包含由PTFE一体成形的加热室绝缘体的发电机断路器的制作方法

文档序号:11593111阅读:156来源:国知局

本实用新型涉及开关技术领域,尤其涉及一种包含由PTFE一体成形的加热室绝缘体的发电机断路器。



背景技术:

专利CN 102306591说明了一种复合型绝缘筒,其典型地由纤维增强的真空浸渍的外筒和由聚四氟乙烯制成的内筒组成。外筒的主要任务是在短路电流开关期间承受在筒内的非常高的压力。内筒的主要任务是保护外筒不被在开关期间由电弧所引起的非常热的气体烧坏。

上述复合型绝缘筒结构相对复杂,制造比较麻烦并且成本较高。尤其在内筒与外筒之间的接合难以实现。需要良好的接合来保证该绝缘体的完整功能性。制造如上面所述的绝缘体需要大量专业知识并且因此仅仅有限数量的供应商能够制造。因此,上述绝缘筒难以大批量、低成本地生产,而因此具有显而易见的缺陷。



技术实现要素:

本实用新型目的在于简化绝缘筒的设计。在断路器中,加热室绝缘体主要具有三个功能:用于将飞弧与名义触点之间的空间分开;用于形成足够消除电弧的气体压力;在当前设计中其应该是绝缘的,因为其与带有不同电势的触点接触。

为了实现上述目的,将高耐压性和良好热保护结合到由纯聚四氟乙烯或带有少量陶瓷粉末如Al2O3、MoS2等的聚四氟乙烯制成的单个筒中。该绝缘筒优选地是全PTFE加热室绝缘体。其最大的优点是结构简单,其可由全世界的大量供应商来生产。

本实用新型涉及一种包含由PTFE一体成形的加热室绝缘体的发电机断路器,其包括活动触头和固定触头,固定触头和活动触头通过由PTFE一体成形的加热室绝缘体连接在一起,在断口间形成一加热室,开断过程中电弧产生的热量使加热室内的气体压力快速上升,高压气体沿着开口向两侧高速流动,达到冷却电弧的作用。断路器设有减压装置,当加热室内压力超过安全值时,减压阀打开,泄掉部分气体,降低加热室内压力至设计值,保证在开关的整个开断过程中加热室内压力稳定在设计值以下。

根据本实用新型的发电机断路器,其包括活动触头和固定触头,在活动触头与固定触头之间安装有由PTFE一体成形的加热室绝缘体,活动触头、固定触头和加热室绝缘体围成加热室。

根据本实用新型的一实施例,在加热室绝缘体与活动触头和固定触头之间分别安装有密封圈。

根据本实用新型的一实施例,在加热室绝缘体的外表面处设置有凸肩。

根据本实用新型的一实施例,该凸肩的厚度在5mm与15mm之间。

根据本实用新型的一实施例,该凸肩设有圆角。

根据本实用新型的一实施例,在加热室绝缘体的外轮廓边缘处设置有倒角。

根据本实用新型的一实施例,加热室绝缘体的外径da处于335mm与370mm之间。优选地,加热室绝缘体的外径da可小于335mm。

根据本实用新型的一实施例,加热室绝缘体的内径di处于280mm与290mm之间。

根据本实用新型的一实施例,在固定触头处安装有减压阀。

根据本实用新型的一实施例,其特征在于,加热室绝缘体由纯聚四氟乙烯或由带有少量陶瓷粉末如Al2O3、MoS2等的聚四氟乙烯制成。

根据本实用新型的一实施例,根据本实用新型的由PTFE一体成形的加热室绝缘体在被持久加热至90℃-120℃的情况下能够经受在发电机断路器关断时短时存在的100bar或甚至更高的压力。该压力并不是长时间存在,而是仅在关断操作期间在比较短的时间中存在。

与传统技术相比,本实用新型能够以相对简单、高效率、便捷、造价较低且工艺流程缩短的方式来制备大批量的适用于工业生产的加热室绝缘体,能够提供具有不可替代的巨大优势的产品,例如制造简单、使用寿命长、可靠性高、成本低廉等优势,这些是现有技术的加热室绝缘体实现的。

附图说明

通过结合以下附图阅读本说明书,本实用新型的特征、目的和优点将变得更加显而易见,在附图中:

图1以剖示图示出根据本实用新型的包含由PTFE一体成形的加热室绝缘体的加热室的结构图;

图2以断面图示出根据本实用新型的由PTFE一体成形的加热室绝缘体的一实施例;

图3以断面图示出根据本实用新型的由PTFE一体成形的加热室绝缘体的另一实施例。

附图标记清单:

