专利名称：真空开关管的制作方法
技术领域：
本发明涉及真空开关结构技术，尤其涉及一种真空开关管。
技术背景
真空开关是一种用于控制和保护电力系统的电器设备，它通过控制真空开关管内 的两个电极触头(以下简称触头)的闭合、分离来实现电路电流的关合和断开，从而达到控 制电力系统的目的。真空开关管是真空开关的核心元件，它是通过密封在真空容器中的触 头控制、熄灭电弧的装置。
目前常见的真空开关管的结构如图1所示，真空开关管的管体一般包括绝缘外壳 31、设置在绝缘外壳31上下两端金属端盖32、固定的导电杆34、可活动的导电杆35、固定触 头36和可活动的触头37。固定的导电杆34与固定触头36固定连接，可活动的导电杆35 与可活动的触头37固定连接，可活动的触头37可以在可活动的导电杆35的带动下上下移 动，与固定触头36接触或分离，以实现开关的导通或关断。根据功能来分，现有的真空开关 管主要分为断路器用真空开关管、负荷开关用真空开关管、接触器用真空开关管，功能比较 单一，仅能起到通断电流负载的作用。如须将断电后的负载接地，则还需要连接单独的接地 开关。这样，整个开关柜体的体积会较大，成本也比较高。
另外，现有真空开关管只能提供一个真空断口。而真空断口的耐电压能力并不是 随着断口距离的增加而线性增加。当真空断口距离增加到一定程度时，其耐电压能力增加 并不明显，从而限制了其在高电压领域的使用。发明内容
本发明提供一种真空开关管，提高真空开关管的多功能性，或作为特定功能用真 空开关管的安全性。
本发明提供一种真空开关管，包括绝缘外壳、上端盖和下端盖，所述上端盖密封设 置在绝缘外壳的上端，所述下端盖密封设置在所述绝缘外壳的下端，还包括
固定导电座，包括至少一个接头，所述固定导电座固定设置在所述绝缘外壳中，将 所述绝缘外壳的内部空间分隔成第一真空室和第二真空室，所述接头穿过所述绝缘外壳， 并与所述绝缘外壳密封连接，所述固定导电座分别与设置在所述第一真空室中的第一固定 触头和设置在所述第二真空室中的第二固定触头电性固定连接；
第一活动导电杆，所述第一活动导电杆穿过所述上端盖及与所述上端盖内侧连接 的第一波纹管，与设置在所述第一真空室中的第一活动触头电性固定连接，所述第一活动 触头能与所述第一固定触头闭合；
第二活动导电杆，所述第二活动导电杆穿过所述下端盖及与所述下端盖内侧连接 的第二波纹管，与设置在所述第二真空室中的第二活动触头电性固定连接，所述第二活动 触头能与所述第二固定触头闭合。
如上所述的真空开关管，其中，
所述真空开关管为相对于所述固定导电座的对称结构。
如上所述的真空开关管，还包括
绝缘壳屏蔽罩组，包括两个绝缘壳屏蔽罩，分别环设在所述第一真空室和所述第 二真空室中，所述绝缘壳屏蔽罩与所述绝缘外壳内壁固定连接；
波纹管屏蔽罩组，包括两个波纹管屏蔽罩，分别围设在所述第一波纹管和所述第 二波纹管的外侧。
如上所述的真空开关管，还包括
动端均压环组，包括两个动端均压环，分别与所述上端盖和下端盖的内侧固定连 接；
静端均压环组，包括两个静端均压环，分别与所述固定导电座的上下两面固定连 接。
如上所述的真空开关管，还包括
导向套组，包括两个导向套，分别嵌设在所述第一活动导电杆和所述第一波纹管 之间，以及所述第二活动导电杆和第二波纹管之间；
导向套固定环组，包括两个导向套固定环，分别围设于所述导向套伸出所述上端 盖外侧的部分和所述导向套伸出所述上端盖外侧的部分。
如上所述的真空开关管，其中，
所述固定导电座与所述绝缘外壳的连接处设有封接过渡环。
由上述技术方案可知，本发明提供的真空开关管，通过两个活动触头分别与两个 固定触头配合工作，将合闸、隔离和接地三个功能整合为一体，提高了真空开关管的多功能 性。且该真空开关管作为断路器用真空开关管、负荷开关用真空开关管或接触器用真空开 关管时由于两个真空室的隔离设置，使两个真空断口隔离，真空开关管的耐压能力提高，提 高了真空开关管分断正常或异常电流的可靠性及运行中的安全性。
