一种用于固体绝缘环网柜的联动绝缘棒组的制作方法

本实用新型涉及固体绝缘环网柜领域，尤其涉及一种用于固体绝缘环网柜的联动绝缘棒组。

背景技术：

固体绝缘环网柜是目前市场上流行的一款绿色环保型环网柜，属于配网系统末端的配电设备。固体绝缘网柜具有外形尺寸紧凑、绿色环保节能、免维护和安全可靠等性能。

固体绝缘环网柜中包括联动的绝缘棒组，能够将绝缘箱模块的开关与操动机构及传动机构连接起来，形成完整的控制系统，达到操作操动机构时，能通过传动系统及绝缘棒带动真空灭弧室及三工位隔离开关的触头闭合或分离完成主回路的通断控制。

目前，断路器绝缘棒和隔离绝缘棒存在一下几点问题：1)抗拉能力差，拉杆易发生形变甚至脱落断裂；2)真空灭弧室的机械特性参数调整困难，会出现刚分速度不合理、开距和超程技术指标不合适；3)外绝缘的爬电距离不够；4)内绝缘强度差，易出现贯穿性击穿。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种良好电气绝缘性能和机械强度，便于调整真空灭弧室机械特性参数的一种用于固体绝缘环网柜的联动绝缘棒组。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种用于固体绝缘环网柜的联动绝缘棒组，包括断路器绝缘棒和隔离绝缘棒；其特征在于：断路器绝缘棒，上端与固体绝缘环网柜的传动机构中连接断路器传动主轴的第一拐臂铰接，下端与真空灭弧室的动导电杆螺纹连接；断路器绝缘棒，包括同轴设置的第一绝缘棒主体、缓冲弹簧、第一拉杆套、双头调节杆、第一调节杆以及下连接杆；第一绝缘棒主体，包括第一绝缘芯体和第一绝缘外套，所述第一绝缘芯体上部呈直径内缩的阶梯轴结构，所述第一绝缘棒主体的上下两端均内嵌有与其同轴的钢柱嵌件，下端的钢柱嵌件中心具有螺纹轴孔；下连接杆，其上端具有与第一绝缘棒主体下端钢柱嵌件上的螺纹轴孔配合的螺纹，并与第一绝缘棒主体下端钢柱嵌件完全连接，其下端具有与真空灭弧室的动导电杆配合的螺纹，并与真空灭弧室的动导电杆完全连接；第一拉杆套，外径大于第一绝缘芯体上部直径，所述第一拉杆套为金属材质，与第一绝缘棒主体上端的钢柱嵌件固定连接，所述第一拉杆套顶部设有螺纹轴孔；第一调节杆，下端设有与其同轴的螺纹轴孔；双头调节杆，两端为螺杆结构，一端与第一拉杆套螺纹连接，另一端与第一调节杆螺纹连接；压缩弹簧，套设于第一绝缘芯体上部，压缩弹簧两端设有弹簧帽，置于第一拉杆套下端面与第一绝缘芯体阶梯处形成的压缩槽内，所述压缩弹簧具有1950～2050N的弹性变形力；所述绝缘棒主体的第一绝缘外套包覆于第一绝缘芯体中、下部表层以及压缩弹簧和弹簧帽表层，第一绝缘外套上沿其轴向方向设有伞裙片。

进一步的技术方案在于：隔离绝缘棒，上端与固体绝缘环网柜的传动机构中连接隔离传动主轴的第二拐臂铰接，下端与三工位隔离开关的隔离刀片连接；隔离绝缘棒，包括同轴设置的第二绝缘棒主体、第二拉杆套和第二调节杆；第二绝缘棒主体，包括第二绝缘芯体和第二绝缘外套；第二拉杆套，为金属材质，其底部通过弹性销固定于第二绝缘芯体顶部，所述第二拉杆套顶部设有与其同轴的螺纹轴孔；第二调节杆，其下端具有与第二拉杆套上的螺纹轴孔配合的螺杆结构，并与第二拉杆套螺纹连接；所述第二绝缘外套外凸形成伞裙，包覆于第二绝缘芯体和第二拉杆套表层。

进一步的技术方案在于：所述压缩弹簧具有45mm的自由高度，弹簧线径为7mm，弹簧外径为37mm，压缩弹簧的压缩量为8～10mm。

进一步的技术方案在于：所述绝缘棒主体的第一绝缘外套上沿其轴向方向设有伞裙片，所述伞裙片的直径为35mm，相邻伞裙片之间的距离为18mm，两端伞裙片之间的距离为70mm。

