本实用新型涉及电力开关技术领域，尤其涉及一种固封极柱。
背景技术：
固封极柱为将真空灭弧室(Vacuum interruptor)和断路器(Circuit-breaker)相关的导电零件同时嵌入到环氧树脂或热塑性材料这类容易固化的固体绝缘材料中形成极柱，使整个断路器极柱成为一个整体的部件。真空灭弧室又名真空开关管，是中高压电力开关的核心部件，其主要作用是，通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生，因此，真空灭弧室的真空度和密封性对于它的安全使用非常重要。真空灭弧室主要应用于电力的输配电控制系统，还应用于冶金、矿山、石油、化工、铁路、广播、通讯、工业高频加热等配电系统；具有节能、节材、防火、防爆、体积小、寿命长、维护费用低、运行可靠和无污染等特点。
目前，环氧树脂固封极柱应用较多，主要应用在断路器、负荷开关及其它的固体绝缘开关。但是，环氧树脂材料生产固封极柱的周期较长、成本也比较高。为了减低成本、提高交货效率，以及环境保护的要求，可以用可回收的环保型热塑性材料，注塑形成塑料固封极柱。但是，在注塑过程中压力达到50-150Mpa。这样就造成真空灭弧室的(动端和静端称为两端)两端端盖与陶瓷(或玻璃)金属化层的焊接处发生位移而使真空灭弧室出现微漏气风险，造成电气性能失效。
因为考虑到上述两端端盖在高压作用下容易变形的现象，所以，还有采用先成型绝缘外壳，然后再将绝缘外壳套在真空灭弧室和断路器相关的导电零件外。但是，将绝缘外壳套在真空灭弧室和断路器相关的导电零件上，不同介质之间会有空气气隙或真空气隙，会引起电气性能失效；再者，产品的整体性机械性能没法满足。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种适用于注塑的固封极柱。
根据本实用新型的一个方面，提供一种固封极柱，该固封极柱包括真空灭弧室、绝缘外壳、第一加固层以及第二加固层；真空灭弧室具有气密绝缘外壳、动端端盖以及静端端盖，所述动端端盖以及静端端盖分别设置于所述气密绝缘外壳的两端；绝缘外壳设于所述真空灭弧室外，所述绝缘外壳采用注塑成型工艺或浇注成型工艺而成；第一加固层设置为至少一层，设置于所述动端端盖内或外；第二加固层设置为至少一层，设置于所述静端端盖内或外。
根据本实用新型的一种示例性实施例，所述第一加固层设置为与所述动端端盖的形状相适配的盖状或杯状或类似杯状。
根据本实用新型的一种示例性实施例，所述第二加固层设置为与所述静端端盖的形状相适配的盖状或杯状或类似杯状。
根据本实用新型的一种示例性实施例，所述第一加固层设置有多个第一筋条，所述第二加固层设置有多个第二筋条。
根据本实用新型的一种示例性实施例，所述第一加固层上设置有多个第一条形弯折，所述第一条形弯折的延伸方向与所述第一加固层和气密绝缘外壳的连接接缝一致；所述第二加固层上设置有多个第二条形弯折，所述第二条形弯折的延伸方向与所述第二加固层和气密绝缘外壳的连接接缝一致。
根据本实用新型的一种示例性实施例，所述真空灭弧室还包括：
第一加强层，其材质为弹性材料，包覆于所述动端端盖外且位于所述动端端盖与所述绝缘外壳之间；
第二加强层，其材质为弹性材料，包覆于所述静端端盖外且位于所述静端端盖与所述绝缘外壳之间。
根据本实用新型的一种示例性实施例，所述第一加强层设置为与所述动端端盖的形状相适配的盖状或杯状或类似杯状。
根据本实用新型的一种示例性实施例，所述第二加强层设置为与所述静端端盖的形状相适配的盖状或杯状或类似杯状。
根据本实用新型的一种示例性实施例，所述第一加强层设置为包覆于所述动端端盖外环面的环状。
根据本实用新型的一种示例性实施例，所述第一加强层的外径与所述真空灭弧室的气密绝缘外壳的外径相同；所述第二加强层的外径与所述真空灭弧室的气密绝缘外壳的外径相同。
