固定式小型真空环保开关的制作方法

本实用新型涉及电力系统用开关设备领域，尤其是涉及一种固定式小型真空环保开关。

背景技术：

开关是供配电行业的关键设备之一，相关技术中，在满足真空灭弧条件的情况下，多采用VS1开关或VD4开关(VS1开关和VD4开关均为真空断路器)，这两种开关为复合绝缘封闭式结构，其真空灭弧室、绝缘拉杆、触头弹簧、传动触头的拐臂均被封闭在绝缘筒和金属箱体内，开关在制造厂完成总装调试后，就无法测试动触头(包括绝缘拉杆的可动部分)的运动速度，而动触头的运动速度直接影响开关的分闸、合闸的速度，是判断开关分、合短路电流能力的重要指标，因此用户现场无法把控开关的性能，而且上述两种开关的体积偏大，采用这两种开关的供电设备的占地面积会很大。

如果选取体积较小的开关，相关技术中的开关主要是以SF₆(六氟化硫)气体为绝缘介质，然而SF₆是一种具有极强温室效应的不环保气体，在高温电弧作用下可以分解成有毒产物，不适应现代电力行业的发展需求。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种固定式小型真空环保开关，这种固定式小型真空环保开关结构简单、拆装方便，可实现小型化设计，各结构部件之间的连接、传动可靠，安全性能高、环保性能好，且便于安装测速装置。

根据本实用新型的固定式小型真空环保开关，包括：主回路装置，所述主回路装置包括固封极柱和设在所述固封极柱上的导向座，所述固封极柱与所述导向座之间限定出真空灭弧室，所述真空灭弧室内设有静触头，所述导向座上设有相对于所述导向座可移动且一端伸入所述真空灭弧室内的动触头；传动装置，所述传动装置包括与所述动触头相连且适于带动所述动触头相对于所述导向座移动的传动导向杆、可摆动地设在所述固封极柱上的摆臂、用于驱动所述摆臂摆动的传动机构，所述摆臂的一端与所述传动导向杆可枢转地相连，所述摆臂的另一端与所述传动机构可枢转地相连，所述传动机构适于驱动所述摆臂摆动带动所述传动导向杆移动以使所述动触头与所述静触头接触或分离。

根据本实用新型的固定式小型真空环保开关，通过将传动装置设置为依次相连的传动导向杆、摆臂和传动机构，传动机构驱动摆臂摆动从而带动传动导向杆移动以实现动触头和静触头的接触或分离，完成固定式小型真空环保开关的合闸或分闸，由此，固定式小型真空环保开关的结构简单、拆装方便，可实现小型化设计，各结构部件之间的连接、传动可靠，安全性能高、环保性能好，同时，当固定式小型真空环保开关置于非封闭式外壳内使用时，可在固定式小型真空环保开关上安装测速装置，以方便用户随时掌控固定式小型真空环保开关的性能指标。

另外，根据本实用新型的固定式小型真空环保开关还可具有如下附加技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述传动导向杆具有移动孔，所述摆臂的所述一端可移动地设在所述移动孔内，所述摆臂的所述一端设有推动件，所述传动导向杆上设有弹性件，当所述摆臂带动所述传动导向杆朝向所述静触头的方向移动时所述推动件适于推动所述弹性件与所述动触头止抵。

根据本实用新型的一个实施例，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套设在所述传动导向杆上。

根据本实用新型的一个实施例，所述弹性件的两端分别设有盖板。

根据本实用新型的一个实施例，所述移动孔为沿所述传动导向杆的轴向延伸的长条形孔。

根据本实用新型的一个实施例，所述传动机构包括：第一传动拉杆；第二传动拉杆，所述第二传动拉杆的一端与所述第一传动拉杆可枢转地相连，所述第二传动拉杆的另一端与所述摆臂的所述另一端可枢转地相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述固定式小型真空环保开关包括至少一个主回路组，所述主回路组包括三个所述主回路装置，三个所述主回路装置由同一个驱动轴驱动，所述驱动轴与三个所述主回路装置的所述传动机构相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述驱动轴为花键轴。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的固定式小型真空环保开关的示意图；