图1为现有技术的真空开关管结构示意图2为本发明实施例提供的一种真空开关管结构示意图3为图2的真空开关管处于隔离状态的示意图4为图2的真空开关管处于接地状态的示意图。
附图标记
1-绝缘外壳；2-上端盖；3-下端盖；
4-固定导电座；5-第一活动导电杆；6-第二活动导电杆；
7-接头；8-第一固定触头；9-第二固定触头；
10-第一波纹管；11-第二波纹管；12-第一活动触头；
13-第二活动触头；14-绝缘壳屏蔽罩；15-波纹管屏蔽罩；
16-动端均压环；17-静端均压环；18-导向套；
19-导向套固定环；20-封接过渡环；31-绝缘外壳；
32-金属端盖； 34-固定的导电杆；35-可活动的导电杆；
36-固定触头； 37-可活动的触头。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附图或说明书中， 相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。
图2为本发明实施例提供的一种真空开关管结构示意图，如图2所示，该真空开关 管包括绝缘外壳1、上端盖2和下端盖3，上端盖2密封设置在绝缘外壳1的上端，下端盖3 密封设置在绝缘外壳1的下端。绝缘外壳1的材料具体可以为陶瓷或玻璃，具有良好的绝 缘性。该真空开关管还包括固定导电座4、第一活动导电杆5和第二活动导电杆6。固定导 电座4包括至少一个接头7，固定导电座4固定设置在绝缘外壳1中，将绝缘外壳1的内部 空间分隔成第一真空室和第二真空室，接头7穿过绝缘外壳1，并与绝缘外壳1密封连接，固 定导电座4分别与设置在第一真空室中的第一固定触头8和设置在第二真空室中的第二固 定触头9电性固定连接。第一活动导电杆5穿过上端盖2及与上端盖2内侧连接的第一波 纹管10，伸入第一真空室中，与设置在第一真空室中的第一活动触头12电性固定连接，第 一活动触头12能与第一固定触头8闭合，即第一活动触头12与第一固定触头8电性连接。 第二活动导电杆6穿过下端盖3及与下端盖3内侧连接的第二波纹管11，伸入第二真空室 中，与设置在第二真空室中的第二活动触头13电性固定连接，第二活动触头13能与第二固 定触头9闭合，即第二活动触头13与第二固定触头9闭合电性连接。该真空开关管具有良 好的密封性，虽然第一活动导电杆5和第二活动导电杆6可以上下移动，但不破坏第一真空 室和第二真空室的密封性。
在实际应用过程中，第一活动导电杆5与电力回路的进线单元连接，固定导电座4 的接头7与负载电性连接，第二活动导电杆6接地。具体的，第一活动导电杆5和第二活动 导电杆6可以在操作机构的控制上下移动。该真空开关管具有三个工作状态合闸状态、隔 离状态和接地状态。如图2所示，第一活动导电杆5上固定的第一活动触头12与固定导电 座4上设置的第一固定触头8接触闭合，而第二活动导电杆6上固定的第二活动触头13与 固定导电座4上设置的第二固定触头9分离，此时为真空开关管处于合闸状态，电力回路为 负载供电，负载正常工作。图3为图2的真空开关管处于隔离状态的示意图，如图3所示， 第一活动导电杆5上固定的第一活动触头12与固定导电座4上设置的第一固定触头8分 离，第二活动导电杆6上固定的第二活动触头13与固定导电座4上设置的第二固定触头 9分离，电力回路与负载断开，不为负载供电，此时真空开关管处于隔离状态，实现了电力回 路与负载的隔离。图4为图2的真空开关管处于接地状态的示意图，如图4所示，第一活动 导电杆5上固定的第一活动触头12与固定导电座4上设置的第一固定触头8分离，第二活 动导电杆6上固定的第二活动触头13与固定导电座4上设置的第二固定触头9接触闭合， 此时真空开关管处于接地状态，实现负载接地，可以对负载进行检修维护。
该真空开关管也可以作为断路器用真空开关管、负荷开关用真空开关管或接触器 用真空开关管，通过第一活动导电杆5和第二活动导电杆6连入电力回路中，第一活动导电 杆5和第二活动导电杆6同时与固定导电座4接触闭合或分离，实现电路的导通或关断。由 于第一活动触头12与第一固定触头8之间形成一真空断口，第二活动触头13与第二固定 触头9之间形成另一真空断口，两个真空断口分别处于相互隔离的第一真空室和第二真空室，从而增加真空开关管承受电压的能力，有利于解决真空开关投切电容负载或感性负载 时过电压较高，而真空开关管容易击穿的问题，提高了真空开关管的安全性。
