一种户外真空断路器的制作方法

1.本发明涉及一种户外真空断路器，属于高压真空断路器结构设计领域。


背景技术：

2.户外真空断路器在输配电线路中占有重要的地位，其通常包括断路器和隔离开关两大部分，断路器的核心为真空灭弧室，真空灭弧室内具有控制电路通断的静触头和动触头，断路器(实质为真空灭弧室)分合闸由断路器操作机构控制；隔离开关的作用在于能够建立可靠的绝缘间隙，将线路用一个明显的断开点隔开，以保证操作人员和设备的安全，隔离开关分合闸由隔离操作机构控制。户外真空断路器处于合闸状态时为断路器(即真空灭弧室)和隔离开关均处于合闸的状态，真空断路器处于分闸状态时为断路器和隔离开关均处于分闸的状态，在真空断路器正常工作过程中(即真空断路器处于合闸状态)，当需要切断电源时，必须先切断断路器后切断隔离开关，而在接通电源时，则必须先接通隔离开关后接通断路器，如果按照错误的顺序操作将会给电力系统造成严重损失和破坏。


技术实现要素：

3.对此，本发明旨在提供一种结构设计合理的户外真空断路器，通过在断路器操作机构与隔离操作机构之间设置第一联锁机构和第二联锁机构实现联动互锁，在真空断路器分合闸操作时只能按照设定顺序操作，从而能有效避免误操作状况发生。
4.实现本发明目的的技术方案是：
5.一种户外真空断路器，包括机构箱和装于所述机构箱上部的固封极柱，所述固封极柱上设有进线端和出线端，所述固封极柱内装有真空灭弧室和隔离开关，所述机构箱内装有用于控制所述隔离开关分合闸的隔离操作机构和用于控制所述真空灭弧室分合闸的断路器操作机构；所述隔离操作机构与所述断路器操作机构通过第一联锁机构和第二联锁机构联动互锁，该真空断路器在合闸状态时，所述断路器操作机构通过所述第一联锁机构将所述隔离操作机构锁止，此时所述第二联锁机构在解锁状态，以使所述断路器操作机构处于可操作状态，所述隔离操作机构处于不可操作状态；该真空断路器在分闸状态时，所述隔离操作机构通过所述第二联锁机构将所述断路器操作机构锁止，此时所述第一联锁机构在解锁状态，以使所述隔离操作机构处于可操作状态，所述断路器操作机构处于不可操作状态。
6.上述技术方案中，所述第一联锁机构包括通过传动组件与所述断路器操作机构联动连接的移动锁销和与所述隔离操作机构联动连接的锁止片，所述断路器操作机构动作时通过所述传动组件带动所述移动锁销移动与所述锁止片形成锁定配合或解除锁定配合，并在所述断路器操作机构处于合闸状态时所述移动锁销与所述锁止片锁定配合将所述隔离操作机构锁定在合闸状态。
7.上述技术方案中，所述锁止片上设有适于所述移动锁销插接的锁定孔。
8.上述技术方案中，所述传动组件包括可转动设置于所述机构箱内的联锁轴、分别
固定在所述联锁轴两端的第一联接板和第二联接板、与所述断路器操作机构中驱动主轴连接的驱动轴，所述第一联接板上设有与所述驱动轴配合连接的连接槽，所述第二联接板通过连接轴与所述移动锁销相连，所述断路器操作机构动作时所述驱动主轴动作并通过所述驱动轴与所述连接槽的配合带动所述联锁轴转动，进而通过所述第二联接板带动所述移动锁销移动，所述机构箱内固定有限位安装所述移动锁销的限位架，所述限位架上设有供所述移动锁销穿过的限位穿孔。
9.上述技术方案中，在所述移动锁销上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端连接于所述限位架，另一端连接于所述移动锁销，所述第一弹簧为所述移动锁销提供向远离所述锁止片方向移动的弹力；
10.所述移动锁销上与所述连接轴配合的孔为条形孔，所述条形孔的设置方向为所述移动锁销的轴向，且所述条形孔的长度小于所述移动锁销的移动行程。
