负荷开关的制作方法

1.本实用新型涉及负荷开关技术领域，具体而言，涉及一种负荷开关。


背景技术：

2.目前，负荷开关是一种介于隔离开关与断路器的开关电器，其包含具有一定灭弧作用的装置，能够实现额定电流及过载电流的开断。气吹式灭弧负荷开关在开断时如果存在灭弧缺陷将出现电弧未熄灭的现象，此现象不但未实现电路的切断，且由于电弧的高温特性导致负荷开关的触头表面融化烧毁。针对此现象，现有技术方案中大多采用了增加绝缘柜内的气体浓度进行有效灭弧。
3.然而，由于负荷开关本身的机械性能，增加绝缘柜内的气体浓度会导致柜内气压增加，而气压的持续增加会导致气体绝缘柜柜体的变形，不利于保证绝缘柜的稳定性，也不利于对绝缘柜内其他结构的稳定性。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种负荷开关，以解决现有技术中为了对负荷开关进行有效灭弧导致绝缘柜内气压较大的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种负荷开关，包括：外壳，外壳具有容纳腔以及用于与容纳腔连通的进气口；动触头和静触头，均设置在容纳腔内，动触头与静触头相对设置；活塞，可移动地设置在容纳腔内并将容纳腔分隔为相互独立的第一气室和第二气室，活塞与动触头连接，进气口与第一气室连通，动触头和静触头均位于第二气室内；其中，外壳上还设置有灭弧通道，灭弧通道的两个连通端分别用于与第一气室和第二气室连通，活塞具有合闸状态和分闸状态；当活塞处于合闸状态时，进气口通入高压气体，灭弧通道与容纳腔隔断，以使活塞带动动触头向靠近静触头的方向运动；当活塞处于分闸状态时，进气口关闭，活塞带动动触头向远离静触头的方向运动，以使第一气室内的绝缘气体通过灭弧通道进入第二气室内。
6.进一步地，灭弧通道位于容纳腔远离进气口的一侧。
7.进一步地，负荷开关还包括：第一连接杆，与活塞连接，第一连接杆位于活塞远离动触头的一端，第一连接杆穿设在外壳上。
8.进一步地，负荷开关还包括：第二连接杆，与活塞连接，第二连接杆位于动触头和活塞之间，活塞通过第二连接杆与动触头连接。
9.进一步地，负荷开关还包括：出气口，设置在外壳上，出气口与进气口间隔设置。
10.进一步地，出气口与第二气室连通。
11.进一步地，负荷开关还包括：稳压气阀，设置在出气口处。
12.进一步地，负荷开关还包括：进气单向阀，设置在进气口处；和/或，吹弧单向阀，设置在灭弧通道与第二气室连接的连通端处；和/或，出气单向阀，设置在灭弧通道与第一气室连接的连通端处。
13.进一步地，负荷开关还包括：绝缘柜，绝缘柜具有绝缘气室，外壳设置在绝缘气室内，绝缘气室内的绝缘气体通过进气口进入第一气室内。
14.进一步地，进气口处设置有第一密封件；和/或，出气单向阀，设置在灭弧通道与第一气室连接的连通端处；和/或，吹弧单向阀，设置在灭弧通道与第二气室连接的连通端处。
15.应用本实用新型的技术方案，通过单独设置外壳围成容纳腔，并将动触头、静触头都置于容纳腔内，只需要单独提高外壳内的局部绝缘气体的气体浓度，就能够有效提高灭弧气体浓度，进而有效保证了灭弧能力。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1示出了根据本实用新型的实施例提供的负荷开关的部分结构示意图；
18.图2示出了根据本实用新型的实施例提供的外壳的结构示意图。
19.其中，上述附图包括以下附图标记：
20.10、外壳；11、进气口；12、第一气室；13、第二气室；14、灭弧通道；15、出气口；20、动触头；30、静触头；41、活塞；42、第一连接杆；43、第二连接杆；50、稳压气阀；60、进气单向阀；70、出气单向阀；80、吹弧单向阀。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
