一种10KV小型化真空断路器的制作方法

一种10kv小型化真空断路器
技术领域
1.本发明涉及断路器设计技术领域，具体涉及一种10kv小型化真空断路器。


背景技术：

2.随着电力用户对供电设备小型化、集成化、安全可靠性要求的不断提高，常用的小型化sf6单元柜或充气柜已很常见。传统的高压真空断路器体积较大，难以实现小型化；而sf6单元柜或充气柜虽然可以做到小型化，但开关设备气密封要求太高，一旦气体泄露会造成环境污染，并且气体分解会产生有害气体，危及人身安全。
3.因此，需要一种既新的小型化的真空断路器结构。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种10kv小型化真空断路器，不仅能够实现结构小型化，而且还能够满足真空断路器状态的直观可视。
5.为实现上述目的，本发明提供一种10kv小型化真空断路器，包括具有绝缘和透明性能的绝缘组件，所述绝缘组件内部具有并排设置的两个腔室，两个腔室分别为左腔室和右腔室，所述左腔室内设置有真空灭弧室，所述右腔室内转动设置有绝缘丝杠，所述绝缘丝杠上滑动设置有相配合的滑动导电筒，所述绝缘丝杠上设置有四个梅花触头，中间两个梅花触头中且位于上方的一个通过静端导电件与所述真空灭弧室的静端相连接，中间两个梅花触头中且位于下方的一个通过出线导电件与所述真空灭弧室的动端导电组件相连接，所述出线导电件的下端伸出所述绝缘组件的底部，所述绝缘丝杠的下端设置有锥齿轮及操作主轴。
6.进一步地，所述动端导电组件的下端连接有触头拉杆，所述触头拉杆的下端设置有传动摆臂，所述传动摆臂上设置有主轴。
7.进一步地，所述左腔室的外侧设置有开关基架，所述开关基架的下部开设有缺口，所述传动摆臂的外端伸出所述缺口。
8.进一步地，位于最上方的梅花触头的外侧设置有母线连接件。
9.进一步地，所述左腔室的底部螺纹连接有第一堵头。
10.进一步地，所述右腔室的顶部和底部分别螺纹连接一个第二堵头。
11.进一步地，所述绝缘组件的中部设置有环形安装台。
12.进一步地，位于最下方的梅花触头上设置有接地联接件。
13.进一步地，还包括用于对所述真空断路器进行手动合闸的手动合闸闭锁机构，所述手动合闸闭锁机构包括呈工字形的手动合闸挡板，所述手动合闸挡板的上部两侧分别与一根第一拉簧的一端连接，所述第一拉簧的另一端固定设置，所述手动合闸挡板的上部中间位置开设有合闸操作孔，所述手动合闸挡板的下部沿竖向开设有与固定设置的导向柱相配合的第一导向槽；当隔离合闸到位或接地开关合闸到位后，手动操作孔能够自由打开以进行手动合闸操作；当隔离/接地不在合闸位置时，手动合闸挡板不能移动以达到手合操作
被禁止。
14.还包括用于对所述真空断路器的电气合闸与隔离/接地开关进行联锁操作的联锁操作机构，所述联锁操作机构包括固定支架、滑动板、联锁丝杠、隔离接地挡板、第一联锁板、第二联锁板、第三联锁板、合闸驱动轴、合闸压板、第二拉簧、接地位锁板组件、隔离位锁板组件、导向件和锥齿轮及操作主轴，联锁丝杠转动设置在固定支架上，滑动板在联锁丝杠的驱动下相对于固定支架水平滑动，接地位锁板组件和隔离位锁板组件的中部沿竖向开设有第二导向槽，固定轴位于第二导向槽内，接地位锁板组件和隔离位锁板组件的上部之间通过第二拉簧相连接，接地位锁板组件和隔离位锁板组件的上部分别铰接一根连接杆，两根连接杆的上端同时铰接在第三联锁板上，第三联锁板滑动插设在固定设置的导向件内，合闸压板固定设置在合闸驱动轴上且位于第三联锁板上的导向件的上部，第一联锁板固定设置爱合闸驱动轴上，隔离接地挡板滑动插设在固定设置的导向件内，隔离接地挡板的上端能够滑动穿过第一联锁板上的滑孔，锥齿轮及操作主轴设置在联锁丝杠的端部。
15.本发明的上述技术方案的有益效果如下：1、本发明采用绝缘和透明性能的绝缘组件，绝缘组件具有高绝缘与机械强度、高耐热、高阻燃及透光性良好的特性；断路器状态的直观可视，不仅仅是其操作机构上的各种分合指示，而且把开关本体上的隔离、接地状态明显可见的显示出来。