11.上述技术方案中，所述第二联锁机构包括可移动设置在所述机构箱内的滑移板、用于对所述滑移板锁定和解锁的锁定组件和为所述滑移板提供弹力的第二弹簧，所述滑移板上具有推动部，所述锁定组件与所述隔离操作机构联动连接，在所述隔离操作机构处于合闸状态时通过所述锁定组件解除对所述滑移板的锁定，所述断路器操作机构合闸时与其联动的联动件对所述推动部产生推力使所述滑移板克服所述第二弹簧弹力发生位移。
12.上述技术方案中，所述锁定组件包括设置在所述隔离操作机构中驱动拐臂上的驱动斜面、在所述断路器操作机构与所述隔离操作机构之间可移动的锁止杆、为所述锁止杆提供向所述隔离操作机构方向移动趋势的第三弹簧，所述锁止杆靠近所述滑移板的一端设有外径增大的限位端头，在所述第三弹簧的弹力作用下所述锁止杆靠近所述驱动斜面的一端抵接于所述驱动斜面上，所述滑移板上具有沿其可移动方向设置的条形滑孔，在所述条形滑孔一端连通设置有适于与所述限位端头配合的定位孔，所述限位端头与所述定位孔配合时对所述滑移板进行锁定，所述限位端头与所述定位孔分离时对所述滑移板解锁。
13.上述技术方案中，所述滑移板上设有沿其可移动方向设置的导向滑孔，所述定位螺栓穿过所述导向滑孔与所述断路器操作机构上的固定座配合连接。
14.上述技术方案中，所述隔离开关设于所述固封极柱上的竖向腔室内，其包括上下间隔固定的上导电座和下导电座，以及可上下移动并与所述下导电座始终保持连接的导电触臂，所述上导电座和所述下导电座中的一个与所述进线端连接，另一个通过导电板与所述真空灭弧室的静端电连接，所述真空灭弧室的动端与所述出线端电连接，并且所述真空灭弧室的动端和所述导电触臂下端分别通过绝缘拉杆连接所述断路器操作机构和所述隔离操作机构；所述固封极柱内在所述上导电座和所述下导电座之间固定有绝缘胶套，所述绝缘胶套的外周与所述竖向腔室的内壁紧密相连，所述绝缘胶套中心设有供所述导电触臂穿过的穿孔，所述绝缘胶套上端在所述穿孔处一体成型有若干沿周向分布的扇形遮片，常态下所述的若干个扇形遮片拼合封闭所述穿孔，所述导电触臂移动至最低位置时其上端低于所述扇形遮片。
15.上述技术方案中，所述固封极柱的底端与所述机构箱之间压紧设置有橡皮垫，所述橡皮垫具有伸入所述竖向腔室内的环形褶皱部，所述环形褶皱部的内沿与所述绝缘拉杆紧密连接。
16.上述技术方案中，所述固封极柱的出线端设有导电杆；
17.所述固封极柱外部可拆卸安装互感器组件，所述互感器组件包括设有套孔的浇注壳体、固定于所述套孔内的屏蔽套管、以及设于所述浇注壳体内的电流互感器和电压传感器，所述互感器组件通过所述屏蔽套管紧配套接于所述导电杆上并通过限位部件限定，所述电流互感器环绕所述屏蔽套管，所述电流互感器的输出导线与所述电压传感器的输出导线由所述浇注壳体伸出并引入所述机构箱内与控制器电连接，所述电压传感器的输入导线电连接所述导电杆。
18.上述技术方案中，所述浇注壳体的底部出线口处固定有空心结构的连接管，所述连接管底端与所述机构箱相连，所述输出导线由所述浇注壳体伸出并经由所述连接管引入所述机构箱内。
19.上述技术方案中，所述连接管为l形，其底端设有限位挡台和螺接部，所述机构箱侧壁上设有安装孔，所述螺接部由所述安装孔伸入所述机构箱内与锁紧螺母配合连接，所述限位挡台与所述机构箱外壁之间压紧有密封圈。
