一种10kV真空断路器的制作方法

本实用新型涉及一种10kV真空断路器。

背景技术：

断路器能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流；断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。

目前，断路器已获得了广泛的应用，应用领域包括工业、农业、交通运输、国防、文教卫生、金融、商业、旅游服务和人民生活等；正是由于断路器应用十分广泛，所以对其性能要求十分高；真空断路器是断路器中的一重要类型，然而，现有的多数真空断路器在结构设计上存在一些不足之处，触头之间的接触和分离不易控制，容易发生失灵现象，最终导致真空断路器不能正常工作。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，使用、安装方便，操作简单，触头之间的接触和分离易控制，工作稳定性较高，成本低，安全性高，开合方便，具有稳定以及良好的机械特性，适用范围广，使用寿命长，具有安全可靠作用的10kV真空断路器。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种10kV真空断路器，包括壳体，及设置在壳体内的真空灭弧室，及设置在壳体内的安装座，及设置在壳体内的两个轴承座，所述壳体内设有两个定位座，所述真空灭弧室通过两个定位座固定，所述真空灭弧室一侧设有导电柱，另一侧设有移动杆，所述导电柱和移动杆一端均延伸至真空灭弧室内，所述延伸至真空灭弧室内的导电柱端部铰接有导电杆，所述导电杆端部设有第一触头，所述延伸至真空灭弧室内的移动杆端部设有与所述第一触头相配合的第二触头，所述壳体内底部设有第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板上可移动的设置有顶杆，所述顶杆前端与移动杆连接，所述顶杆后端设有衔铁，所述安装座上设有呈T形状设置的电磁铁，所述电磁铁上缠绕有线圈，所述安装座内设有与所述线圈相配合的蓄电池组，所述两个轴承座上可转动的设有转轴，所述转轴一端延伸出壳体外，所述转轴上固定有凸轮和定位套，所述导电杆上固定有采用绝缘材质制成的固定套，所述固定套上铰接有控制杆，所述控制杆延伸出真空灭弧室，所述延伸出真空灭弧室的控制杆端部设有定位块，所述定位块上设有与所述凸轮相配合的滚动球，所述定位套上固定有转动杆，所述转动杆端部设有第一顶块，所述安装座上设有用于控制蓄电池组和线圈通电的控制按钮，所述壳体内设有第三固定板和第四固定板，所述第三固定板和第四固定板上可移动的设有推杆，所述推杆一端与控制按钮配合，另一端设有与所述第一顶块相配合的第二顶块。

作为优选的技术方案，所述真空灭弧室内设有用于限制导电杆位置的限位块，所述限位块与导电杆相配合的那一面上设有柔性垫片，所述控制杆上焊接固定有卡板，所述控制杆上还套设有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧一端与卡板相抵，另一端与真空灭弧室相抵，所述定位块上设有便于安装以及滚动球滚动的球槽，所述凸轮的外沿位置处设有与所述滚动球相配合的弧形凹槽，所述弧形凹槽内底部的凸轮上设有与所述滚动球相配合的弧形槽，所述顶杆、推杆和控制杆均采用绝缘材质制成，所述第二固定板上对称设有两个导向杆，所述顶杆上焊接有定板，所述定板上设有与所述两个导向杆相配合的导向套，所述导向套上设有限位板，所述导向杆上套设有第三复位弹簧，所述第三复位弹簧一端与第二固定板相抵，另一端与限位板相抵。

作为优选的技术方案，所述蓄电池组上设有与所述线圈相连接的第一导线和第二导线，所述控制按钮与第一导线串联设置，所述推杆上设有第二复位弹簧，所述第二复位弹簧一端与第二顶块相抵，另一端与第四固定板相抵，所述安装座上设有一个固定座，所述固定座上设有用于固定安装座和固定座的安装螺钉，所述电磁铁焊接固定在固定座上，所述固定座采用绝缘材质制成。

作为优选的技术方案，所述移动杆端部设有安装套，所述顶杆和移动杆通过安装套固定，所述移动杆和控制杆与真空灭弧室配合处均设有密封圈，所述导电柱与真空灭弧室密封配合。

作为优选的技术方案，所述延伸出壳体外的转轴端部设有连轴套，所述安装座上设有用于保护电磁铁和线圈的防护罩，所述防护罩内壁设有一层电磁屏蔽层。

本实用新型一种10kV真空断路器的有益效果是：结构简单，使用、安装方便，操作简单，触头之间的接触和分离易控制，工作稳定性较高，成本低，安全性高，开合方便，具有稳定以及良好的机械特性，适用范围广，使用寿命长，具有安全可靠的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种10kV真空断路器的结构示意图；

