断路器极柱结构和极柱安装装置的制造方法
【专利摘要】一种具有双均压环结构的断路器极柱结构，所述断路器极柱结构包括极柱、真空泡、软连接、下出线嵌件、下出线静触头、绝缘拉杆；其中所述真空泡包括下出线端子、瓷套、真空泡下端盖、真空泡动导电杆；所述极柱容纳着所述真空泡；所述下出线静触头设置在所述极柱的外部并且通过所述下出线嵌件、所述软连接与所述下出线端子连接；其特征在于，所述双均压环结构还包括外均压环和内均压环装配体；所述外均压环通过紧固件与所述下出线静触头一起被固定在所述下出线嵌件上；所述内均压环装配体设置在所述极柱中并且容纳着所述下出线端子。一种极柱安装装置，其中该极柱安装装置用于安装具有该双均压环结构的断路器极柱结构。
【专利说明】
断路器极柱结构和极柱安装装置
技术领域
[0001]本公开内容涉及一种具有双均压环结构的断路器极柱结构，其中该双均压环结构特别用于断路器的极柱下出线。本公开内容还涉及一种极柱安装装置，其中该极柱安装装置用于安装具有该双均压环结构的断路器极柱结构。【背景技术】
[0002]断路器的极柱下出线通常与真空泡，软连接，绝缘拉杆连接，其中下出线端子与极柱固定。
[0003]真空泡端盖或动导电杆的导向结构通常有较为锋利的边缘，这容易造成局部高场强分布，从而导致局部放电或绝缘失效的问题。
[0004]软连接为层压铜片或软编织结构，其具有形状不均匀、位置不固定的特点，并且在断路器的分合闸过程中软连接会发生变形或疲劳断裂从而产生毛刺或尖端，这一系列特点都有可能造成电场的局部恶化，从而引发绝缘失效的故障。
[0005]下出线端子与极柱的固定位置很容易形成影响绝缘性能的三相结合点。如果不进行特殊处理或设计的话，该三相结合点很容易引发沿极柱内外表面的沿表面放电现象，并且存在极高的老化风险。
[0006]目前市面上多数断路器的极柱下出线存在电场分布不均匀的问题，有些产品会考虑均匀该处电场分布，通常采用增大下接线端子尺寸，改善端子形状的方式，或者在极柱内嵌桶状均压环的结构。这一方法或结构虽然可以改善下出线端子软连接处的电场分布，但是下出线端子和极柱固定点的三相结合点处的电场却未必能够被有效地屏蔽。另外对于现有极柱存在下出线端电场分布不均匀问题的情况，这一方法或结构需要重新设计极柱，资金投入和开发周期都相对较大。
[0007]另外极柱装配多为人工定位装配，缺乏可靠的工装平台，装配精度不可靠，或存在损坏真空泡的风险。【实用新型内容】
[0008]为了解决现有技术中的上述缺陷，本实用新型的一个方面提供一种具有双均压环结构的断路器极柱结构，所述断路器极柱结构包括极柱、真空泡、软连接、下出线嵌件、下出线静触头、绝缘拉杆;其中所述真空泡包括下出线端子、瓷套、真空泡下端盖、真空泡动导电杆;所述极柱容纳着所述真空泡;所述下出线静触头设置在所述极柱的外部并且通过所述下出线嵌件、所述软连接与所述下出线端子连接;所述双均压环结构还包括外均压环和内均压环装配体;所述外均压环通过紧固件与所述下出线静触头一起被固定在所述下出线嵌件上;所述内均压环装配体设置在所述极柱中并且容纳着所述下出线端子。
[0009]所述内均压环装配体包括装配在一起的内均压环上环、内均压环下环和内均压环安装支架。
[0010]所述内均压环安装支架用于约束所述真空泡动导电杆的旋转;所述内均压环上环容纳着所述真空泡下端盖并且与所述瓷套端部接触，所述内均压环下环容纳着所述绝缘拉杆与所述软连接的连接位置。
[0011]所述外均压环包括外均压环安装基底、沿所述外均压环安装基底的周边设置的外均压环突起以及设置在所述外均压环安装基底上的静触头槽和外均压环安装孔;所述下出线静触头穿过所述静触头槽;所述紧固件穿过所述外均压环安装孔从而将所述外均压环连接到所述下出线嵌件。