图2是图1中所示的固定式小型真空环保开关的后视图；

图3是沿图1中A-A线的剖面图，其中未示出转接拐臂和操作机构；

图4是图3中圈示的B部的放大图；

图5是图1中所示的操作机构的局部示意图。

附图标记：

100：固定式小型真空环保开关；

1：主回路装置；

11：固封极柱；11a：真空灭弧室；11b：螺孔；111：静触头；12：导向座；12a：通孔；121：固定块；13：表链触指；

14：动触头；141：动触头本体；142：导电杆；

2：传动装置；

21：传动导向杆；21a：移动孔；211：连接件；22：摆臂；221：推动件

23：传动机构；231：第一传动拉杆；232：第二传动拉杆；

24：弹性件；241：盖板；

10：主回路组；20：驱动轴；20a：密封件；

30：安装架；31：减振器；32：限位拐臂；40：安装梁；50：转接拐臂；

60：操作机构；61：控制凸轮；62：输出拐臂；63：传动滚轮；64：掣子；65：分闸保持拐臂；66：分闸半轴；67：储能掣子；68：储能半轴；69：凸轮轴；

70储能弹簧；71：分闸弹簧。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的固定式小型真空环保开关100。

如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的固定式小型真空环保开关100，包括主回路装置1和传动装置2。

主回路装置1包括固封极柱11和设在固封极柱11上的导向座12，固封极柱11与导向座12之间限定出真空灭弧室11a，真空灭弧室11a内设有静触头111，导向座12上设有相对于导向座12可移动且一端伸入真空灭弧室11a内的动触头14。传动装置2包括与动触头14相连且适于带动动触头14相对于导向座12移动的传动导向杆21、可摆动地设在固封极柱11上的摆臂22、用于驱动摆臂22摆动的传动机构23，摆臂22的一端与传动导向杆21可枢转地相连，摆臂22的另一端与传动机构23可枢转地相连，传动机构23适于驱动摆臂22摆动带动传动导向杆21移动以使动触头14与静触头111接触或分离。

例如，如图1-图4所示，固封极柱11与导向座12之间限定出的空间为真空灭弧室11a，真空灭弧室11a内设有静触头111和动触头14，其中静触头111可以设在真空灭弧室11a的上部，动触头14设在真空灭弧室11a的下部，且静触头111相对于固封极柱11保持静止状态，动触头14可以在其下方的传动导向杆21的带动下相对于导向座12和固封极柱11上下移动。传动导向杆21的上端与动触头14相连，传动导向杆21的下端与摆臂22的一端(例如，图3中的左端)可枢转地相连，而摆臂22的另一端(例如，图3中的右端)与位于固封极柱11外部的传动机构23可枢转地相连。传动机构23运动以驱动摆臂22的上述另一端摆动，从而使摆臂22的上述一端带动传动导向杆21上下移动以实现动触头14的上下移动，进而实现动触头14与静触头111的接触或分离，完成固定式小型真空环保开关100的合闸或分闸。由此，固定式小型真空环保开关100的结构简单、拆装方便，可实现小型化设计，各结构部件之间的连接、传动可靠，且采用真空灭弧室11a实现灭弧和绝缘，安全性能高、环保性能好。

其中，固定式小型真空环保开关100在使用时，主回路装置1和传动装置2可以置于非封闭的外壳(图未示出)内，此时可以在固定式小型真空环保开关100上安装测速装置，以测试动触头14的运动速度，从而用户可以对固定式小型真空环保开关100进行实时监控和测量，方便了用户现场随时掌控固定式小型真空环保开关100的性能指标。

可选地，固封极柱11与导向座12可以通过连接件211相连，连接件211包括嵌件(图未示出)和固定块121，其中，嵌件可以穿在导向座12的通孔12a内并嵌入固封极柱11的螺孔11b内，通孔12a和螺孔11b优选同轴设置，固定块121可以嵌在固封极柱11上，且固定块121和导向座12之间可以通过连接结构(图未示出，例如螺栓螺母连接结构)相连。其中，固封极柱11可以采用环氧树脂通过APG环氧压注技术一次浇注成型，从而使固封极柱11有着良好的憎水性、密封性和绝缘性。

进一步地，导向座12上形成有沟槽，沟槽内可以设有环状的表链触指13，动触头14可以包括上下相连的动触头本体141和导电杆142，动触头本体141位于真空灭弧室11a内，导电杆142穿设在表链触指13上，导电杆142的下端与传动导向杆21的上端通过连接件211相连，从而传动导向杆21可以带动导电杆142相对于表链触指13上下移动，以实现动触头14的上下移动。而且，表链触指13与导电杆142接触的表面上可以涂抹硅油，以起到润滑和绝缘的作用。

根据本实用新型实施例的固定式小型真空环保开关100，通过将传动装置2设置为依次相连的传动导向杆21、摆臂22和传动机构23，传动机构23驱动摆臂22摆动从而带动传动导向杆21移动以实现动触头14和静触头111的接触或分离，完成固定式小型真空环保开关100的合闸或分闸，由此，固定式小型真空环保开关100的结构简单、拆装方便，可实现小型化设计、且重量轻巧，各结构部件之间的连接、传动可靠，安全性能高、环保性能好、具有较好的经济性和实用性，同时，当固定式小型真空环保开关100置于非封闭式外壳内使用时，可在固定式小型真空环保开关100上安装测速装置，以方便用户随时掌控固定式小型真空环保开关100的性能指标。