图2为本实用新型一种10kV真空断路器的定位块剖视图；

图3为本实用新型一种10kV真空断路器的凸轮剖视图；

图4为本实用新型一种10kV真空断路器的推杆安装结构图。

具体实施方式

参阅图1、图2、图3和图4所示的一种10kV真空断路器，包括壳体1，及设置在壳体1内的真空灭弧室2，及设置在壳体1内的安装座3，及设置在壳体 1内的两个轴承座4，所述壳体1内设有两个定位座5，所述真空灭弧室2通过两个定位座5固定，所述真空灭弧室2一侧设有导电柱6，另一侧设有移动杆7，所述导电柱6和移动杆7一端均延伸至真空灭弧室2内，所述延伸至真空灭弧室2内的导电柱6端部铰接有导电杆8，所述导电杆8端部设有第一触头9，所述延伸至真空灭弧室2内的移动杆7端部设有与所述第一触头9相配合的第二触头10，所述壳体1内底部设有第一固定板11和第二固定板12，所述第一固定板11和第二固定板12上可移动的设置有顶杆13，所述顶杆13前端与移动杆 7连接，所述顶杆13后端设有衔铁14，所述安装座3上设有呈T形状设置的电磁铁15，所述电磁铁15上缠绕有线圈16，所述安装座3内设有与所述线圈16 相配合的蓄电池组(未图示)，所述两个轴承座4上可转动的设有转轴17，所述转轴17一端延伸出壳体1外，所述转轴17上固定有凸轮18和定位套19，所述导电杆8上固定有采用绝缘材质制成的固定套20，所述固定套20上铰接有控制杆21，所述控制杆21延伸出真空灭弧室2，所述延伸出真空灭弧室2的控制杆21端部设有定位块22，所述定位块22上设有与所述凸轮18相配合的滚动球 23，所述定位套19上固定有转动杆24，所述转动杆24端部设有第一顶块25，所述安装座3上设有用于控制蓄电池组(未图示)和线圈16通电的控制按钮26，所述壳体1内设有第三固定板27和第四固定板28，所述第三固定板27和第四固定板28上可移动的设有推杆29，所述推杆29一端与控制按钮26配合，另一端设有与所述第一顶块25相配合的第二顶块30。

本实用新型中一个较佳的实施例，所述真空灭弧室2内设有用于限制导电杆8位置的限位块31，所述限位块31与导电杆8相配合的那一面上设有柔性垫片32，所述控制杆21上焊接固定有卡板33，所述控制杆33上还套设有第一复位弹簧34，所述第一复位弹簧34一端与卡板33相抵，另一端与真空灭弧室2 相抵，所述定位块22上设有便于安装以及滚动球23滚动的球槽35，所述凸轮 18的外沿位置处设有与所述滚动球23相配合的弧形凹槽36，所述弧形凹槽36 内底部的凸轮18上设有与所述滚动球23相配合的弧形槽37，所述顶杆13、推杆29和控制杆21均采用绝缘材质制成，所述第二固定板12上对称设有两个导向杆101，所述顶杆13上焊接有定板102，所述定板102上设有与所述两个导向杆101相配合的导向套103，所述导向套103上设有限位板104，所述导向杆 101上套设有第三复位弹簧105，所述第三复位弹簧105一端与第二固定板12 相抵，另一端与限位板104相抵。

本实用新型中一个较佳的实施例，所述蓄电池组(未图示)上设有与所述线圈16相连接的第一导线(未图示)和第二导线(未图示)，所述控制按钮26 与第一导线(未图示)串联设置，所述推杆29上设有第二复位弹簧201，所述第二复位弹簧201一端与第二顶块30相抵，另一端与第四固定板28相抵，所述安装座3上设有一个固定座202，所述固定座202上设有用于固定安装座3和固定座202的安装螺钉203，所述电磁铁15焊接固定在固定座202上，所述固定座202采用绝缘材质制成。

本实用新型中一个较佳的实施例，所述移动杆7端部设有安装套301，所述顶杆13和移动杆7通过安装套301固定，所述移动杆7以及控制杆21在与真空灭弧室2配合处均设有密封圈(未图示)，所述导电柱6与真空灭弧室2密封配合。

本实用新型中一个较佳的实施例，所述延伸出壳体1外的转轴17端部设有连轴套110，所述安装座3上设有用于保护电磁铁15和线圈16的防护罩111，所述防护罩111内壁设有一层电磁屏蔽层(未图示)。

进一步的，本实用新型主要应用于10kV的变电站和电网设施中。

进一步的，真空灭弧室，又名真空开关管，是中高压电力开关的核心部件，其主要作用是，通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生，主要应用于电力的输配电控制系统，还应用于冶金、矿山、石油、化工、铁路、广播、通讯、工业高频加热等配电系统。具有节能、节材、防火、防爆、体积小、寿命长、维护费用低、运行可靠和无污染等特点。真空灭弧室从用途上又分为断路器用灭弧室和负荷开关用灭弧室，断路器灭弧室主要用于电力部门中的变电站和电网设施，负荷开关用灭弧室主要用于电网的终端用户。