本实施例提供的真空开关管，通过两个活动触头的设置，将起通断负载作用的真 空开关管或起电隔离作用的真空开关管与起接地功能作用的真空开关管结合在一起，形成 一整体结构，将合闸、隔离和接地三种功能三位一体，提高了真空开关管的多功能性。且该 真空开关管作为单一功能的真空开关管时，通过两个真空室的设置，实现了由两组活动、固 定触头形成的两个真空断口的隔离，两个真空断口可以作为串联的真空断口实现高耐压， 提高了真空开关管的安全性。
在本实施例中，真空开关管具体可以为相对于固定导电座4的对称结构，便于工 业制造和推广。
如图2所示，在本实施例中，该真空开关管还可以包括绝缘壳屏蔽罩组和波纹管 屏蔽罩组。绝缘壳屏蔽罩组包括两个绝缘壳屏蔽罩14，分别环设在第一真空室和第二真空 室中，绝缘壳屏蔽罩14与绝缘外壳1内壁固定连接。波纹管屏蔽罩组包括两个波纹管屏蔽 罩15，分别围设在第一波纹管10和第二波纹管11的外侧。具体的，绝缘壳屏蔽罩14的两 端可以为向内卷边，绝缘壳屏蔽罩14的中间部位与绝缘壳体的内壁固定连接。第一真空室 内的绝缘壳屏蔽罩14形成的空间包围第一活动触头12和第一固定触头8，第二真空室内 的绝缘壳屏蔽罩14形成的空间包围第二活动触头13和第二固定触头9。屏蔽罩可以防止 触头在燃弧过程中产生大量的金属蒸气和液滴喷溅，污染外壳的内壁，以免造成绝缘外壳1 内真空室的真空度降低或产生闪络，且屏蔽罩可以吸收一部分电弧能量，冷却电弧生成物、 有利于提高触头间介质恢复速度，保证真空开关管的开断容量，提高了真空开关管的稳定 性。
在本实施例中，该真空开关管还可以包括动端均压环组和静端均压环组。动端均 压环组包括两个动端均压环16，分别与上端盖2和下端盖3的内侧固定连接。静端均压环 组包括两个静端均压环17，分别与固定导电座4的上下两面固定连接。具体的，动端均压环 16和静端均压环17均一端用于固定，另一端向内卷边。通过动端均压环16和静端均压环 17的设置，进一步提高了真空开关管的绝缘性。
在本实施例中，该真空开关管还可以包括导向套组和导向套固定环组。导向套组 包括两个导向套18，分别嵌设在第一活动导电杆5和第一波纹管10之间，以及第二活动导 电杆6和第二波纹管11之间。导向套固定环组包括两个导向套固定环19，分别围设于导向 套18伸出上端盖2外侧的部分和导向套18伸出上端盖2外侧的部分。具体的导向套18 的材料可以为聚四氟乙烯，导向套18的设置为活动导电杆的运动起到一定的引导作用，且 提高了活动导向杆在运动过程中与端盖的密封性，通过导向套固定环19的设置，提高了导 向套18的稳固性。
在本实施例中，固定导电座4与绝缘外壳1的连接处设有封接过渡环20，封接过渡 环20材料为金属，优选可以为不锈钢或无氧铜材料。通过封接过渡环20的设置，提高了固 定导电座4与绝缘外壳1的连接的稳固性和密封性。
本发明提供的真空开关管，用于与电力回路连接的第一活动触头12，以及第一固 定触头8的结构具体的可以按照断路器的触头结构来设置，即可以适用于大电流的场合， 以实现断路器的功能。该真空开关管也可以按负荷开关用真空开关管的触头结构来设置，适用于合分正常电流的场合，以实现负荷开关的功能。将该真空开关管应用于真空开关，还 需要通过操作机构来实现两个活动导电杆的运动，具体可以通过两套操作机构分别对两个 活动导电杆分别进行控制，也可以通过一套操作机构实现对两个活动导电杆的控制。具体 控制过程可以为，操作机构具有两个操作端和一个控制端。两个操作端分别与第一活动导 电杆5和第二活动导电杆6连接，控制端同时控制两个操作端同向运动。假设真空开关管 的初始状态为合闸状态，第一活动导电杆5在操作机构的一个操作端的控制下向上运动， 以使第一活动触头12与第一固定触头8分离，而此时第二活动导电杆6也在操作机构另一 个操作端的控制下向上运动，但第二活动触头13与第二固定触头9仍为分离状态，此时真 空开关管就完成了从合闸状态到隔离状态的切换。同样，真空开关管也可以在操作机构的 控制下完成从隔离状态到接地状态的切换。因此可以在不增加成本的前提下，通过一个操 作机构实现对真空开关管的控制，实现三工位的多功能真空开关。