进一步的技术方案在于：所述双头调节杆两端的螺杆结构的公称直径为10mm，螺距为1.25mm，且两端的螺纹方向相反，其上端螺杆结构的公称长度为35mm，与第一调节杆的最小连接长度为15mm，其下端螺杆结构的公称长度为28mm，与第一拉杆套的最小连接长度为15mm。

进一步的技术方案在于：所述第二绝缘外套形成伞裙结构的直线长度为266mm，且第二绝缘外套形成的伞裙结构中，伞裙的直径为34mm，相邻伞裙之间的距离为7mm。

进一步的技术方案在于：所述第二调节杆的螺杆结构的公称直径为10mm，螺距为1.25mm，公称长度为50mm，其与第二拉杆套的最小连接长度为30mm。

进一步的技术方案在于：所述第一绝缘棒主体的第一绝缘外套和第二绝缘棒主体的第二绝缘外套均为硅橡胶材质。

进一步的技术方案在于：所述第一绝缘棒主体的第一绝缘芯体和第二绝缘棒主体的第二绝缘芯体均为阻燃尼龙棒。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

(1)弹簧结构具有合理的压缩量，提供一定的弹簧力和能量，解决了弹簧压缩量过小时储能不够，刚分速度小，弹簧压缩量过大储能过大时合闸功过大的矛盾，保证缓冲簧的弹性形变临界切换点，为有效调整真空灭弧室的机械特性参数奠定基础；

(2)弹簧结构的压缩力能使断路器拉杆缓冲受力，减缓断路器绝缘棒受到的刚性变形，避免断路器绝缘棒受力变弯或折损造成绝缘拉杆的同轴性差；

(3)通过双头调节杆与两端部件的旋入长度，能够调节断路器绝缘棒的整体长度，从而控制真空断路器的动端的开距和超程等参数，便于调整真空灭弧室机械特性参数；

(4)双头调节杆的螺旋连接结构以及下连接杆与钢柱嵌件的螺旋连接的结构，螺旋结构将绝缘棒所受拉力有效转移到双头螺旋部件的螺纹结构上，大大减轻了绝缘棒的集中受力点，将拉力由集中式向分散式转移，改善力的分布特性，有效避免拉杆形变大甚至断裂脱落等问题，提升拉杆的抗拉强度，使得绝缘棒的力学性能有效的满足设备需求，有效解决拉杆形变过大对拉杆造成机械性损伤等问题；

(5)由于在绝缘材质和空气的交界面区域容易受外部大气条件的影响而发生沿面放电，介质分界面上的电压分布不均匀，绝缘性能较差，所以在易发生放电的介质分界面区域增加绝缘子伞裙，增强其外绝缘耐受能力，改善断路器绝缘棒主体外表面抗电性能，伞裙相比于平面的沿面距离合理增加，并将弹簧及弹簧帽与绝缘主部件进行整体包裹，解决外部绝缘爬电距离不够的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型断路器绝缘棒的结构示意图；

图2是本实用新型隔离绝缘棒的结构示意图；

图3是本实用新型的使用状态结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

如图3所示，一种用于固体绝缘环网柜的联动绝缘棒组，包括断路器绝缘棒10和隔离绝缘棒20；能够有效的将固体绝缘环网柜的绝缘模块30的开关与操动机构(即断路器操作机构40和隔离操作机构50)及传动机构60连接起来，形成完整的控制系统，达到操作操动机构时，能通过传动机构60及联动绝缘棒组带动真空灭弧室31及三工位隔离开关32的触头闭合或分离完成主回路的通断控制，该绝缘棒组除了达到合理的绝缘性能外，还能实现绝缘拉杆抗拉强度有效防止变形，保证拉杆良好的力学性能。

断路器绝缘棒10，上端与固体绝缘环网柜的传动机构60中连接断路器传动主轴的第一拐臂61铰接，下端与真空灭弧室31的动导电杆螺纹连接。

如图1所示，断路器绝缘棒10，包括同轴设置的第一绝缘棒主体1、缓冲弹簧3、第一拉杆套4、双头调节杆5、第一调节杆6以及下连接杆2。

第一绝缘棒主体1，包括第一绝缘芯体和第一绝缘外套，所述第一绝缘芯体上部呈直径内缩的阶梯轴结构，所述第一绝缘棒主体1的上下两端均内嵌有与其同轴的钢柱嵌件，下端的钢柱嵌件中心具有螺纹轴孔。

下连接杆2，其上端具有与第一绝缘棒主体1下端钢柱嵌件上的螺纹轴孔配合的螺纹，并与第一绝缘棒主体1下端钢柱嵌件完全连接，其下端具有与真空灭弧室的动导电杆配合的螺纹，并与真空灭弧室的动导电杆完全连接。

