户外柱上高压分界真空断路器的制作方法

本实用新型涉及一种户外柱上高压断路器，特别是一种户外柱上高压分界真空断路器。

背景技术：

我国12kV架空线路属露天架设、线长面广、结构复杂，大部分为“T”接多条支线路，由于架空线路沿线走廊地理条件比较复杂，用户产权电力设施缺乏管理，线路和设备绝缘老化严重，经高温或风吹雨淋以及人为因素，经常造成大量的单相接地故障。当线路发生单相接地时，由于故障点查找困难，造成故障扩大，一个分支线路或一个用户界内的局部故障都会使整条12kV配电线路停电，这不仅影响居民生活和用电单位的生产，还给供电企业造成严重的经济损失。为了消除单相接地故障对整个电网运行的影响，人们在原有的户外柱上高压真空断路器的基础上，加装零序电流互感器，实时监测单相接地信号，并通过用户终端控制器的智能化分析判断，实现接地故障的保护。

我国现有技术的户外柱上高压分界真空断路器有下列结构并存在下列问题：

三相共箱式结构是将断路器的三相置于封闭的箱体内，这种结构的箱内虽然可以安装零序电流互感器，但箱内有的充油、有的充SF6气体，还有的加装绝缘隔板充干燥空气。充油或充SF6气体的结构污染环境，加装绝缘隔板充干燥空气的结构有漏气凝露导致绝缘强度降低的隐患。三相共箱式结构的最大缺点是，箱体大，质量重，不环保，不便于柱上安装使用。

三相支柱式结构是将断路器的三相共装在一个支架上，这种结构的进线和出线分别设置在断路器的上部和中部，如将零序电流互感器配置在断路器的上部，整体更高、二次绕组出线引进壳体结构复杂，因此只能将零序电流互感器设置在中部和电流互感器并列排放。如零序电流互感器和电流互感器按电网的二次负荷容量和准确级的要求制造，其结构大而复杂。三相支柱式结构的最大的缺点是整体结构高，一次接线不好，要求柱上的横担间距大，一杆不能装多个同类或非同类产品，不便于柱上安装使用，有的结构还不能直接准确的测出真空灭弧室的开距和超行程，直接影响产品的制造质量。

一种柱上户外真空断路器，包括真空灭弧室、电流互感器套管和支柱绝缘套管。其特征是：三相户外柱上真空断路器带互感器相，真空灭弧室水平穿入电流互感器套管中靠静导电杆用螺母与电流互感器套管的端部相连，电流互感器套管另一端靠底面与支柱绝缘套管的上法兰面用螺钉相连。这种结构虽然克服了三相共箱式和三相支柱式结构的缺点，但他只能满足目前部分电网的要求。随着电网对真空断路器开断电流以及电流互感器二次负荷容量和准确级要求的提高，真空灭弧室的直径和电流互感器的铁芯截面随之增大，如果按此结构设计会附加多余结构，体积加大、浪费材料。由于该结构电流互感器套管底面与支柱绝缘套管的上法兰面用螺钉相连，导致电流互感器增加二次绕组出线的引线绝缘体，这个引线绝缘体的端部只能安装在壳体无操作手柄的侧板上，而零序电流互感器也同样具有二次绕组出线的引线绝缘体，也同样存在引线绝缘体的端部设置在壳体有操作手柄侧板上的困难。

一种户外柱上高压分界真空断路器将零序电流互感器的二次绕组出线引线设置在端部，这种结构虽然有效地解决了零序电流互感器二次绕组出线引线绝缘体的端部设置在壳体有操作手柄侧板上的问题，但由于户外柱上高压分界真空断路器的相间很大，由三相导电体确定的零序电流互感器的穿心通孔很大，因此磁路长、铁芯重，若要满足电网的参数要求，零序电流互感器的质量约为断路器的四分之一，很笨重，非常不利于柱上安装生产。