16.2、本发明整体结构可采用单相共箱、三相空气绝缘及纵向排列的布置方式；单个极柱采用真空灭弧室与隔离/接地开关并列、隔离/接地开关共用滑动导电筒上下排列；操作机构置于纵列方向的前端，三相独立的集成单元安装于开关基架上，隔离开关与接地开关共用同一个滑动导电筒，通过操作机构上的锥齿轮与操作主轴及绝缘丝杆转动，带动滑动导电筒的上下移动，从而完成隔离开关与接地开关的功能转化。
17.3、本发明中，作为断路器分断的真空灭弧室及与隔离开关、接地开关的集成整体，采用特定配比的聚碳酸脂材料以固封形式将断路器、隔离、接地整体固化成型，开关上部及下部端盖待开关内部各配套件完全装配后再旋转密封固定；既简化了真空断路器的整体支持件，减小了体积，又保证其应有的机械强度和绝缘强度。
18.4、本发明不仅能够实现结构小型化，而且还能够满足真空断路器状态的直观可视。
附图说明
19.图1为本发明一种10kv小型化真空断路器的结构示意图；图2为本发明中手动合闸闭锁机构的结构示意图；图3为本发明中联锁操作机构的结构示意图；附图标记：绝缘组件1；左腔室2；右腔室3；真空灭弧室4；绝缘丝杠5；滑动导电筒6；梅花触头7；静端导电件8；出线导电件9；动端导电组件10；锥齿轮及操作主轴11；触头拉杆12；主轴14；开关基架15；缺口16；母线连接件17；第一堵头18；第二堵头19；环形安装台20；接地联接件21；手动合闸挡板22；第一拉簧23；合闸操作孔能24；导向柱25；第一导向槽26；固定支架27；滑动板28；联锁丝杠29；隔离接地挡板30；第一联锁板31；第二联锁板32；第三联锁板33；合闸驱动轴34；合闸压板35；第二拉簧36；接地位锁板组件37；隔离位锁板组件38；导向件
39；第二导向槽40；固定轴41。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1
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3，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.如图1所示：一种10kv小型化真空断路器，包括具有绝缘和透明性能的绝缘组件，所述绝缘组件内部具有并排设置的两个腔室，两个腔室分别为左腔室和右腔室，所述左腔室内设置有真空灭弧室，所述右腔室内转动设置有绝缘丝杠，所述绝缘丝杠上滑动设置有相配合的滑动导电筒，所述绝缘丝杠上设置有四个梅花触头，中间两个梅花触头中且位于上方的一个通过静端导电件与所述真空灭弧室的静端相连接，中间两个梅花触头中且位于下方的一个通过出线导电件与所述真空灭弧室的动端导电组件相连接，所述出线导电件的下端伸出所述绝缘组件的底部，所述绝缘丝杠的下端设置有锥齿轮及操作主轴。
22.具体而言，如图1所示，一种10kv小型化真空断路器，包括具有绝缘和透明性能的绝缘组件1，所述绝缘组件1内部具有并排设置的两个腔室，两个腔室分别为左腔室2和右腔室3，所述左腔室2内设置有真空灭弧室4，所述右腔室3内转动设置有绝缘丝杠5，所述绝缘丝杠5上滑动设置有相配合的滑动导电筒6，所述绝缘丝杠5上设置有四个梅花触头7，中间两个梅花触头7中且位于上方的一个通过静端导电件8与所述真空灭弧室4的静端相连接，中间两个梅花触头7中且位于下方的一个通过出线导电件9与所述真空灭弧室4的动端导电组件10相连接，所述出线导电件9的下端伸出所述绝缘组件1的底部，所述绝缘丝杠5的下端设置有锥齿轮及操作主轴11。
23.根据本发明的一个实施例，如图1所示，所述动端导电组件10的下端连接有触头拉杆12，所述触头拉杆12的下端设置有传动摆臂3，所述传动摆臂3上设置有主轴14。
24.根据本发明的一个实施例，如图1所示，所述左腔室2的外侧设置有开关基架15，所述开关基架15的下部开设有缺口16，所述传动摆臂3的外端伸出所述缺口16。
25.根据本发明的一个实施例，如图1所示，位于最上方的梅花触头7的外侧设置有母线连接件17。
26.根据本发明的一个实施例，如图1所示，为了实现绝缘组件的密封以及便于检修，在所述左腔室2的底部螺纹连接有第一堵头18。