1 活动触头

2 加热室绝缘体

3 固定触头

4 密封圈

5 减压阀。

具体实施方式

在以下对附图和具体实施方式的描述中,将阐述本实用新型的一个或多个实施例的细节。从这些描述、附图以及权利要求中,可以清楚本实用新型的其它特征、目的和优点。

下面将对本实用新型的若干具体实施例进行更详细的描述。

该断路器HEC-170标称电流为28kA和电压为30kV,AC50/60Hz。本实用新型涉及一种包含由PTFE一体成形的加热室绝缘体的发电机断路器,该由PTFE一体成形的加热室绝缘体2由纯聚四氟乙烯或带有少量陶瓷粉末如Al2O3、MoS2等的聚四氟乙烯制成。

图1示出根据本实用新型的包含由PTFE一体成形的加热室绝缘体的加热室的结构图。以图1所示的加热室为例,介绍根据本实用新型的由PTFE一体成形的加热室绝缘体的功能。此时该断路器处于开断故障电流过程中。在活动触头1和固定触头3上分别设置有固定件,通过一与这两个固定件能同时接触的活动件,可将加热室的后侧和前侧连接。该活动件可向左和向右做直线运动。其中,活动件向左运动到其与固定件分开时,为开关分闸动作;向右运动到其与固定件接触时,为开关合闸动作。根据本实用新型的由PTFE一体成形的加热室绝缘体2就安装在加热室的固定触头3和活动触头1的断口间,通过在绝缘体2侧面与固定触头和活动触头之间安装两个密封圈4,从而在固定触头3、活动触头1以及绝缘体2之间建立起一加热室;固定触头3和活动触头1上设有插槽,绝缘体2两端插入固定触头3和活动触头1的插槽中进行固定。在固定触头3上设有连通该加热室的泄压口,在固定触头3处安装有封堵该泄压口的减压阀5。减压阀5是为保护加热室所安装的泄压保护装置。减压阀5优选地是弹簧式减压阀。泄压口开设于活动件运动方向上。优选地,加热室绝缘体2还连接有绝缘件,该绝缘件固定在活动触头1和固定触头3上。

图2和3分别示出根据本实用新型的由PTFE一体成形的加热室绝缘体的一实施例。

图2显示了根据本实用新型的加热室绝缘体的第一实施例。在该实施例中,加热室绝缘体2的外径da为365mm;加热室绝缘体2的内径di为290mm;加热室绝缘体2的夹持直径dc为335mm。在加热室绝缘体的外表面处设置有凸肩,并且在凸肩处设有圆角以避免应力集中。凸肩处的圆角半径R1可处于10mm与20mm之间,优选地为15mm。在加热室绝缘体2的内表面处也设置有圆角,其半径R2可处于15mm与25mm之间,优选地为20mm。在加热室绝缘体2的外轮廓边缘处设置有倒角。在加热室绝缘体2的夹持面处的倒角α可处于10º与30º之间,优选地为α=20º;而在加热室绝缘体2的内表面处的倒角β可处于5º与15º之间,优选地为β=10º。试验结果显示,根据本实用新型的加热室绝缘体满足对于符合规定的使用寿命负荷的强度要求并且径向位移处于允许的限度中。加热室绝缘体的各尺寸也可按照要求和需要取未提及的其它值。

图3显示了根据本实用新型的加热室绝缘体的第二实施例。在图3中,加热室绝缘体2的外径da为345mm,从而在绝缘体的外表面处的凸肩的厚度从图2中的15mm减小到5mm,该绝缘体的尺寸在其它方面可与图2中的实施例一致。该实施例同样满足关于强度和径向位移的要求。而且,与图2中的第一实施例相比,其材料节省了大约14%。

根据本实用新型的试验和测试显示出,优选地,加热室绝缘体2的外径da处于335mm与370mm之间。优选地,加热室绝缘体2的外径da可小于335mm。优选地,加热室绝缘体2的内径di处于280mm与290mm之间。优选地,凸肩的厚度在5mm与15mm之间。进一步优选地,凸肩的厚度可小于5mm以进一步节省PTFE材料。

经过对根据本实用新型的加热室绝缘体的结构性分析,根据本实用新型的由PTFE一体成形的加热室绝缘体在被持久加热至90℃-120℃的情况下能够经受在发电机断路器关断时短时存在的100bar或甚至更高的压力。

以上结合附图针对本实用新型的发电机断路器及其中的加热室绝缘体的具体实施例进行了详细的描述。但是,本领域技术人员应当理解,以上所述仅仅是举例说明和描述一些具体实施方式,对本实用新型的范围,尤其是权利要求的范围,并不具有任何限制。

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