22.如图1和图2所示，本实用新型的实施例提供了一种负荷开关，该负荷开关包括外壳10、动触头20、静触头30和活塞41。外壳10具有容纳腔以及用于与容纳腔连通的进气口11，动触头20和静触头30均设置在容纳腔内，动触头20与静触头30相对设置。活塞41可移动地设置在容纳腔内并将容纳腔分隔为相互独立的第一气室12和第二气室13，活塞41与动触头20连接，进气口11与第一气室12连通，动触头20和静触头30均位于第二气室13内。其中，外壳10上还设置有灭弧通道14，灭弧通道14的两个连通端分别用于与第一气室12和第二气室13连通，活塞41具有合闸状态和分闸状态。当活塞41处于合闸状态时，进气口11通入高压气体，灭弧通道14与容纳腔隔断，以使活塞41带动动触头20向靠近静触头30的方向运动；当活塞41处于分闸状态时，进气口11关闭，活塞41带动动触头20向远离静触头30的方向运动，以使第一气室12内的绝缘气体通过灭弧通道14进入第二气室13内。需要说明的是，活塞41处于合闸状态时，对应活塞41带动动触头20向靠近静触头30的方向移动；活塞41处于分闸状体时，对应活塞41带动动触头20向远离静触头30的方向移动。
23.采用这样的结构设置，当活塞41处于合闸状态时，活塞41带动动触头20向靠近静触头30的方向移动，进气口11进气，以使绝缘气体经进气口11进入第一气室12，灭弧通道14与容纳腔隔断，以保证第一气室12内的压力增加，从而保证活塞41能够顺利带动动触头20进行合闸操作。当活塞41处于分闸状态时，活塞41带动动触头20向远离静触头30的方向移动，进气口11关闭，灭弧通道14与连通连通，以使第一气室12内的高压绝缘气体经灭弧通道
14吹入至第二气室13内，以在动触头20和静触头30分闸时进行灭弧。本实施例中的结构，通过单独设置外壳10围成容纳腔，并将动触头20、静触头30都置于容纳腔内，只需要单独提高外壳10内的局部绝缘气体的气体浓度，就能够有效提高灭弧气体浓度，进而有效保证了灭弧能力。
24.在本实施例中，灭弧通道14位于容纳腔远离进气口11的一侧。采用这样的结构布局，布局合理，灭弧通道14的连通在分闸操作时进行，进气口11的连通在合闸操作时进行，通过这样分开的结构布局，也能够边二者的相互干扰，以便于更好地保证合闸和分闸的顺利进行。
25.具体地，本实施例中的负荷开关还包括第一连接杆42，第一连接杆42与活塞41连接，第一连接杆42位于活塞41远离动触头20的一端，第一连接杆42穿设在外壳10上。采用这样的结构设置，能够便于对第一连接杆42进行操作，以便于通过对第一连接杆42的运动方向的改变分别实现合闸状态或分闸状态，便于对活塞41进行操作、控制和调节。
26.在本实施例中，负荷开关还包括第二连接杆43，第二连接杆43与活塞41连接，第二连接杆43位于动触头20和活塞41之间，活塞41通过第二连接杆43与动触头20连接。采用这样的结构设置，能够便于动触头20与活塞41进行连接，也避免了将活塞41尺寸设置过大导致容纳腔内的气室面积减小较多的情况，有效保证了第二气室13内具有足够的气体容纳空间，以保证具有较为充足的绝缘气体。
27.具体地，本实施例中的负荷开关还包括出气口15，出气口15设置在外壳10上，出气口15与进气口11间隔设置。采用这样的结构设置，当进气口11进入的气体过高，甚至高过外壳10的结构承受能力时，通过出气口15进行排气操作，能够便于有效减小外壳10内的压力，有利于保证外壳10的结构强度以及负荷开关的运行稳定性。
28.在本实施例中，出气口15与第二气室13连通。采用这样的结构设置，在进行分闸操作时，活塞41处于分闸状态，第一气室12内的高压绝缘气体进入第二气室13内，为了避免第二气室13受到的压力过大的情况，进而避免第二气室13因受到压力过大导致对外壳10造成损害的情况，以便于有效保证分闸的顺利进行。
29.具体地，本实施例中的负荷开关还包括稳压气阀50，稳压气阀50设置在出气口15处。采用这样的结构设置，通过稳压气阀50能够便于有效保证第二气室13内的压力的稳定性，当第二气室13内的压力超过稳压气阀50的预设压力值时，稳压气阀50将打开释放部分绝缘气体，以便于有效保证第二气室13内的压力能够顺利外壳10能够承受的范围内。
30.具体地，负荷开关还包括进气单向阀60，进气单向阀60设置在进气口11处；和/或，负荷开关还包括吹弧单向阀80，吹弧单向阀80设置在灭弧通道14与第二气室13连接的连通端处；和/或，负荷开关还包括出气单向阀70，出气单向阀70设置在灭弧通道14与第一气室12连接的连通端处。