本实用新型的固封极柱，在动端端盖内或外设置第一加固层，在静端端盖内或外设置第二加固层。一方面，通过第一加固层以及第二加固层可以增加动端端盖以及静端端盖的强度，能够满足注塑压力的需要，能够有效避免动端端盖以及静端端盖变形造成的漏气，从而避免电气性能失效；另一方面，避免采用先成形绝缘外壳，再将绝缘外壳套在真空灭弧室上的生产方法，不会有空气气隙或真空气隙，不会引起电气性能失效。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本实用新型固封极柱一实施方式的结构示意图；
图2是图1中的真空灭弧室的一实施方式的结构示意图；
图3是图2中I所指部分的局部放大结构示意图；
图4是图1中的真空灭弧室另一实施方式的结构示意图；
图5是图4中H所指部分的局部放大结构示意图；
图6是图1中的真空灭弧室再一实施方式的结构示意图；
图7是图1中的真空灭弧室又一实施方式的结构示意图。
图中主要元件附图标记说明如下：
1、气密绝缘外壳；2、动端端盖；3、静端端盖；4、第一加固层；5、第二加固层；6、第一加强层；7、第二加强层；8、第一条形弯折；9、导向套；10、动导电杆；11、静导电杆；12、第二条形弯折；13、真空灭弧室；14、上导电件；15、下导电件；16、绝缘外壳；17、下出线座；18、螺钉；19、嵌件。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
本实用新型实施例中，主要将固封极柱中真空灭弧室的端盖整体结构进行加强设计，即端盖设置为双层或多层的加固结构，也就是说，端盖内侧或外侧设置至少一层加固层，避免端盖在注塑成型过程发生变形，能保证成型固封极柱的电气性能、机械性能的可靠性。
并且加固层结构还可以选择是凹槽或凸槽的三角形或多边形的结构设计，以此增强支撑。真空灭弧室的端盖外表面还可选择增加橡胶类材料(或其它弹性体)作为缓冲结构，使其在注塑成型过程，不受塑料注塑力的挤压而造成真空灭弧室端盖发生变形。
具体参照附图对本实用新型具体一示例介绍如下，参照图1所示的本实用新型固封极柱一实施方式的结构示意图；该固封极柱可以包括真空灭弧室13、上导电件14、下导电件15、下出线座17以及绝缘外壳16等等；上导电件14可以通过螺钉18以及碟形垫圈安装到真空灭弧室13上部，使上导电件14与真空灭弧室13的上端紧密接触，能够确保塑料注塑过程不挤到真空灭弧室13的轴线端面。下导电件15可以通过下出线座17安装到真空灭弧室13下部，在下出线座17上还可以设置有嵌件19，绝缘外壳16可以包覆在真空灭弧室13、上导电件14、下导电件15以及下出线座17的外表面，绝缘外壳16采用注塑成型工艺或浇注成型工艺而成。
真空灭弧室13可以包括气密绝缘外壳1、动端端盖2、静端端盖3、第一加固层4、第二加固层5、第一加强层6以及第二加强层7等等；所述动端端盖2以及静端端盖3分别设置于所述气密绝缘外壳1的两端，第一加固层4设置有至少一层，第二加固层5设置有至少一层。
参照图2以及图3所示的真空灭弧室一实施方式的结构示意图；在本示例实施方式中，在动端端盖2内设置有一层第一加固层4，在静端端盖3内设置有一层第二加固层5，所述第一加固层4可以设置为与所述动端端盖2的形状相适配的盖状或杯状或类似杯状。第一加固层4可以具有侧壁和底板，侧壁和底板之间可以通过倒角圆滑过渡连接，侧壁可以设置为圆筒形，侧壁的一端与气密绝缘外壳1连接，另一端与底板连接。底板可以设置为圆环形，即在底板上设置有第一过孔，第一过孔可以用于容纳导向套9，导向套9内供动导电杆10通过。第二加固层5也可以具有侧壁和顶板，侧壁和顶板之间可以通过倒角圆滑过渡连接，侧壁也可以设置为圆筒形，侧壁的一端与气密绝缘外壳1连接，另一端与底板连接。顶板也可以设置为圆环形，即在顶板上设置有第二过孔，第二过孔用于容纳静导电杆11等等。
