性套管622能够灵活地伸缩,保持与动导电杆42的紧密接触,当动导电杆42向下移动进行分闸时,连接板535随之下降,推动推板623和柔性套管622向下移动,由于柔性套管622的外缘表面固定连接有弹性支板621,弹性支板621受到压缩,从而产生弹性形变,进一步增强柔性套管622与动导电杆42之间的密封效果,弹性支板621不仅提供额外的密封力,还确保柔性套管622在受到冲击时能够保持稳定的形态,防止因形变过大而导致的密封失效。
[0027] 下面具体说下该快速分断高压真空断路器的工作原理。
[0028] 使用时,当断路器进行分闸操作时,动导电杆42在外部驱动机构的作用下迅速向下移动,与定导电杆41分离,从而切断电流,这一过程中,动导电杆42向下移动,软质承托件51首先通过承托弹片513和软质绝缘垫512与动导电杆42接触,承托弹片513受到动导电杆
42的冲击而开始形变,限位连杆514起到限制形变度的作用,确保承托弹片513和软质绝缘垫512能够均匀且适度地吸收冲击力,防止局部过载,承托弹片513环绕式设置在动导电杆
42外部,提供全方位的支撑和缓冲,使得冲击力能够均匀分布,导向套管521固定在绝缘托板511底部,滑杆522在导向套管521内滑动,同时受到弹簧件523的弹力作用,当承托弹片
513受到冲击而形变时,导向套管521和滑杆522的相对运动使弹簧件523压缩,进一步吸收和储存冲击力,弹簧件523的弹性恢复力有助于在分闸后迅速恢复卸力器5的原始形态,为下一次分闸操作做好准备,固定底套61通过其底面的密封锥筒套612与端盖7顶部紧密固定,同时密封锥筒套612的内缘表面与动导电杆42的外缘表面形成适配滑动,确保动导电杆
42在垂直方向上的自由移动,柔性套管622活动套设在动导电杆42的外缘内表面上,随着动导电杆42的上下移动,柔性套管622能够灵活地伸缩,保持与动导电杆42的紧密接触,当动导电杆42向下移动进行分闸时,连接板535随之下降,推动推板623和柔性套管622向下移动,由于柔性套管622的外缘表面固定连接有弹性支板621,弹性支板621受到压缩,从而产生弹性形变,进一步增强柔性套管622与动导电杆42之间的密封效果,弹性支板621不仅提供额外的密封力,确保柔性套管622在受到冲击时能够保持稳定的形态,防止因形变过大而导致的密封失效。
[0029] 显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法,如无特别说明和限定,均按照本领域的常规手段进行实施。

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