31.优选地，本实施例中的负荷开关还包括进气单向阀60、吹弧单向阀80和出气单向阀70，进气单向阀60设置在进气口11处，吹弧单向阀80设置在灭弧通道14与第二气室13连接的连通端处，出气单向阀70设置在灭弧通道14与第一气室12连接的连通端处。采用这样的结构设置，通过进气单向阀60仅能够控制通过进气口11单向进行进气操作，通过吹弧单向阀80仅能够控制通过灭弧通道14与第二气室13连接的连通端处进行单向吹气操作，通过出气单向阀70仅能够控制通过灭弧通道14与第一气室12的连通端进行单向出气操作。这
样，能够保证进气口11、灭弧通道14与第一气室12的连通端和灭弧通道14与第二气室13的连通端的单向连通操作，便于合闸和分闸的顺利进行。
32.在本实施例中，负荷开关还包括绝缘柜，绝缘柜具有绝缘气室，外壳10设置在绝缘气室内，绝缘气室内的绝缘气体通过进气口11进入第一气室12内。采用这样的结构设置，能够便于在合闸操作时顺利将绝缘柜内的绝缘气体顺利引入至第一气室12内，从而便于保证分闸时具有高压的绝缘气体进行灭弧，不需要增加绝缘柜内的绝缘气体的量和压力，避免了对绝缘轨因受到较大压力而发生变形的情况。
33.具体地，进气口11处设置有第一密封件；和/或，灭弧通道14与第一气室12连接的连通端处设置有第二密封件；和/或，灭弧通道14与第二气室13的连通端处设置有第三密封件。
34.优选地，本实施例中在进气口11处设置有第一密封件，灭弧通道14与第一气室12连接的连通端处设置有第二密封件，灭弧通道14与第二气室13的连通端处设置有第三密封件。采用这样的结构设置，通过第一密封件能够便于保证进气口11的密封性，通过第二密封件能够便于保证灭弧通道14与第一气室12连接的连通端的密封性，通过第三密封件能够便于保证灭弧通道14与第二气室13的连通端的密封性。本实施例中的第一密封件、第二密封件和第三密封件均可以为密封圈结构，将密封圈分别设置在与第一密封件、第二密封件和第三密封件对应的连接口处即可。
35.在本实施例中，负荷开关还包括第四密封件，第四密封件设置在出气口15处，以便于保证出气口15处的密封性能。优选地，第四密封件液位密封圈结构，密封圈设置在出气口15处即可。
36.在本实施中，外壳10为容纳腔与气体绝缘柜的气室的分隔装置，该外壳10为密封结构，此种结构能够在无需提高气体绝缘柜柜内气体浓度的情况下，直接提高负荷开关内部气压的方式提高灭弧气体浓度，从而提高灭弧能力。
37.在负荷开关的运行过程中，负荷开关的外壳10内部气室(内部气室即为容纳腔)气压永远大于气体绝缘柜气室气压，即两气室存在气压差，但此气压差所形成的气压力不会破坏负荷开容纳腔内的各部分的结构。
38.在本实施中，稳压气阀50安装于外壳10的上部，稳压气阀50与密封外壳10连接部分设有密封圈安装槽，通过o型密封圈实现与密封外壳10的密封连接。稳压气阀50通常处于常闭状态，密封外壳10内部温度上升或进行合闸操作致使在密封外壳10内部气压上升到设定数值时，稳压气阀50自动打开，实现密封保压式负荷开关自动泄压。
39.具体地，本实施中的进气单向阀60安装于外壳10的下部，进气单向阀60与密封外壳10连接部分设有密封安装槽，通过o型密封圈实现与密封外壳10的密封连接。合闸过程中，活塞41向上运动，致使密封外壳10下部气压减小，上部气压增加，进气单向阀60打开，通过其气阀的单向性向气体绝缘柜气室吸取灭弧气体，从而增加密封外壳10内部气体浓度，实现密封保压式负荷开关自动升压，提高灭弧能力。
40.具体地，本实施例中的出气单向阀70安装于外壳10的下部，位于进气单向阀60轴对侧，气流通道内部。出气单向阀70与气流通道连接部分设有密封安装槽，通过o型密封圈实现与气流通道的密封连接。
41.在本实施例中，吹弧单向阀80安装于外壳10的上部，与进气单向阀60位于同侧，位
于气流通道内部，吹弧单向阀80与气流通道连接部分设有密封安装槽，通过o型密封圈实现与气流通道的密封连接。
42.在本实施例中，外壳10为一体成型结构，吹弧单向阀80与出气单向阀70通过灭弧通道14连接，分闸过程中，活塞41向下运动，致使密封外壳10下部气压增加，上部气压减小，进气单向阀60处于闭合状态，出气单向阀70与吹弧单向阀80打开，通过气压差实现吹弧单向阀80的灭弧。