[0012]所述内均压环安装支架包括安装支架垫块、安装支架支撑部、真空泡动端孔、安装支架安装孔、安装支架固定孔；
[0013]所述真空泡动端孔设置在所述安装支架支撑部中，在所述真空泡动导电杆与所述真空泡动端孔之间具有间隙，例如在间隙为1mm的情况下，真空泡动导电杆的旋转角度小于4.2。。[〇〇14]所述安装支架安装孔设置在所述安装支架垫块中。
[0015]所述内均压环上环包括能与所述真空泡下端盖的圆周边缘接触的上环均压特征； 上环桶形均压特征;上环真空泡动端孔;设置有所述上环真空泡动端孔的上环安装面;设置在所述上环安装面中的上环固定孔;上环工装槽，所述上环工装槽的一部分设置在所述上环安装面上，所述上环工装槽的另一部分设置在所述上环桶形均压特征上。
[0016]所述内均压环下环包括下环均压特征;下环桶形均压特征;下环绝缘拉杆孔，其设置在所述下环均压特征上；下环安装面，所述下环桶形均压特征连接在所述下环安装面与所述下环均压特征之间；下环固定孔，其设置在所述下环安装面上；下环软连接槽，所述下环软连接槽的一部分设置在所述下环安装面上，所述下环软连接槽的另一部分设置在所述下环桶形均压特征上。
[0017]当所述内均压环上环和所述内均压环下环装配在一起时，所述下环固定孔与所述上环固定孔对齐;所述下环安装面接触所述上环安装面;所述上环工装槽与所述下环软连接槽对齐并且共同形成所述内均压环装配体的出口，其中所述内均压环安装支架能够穿过所述上环工装槽，所述软连接能够穿过所述下环软连接槽，所述上环真空泡动端孔与所述下环绝缘拉杆孔同轴设置。
[0018]断路器极柱下出线的绝缘薄弱点如图9所示，S卩:真空泡下端盖与瓷套封接处(锋利边缘，三相结合点)A_1;真空泡动导电杆导向结构(锋利边缘)A-2;软连接与绝缘拉杆连接处(锋利边缘)A-3;绝缘拉杆安装位置(三相结合点)A_4;软连接与下出线嵌件安装处(锋利边缘，三相结合点，小气隙)A-5;下出线嵌件与极柱固定位置(三相结合点，小气隙)A-6。
[0019]基于本公开的上述断路器极柱结构，外均压环突起起到均匀下出线嵌件和下出线静触头位置处的电场的作用；外均压环安装基底和上环桶形均压特征5-2以及下环桶形均压特征的装配体起到屏蔽下出线嵌件和软连接尖端以及极柱上的三相结合点的作用;上环均压特征起到均匀真空泡下端盖的边缘处的电场的作用;下环绝缘拉杆孔起到均匀绝缘拉杆与软连接安装位置处的电场的作用。
[0020]采用本公开内容设计的双均压环结构，不仅可用于新研发的断路器极柱，也可用于已有断路器极柱的绝缘优化设计。该双均压环结构可有效地屏蔽下接线处的电场不均匀区域和三相结合点。本公开内容所涉及的双均压环结构可以有效提升断路器极柱下出线的绝缘水平和老化性能。该双均压环结构已在Flusarc 40.5kV断路器极柱样机上使用，并且通过绝缘测试验证，其在绝缘水平上有很高的提升。
[0021]本实用新型的另一个方面提供一种极柱安装装置，所述极柱安装装置用于安装如上所述的断路器极柱结构，该极柱安装装置包括支架本体，所述支架本体呈L形，并且具有第一部分和第二部分;形成在所述第一部分和所述第二部分其中之一上的真空泡静导电杆定位特征，其用于定位所述断路器极柱结构的上出线端子;形成在所述第一部分和所述第二部分中的另一个上的内均压环安装支架定位槽以及设置在所述内均压环安装支架定位槽中的内均压环安装支架定位销，其中所述断路器极柱结构的内均压环安装支架的安装支架垫块设置在所述内均压环安装支架定位槽中，所述内均压环安装支架定位销插入设置在所述断路器极柱结构的所述安装支架垫块中的安装支架安装孔中。