户外柱上高压分界真空断路器根据结构不同采用的传动方式不同，现有技术操动机构输出拐臂和真空灭弧室动导电杆的连接传动方式一般以平面四连杆机构为基础，当操动机构输出拐臂的运动方向和真空灭弧室动导电杆的运动方向不在同一平面时，对于真空灭弧室开距小、空间大，拐臂臂长的结构一般采用空间四连杆机构，但对于真空灭弧室开距大、空间小，拐臂臂短的结构其传动方式极为复杂，这也是人们一直渴望解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述技术中存在的问题，提供一种户外柱上高压分界真空断路器，解决了户外柱上高压分界真空断路器箱体大、质量重、污染环境的问题；解决了户外柱上高压分界真空断路器整体结构高，一次接线不好，要求柱上的横担间距大，一杆不能装多个同类或非同类产品，不便于柱上安装使用的问题；解决了户外柱上高压分界真空断路器不能直接准确的测出真空灭弧室的开距和超行程，影响产品的制造质量的问题；解决了户外柱上高压分界真空断路器增大开断电流时，附加结构多，体积大、浪费材料的问题；解决了电流互感器单独设置二次绕组出线的引线绝缘体不能安装在箱体操作手柄侧的问题；解决了户外柱上高压分界真空断路器用的零序电流互感器磁路长，质量重的问题；解决了人们一直渴望解决的操动机构输出拐臂的运动方向和真空灭弧室动导电杆的运动方向不在一个平面时传动结构复杂的技术难题。

本实用新型的目的是这样实现的：包括绝缘体、零序电流互感器和直角拐臂，其特征在于，三相三个绝缘体为固体直角结构，内部有水平和竖直两个空间，水平空间用于真空灭弧室，竖直空间用于绝缘拉杆，绝缘拉杆通过直角拐臂和真空灭弧室动端相连，水平空间侧壁的悬臂部分为圆柱体，非悬臂部分的端部设有带导电体的端盖，中间相端盖上导电体的端部穿过零序电流互感器的穿心通孔，两边相端盖上导电体和零序电流互感器两边相导电体紧固相连。

如上所述的户外柱上高压分界真空断路器，其特征在于，圆柱体包括硅橡胶伞裙。

如上所述的户外柱上高压分界真空断路器，其特征在于，带电流互感器相，圆柱体根部的上半圆柱面和电流互感器铁芯长圆孔的上半圆内表面相连，铁芯长圆孔的下部多余空间缠绕二次绕组，二次绕组出线由引线在竖直空间的侧壁中引到壳体，电流互感器的外绝缘和水平及竖直空间的侧壁连为一体。

如上所述的户外柱上高压分界真空断路器，其特征在于，零序电流互感器的铁芯套在两个对称平行的导电体上，每个导电体的进、出部分与铁芯带长圆孔端面平行，并沿长圆孔的轴线延伸到靠近的边相，两个导电体延伸的方向相反，铁芯和两个导电体间为固体绝缘，穿入铁芯长圆孔的两导电体间的固体绝缘中留有中相穿心通孔。

如上所述的户外柱上高压分界真空断路器，其特征在于，直角拐臂两臂端部均有半长圆孔缺口。

如上所述的户外柱上高压分界真空断路器，其特征在于，直角拐臂一臂端部有半长圆孔缺口，另一臂上面有长圆孔。

如上所述的户外柱上高压分界真空断路器，其特征在于，直角拐臂两臂上面均有长圆孔。

如上所述的户外柱上高压分界真空断路器，其特征在于，每个导电体的进、出部分的外绝缘包括硅橡胶伞裙。

本实用新型有益技术效果：三相三个绝缘体为固体直角结构，可减小由于电气间隙和爬电距离所确定的产品结构，减小体积、节省材料，降低成本。

中间相端盖上导电体的端部穿过零序电流互感器的穿心通孔，两边相端盖上导电体和零序电流互感器两边相导电体紧固相连，此结构大大缩小了现有技术户外柱上高压分界真空断路器配置零序电流互感器时大相间距离的三相导电体同时穿心的笨重结构。