20.本发明具有积极的效果：本发明的户外真空断路器结构经过优化设计，通过在隔离操作机构与断路器操作机构之间设置第一联锁机构和第二联锁机构从而实现两操作机构之间的联动互锁，在操作过程中，该真空断路器在合闸状态时，隔离操作机构处于锁定不可操作状态，而断路器操作机构处于解锁可操作状态，控制该真空断路器分闸时只能先通过操作断路器操作机构控制断路器(真空灭弧室)分闸，断路器操作机构在分闸过程中通过第一联锁机构对隔离操作机构进行解锁，而后操作隔离操作机构控制隔离开关分闸；该真空断路器在分闸状态时，隔离操作机构处于解锁可操作状态，而断路器操作机构处于锁定不可操作状态，此时在进行真空断路器合闸操作时，只能先操作隔离操作机构使隔离开关先合闸，隔离操作机构在合闸过程中通过第二联锁机构解除对断路器操作机构的锁定，然后方可操作断路器操作机构控制断路器合闸，如此即可按照设定的正确顺序进行操作，避免误操作状况发生，进一步保护电力系统，提高安全使用性能。
附图说明
21.图1为本发明中的户外真空断路器的结构示意图；
22.图2为图1所示的户外真空断路器去掉机构箱后的一种结构示意图；
23.图3为图2中a处的局部放大图；
24.图4为本发明中的第一联锁机构的结构示意图；
25.图5为为从另一角度观察图2所示户外真空断路器时的结构示意图；
26.图6为图5中b处的局部放大图；
27.图7为本发明中的第二联锁机构的结构示意图；
28.图8为本发明中的户外真空断路器的一种剖视图；
29.图9为图8中c处的局部放大图。
30.图中所示附图标记为：1、机构箱；11、隔离操作机构；111、驱动拐臂；112、驱动斜面；12、断路器操作机构；121、驱动主轴；122、固定座；131、联锁轴；132、第一联接板；133、第二联接板；134、驱动轴；135、连接轴；136、连接槽；14、移动锁销；141、条形孔；15、锁止片；151、锁定孔；16、第一弹簧；17、第二联锁机构；171、滑移板；172、推动部；173、条形滑孔；174、定位孔；175、导向滑孔；176、第二弹簧；177、锁止杆；178、第三弹簧；179、限位端头；18、
限位架；181、限位穿孔；2、固封极柱；21、进线端；211、导电杆；22、出线端；23、真空灭弧室；24、隔离开关；241、上导电座；242、下导电座；243、导电触臂；244、导电板；245、绝缘拉杆；246、绝缘胶套；247、扇形遮片；3、橡皮垫；31、褶皱部；4、互感器组件；41、浇注壳体；42、屏蔽套管；43、电压传感器；431、输入导线；44、连接管；441、限位挡台；442、螺接部；443、锁紧螺母；444、密封圈；45、零序电流互感器；46、相保护电流互感器。
具体实施方式
31.下面结合说明书附图对本发明中户外真空断路器的具体结构做以说明：
32.一种户外真空断路器，如图1至图7所示，包括机构箱1和装于所述机构箱1上部的固封极柱2，所述固封极柱2上设有进线端21和出线端22，所述固封极柱2内装有真空灭弧室23和隔离开关24，所述机构箱1内装有用于控制所述隔离开关24分合闸的隔离操作机构11和用于控制所述真空灭弧室23分合闸的断路器操作机构12；所述隔离操作机构11与所述断路器操作机构12通过第一联锁机构10和第二联锁机构17联动互锁，该真空断路器在合闸状态时，所述断路器操作机构12通过所述第一联锁机构10将所述隔离操作机构11锁止，此时所述第二联锁机构17在解锁状态，以使所述断路器操作机构12处于可操作状态，所述隔离操作机构11处于不可操作状态；该真空断路器在分闸状态时，所述隔离操作机构11通过所述第二联锁机构17将所述断路器操作机构12锁止，此时所述第一联锁机构10在解锁状态，以使所述隔离操作机构11处于可操作状态，所述断路器操作机构12处于不可操作状态；本实施例的方案通过第一联锁机构10和第二联锁机构17设置，从而实现隔离操作机构11与断路器操作机构12之间的联动互锁，在操作过程