进一步的，本实用新型中的真空灭弧室为现有设备，故不在本实用新型中做详细描述，而现有的真空灭弧室都自带有屏蔽系统，屏蔽系统的主要作用是：

a.防止触头在燃弧过程中产生大量的金属蒸汽和液滴喷溅，污染绝缘外壳的内壁，避免造成真空灭弧室外壳的绝缘强度下降或产生闪络；

b.改善真空灭弧室内部的电场分布，有利于真空灭弧室绝缘外壳的小型化，尤其是对于高电压的真空灭弧室小型化有显著效果；

c.吸收一部分电弧能量，冷凝电弧生成物。特别是真空灭弧室在开断短路电流时，电弧所产生的热能大部分被屏蔽系统所吸收，有利于提高触头间的介质恢复强度，屏蔽系统吸收电弧生成物的量越大，说明他吸收的能量也越大，这对增加真空灭弧室的开断容量起良好作用。

真空灭弧室是利用高真空工作绝缘灭弧介质,靠密封在真空中的一对触头来实现电力电路的通断功能的一种电真空器件。当其断开一定数值的电流时,动静触头在分离的瞬间,电流收缩到触头刚分离的一点上,出现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高,直至发生电极金属的蒸发,同时形成极高的电场强度,导致极强烈的发射和间隙击穿,产生真空电弧,当工频电流接近零时,同时也是触头开距的增大,真空电弧的等离子体很快向四周扩散,电弧电流过零后,触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体,于是电流被分断；由于触头的特殊构造,燃弧期间触头间隙会产适当的纵向磁场,这个磁场可使电弧均匀分布在触头表面, 维持低的电弧电压,从而使真空灭弧室具有较高弧后介质强度恢复速度,小的电弧能量和小的腐蚀速率，这样,就提高了真空灭弧室开断电流的能力和使用寿命。

进一步的，真空断路器，因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及；真空断路器是3～10kV，50Hz三相交流系统中的户内配电装置，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。

进一步的，本实用新型具有以下特点：

1.触头开距小，10kV真空断路器的触头开距只有10mm左右，操作机构的操作功就小，机械部分行程小，其机械寿命就长；

2.燃弧时间短，且与开关电流大小无关，一般只有半周波；

3.熄弧后触头间隙介质恢复速度快，对开断近区故障性能较好；

4.由于疏通在开断电流时磨损量较小，所以触头的电气寿命长，满容量开断达30-50次，额定电流开断达5000次以上，噪音小适于频繁操作；

5.体积小、重量轻；

6.适用于开断容性负荷电流；

由于其优点很多，所以广泛应用于变电站中，目前型号主要有：ZN12-10型、 ZN28A-10型、ZN65A-12型、ZN12A-12型、VS1型、ZN30型等。

进一步的，本实用新型在使用时，还需要配套外部旋转机构，旋转机构可正转以及反转，且正转以及反转的角度均为九十度，而旋转机构为现有的设备，故不在本实用新型中做详细的描述。

本实用新型一种10kV真空断路器具有以下优点：使用时，将本真空断路器固定在指定位置处，并通过设置在转轴上的连轴套，将转轴与外部旋转机构连接，当需要本真空断路器断开时，与转轴连接的外部旋转机构逆时针旋转九十度，使得滚动球滑出弧形槽，而控制杆则在第一复位弹簧的作用下向外顶出，使得滚动球始终与设置在凸轮上的弧形凹槽相配合的，而当控制杆在第一复位弹簧作用下顶出时，控制杆则会带动导电杆向控制杆方向摆动一定的角度，从而使得设置在导电杆上的第一触头远离设置在移动杆上的第二触头，而当转轴逆时针旋转九十度时，设置在转轴上的转动杆则会带动第一顶块，使得第一顶块向第二顶块方向位移，从而使得与第二顶块相连接的推杆向控制按钮处移动，按压下控制按钮，使得线圈、第一导线、第二导线以及蓄电池组之间形成一个回路，线圈在通电的情况下，使得电磁铁产生一定的磁性，从而吸引衔铁，使得衔铁与电磁铁配合，而与衔铁相连接的顶杆和移动杆则被带动，并向电磁铁方向移动，从而也使得第二触头远离第一触头，实现了本真空断路器的双重断开目的，避免以往只采用线圈和电磁铁配合吸引衔铁时由于线圈、第一导线、第二导线以及蓄电池组之间形成的电路回路出现故障而影响真空断路器断开的情况发生，而当真空断路器需要闭合时，外部旋转机构带动转轴顺时针旋转九十度，首先推杆在第二复位弹簧的作用下，推杆向转轴方向移动，使得控制按钮复位，从而使得蓄电池组不会对线圈通电，而此时电磁铁则不会具有磁性，在第三复位弹簧的作用下，移动杆向真空灭弧室内移动，而此时控制杆则在凸轮和滚动球的作用下带动导电柱移动，当导电柱移动到与限位块相抵后，设置在移动杆上的第二触头则正好被带动到与第一触头相配合的位置处，从而实现了本真空断路器闭合的目的。其结构简单，使用、安装方便，操作简单，触头之间的接触和分离易控制，工作稳定性较高，成本低，安全性高，开合方便，具有稳定以及良好的机械特性，适用范围广，使用寿命长，具有安全可靠的作用。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。