零序电流互感器的铁芯套在两个对称平行的导电体上，每个导电体的进、出部分与铁芯带长圆孔端面平行，并沿长圆孔的轴线延伸到靠近的边相，两个导电体延伸的方向相反，铁芯和两个导电体间为固体绝缘，穿入铁芯长圆孔的两导电体间的固体绝缘中留有中相穿心通孔。本方案改变了现有技术零序电流互感器三相同时穿心的结构，本结构带有两边相一次绕组，中间相一次绕组采用穿心结构，减小了装配配合空间，缩短了磁路长度，使产品结构紧凑、体积减小、成本降低，同时铁芯无需特殊导磁材料，制造工艺简单，利于生产，提高了产品质量，提高了产量，由于产品体积小、质量轻，更有利于电力部门的安装生产。

绝缘体水平空间侧壁的悬臂圆柱体根部的上半圆柱面和电流互感器铁芯长圆孔上半圆内表面相连，铁芯长圆孔的下部多余空间缠绕二次绕组，二次绕组出线由引线在竖直空间的侧壁中引到壳体，电流互感器的外绝缘和水平及竖直空间的侧壁连为一体，减小体积，合理应用了下部多余空间。同时可省去电流互感器二次绕组出线的引线绝缘体，优化了产品结构，减少了电流互感器的安装条件，增加了产品的互换性，提高产量。现有技术电流互感器的二次绕组都是均匀缠绕在铁芯上，理论讲减少漏磁，本实用新型提出的铁芯长圆孔的下部多余空间缠绕二次绕组的方案不但减小了产品的体积，而且产品的二次负荷容量和准确级达到了电网要求的技术指标，实验样机合格率100％，产生了预料不到的技术效果。

户外柱上高压分界真空断路器现有技术的直角拐臂的两臂上面一般为圆孔，有的一臂上面设有半长圆孔缺口，另一臂上面为圆孔，这些拐臂不能满足操动机构输出拐臂的运动方向和真空灭弧室动导电杆的运动方向不在同一平面的传动要求，尤其不能满足真空灭弧室开距大、空间小，拐臂臂短的结构要求。直角拐臂两臂端部均设有半长圆孔缺口或一臂端部设有半长圆孔缺口，另一臂上面设有长圆孔及直角拐臂两臂上面均设有长圆孔，可有效地解决真空灭弧室动导电杆和绝缘拉杆双向直线运动问题；有效地解决了操动机构输出拐臂的运动方向和真空灭弧室动导电杆的运动方向不在同一平面的传动问题。此结构简单、需要的传动空间小，解决了人们一直渴望解决的技术难题。直角拐臂两臂上面均设有半长圆孔缺口便于复杂的结构，狭窄的空间装配。直角拐臂一臂端部设有半长圆孔缺口，另一臂上面设有长圆孔和直角拐臂两臂上面均设有长圆孔，可缩小拐臂体积。

本实用新型充分利用了产品的有效空间，节省了架空线路的柱上安装空间，满足了电网对产品小型化的要求，本实用新型提出的零序电流互感器的新的技术方案，减小了体积，增大了容量，解决了单相接地故障的保护问题，满足了产品智能化的要求。产品内部采用空气和固体绝缘无环境污染，利于环保，利于生产，方便户外柱上的安装使用，满足电网对产品的智能环保要求。