中，该真空断路器在合闸状态时，隔离操作机构11处于锁定不可操作状态，而断路器操作机构12处于解锁可操作状态，控制该真空断路器分闸时只能先通过操作断路器操作机构12控制断路器(真空灭弧室)分闸，断路器操作机构12在分闸过程中通过第一联锁机构10对隔离操作机构11解锁，而后操作隔离操作机构11控制隔离开关24分闸；该真空断路器在分闸状态时，隔离操作机构11处于解锁可操作状态，而断路器操作机构12处于锁定不可操作状态，此时在进行真空断路器合闸操作时，只能先操作隔离操作机构11使隔离开关24先合闸，隔离操作机构11在合闸过程中通过第二联锁机构解除对断路器操作机构12的锁定，然后方可操作断路器操作机构12控制断路器合闸，如此即可按照设定的正确顺序进行操作，避免误操作状况发生，进一步保护电力系统，提高安全使用性能。
33.本实施例中进一步的实施方案，如图2至图4所示，所述第一联锁机构10包括通过传动组件与所述断路器操作机构12联动连接的移动锁销14和与所述隔离操作机构11联动连接的锁止片15，所述断路器操作机构12动作时通过所述传动组件带动所述移动锁销14移动与所述锁止片15形成锁定配合或解除锁定配合，并在所述断路器操作机构12处于合闸状态时所述移动锁销14与所述锁止片15锁定配合将所述隔离操作机构11锁定在合闸状态，在此状态下则无法直接操作所述隔离操作机构11进行分闸；进一步的，为了增强锁止片15与移动锁销14锁定配合效果，本实施例中的所述锁止片15上设有适于所述移动锁销14插接的锁定孔151，通过移动锁销14插入锁止片15上的锁定孔151内能够保证锁定的可靠性，并且结构简单可行。
34.本实施例中更进一步的实施方案，所述传动组件包括可转动设置于所述机构箱1
内的联锁轴131、分别固定在所述联锁轴131两端的第一联接板132和第二联接板133、与所述断路器操作机构12中驱动主轴121连接的驱动轴134，所述第一联接板132上设有与所述驱动轴134配合连接的连接槽136，所述第二联接板133通过连接轴135与所述移动锁销14相连，所述断路器操作机构12动作时所述驱动主轴121动作并通过所述驱动轴134与所述连接槽136的配合带动所述联锁轴131转动，进而通过所述第二联接板133带动所述移动锁销14移动，所述机构箱1内固定有限位安装所述移动锁销14的限位架18，所述限位架18上设有供所述移动锁销14穿过的限位穿孔181；采用上述结构，在隔离操作机构11已处于合闸，操作断路器操作机构12合闸的过程中，驱动主轴121动作并通过第一联接板132、联锁轴131、第二联接板133实现动力传递带动所述移动锁销14移动并插入所述锁止片15上的锁定孔151内实现对隔离操作机构11的锁定，在控制该柱上隔离开关分闸时，控制所述断路器操作机构12进行分闸的过程中，再次通过驱动主轴121反向动作并通过第一联接板132、联锁轴131、第二联接板133实现动力传递带动所述移动锁销14反向移动并与所述锁止片15完全脱离，从而解除对隔离操作机构11的锁定。本实施例中所采用的断路器操作机构12可采用现有技术中的弹簧操作机构，也可采用永磁操作机构。
35.作为上述实施例中进一步的改进方案，在所述移动锁销14上套设有第一弹簧16，所述第一弹簧16的一端连接于所述限位架18，另一端连接于所述移动锁销14，所述第一弹簧16为所述移动锁销14提供向远离所述锁止片15方向移动的弹力；所述移动锁销14上与所述连接轴135配合的孔为条形孔141，所述条形孔141的设置方向为所述移动锁销14的轴向，且所述条形孔141的长度小于所述移动锁销14的移动行程；本技术方案中设置条形孔141与连接轴135配合的方式将移动锁销14与所述第二联接板133活动连接，并设置第一弹簧16为移动锁销14提供弹力从而在移动锁销14移动时产生弹性缓冲。