本发明提供的真空开关管，通过两个活动触头的设置，将合闸、隔离和接地三种功 能三位一体，提高了真空开关管的多功能性。且该真空开关管作为单一功能的真空开关管 时，通过两个真空室的设置，实现了两个真空断口的隔离，两个真空断口作为串联的真空断 口实现高耐压，提高了真空开关管的安全性。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和 范围。
权利要求
1.一种真空开关管，包括绝缘外壳、上端盖和下端盖，所述上端盖密封设置在绝缘外壳 的上端，所述下端盖密封设置在所述绝缘外壳的下端，其特征在于，还包括固定导电座，包括至少一个接头，所述固定导电座固定设置在所述绝缘外壳中，将所述 绝缘外壳的内部空间分隔成第一真空室和第二真空室，所述接头穿过所述绝缘外壳，并与 所述绝缘外壳密封连接，所述固定导电座分别与设置在所述第一真空室中的第一固定触头 和设置在所述第二真空室中的第二固定触头电性固定连接；第一活动导电杆，所述第一活动导电杆穿过所述上端盖及与所述上端盖内侧连接的第 一波纹管，与设置在所述第一真空室中的第一活动触头电性固定连接，所述第一活动触头 能与所述第一固定触头闭合；第二活动导电杆，所述第二活动导电杆穿过所述下端盖及与所述下端盖内侧连接的第 二波纹管，与设置在所述第二真空室中的第二活动触头电性固定连接，所述第二活动触头 能与所述第二固定触头闭合。
2.根据权利要求1所述的真空开关管，其特征在于 所述真空开关管为相对于所述固定导电座的对称结构。
3.根据权利要求1或2所述的真空开关管，其特征在于，还包括绝缘壳屏蔽罩组，包括两个绝缘壳屏蔽罩，分别环设在所述第一真空室和所述第二真 空室中，所述绝缘壳屏蔽罩与所述绝缘外壳内壁固定连接；波纹管屏蔽罩组，包括两个波纹管屏蔽罩，分别围设在所述第一波纹管和所述第二波 纹管的外侧。
4.根据权利要求1或2所述的真空开关管，其特征在于，还包括动端均压环组，包括两个动端均压环，分别与所述上端盖和下端盖的内侧固定连接； 静端均压环组，包括两个静端均压环，分别与所述固定导电座的上下两面固定连接。
5.根据权利要求1或2所述的真空开关管，其特征在于，还包括导向套组，包括两个导向套，分别嵌设在所述第一活动导电杆和所述第一波纹管之间， 以及所述第二活动导电杆和第二波纹管之间；导向套固定环组，包括两个导向套固定环，分别围设于所述导向套伸出所述上端盖外 侧的部分和所述导向套伸出所述上端盖外侧的部分。
6.根据权利要求1或2所述的真空开关管，其特征在于 所述固定导电座与所述绝缘外壳的连接处设有封接过渡环。
全文摘要
本发明提供一种真空开关管，包括绝缘外壳、上端盖和下端盖，上端盖密封设置在绝缘外壳的上端，下端盖密封设置在绝缘外壳的下端，还包括固定导电座、第一活动导电杆和第二活动导电杆。固定导电座包括至少一个接头，固定导电座固定设置在绝缘外壳中，接头穿过绝缘外壳，固定导电座分别与第一固定触头和第二固定触头电性固定连接。第一活动导电杆穿过上端盖及与上端盖内侧连接的第一波纹管，与设置在第一真空室中的第一活动触头电性固定连接。第二活动导电杆穿过下端盖及与下端盖内侧连接的第二波纹管，与设置在第二真空室中的第二活动触头电性固定连接。本发明提供的真空开关管，可以实现三工位的真空开关管，提高了其多功能性。
文档编号H01H33/66GK102044375SQ20101060577
公开日2011年5月4日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者刘卫荣, 刘宝华, 王茂昌 申请人:北京京东方真空电器有限责任公司