一种真空旋转三工位开关管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种真空旋转三工位开关管，是中、高压开关中核心开断电路元器件。
【背景技术】
[0002]真空开关管(也叫真空灭弧室)是一种体积小、寿命长、免维护、环保、安全可靠的真空形式的灭弧器件，广泛应用于电力系统中。真空开关管原理为将动、静灭弧触头固定封装在一个气密绝缘外壳内后，通过特殊的排气设备将管内空气抽出，使管内达到一定要求的真空度，并利用真空优良的绝缘性能和耐弧性能使切断电路后迅速熄弧并抑制电流再生，从而形成可靠断口，避免事故及意外发生。
[0003]现有真空开关管内均采用直动式的上、下端动、静触头分布形式，外部采用圆柱筒式气密绝缘外壳包封，并且现有三工位真空开关管是在原有两工位真空管基础上沿长度方向再增长一段作为接地触头连接位置，使得气密绝缘外壳变为更加细长，且进出线母线连接和传动连接也较为复杂，同时此结构只能形成单个隔离断口且无法实现可见。
[0004]在2013年I月16日公开的公开号为102881510A的中国发明，公开了一种三工位真空灭弧室，包括主触头、导电杆、隔离触头、接地触头、波纹管、导向套、磁环和绝缘外壳；主触头、隔离触头和接地触头由上至下安装在绝缘外壳上，磁环密封固定于绝缘外壳下部，波纹管上端焊接在导电杆上，下端焊接在磁环上。该发明采用一个真空灭弧室即可实现原来需要两个灭弧室才能实现的三工位即合闸、隔离和接地三个功能，是一种先进的真空隔离、接地灭弧室，结构简单，成本低廉。本发明的触头内壁设有内插表带触指，其具有接触可靠，通流能力强的特点；在接通工作位置和接地工作位置，不需要额外保持力，简化了隔离接地开关的驱动装置。
[0005]在2011年8月17日公开的公开号为102157297A的中国发明，公开了一种三工位真空开关管，包括真空室、静触头组件、动触头组件和接地触头，接地触头包括接地触头环和与接地触头环电连接的接地端子，动触头通过操作机构带动在静触头和接地触头环间做直线往返运动；当动触头与静触头和接地触头环均处于断开状态时，动触头与静触头间的耐受电场强度大于动触头或静触头与接地触头间的耐受电场强度。本发明在实现接通、隔离及接地三工位功能的同时，不但具有结构紧凑、设计合理、技术先进、符合现行相关标准、电寿命和机械寿命长、应用范围广等优点，而且当真空度一旦降低时，电击穿首先发生在负荷端和接地端间，将漏电流、短路电流流入大地，确保可能误触及负荷端的维护人员安全，安全可靠性高。
[0006]在2012年2月8日公开的公开号为202142468U的中国实用新型，公开了一种三工位真空开关管，包括绝缘外壳、静端导电杆、动端导电杆和接地法兰，静端导电杆同高压进线连接，端部安装有静触头；动端导电杆用于连接电力负载，其位于真空开关管内部的顶部上下两面分别设置动隔离触头及动接地触头；接地法兰中间部位顶部设置有静接地触头，动端导电杆顶部安装有对所述动隔离触头及静触头形成围护的屏蔽罩，用于断口电弧屏蔽并能够跟随动端导电杆运动，能够全程包裹着隔离断口，能起到很好的屏蔽电弧作用且结构简单，减小了产品高度；采用内收式中间端盖固定在接地法兰下部，可使开关框架固定装置嵌入到中间端盖凹陷处，可很好地支撑接地法兰，避免中间端盖与绝缘壳焊缝处受力，改善其结构强度，提高了可靠性和使用寿命。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题，在于提供一种真空旋转三工位开关管，将动、静主触头真空封装于一种“Y”型圆筒状的气密绝缘外壳内，利用真空(真空度为10-4Pa汞柱以下)具有优良的绝缘性能和耐弧性能等特点，采用旋转刀片式的结构形式使动、静触头相对转动一段很小的距离，即可实现合闸、隔离、接地三种工位，且所产生的隔离双断口安全可靠、清晰可见；同时，通过气密绝缘外壳系统中侧盖采用高强度的透明玻璃，可清晰看见动触头旋转刀片所处位置；另外，静触头部分还设计有去游离带电粒子作用的灭弧栅片和保护气密绝缘外壳内壁的耐电弧屏蔽筒，避免造成真空开关管外壳绝缘强度下降造成闪络。
[0008]本发明是这样实现的:
[0009]一种真空旋转三工位开关管，包括一个气密绝缘外壳组件、一个动触刀组件、一个转动主轴组件以及三个静触头；所述动触刀组件、所述转动主轴组件、所述静触头真空封装于所述气密绝缘外壳组件中；所述转动主轴组件设在所述气密绝缘外壳组件的中心轴线上；所述动触刀组件通过所述转动主轴组件能转动地设在所述气密绝缘外壳组件内；所述三个静触头均匀分布在所述气密绝缘外壳组件的外圈内，所述动触刀组件通过所述转动主轴组件旋转带动可实现选择与其中一对静触头同步闭合。