27.根据本发明的一个实施例，如图1所示，为了实现绝缘组件的密封以及便于检修，在所述右腔室3的顶部和底部分别螺纹连接一个第二堵头19。
28.根据本发明的一个实施例，如图1所示，为了便于将本发明安装在电力柜内，在所述绝缘组件1的中部设置有环形安装台20。
29.根据本发明的一个实施例，如图1所示，位于最下方的梅花触头7上设置有接地联接件21。
30.根据本发明的一个实施例，如图2所示，还包括用于对所述真空断路器进行手动合闸的手动合闸闭锁机构，所述手动合闸闭锁机构包括呈工字形的手动合闸挡板22，所述手动合闸挡板22的上部两侧分别与一根第一拉簧23的一端连接，所述第一拉簧23的另一端固
定设置，所述手动合闸挡板22的上部中间位置开设有合闸操作孔24，所述手动合闸挡板22的下部沿竖向开设有与固定设置的导向柱25相配合的第一导向槽26；当隔离合闸到位或接地开关合闸到位后，合闸操作孔能24够自由打开以进行手动合闸操作；当隔离/接地不在合闸位置时，手动合闸挡板22不能移动以达到手合操作被禁止。开关的操作过程可分为真空断路器的分合与隔离/接地开关的分合。断路器合闸后，隔离/接地开关不能操作；而隔离/接地开关正在操作时，断路器不能合闸，从而保证隔离开关不能带负荷分合，接地开关不能带电合闸。
31.根据本发明的一个实施例，如图3所示，还包括用于对所述真空断路器的电气合闸与隔离/接地开关进行联锁操作的联锁操作机构，所述联锁操作机构包括固定支架27、滑动板28、联锁丝杠29、隔离接地挡板30、第一联锁板31、第二联锁板32、第三联锁板33、合闸驱动轴34、合闸压板35、第二拉簧36、接地位锁板组件37、隔离位锁板组件38、导向件39和锥齿轮及操作主轴，联锁丝杠29转动设置在固定支架27上，滑动板28在联锁丝杠29的驱动下相对于固定支架27水平滑动，接地位锁板组件37和隔离位锁板组件38的中部沿竖向开设有第二导向槽40，固定轴41位于第二导向槽40内，接地位锁板组件37和隔离位锁板组件38的上部之间通过第二拉簧36相连接，接地位锁板组件37和隔离位锁板组件38的上部分别铰接一根连接杆，两根连接杆的上端同时铰接在第三联锁板33上，第三联锁板33滑动插设在固定设置的导向件39内，合闸压板35固定设置在合闸驱动轴34上且位于第三联锁板33上的导向件39的上部，第一联锁板31固定设置爱合闸驱动轴34上，隔离接地挡板30滑动插设在固定设置的导向件39内，隔离接地挡板30的上端能够滑动穿过第一联锁板31上的滑孔，锥齿轮及操作主轴设置在联锁丝杠29的端部。
32.该实施例中，当进行隔离/接地开关操作时，断路器分合闸联动的第二联锁板处于分闸位置，隔离接地挡板可向上自由打开，插入操作手柄后可进行隔离/接地开关的分合，滑动板与隔离接地开关的分合同步移动，只有当其完全到位后，隔离位联锁组件或接地位联锁组件带动第三联锁板向下移动，解除合闸压板闭锁，使其可通过合闸线圈的驱动，自由合闸。一旦隔离/接地开关离开合闸位置，隔离位联锁组件或接地位联锁组件在第二接簧作用下闭锁合闸压板，电气合闸将被闭锁；当隔离/接地开关操作完毕而操作手柄没有及时退出时，隔离接地挡板会向上移动而闭锁第一联锁板，电气合闸仍不会允许，也只手柄退出挡板复位后，第一联锁板闭锁解除后才能合闸。断路器一旦合闸，第二联锁板通过断路器的合闸联锁到合闸位置，闭锁隔离接地挡板打开，从而闭锁隔离/接地开关的分合，实现防误联锁。
33.本发明将真空开关、隔离开关与接地开关进行有机融化，既确保小型化，又能实现断路器、隔离开关与接地开关间的完全防误闭锁，并且采用特殊的透明树脂绝缘材料，使开关状态完全可视。另外，本发明通过断路器、隔离开关及接地开关的一体化防误设计，实现隔离与接地开关的无交叉闭锁转换，不论从结构设计上还是从电气控制上都是可以实现的。若能对此进行开发投入，在试制过程中对其整体结构及关键零部件加以优化设计、验证，相信会有一个全新的高性价比的断路器的出现，并且也会有一个好的市场前景。
34.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。