[0022]基于本公开的极柱安装装置，通过将所述断路器极柱结构的内均压环安装支架的安装支架垫块设置在所述内均压环安装支架定位槽中并且将所述内均压环安装支架定位销插入设置在所述断路器极柱结构的所述安装支架垫块中的安装支架安装孔中，并且还借助于在所述真空泡动导电杆与所述真空泡动端孔之间设置间隙，例如在间隙为1mm的情况下，真空泡动导电杆的旋转角度小于4.2°，实现了防止真空泡动导电杆旋转过度造成波纹管破裂的风险，进而提供了一个可靠的工装平台，提高了装配精度。
[0023]至此，为了本实用新型在此的详细描述可以得到更好的理解，以及为了本实用新型对现有技术的贡献可以更好地被认识到，本公开已经相当广泛地概述了本实用新型的内容。当然，本实用新型的实施方式将在下面进行描述并且将形成所附权利要求的主题。
[0024]同样地，本领域技术人员将认识到，本公开所基于的构思可以容易地用作设计其它结构、方法和系统的基础，用于实施本实用新型的数个目的。因此，重要的是，所附权利要求应当认为包括这样的等效结构，只要它们没有超出本实用新型的实质和范围。【附图说明】[〇〇25]通过下面的附图本领域技术人员将对本实用新型有更好的理解，并且更能清楚地体现出本实用新型的优点。这里描述的附图仅为了所选实施例的说明目的，而不是全部可能的实施方式并且旨在不限定本实用新型的范围。
[0026]图1示出根据本实用新型的具有双均压环结构的断路器极柱结构的剖面图；
[0027]图2示出根据本实用新型的外均压环的平面图；
[0028]图3示出根据本实用新型的图2中的外均压环的剖面图；
[0029]图4示出根据本实用新型的内均压环装配体的立体图；
[0030]图5示出根据本实用新型的内均压环装配体的另一视角的立体图；
[0031]图6(a)、6(b)示出根据本实用新型的内均压环上环；
[0032]图7(a)、7(b)示出根据本实用新型的内均压环下环；
[0033]图8(a)、8(b)示出根据本实用新型的内均压环安装支架；
[0034]图9示出现有的断路器极柱下出线的绝缘薄弱点；
[0035]图10示出根据本实用新型的极柱安装装置的支架本体；
[0036]图11的示意图示出根据本实用新型的安装在支架本体上的内均压环安装支架以及设置在内均压环安装支架中的真空泡动导电杆；
[0037]图12示出根据本实用新型的安装极柱的示意图；
[0038]图13示出根据本实用新型的在所述真空泡动导电杆与所述真空泡动端孔之间的间隙s。【具体实施方式】[〇〇39]在详细解释本实用新型的至少一个实施例之前，应当理解，本实用新型在它的应用中并不限制到在下面的描述中提出或者在附图中示出的结构的细节和部件的配置。本实用新型能够具有除了描述的那些之外的实施例，并能够以不同方式实施和进行。再者，应当理解，在此采用的措辞和术语以及概要是为了描述的目的，不应认为是限定性的。
[0040]图1示出根据本实用新型的一个实施例的具有双均压环结构的断路器极柱结构的剖面图，所述断路器极柱结构1包括极柱2、真空泡3、软连接4、下出线嵌件6、下出线静触头 7、绝缘拉杆8,其中所述真空泡3包括下出线端子3-1、瓷套3-2、真空泡下端盖3-3、真空泡动导电杆3-4,所述极柱2容纳着所述真空泡3,所述下出线静触头7设置在所述极柱2的外部并且通过所述下出线嵌件6、所述软连接4与所述下出线端子3-1连接，所述双均压环结构还包括外均压环5(见图2和图3)和内均压环装配体(见图4和图5)，所述外均压环5通过紧固件与所述下出线静触头7—起被固定在所述下出线嵌件6上，所述嵌件6嵌入所述极柱2 (见图1)。 [〇〇41]所述内均压环装配体设置在所述极柱2中并且容纳着所述下出线端子3-1。
[0042]如图4和图5所示，所述内均压环装配体包括装配在一起的内均压环上环9、内均压环下环10和内均压环安装支架11。
[0043]所述内均压环安装支架11用于约束所述真空泡动导电杆3-4的旋转，
[0044]还是如图1所示，所述内均压环上环9容纳着所述瓷套3-2并且与所述真空泡下端盖3-3接触，所述内均压环下环10容纳着所述绝缘拉杆8与所述软连接4的连接位置。