第一拉杆套4，外径大于第一绝缘芯体上部直径，所述第一拉杆套4为金属材质，与第一绝缘棒主体1上端的钢柱嵌件固定连接，所述第一拉杆套4顶部设有螺纹轴孔。

第一调节杆6，下端设有与其同轴的螺纹轴孔。

双头调节杆5，用于将第一拉杆套4与第一调节杆6连接，其两端为螺杆结构，一端与第一拉杆套4螺纹连接，另一端与第一调节杆6螺纹连接。

其中，通过调节双头调节杆5与两端部件的旋入长度，能够调节断路器绝缘棒10的整体长度，从而控制真空断路器31的动端的开距和超程等参数，便于调整真空灭弧室机械特性参数。

而且，双头调节杆的螺旋连接结构以及下连接杆与钢柱嵌件的螺旋连接的结构，不仅起到连接和调节的作用，还能够在绝缘棒受力冲击时将绝缘棒所受拉力有效转移到双头螺旋部件的螺纹结构上。由于螺纹连接是通过螺纹牙与螺纹牙之间的咬合进行连接的，被连接件在拉力的作用下相互压紧，从而将拉力转换为螺牙结合面产生的摩擦压紧力，将拉力分散传递到各圈螺纹，力由集中变分散，大大减轻了绝缘棒的集中受力点，将拉力由集中式向分散式转移，改善力的分布特性，有效避免拉杆形变大甚至断裂脱落等问题，提升拉杆的抗拉强度，使得绝缘棒的力学性能有效的满足设备需求，有效解决拉杆形变过大对拉杆造成机械性损伤等问题。而且绝缘棒受力冲击主要是在开关分合过程中，一旦开关关合或断开，此处的螺纹仅起连接的作用。

压缩弹簧3，套设于第一绝缘芯体上部，压缩弹簧3两端设有弹簧帽7，置于第一拉杆套4下端面与第一绝缘芯体阶梯处形成的压缩槽内，所述压缩弹簧3具有1950～2050N的弹性变形力，优选值为2000N。

弹簧提供1950-2050N的弹性变形力时，调节开距和超程在真空灭弧室的指标范围内，其机械特性数据表如下，均可靠满足DL/T 1586-201612kV固体绝缘金属封闭开关设备和控制设备的要求：

弹簧结构具有合理的压缩量，提供一定的弹簧力和能量，解决了弹簧压缩量过小时储能不够，刚分速度小，弹簧压缩量过大储能过大时合闸功过大的矛盾，刚分速度过小，不利于真空灭弧室动触头开断电流，真空灭弧室开断能力无法达到，合闸功过大，动触头将承受过大的机械应力和冲击，动静触头间压力过大造成触头变形严重、弹跳过大造成触头磨损厚度超过允许值，损坏触头并可能损坏波纹管。

弹簧结构的压缩力能使断路器绝缘棒10缓冲受力，减缓断路器绝缘棒10受到的刚性变形，避免断路器绝缘棒10受力变弯或折损造成绝缘拉杆的同轴性差，一旦绝缘棒形变到一定的程度，真空灭弧室本该受到的轴向拉力将与轴向方向存在一定偏差角度，绝缘棒拉力的轴向分量将作用于真空灭弧室，角度过大，拉力的轴向分量势必不足以拉动真空灭弧室开断，反之，要提供足够的轴向分量作用于真空灭弧室，就需要有足够大的绝缘杆拉力，而角度过大时该拉力有可能超过了绝缘拉杆的拉力临界值而使拉杆断裂。

绝缘棒主体1的第一绝缘外套包覆于第一绝缘芯体中、下部表层以及压缩弹簧3和弹簧帽7表层，第一绝缘外套上沿其轴向方向设有伞裙片8。在绝缘材质和空气的交界面区域容易受外部大气条件的影响而发生沿面放电，介质分界面上的电压分布不均匀，绝缘性能较差，在易发生放电的介质分界面区域增加绝缘子伞裙，增强其外绝缘耐受能力，改善断路器绝缘棒主体外表面抗电性能。断路器绝缘棒10进行伞裙结构设，相比于平面的沿面距离合理增加，并且将弹簧及弹簧帽与绝缘主部件进行整体绝缘包裹，通过对电场强度分析及优化，解决了外部绝缘爬电距离不够的问题。