在本实用新型的一个实施例中，传动导向杆21具有移动孔21a，摆臂22的一端可移动地设在移动孔21a内，摆臂22的一端设有推动件221，传动导向杆21上设有弹性件24，当摆臂22带动传动导向杆21朝向静触头111的方向移动时推动件221适于推动弹性件24与动触头14止抵。例如，如图1、图3和图4所示，移动孔21a可以形成在传动导向杆21的底部，摆臂22的一端(例如，图3中的左端)可以通过销轴与传动导向杆21可枢转地相连，上述销轴位于移动孔21a内，且销轴可以在移动孔21a内移动，使得摆臂22的上述一端可以相对于移动孔21a移动，从而在传动导向杆21向上移动使得动触头14和静触头111刚接触时，摆臂22的上述一端上的推动件221可以随着销轴的移动继续移动以继续压缩弹性件24，弹性件24可以对动触头14向上产生一定的压力，使动触头14和静触头111之间存在一定的压力，进而完成固定式小型真空环保开关100的合闸，使线路导通。可以理解的是，通过设置弹性件24的相关系数，可以更好地控制动触头14和静触头111之间的压力，从而更好地完成固定式小型真空环保开关100的合闸以满足实际应用。

在固定式小型真空环保开关100的分闸过程中，摆臂22的上述一端的推动件221向下移动使弹性件24回弹一部分压缩量，从而减小动触头14和静触头111之间的压力，直至减为零，此时，摆臂22的上述一端的销轴止抵在移动孔21a的下端，摆臂22的上述一端继续向下移动将带动传动导向杆21和动触头14一起向下移动，使动触头14和静触头111完成分隔开，从而完成了固定式小型真空环保开关100的分闸。

可选地，如图1、图3和图4所示，弹性件24为弹簧，弹簧套设在传动导向杆21上。由此，弹簧的结构简单，拆装方便，且传动导向杆21可以对弹簧起到导向的作用。但不限于此。

在本实用新型的进一步实施例中，弹性件24的两端分别设有盖板241。例如，如图1、图3和图4所示，弹性件24的上端和下端分别设有盖板241，其中弹性件24下端的盖板241与推动件221相止抵，弹性件24上端的盖板241可以与导电杆142相连。通过在弹性件24的两端设置盖板241，弹性件24的弹力可以通过上端的盖板241均匀作用到导电杆142上，推动件221的推动力可以通过下端的盖板241均匀作用到弹性件24上，由此，弹性件24可以顺利地发生变形，保证传动导向杆21顺利地上下移动。

如图3和图4所示，移动孔21a可以为沿传动导向杆21的轴向延伸的长条形孔，例如，移动孔21a可以为长圆形孔或矩形孔等，由此，移动孔21a的结构简单，且可以通过限定移动孔21a的延伸长度来控制弹性件24的压缩量，从而进一步实现对动触头14和静触头111之间压力的控制。

在本实用新型的一个具体实施例中，传动机构23包括第一传动拉杆231和第二传动拉杆232，第二传动拉杆232的一端与第一传动拉杆231可枢转地相连，第二传动拉杆232的另一端与摆臂22的另一端可枢转地相连。例如，如图1-图3所示，第一传动拉杆231的一端(例如，图3中的下端)与第二传动拉杆232的一端(例如，图3中的上端)可枢转地相连，第一传动拉杆231的另一端(例如，图3中的上端)套设在驱动轴20的外部，且第一传动拉杆231的上述另一端与驱动轴20相适配。第二传动拉杆232的另一端(例如，图3中的下端)与摆臂22的上述另一端(例如，图3中的右端)可枢转地相连。由此，通过设置第一传动拉杆231和第二传动拉杆232，可以将驱动轴20的转动转化为摆臂22的一端(例如，图3中的左端)的上下摆动，从而实现动触头14的上下移动，完成固定式小型真空环保开关100的合闸或分闸。

进一步地，固定式小型真空环保开关100包括至少一个主回路组10，主回路组10包括三个主回路装置1，三个主回路装置1由同一个驱动轴20驱动，驱动轴20与三个主回路装置1的传动机构23相连。例如，如图1-图3所示，三个主回路装置1分别与A、B、C三条主母线相连，且为了满足工艺要求，固定式小型真空环保开关100中从后向前分别为A相、B相和C相，驱动轴20转动可以同时驱动三个主回路装置1的传动机构23运动，实现了三个主回路装置1合闸或分闸的同步性，从而实现了线路的接通或断开，而且，三个主回路装置1前后排列，减小了固定式小型真空环保开关100左右方向上的宽度，节省了固定式小型真空环保开关100的占用空间。