[0045]所述真空泡3还包括上出线端子3-5、真空泡上端盖3-6,由所述瓷套3-2、所述真空泡上端盖3-6、所述真空泡下端盖3-3构成的空间容纳着所述上出线端子3-5和所述下出线端子3-1。
[0046]图2示出根据本实用新型的外均压环的平面图；图3示出根据本实用新型的图2中的外均压环的剖面图，其中所述外均压环5包括外均压环安装基底5-2、沿所述外均压环安装基底5-2的周边设置的外均压环突起5-1以及设置在所述外均压环安装基底上的静触头槽5-4和外均压环安装孔5-3,所述下出线静触头7穿过所述静触头槽5-4,一紧固件穿过所述外均压环安装孔5-3从而将所述外均压环5连接到所述下出线嵌件6。
[0047]图8(a)、8(b)示出根据本实用新型的内均压环安装支架11;其中所述内均压环安装支架11包括安装支架垫块11-1、安装支架支撑部11-2、真空泡动端孔11-3、安装支架安装孔11-4、安装支架固定孔11-5,所述真空泡动端孔11-3设置在所述安装支架支撑部11-2中， 在所述真空泡动导电杆3-4与所述真空泡动端孔11-3之间具有间隙s(例如见图13)，例如在间隙s为1mm的情况下，真空泡动导电杆3-4的旋转角度小于4.2°，如此实现了防止真空泡动导电杆旋转过度造成波纹管破裂的风险。
[0048]所述安装支架安装孔11-4设置在所述安装支架垫块11-1中。
[0049]图6(a)、6(b)示出根据本实用新型的内均压环上环9;其中所述内均压环上环9基本上呈圆桶形，其包括能与所述真空泡下端盖的圆周边缘接触的上环均压特征9-1;上环桶形均压特征9-2;上环真空泡动端孔9-3;设置有所述上环真空泡动端孔9-3的上环安装面9-4;设置在所述上环安装面9-4中的上环固定孔9-5;上环工装槽9-6，所述上环工装槽9-6的一部分设置在所述上环安装面9-4上，所述上环工装槽9-6的另一部分设置在所述上环桶形均压特征9-2上。
[0050]图7(a)、7(b)示出根据本实用新型的内均压环下环10;其中所述内均压环下环10 基本上呈圆桶形，其包括下环均压特征10-1;下环桶形均压特征10-2;下环绝缘拉杆孔10-3,其设置在所述下环均压特征10-1上；下环安装面10-4,所述下环桶形均压特征10-2连接在所述下环安装面10-4与所述下环均压特征10-1之间；下环固定孔10-5,其设置在所述下环安装面10-4上；下环软连接槽10-10,所述下环软连接槽10-10的一部分设置在所述下环安装面10-4上，所述下环软连接槽10-10的另一部分设置在所述下环桶形均压特征10-2上。
[0051]所述内均压环上环9与所述内均压环下环10具有基本上相同的外径。
[0052]根据图4、5所示，当所述内均压环上环9和所述内均压环下环10装配在一起时，所述下环固定孔10-5与所述上环固定孔9-5对齐;所述下环安装面10-4接触所述上环安装面 9-4;所述上环工装槽9-6与所述下环软连接槽10-6对齐并且共同形成所述内均压环装配体的出口，其中所述内均压环安装支架11能够穿过所述上环工装槽9-6,所述软连接4能够穿过所述下环软连接槽10-6,所述安装支架垫块11-1设置在所述软连接4与所述下出线嵌件6 之间，所述上环真空泡动端孔9-3与所述下环绝缘拉杆孔10-3同轴设置。[〇〇53]常规的断路器极柱下出线的绝缘薄弱位置如图9所示，S卩:真空泡下端盖与瓷套封接处(锋利边缘，三相结合点)A-1;真空泡动导电杆导向结构(锋利边缘)A-2;软连接与绝缘拉杆连接处(锋利边缘)A-3;绝缘拉杆安装位置(三相结合点)A-4;软连接与下出线嵌件安装处(锋利边缘，三相结合点，小气隙)A-5;下出线嵌件与极柱固定位置(三相结合点，小气隙)A-6。[〇〇54]基于本公开内容的上述断路器极柱结构，外均压环突起5-1起到均匀下出线嵌件和下出线静触头位置处的电场的作用;外均压环安装基底5-2和上环桶形均压特征9-2以及下环桶形均压特征10-2的装配体起到屏蔽下出线嵌件和软连接尖端以及极柱上的三相结合点的作用;上环均压特征9-1起到均匀真空泡下端盖的边缘处的电场的作用;下环绝缘拉杆孔10-3起到均匀绝缘拉杆与软连接安装位置处的电场的作用。