36.本实施例的进一步实施方案，如图5至图7所示，所述第二联锁机构17包括可移动设置在所述机构箱1内的滑移板171、用于对所述滑移板171锁定和解锁的锁定组件和为所述滑移板171提供弹力的第二弹簧176，所述滑移板171上具有推动部172，所述锁定组件与所述隔离操作机构11联动连接，在所述隔离操作机构11处于合闸状态时通过所述锁定组件解除对所述滑移板171的锁定，所述断路器操作机构12合闸时与其联动的联动件对所述推动部172产生推力使所述滑移板171克服所述第二弹簧176弹力发生位移，即所述断路器操作机构12在合闸状态时所述第二弹簧176被压缩，断路器操作机构12在分闸时，所述联动件撤去对推动部172的作用力，所述滑移板171在第二弹簧176的作用下复位；所述联动件与断路器操作机构12联动，断路器操作机构动作时联动件跟随动作，本实施例中联动件在图中未示出。
37.更进一步的，所述锁定组件包括设置在所述隔离操作机构11中驱动拐臂111上的驱动斜面112、在所述断路器操作机构12与所述隔离操作机构11之间可移动的锁止杆177、为所述锁止杆177提供向所述隔离操作机构11方向移动趋势的第三弹簧178，所述锁止杆177靠近所述滑移板171的一端设有外径增大的限位端头179，在所述第三弹簧178的弹力作用下所述锁止杆177靠近所述驱动斜面112的一端抵接于所述驱动斜面112上，所述滑移板171上具有沿其可移动方向设置的条形滑孔173，在所述条形滑孔173一端连通设置有适于与所述限位端头179配合的定位孔174，所述限位端头179与所述定位孔174配合时对所述滑移板171进行锁定，所述限位端头179与所述定位孔174分离时对所述滑移板171解锁；当该
真空断路器处于分闸状态时，所述锁止杆177上的限位端头179卡在所述定位孔174内对滑移板171进行锁定，在此时所述断路器操作机构12操作时联动件抵触于推动部172上而无法进行合闸，因此若要将该真空断路器由分闸切换为合闸时，只能先使隔离操作机构12进行合闸，操作所述隔离操作机构12合闸过程中，所述驱动拐臂111动作并通过所述驱动斜面112推动所述锁止杆177克服所述第三弹簧178的弹力作用沿轴向移动以使所述限位端头179脱离所述定位孔174从而对滑移板171解锁，此时方可操作所述断路器操作机构进行合闸，避免误操作。
38.更进一步的，所述滑移板171上设有沿其可移动方向设置的导向滑孔175，所述定位螺栓穿过所述导向滑孔175与所述断路器操作机构12上的固定座122配合连接，通过导向滑孔175与定位螺栓配合实现对滑移板171在移动方向上的导向限位。
39.作为本实施例的一种可实施方式，如图8所示，所述隔离开关24设于所述固封极柱2上的竖向腔室内，其包括上下间隔固定的上导电座241和下导电座242，以及可上下移动并与所述下导电座242始终保持连接的导电触臂243，所述上导电座241和所述下导电座242中的一个与所述进线端21连接，另一个通过导电板244与所述真空灭弧室23的静端电连接，所述真空灭弧室23的动端与所述出线端22电连接，并且所述真空灭弧室23的动端和所述导电触臂243下端分别通过绝缘拉杆245连接所述断路器操作机构12和所述隔离操作机构11；所述固封极柱2内在所述上导电座241和所述下导电座242之间固定有绝缘胶套246，所述绝缘胶套246的外周与所述竖向腔室的内壁紧密相连，所述绝缘胶套246中心设有供所述导电触臂243穿