在本实用新型的一个可选实施例中，如图2和图3所示，驱动轴20为花键轴，花键轴上设有多个轮齿，与花键轴相适配的第一传动杆231上形成有多个槽，多个槽与多个轮齿一一对应配合以传递转矩，由此，花键轴的承载能力高，对中性好，且花键轴上轮齿的齿根较浅，应力集中小，轮齿与槽之间的削弱较小，延长了花键轴的使用寿命，同时，加工花键轴时，可以通过磨削加工以获得较高的精度，从而提高了固定式小型真空环保开关100的精度。

如图1和图5所示，固定式小型真空环保开关100还可以包括两个安装架30、两个安装梁40、转接拐臂50和操作机构60等，其中，两个安装架30分别与驱动轴20的前端和后端相连，两个安装梁40的前端和后端分别与两个安装架30相连，三个主回路装置1均设在两个安装梁40的中间，且三个主回路装置1均与安装梁40可以通过螺纹结构相连。前端的安装架30可以与操作机构60相连，且驱动轴20通过转接拐臂50与操作机构60连接，实现了主回路组10与操作机构60的分体安装，且拆装方便。操作机构60运转时，可以通过转接拐臂50带动驱动轴20转动，进而带动传动装置2以驱动动触头14上下移动，实现固定式小型真空环保开关100的合闸或分闸。后端的安装架30上可以设有减振器31和限位拐臂32，其中限位拐臂32与驱动轴20同轴设置，且减振器31位于限位拐臂32的极端位置，也就是说，当动触头14与静触头111分离后，动触头14向下运动到最低位置，此时限位拐臂32的位置为其极端位置，由此，减振器31可以阻挡限位拐臂32，以避免驱动轴20继续转动使动触头14的移动超出其设定的行程，从而对固定式小型真空环保开关100起到保护的作用。

在固定式小型真空环保开关100的使用过程中，可以将固定式小型真空环保开关100置于外壳中，以起到支撑和保护固定式小型真空环保开关100的作用。其中，两个安装架30、两个安装梁40和三个主回路装置1均置于外壳内，转接拐臂50和操作机构60均位于外壳外。可以理解的是，外壳可以为封闭式外壳或非封闭式外壳等。当固定式小型真空环保开关100置于非封闭式外壳内时，此时可以在固定式小型真空环保开关100上安装测速装置，以测试操作机构60运转时动触头14的运动速度，从而用户可以对固定式小型真空环保开关100进行实时监控和测量，方便了用户现场随时掌控固定式小型真空环保开关100的性能指标。当固定式小型真空环保开关100置于封闭式外壳(也称为气箱)内时，驱动轴20与安装架30通过密封件20a实现密封连接，从而当固定式小型真空环保开关100和气箱置于环保气体柜内时，可以保证环保气体柜内的气箱的密封性能。当然，两个安装架30可以焊接在环保气体柜内的不锈钢金属薄板的安装孔上，同样也保证了气箱的密封性能，且实现了固定式小型真空环保开关100的稳定安装。当固定式小型真空环保开关100置于其他类型的柜体内时，可以将两个安装架30固定在柜体内的前后两个封板上，以实现固定式小型真空环保开关100的固定。

其中，操作机构60可以为弹簧操作机构或永磁操作机构等。当操作机构60为弹簧操作机构时，如图5所示，弹簧操作机构上设有固定式小型真空环保开关100控制单元，其中固定式小型真空环保开关100控制单元主要由控制凸轮61、输出拐臂62、支撑滚轮、传动滚轮63、掣子64、分闸保持拐臂65、分闸半轴66、储能掣子67、储能半轴68、凸轮轴69等组成。该固定式小型真空环保开关100控制单元可以通过控制凸轮61等部件，将储能弹簧70的能量传递给输出拐臂62，实现固定式小型真空环保开关100的合闸。同时，通过合闸半轴66、掣子64等部件，可以实现固定式小型真空环保开关100合闸的保持。通过分闸弹簧71等部件，接受分闸指令后，合闸半轴66翻转实现固定式小型真空环保开关100的分闸。该结构设计合理，结构简单清晰，分、合闸可靠，性能稳定，安装方便，日常无须维护，使用寿命长。

凸轮轴69内可以设有配合键，操作机构60的联锁控制单元通过配合键与凸轮轴69相连，由此，可以减少联锁控制单元与固定式小型真空环保开关100控制单元之间的连接环节，使操作机构60的结构更加紧凑。而且，合闸保持拐臂65与储能掣子67共用一个支撑轴，同样使得操作机构60的结构更为紧凑。

根据本实用新型实施例的固定式小型真空环保开关100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。