[0055]采用本公开内容设计的双均压环结构，即外均压环、包括装配在一起的内均压环上环9、内均压环下环10和内均压环安装支架11的内均压环装配体，不仅可用于新研发的断路器极柱，也可用于已有断路器极柱的绝缘优化设计。该双均压环结构可有效地屏蔽下接线处的电场不均匀区域和三相结合点。本公开内容所涉及的双均压环结构可以有效提升断路器极柱下出线的绝缘水平和老化性能。该双均压环结构已在Flusarc 40.5kV断路器极柱样机上使用，并且通过绝缘测试验证，其在绝缘水平上有很高的提升。
[0056]如图10-13所示的本实用新型的另一个实施例，提供一种极柱安装装置12,所述极柱安装装置用于安装如上所述的断路器极柱结构1，该极柱安装装置12包括支架本体13,所述支架本体呈L形，并且具有第一部分13-1和第二部分13-2;形成在所述第一部分和所述第二部分其中之一上的真空泡静导电杆定位特征13-3,其用于定位所述断路器极柱结构1的上出线端子;形成在所述第一部分和所述第二部分中的另一个上的内均压环安装支架定位槽13-4以及设置在所述内均压环安装支架定位槽13-4中的内均压环安装支架定位销13-3， 其中所述断路器极柱结构1的内均压环安装支架11的安装支架垫块11-1设置在所述内均压环安装支架定位槽13-4中，所述内均压环安装支架定位销13-3插入设置在所述断路器极柱结构的所述安装支架垫块11-1中的安装支架安装孔11-4中。
[0057]基于本公开的极柱安装装置，通过将所述断路器极柱结构的内均压环安装支架的安装支架垫块11-1设置在所述内均压环安装支架定位槽13-4中并且将所述内均压环安装支架定位销13-3插入设置在所述断路器极柱结构的所述安装支架垫块11-1中的安装支架安装孔11-4中，并且还借助于在所述真空泡动导电杆与所述真空泡动端孔之间设置间隙， 例如在间隙为1mm的情况下，真空泡动导电杆的旋转角度小于4.2°，实现了防止真空泡动导电杆旋转过度造成波纹管破裂的风险，进而提供了一个可靠的工装平台，提高了装配精度。 [〇〇58]参考具体实施例，尽管本实用新型已经在说明书和附图中进行了说明，但应当理解，在不脱离权利要求中所限定的本实用新型范围的情况下，所属技术领域人员可作出多种改变以及多种等同物可替代其中多种元件。而且，本文中具体实施例之间的技术特征、元件和/或功能的组合和搭配是清楚明晰的，因此根据这些所公开的内容，所属技术领域人员能够领会到实施例中的技术特征、元件和/或功能可以视情况被结合到另一个具体实施例中，除非上述内容有另外的描述。此外，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型本质的范围，适应特殊的情形或材料可以作出许多改变。因此，本实用新型并不限于附图所图解的个别的具体实施例，以及说明书中所描述的作为目前为实施本实用新型所设想的最佳实施方式的具体实施例，而本实用新型意旨包括落入上述说明书和所附的权利要求范围内的所有的实施方式。
【主权项】