[0010]进一步地，所述动触刀组件包括两动触刀、两个触刀隔套、四组触头叠簧以及两个铆钉，任意一动触刀包括互成120度夹角的两个刀片以及与所述两个刀片焊接的一个触刀转套；所述两动触刀沿轴线两端分别对称装入于所述转动主轴组件中；通过所述触刀隔套使所述两动触刀存在固定间隔保证在转动后能电连接于所述静触头的两侧，再将所述触头叠簧分别设于所述两动触刀的外侧，并通过所述铆钉压缩触头叠簧保证两动触刀与静触头接触时所需的触头压力。
[0011 ] 进一步地，所述转动主轴组件包括一动触头旋转轴以及两个转动密封部分，任意一个转动密封部分包括一个动密封轴套、两个O型金属密封圈以及两个动密封轴承；所述两个转动密封部分对称分布于所述动触头旋转轴的两侧；所述动触头旋转轴通过两个转动密封部分定位在所述气密绝缘外壳组件的中心轴线上；所述动密封轴套内部对称布置两个所述动密封轴承和两个所述O型金属密封圈。
[0012]进一步地，所述气密绝缘外壳组件包括三个与所述静触头的外侧相匹配的静端封盖、一个Y型气密绝缘外壳、两个侧边外壳封盖、两个动端侧盖、两个侧盖封套、三个与所述静触头的顶部相匹配的静触头盖；所述Y型气密绝缘外壳设有一主体腔体，该主体腔体上径向设有三装配孔；所述动触刀组件设在主体腔体内，并用所述侧边外壳封盖与所述动端侧盖密封于主体腔体的轴向两端，且侧边外壳封盖位于所述动端侧盖的外圈；任一所述静触头对应安装在一装配孔内，并用一所述静端封盖和一所述静触头盖密封于装配孔的外端，且所述静端封盖位于所述静触头盖的外圈；且所述动端侧盖还将所述转动主轴组件的外端进行密封。
[0013]进一步地，还包括六个灭弧栅，所述灭弧栅分别设于所述静触头的两侧。
[0014]进一步地，还包括一个耐电弧屏蔽筒，所述耐电弧屏蔽筒贴附在所述Y型气密绝缘外壳的主体腔体的内表面，且所述耐电弧屏蔽筒对应设有三个与所述装配孔相匹配的通孔，通孔的大小恰好供所述静触头穿入所述耐电弧屏蔽筒内，且所述灭弧栅能接触所述通孔的内圈。
[0015]进一步地，所述主体腔体为圆筒状。
[0016]本发明具有如下优点:本发明利用真空优良的绝缘性能，采用旋转触刀片式的结构形式使动、静触头相对转动一段很小的距离，即可实现合闸、隔离、接地三种工位之间顺序切换，所产生的隔离双断口安全可靠，无需复杂的传动结构和联锁来控制，更适用于不同进出线位置的环网供电连接方式，同时也缩小了灭弧室外形高度尺寸，并且能够实现明显可见的分闸隔离位置断口，以及由于使用很少的传动环节，大大减少由传动连接间隙引起的总行程损耗，提高了传动效率。
【附图说明】
[0017]下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0018]图1为本发明的立体内部结构剖视图。
[0019]图2为本发明的平面旋转结构剖视图。
[0020]图3为本发明的Y型气密绝缘外壳的结构示意图。
[0021]图4为本发明实现隔离时的工作位置示意图。
[0022]图5为本发明实现合闸或接地时的工作位置示意图。
[0023]附图标记:
[0024]1-气密绝缘外壳组件；11_静端封盖；12_Υ型气密绝缘外壳；121-主体腔体；122-装配孔；13-侧边外壳封盖；14-动端侧盖；15-侧盖封套；16-静触头盖；2_转动主轴组件；21_动触头旋转轴；22_转动密封部分；221-动密封轴套；222-0型金属密封圈；223-动密封轴承；3_动触刀组件；31_动触刀；311-刀片；312_触刀转套；32_触刀隔套；33-触头叠簧；34_铆钉；4_静触头；5_灭弧栅；6_耐电弧屏蔽筒。
【具体实施方式】
[0025]请参阅图1至图3所示，本发明的一种真空旋转三工位开关管，包括一个由玻璃或陶瓷制成的气密绝缘外壳组件1、一个转动主轴组件2、一个动触刀组件3、三个静触头4、六个灭弧栅5、一个耐电弧屏蔽筒6 ;所述灭弧栅5分别设于所述静触头4的两侧，所述动触刀组件3、所述转动主轴组件2、所述静触头4真空封装于所述气密绝缘外壳组件I中；所述转动主轴组件2设在气密绝缘外壳组件I的中心轴线上；所述动触刀组件3通过所述转动主轴组件2能转动地设在气密绝缘外壳组件I内；所述三个静触头4均匀分布在所述气密绝缘外壳组件I的外圈内，所述动触刀组件3通过转动主轴组件2旋转带动实现选择与其中一对静触头4同步闭合。
[0026]所述转动主轴组件2包括一动触头旋转轴21以及两个转动密封部分22，任意一个转动密封部分22包括一个动密封轴套221、两个O型金属密封圈222以及两个动密封轴承223 ;所述两个转动密封部分22对称分布于所述动触头旋转轴21的两侧；所述动触头旋转轴21通过两个转动密封部分22定位在所述气密绝缘外壳组件I的中心轴线上；所述动密封轴套221内部对称布置两个