实施例二

与实施例一不同之处在于，使压缩弹簧3具有1950～2050N的弹性变形力的弹簧规格有多种，其中压缩弹簧3具有45mm的自由高度，弹簧线径为7mm，弹簧外径为37mm，压缩弹簧3的压缩量为8～10mm，更满足断路器绝缘棒10的设计尺寸要求。而且缓冲弹簧3所用材质为60Si₂Mn，缓冲弹簧选用硅锰弹簧钢材质设计，具有良好的抗拉强度和屈服强度、伸长率、断面收缩率等力学性能，能承受较大的负荷。

实施例三

与实施例一不同之处在于，第一绝缘棒主体1的第一绝缘芯体为高强度的阻燃尼龙棒，其内绝缘强度受发热元部件温度急剧变动、操作机构动作时绝缘杆微小变形及冲击力等外部环境的影响非常小，且该材质具有高电气性能、冲击强度高、高刚性、高耐热、良好的尺寸稳定性，并且环境对绝缘材料的劣化影响小，内部绝缘性能可得以保证。更重要的是适合模压浇筑成型，适合浇筑钢柱嵌件。第一绝缘棒主体1的第一绝缘外套为硅橡胶材质，具有优异的绝缘性能，以及耐高、低温性能，避免绝缘外套开裂。

实施例四

与实施例一不同之处在于，伞裙相比于平面的沿面距离合理增加，伞裙过疏达不到爬电距离的要求，过密又会导致相邻伞裙间直接爬电，伞裙结构合理的疏密度是优化设计的关键。

伞裙片8的直径为35mm，相邻伞裙片8之间的距离为18mm，两端伞裙片8之间的距离为70mm，合理的伞裙大小及疏密度，保证外绝缘性能，伞裙状结构又进一步增大爬距，保证了足够安全的外绝缘距离，有效的解决了绝缘强度差以及外绝缘爬距不够的问题。

实施例五

与实施例一不同之处在于双头调节杆5的规格选取，所述双头调节杆5两端的螺杆结构的公称直径为10mm，螺距为1.25mm，且两端的螺纹方向相反，其上端螺杆结构的公称长度为35mm，与第一调节杆的最小连接长度为15mm，其下端螺杆结构的公称长度为28mm，与第一拉杆套的最小连接长度为15mm，保证其连接强度。

而且，下连接杆2上端螺纹尺寸为M10×1.25×25，下端螺纹尺寸为M10×1.25×35(单位：mm)。

实施例六

如图2所示，与实施例一不同之处在于隔离绝缘棒20，上端与固体绝缘环网柜的传动机构60中连接隔离传动主轴的第二拐臂62铰接，下端与三工位隔离开关32的隔离刀片连接；隔离绝缘棒20，包括同轴设置的第二绝缘棒主体11、第二拉杆套13和第二调节杆14；第二绝缘棒主体11，包括第二绝缘芯体和第二绝缘外套；第二拉杆套13，为金属材质，为便于安装，其底部通过弹性销固定于第二绝缘芯体顶部，所述第二拉杆套13顶部设有与其同轴的螺纹轴孔；第二调节杆14，其下端具有与第二拉杆套13上的螺纹轴孔配合的螺杆结构，并与第二拉杆套13螺纹连接；所述第二绝缘外套外凸形成伞裙，包覆于第二绝缘芯体和第二拉杆套13表层。

隔离绝缘棒20与常规绝缘棒相比，在第二绝缘棒主体11的外表面具有伞裙绝缘构造，同时具备对第二调节杆14进行总长调节设计。有效的解决了隔离绝缘棒20长度不合理且不能调节时，有可能造成隔离动刀与隔离静触头接触过大，而与接地刀接触过小，或者与隔离静触头接触过大，而与接地刀接触不够的问题。通过对隔离绝缘棒20的调节，使之接入控制系统后，能带动隔离动刀片与隔离静触头、接地触头有合理的接触面积。

实施例七

与实施例六不同之处在于，第二绝缘外套形成伞裙结构的直线长度为266mm，且第二绝缘外套形成的伞裙结构中，伞裙的直径为34mm，相邻伞裙之间的距离为7mm，增大爬距，保证了足够安全的外绝缘距离，有效的解决了绝缘强度差以及外绝缘爬距不够的问题。

实施例八

与实施例六不同之处在于，第二调节杆的螺杆结构的公称直径为10mm，螺距为1.25mm，公称长度为50mm，其与第二拉杆套的最小连接长度为30mm，保证其连接强度，又能够进行长度调节。

实施例九

与实施例六不同之处在于，第二绝缘棒主体11的第二绝缘外套为硅橡胶材质，第二绝缘棒主体11的第二绝缘芯体均为高强度的阻燃尼龙棒，具有与实施例三相同的作用。

以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。