1.一种具有双均压环结构的断路器极柱结构，所述断路器极柱结构包括极柱、真空泡、 软连接、下出线嵌件、下出线静触头、绝缘拉杆，其中所述真空泡包括下出线端子、瓷套、真空泡下端盖、真空泡动导电杆，所述极柱容纳着所述真空泡，所述下出线静触头设置在所述极柱的外部并且通过所述下出线嵌件、所述软连接与所 述下出线端子连接，其特征在于，所述双均压环结构还包括外均压环和内均压环装配体，所述外均压环通过紧固件与所述下出线静触头一起被固定在所述下出线嵌件上，所述内均压环装配体设置在所述极柱中并且容纳着所述下出线端子。2.根据权利要求1所述的断路器极柱结构，其特征在于，所述内均压环装配体包括装配在一起的内均压环上环、内均压环下环和内均压环安装 支架。3.根据权利要求2所述的断路器极柱结构，其特征在于，所述内均压环安装支架用于约束所述真空泡动导电杆的旋转，所述内均压环上环容纳着所述真空泡下端盖并且与所述瓷套的端部接触，所述内均压环下环容纳着所述绝缘拉杆与所述软连接的连接位置。4.根据权利要求1所述的断路器极柱结构，其特征在于，所述外均压环包括外均压环安装基底、沿所述外均压环安装基底的周边设置的外均压 环突起以及设置在所述外均压环安装基底上的静触头槽和外均压环安装孔，所述下出线静触头穿过所述静触头槽，所述紧固件穿过所述外均压环安装孔从而将所述外均压环连接到所述下出线嵌件。5.根据权利要求3所述的断路器极柱结构，其特征在于，所述内均压环安装支架包括安装支架垫块、安装支架支撑部、真空泡动端孔、安装支架 安装孔、安装支架固定孔，所述真空泡动端孔设置在所述安装支架支撑部中，在所述真空泡动导电杆与所述真空 泡动端孔之间具有间隙，所述安装支架安装孔设置在所述安装支架垫块中。6.根据权利要求3所述的断路器极柱结构，其特征在于，所述内均压环上环包括能与所述真空泡下端盖的圆周边缘接触的上环均压特征;上环 桶形均压特征;上环真空泡动端孔;设置有所述上环真空泡动端孔的上环安装面;设置在所 述上环安装面中的上环固定孔;上环工装槽，所述上环工装槽的一部分设置在所述上环安 装面上，所述上环工装槽的另一部分设置在所述上环桶形均压特征上。7.根据权利要求6所述的断路器极柱结构，其特征在于，所述内均压环下环包括下环均压特征;下环桶形均压特征;下环绝缘拉杆孔，其设置在 所述下环均压特征上；下环安装面，所述下环桶形均压特征连接在所述下环安装面与所述 下环均压特征之间；下环固定孔，其设置在所述下环安装面上；下环软连接槽，所述下环软 连接槽的一部分设置在所述下环安装面上，所述下环软连接槽的另一部分设置在所述下环 桶形均压特征上。8.根据权利要求7所述的断路器极柱结构，其特征在于，当所述内均压环上环和所述内均压环下环装置在一起时，所述下环固定孔与所述上环 固定孔对齐;所述下环安装面接触所述上环安装面;所述上环工装槽与所述下环软连接槽 对齐并且共同形成所述内均压环装配体的出口，其中所述内均压环安装支架能够穿过所述 上环工装槽，所述软连接能够穿过所述下环软连接槽，所述上环真空泡动端孔与所述下环 绝缘拉杆孔同轴设置。9.一种极柱安装装置，其特征在于，所述极柱安装装置用于安装如上述权利要求1-8其 中之一所述的断路器极柱结构，该极柱安装装置包括支架本体，所述支架本体呈L形，并且 具有第一部分和第二部分;形成在所述第一部分和所述第二部分其中之一上的真空泡静导 电杆定位特征，其用于定位所述断路器极柱结构的上出线端子;形成在所述第一部分和所 述第二部分中的另一个上的内均压环安装支架定位槽以及设置在所述内均压环安装支架 定位槽中的内均压环安装支架定位销，其中所述断路器极柱结构的内均压环安装支架的安 装支架垫块设置在所述内均压环安装支架定位槽中，所述内均压环安装支架定位销插入设 置在所述断路器极柱结构的所述安装支架垫块中的安装支架安装孔中。
【文档编号】H01H33/66GK205564628SQ201620123822
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月17日
【发明人】韩鹏凯, 王刚, 刘飞
【申请人】施耐德电器工业公司