附图说明

图1是本实用新型户外柱上高压分界真空断路器的外型结构图；

图2是本实用新型另一实施例的外型结构图；

图3是图1户外柱上高压分界真空断路器的俯视图；

图4是图2的俯视图；

图5是图2另一实施例的俯视图；

图6是图1和图2零序电流互感器的外型结构图；

图7是图2电流互感器中心断面的剖视图

图8是图1和图2直角拐臂另一实施例的外型结构图；

图9是图1和图2直角拐臂另一实施例的外型结构图；

图10是图1和图2直角拐臂另一实施例的外型结构图。

具体实施方式

图1、图3和图6为一实施例，图中示出户外柱上高压分界真空断路器为三相不带电流互感器结构的实施方式。

图2、图5、图6和图7为另一实施例，图中示出户外柱上高压分界真空断路器为三相带电流互感器结构的实施方式。

图2、图4、图6和图7为一优选实施例，图中示出户外柱上高压分界真空断路器为三相中间相不带电流互感器，两边相带电流互感器结构的优选实施方式。由图4和图3可知两个实施例的中间相相同，因此图1的局部剖切部分示出了图4的中间相结构的实施方式。由图1、图2、图4、图6和图7可知三相三个绝缘体6的直角结构用环氧树脂浇注或不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料压制成型，外表面浇覆或压覆硅橡胶伞裙7。绝缘体6内部有水平5和竖直11两个空间，水平空间5用于固封真空灭弧室8，竖直空间11用于装配绝缘拉杆10，绝缘拉杆10的上端接头和直角拐臂9的一臂用轴销相连，直角拐臂9的另一臂和真空灭弧室8动端接头用轴销相连。壳体12内的操动机构带动绝缘拉杆10在绝缘体6的竖直空间11中上、下运动，实现真空灭弧室8动、静触头的合、分闸操作。水平空间5侧壁的悬臂部分为圆柱体，非悬臂部分的端部装配带导电体3的端盖4，中间相端盖4上导电体3的端部穿过零序电流互感器1的穿心通孔20后和外接线端子相连，两边相端盖4上导电体14和零序电流互感器1两边相导电体13的进线靠端部位置用螺母紧固连接。

零序电流互感器铁芯2套在两个对称平行的导电体13上，每个导电体13的进、出部分与铁芯带长圆孔端面平行，并沿长圆孔的轴线延伸到靠近的边相，两个导电体13延伸的方向相反，铁芯2和两个导电体13间为固体绝缘，穿入铁芯长圆孔的两导电体间的固体绝缘中留有中相穿心通孔20，零序电流互感器的外绝缘为固体绝缘，导电体的进、出部分的外绝缘外表面浇覆或压覆硅橡胶伞裙19，零序电流互感器二次绕组22出线引线21在带有硅橡胶伞裙的固体引线绝缘体中引到壳体12内。

带电流互感器相，绝缘体6的悬臂圆柱体根部的上半圆柱面和电流互感器铁芯15长圆孔的上半圆内表面相连，铁芯长圆孔的下部多余空间缠绕二次绕组17，二次绕组17出线由引线18在竖直空间11的侧壁中引到壳体12内，电流互感器的外绝缘16和水平空间5及竖直空间11的侧壁浇注或压制为一体。

图8实施例是将优选实施例中的直角拐臂9的两臂端部加工成半长圆孔缺口23，轴销靠缺口内壁的拨动在导向中运动，实现真空灭弧室8动触头的水平运动和绝缘拉杆10的竖直运动，两臂端部加工成半长圆孔缺口23方便装配。

图9实施例是将优选实施例中的直角拐臂9的一臂端部加工成半长圆孔缺口23，另一臂上面加工成长圆孔24，轴销靠缺口和长圆孔内壁的拨动在导向中运动，实现真空灭弧室8动触头的水平运动和绝缘拉杆10的竖直运动。

图10实施例是将优选实施例中的直角拐臂9的两臂上面加工成长圆孔24。轴销靠长圆孔内壁的拨动在导向中运动，实现真空灭弧室8动触头的水平运动和绝缘拉杆10的竖直运动，两臂上面加工成长圆孔24，可缩小拐臂体积。

上述仅为本实用新型的几种实施例，在不偏离本实用新型权利要求的前提下，本实用新型会有多种实施方式。