过的穿孔，所述绝缘胶套246上端在所述穿孔处一体成型有若干沿周向分布的扇形遮片247，常态下所述的若干个扇形遮片247拼合封闭所述穿孔，所述导电触臂243移动至最低位置时其上端低于所述扇形遮片247；本实施例方案中通过在所述上导电座241和所述下导电座242之间设置绝缘胶套246，并在绝缘胶套246上设置扇形遮片247，在所述导电触臂243移动至最低位置时即隔离开关处于分断状态时，扇形遮片247拼合在导电触臂243与上导电座241之间形成隔挡，并通过绝缘胶套246的设置增加了爬电距离，从而有效提高了使用安全性，具有很好的使用效果。本实施例中所述扇形遮片247的数量可以为四个、五个或六个，导电触臂243向上移动穿过所述穿孔时所述扇形遮片247向上弯曲并贴附在所述导电触臂243侧面，当导电触臂243向下移动退出所述穿孔时，所述扇形遮片247向下复位。本实施例中的所述绝缘胶套246采用硅橡胶材质，利用硅橡胶的高弹性、耐热性及绝缘性等综合特点，作为优选的材料。
40.作为进一步改进，所述固封极柱2的底端与所述机构箱1之间压紧设置有橡皮垫3，所述橡皮垫3具有伸入所述竖向腔室内的环形褶皱部31，所述环形褶皱部31的内沿与所述绝缘拉杆245紧密连接，通过橡皮垫3的设置起到隔离作用从而保证竖向腔室的密封性，并通过环形褶皱部31的设置能够避免绝缘拉杆245上下移动过程中过度拉扯橡皮垫3；进一步，为了实现环形褶皱部31与绝缘拉杆245的连接，本实施例中，所述绝缘拉杆245上具有与所述环形褶皱部31内沿紧密套接的环形卡槽，通过环形褶皱部31与环形卡槽的配合实现快速可靠连接。
41.本实施例的进一步实施方案，如图8所示，所述固封极柱2的出线端22设有导电杆211；所述固封极柱2外部可拆卸安装互感器组件4，所述互感器组件4包括设有套孔的浇注壳体41、固定于所述套孔内的屏蔽套管42、以及设于所述浇注壳体41内的电流互感器和电
压传感器43，所述互感器组件4通过所述屏蔽套管42紧配套接于所述导电杆211上并通过限位部件限定，所述电流互感器环绕所述屏蔽套管42，所述电流互感器的输出导线与所述电压传感器43的输出导线由所述浇注壳体41伸出并引入所述机构箱1内与控制器电连接，所述电压传感器43的输入导线431电连接所述导电杆211；通过对互感器组件4进行优化设计，将电流互感器和电压传感器43集成设置在浇注壳体41内，安装时将互感器组件4整体外挂套装于固封极柱2之外并通过限位部件限位安装在导电杆211上保证安装的稳固性，并且结构紧凑合理，在电流互感器和电压传感器43损坏时可更换，拆装方便，具有很好的实用性。
42.更进一步的，参看图8和图9所示，所述浇注壳体41的底部出线口处固定有空心结构的连接管44，所述连接管44底端与所述机构箱1相连，所述输出导线由所述浇注壳体41伸出并经由所述连接管44引入所述机构箱1内；所述连接管44为l形，其底端设有限位挡台441和螺接部442，所述机构箱1侧壁上设有安装孔，所述螺接部442由所述安装孔伸入所述机构箱1内与锁紧螺母443配合连接，所述限位挡台441与所述机构箱1外壁之间压紧有密封圈444；本实施例中通过上述所述空心结构的连接管44能够增强互感器组合6安装的稳固性，并且输出导线由连接管44内布设可避免输出导线外露引发的不利影响，进一步提高了安装的便利性，通过密封圈444的设置起到密封作用，防止灰尘和雨水由安装孔进入机构箱1内。本实施例中，所述电流互感器包括零序电流互感器45和相保护电流互感器46。
43.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。