43.具体，第一连接杆42、活塞41和第二连接杆43为一体式结构，整体安装于外壳10内部，并将外壳10内部分隔成两个气室，实现分合闸过程中的气压差。
44.通过增加气体浓度实现提高负荷开关灭弧能力的传统方案中普遍采用增加气体绝缘柜柜内气压从而增加灭弧气体浓度来实现。其采用增加气体绝缘柜柜内气压的方式对于柜体的强度要求很高，一般需要另外在气体绝缘柜气室内设计加强筋等来提高柜体的整体强度，达到气体绝缘柜气室能够承受更高浓度灭弧气体的目的，但由于加强筋的增加，考虑到气体绝缘柜的设计理念、结构布置等，有时会使得气体绝缘柜气室内发生整体结构的改变。
45.本实施中的负荷开关利用气压力的相互作用，当气体绝缘柜气室内与外壳10内气压相同时，由于气压力的相互抵消，密封外壳10不会受力。本实施中的负荷开关采用密封保压式远离，在保证负荷开关结构强度允许的基础上，能够进一步提高密封外壳10内部灭弧气体浓度，而不会改变气体绝缘柜柜内气压。负荷开关顶部安装稳压气阀50，可进行外壳10内气压的调节，合闸时，进气单向阀60打开，向柜内吸取绝缘气体，从而增加外壳10内部气压，实现更有效灭弧。若外壳10内部气压过大，其稳压气阀50自动开启，卸除外壳10内部多余气压以保证外壳10的结构稳定。
46.在本实施中，通过对直动式负荷开关进行密封，添加单向气阀、稳压气阀50的方式，达到在不改变气体绝缘柜柜内气压的条件下，增大气吹式负荷开关灭弧气体浓度的目的。通过对负荷开关的外壳10设计、单向气阀的安装位置和调压气阀的安装位置等，能够顺利提高灭弧能力而不需增加绝缘柜内的绝缘气体。
47.具体地，本实施例中的负荷开关能够实现绝缘气体保压、泄压，并具有效灭弧的能力。利用气压力的相互作用，当气体绝缘柜气室内与密封保压式负荷开关密封外壳10内气压相同时，由于气压力的相互抵消，密封外壳10不会受力。在保证密封保压式负荷开关结构强度允许的基础上，能够进一步提高外壳10内部灭弧气体浓度，而不会改变气体绝缘柜柜内气压。
48.其中，外壳10对气体绝缘柜气室与负荷开关气室进行了分隔，利用两气室压力差，实现无需提高气体绝缘柜柜内气压，直接增加密封保压式负荷开关气室气压，从而提高负荷开关气室内绝缘气体浓度，提高灭弧能力。
49.具体地，稳压气阀50能够对负荷开关内密封气室进行泄压，当密封保压式负荷开关内因分合闸或温升等因素气压升高到稳压气阀50设定数值时，稳压气阀50自动开启，完成负荷开关气室泄压动作，泄压完成后，稳压气阀50自动关闭。此稳压气阀50能够自动维持负荷开关气室气压在负荷开关结构强度允许的范围内。
50.具体地，进气单向阀60能够在负荷开关进行合闸运动时自动开启，向气体绝缘柜气室吸取绝缘气体，提高负荷开关气室灭弧气体浓度。合闸完成时，此进气单向阀60自动关
闭。
51.具体地，出气单向阀70与吹弧单向阀80阀向相同，且通过气流通道连接，当负荷开关分闸时，出气单向阀70与吹弧单向阀80开启，实现吹弧单向阀80灭弧，分闸动作完成时，出气单向阀70与吹弧单向阀80自动关闭。
52.从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：无需提高气体绝缘柜柜内气体浓度的情况下，直接提高负荷开关内部气压的方式提高灭弧气体浓度，从而提高灭弧能力。
53.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
54.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
55.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
56.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
57.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
58.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。