在对真空灭弧室13进行注塑形成绝缘外壳16时，压力会对外层的动端端盖2以及静端端盖3挤压，不会对内层的第一加固层4以及第二加固层5进行挤压，从而可以避免第一加固层4以及第二加固层5的变形，第一加固层4以及第二加固层5仍然能够使真空灭弧室13形成一个密封的真空空间，能够有效避免真空灭弧室13破损造成的漏气，从而避免电气性能失效。在本实用新型的其他实施例中，第一加固层4以及第二加固层5可以根据需要设置有多层，此处不做特殊限定；而且第一加固层4以及第二加固层5还可以是分别设置在动端端盖2内侧壁以及静端端盖3内侧壁的加强筋，通过加强筋的支撑作用可以防止动端端盖2以及静端端盖3的变形。
上导电件14和第一加强层6之间的界面确保没有间隙，这样抱着注塑或浇注的材料不进入这个界面。
参照图4以及图5所示的真空灭弧室另一实施方式的结构示意图；在第一加固层4上可以设置有多个第一条形弯折8，第一条形弯折8的延伸方向可以与所述第一加固层4和所述第一加固层和气密绝缘外壳的连接接缝一致；在第二加固层5上也可以设置有多个第二条形弯折12，第二条形弯折12的延伸方向可以与所述第二加固层5和所述第一加固层和气密绝缘外壳的连接接缝一致。
在本示例实施方式中，第一条形弯折8可以设置为环状，在第一加固层4的侧壁上可以设置有多个环状的折弯，该环状的折弯的中心轴线可以与第一加固层4的中心轴线同轴线，多个环状的折弯之间可以上下设置且相互平行，且该环状的折弯向第一加固层4内侧突出；在第一加固层4的底板上也可以设置有多个该环状的折弯，该环状的折弯的中心轴线可以与底板的中心轴线同轴线，且该环状的折弯也向第一加固层4内侧突出；上述环状折弯的截面形状可以为半圆弧形。当然，在第二加固层5的侧壁上可以设置有多个环状的折弯，该环状的折弯的中心轴线可以与第二加固层5的中心轴线同轴线，多个环状的折弯之间也可以上下设置且相互平行，且该环状的折弯向第二加固层5内侧突出；在第二加固层5的顶板上也可以设置有多个该环状的折弯，该环状的折弯的中心轴线可以与顶板的中心轴线同轴线，且该环状的折弯也可以向第二加固层5内侧突出；上述环状折弯的截面形状可以为半圆弧形。
在注塑过程中，动端端盖2以及静端端盖3由于挤压发生变形，而且动端端盖2以及静端端盖3的变形波及第一加固层4以及第二加固层5，即对第一加固层4以及第二加固层5发生挤压时，该条形折弯可以抵抗该挤压力防止第一加固层4以及第二加固层5的变形使真空灭弧室13保持完好，避免真空灭弧室13破损造成的漏气，从而避免电气性能失效。
另外，本领域技术人员可以理解的是，第一条形弯折8以及第二条形弯折12也可以设置为圆弧状，可以倾斜设置在第一加固层4以及第二加固层5的侧壁上，当然，多个第一条形弯折8以及多个第二条形弯折12之间也可以不相互平行。所述条形折弯的截面形状还可以是三角形、梯形等等多种形式。
在本实用新型的其他示例实施方式中，还可以在第一加固层4上设置有多个第一筋条，在第二加固层5上设置有多个第二筋条。第一筋条以及第二筋条可以设置为环状，可以上下且相互平行的对应设置于第一加固层4以及第二加固层5的内侧壁。当然，第一筋条以及第二筋条也可以设置为直条状，可以平行或不平行的设置在第一加固层4以及第二加固层5的内侧壁。
在本实用新型的其他示例实施方式中，内侧或外侧的加固层与端盖壳体材料可选择为相同的金属材料，或者强度更高的材料。在本实用新型的其他示例实施方式中，加固层与端盖壳体之间可具有间隙，该间隙可控制在基本与端盖壳体容许的变形尺寸相同或更小。在一个加固层与端盖壳体间形成密封的实施例中，该间隙内可选择为真空状态。
参照图6所示的真空灭弧室再一实施方式的结构示意图；在动端端盖2外可以包覆有第一加强层6，第一加强层6的材质为弹性材料；在静端端盖3外可以包覆有第二加强层7，第二加强层7的材质为弹性材料。在本示例实施方式中，第一加强层6以及第二加强层7可以采用橡胶加工而成；第一加强层6可以设置为与所述动端端盖2的形状相适配的盖状或杯状或类似杯状，所述第一加强层6的中部围绕密封连接静导电杆11。具体而言，第一加强层6可以具有侧壁和底壁，侧壁和底壁之间可以通过倒角圆滑过渡连接，侧壁可以设置为与动端端盖2的外环面匹配的圆筒状，底壁可以设置为圆环状，底壁围绕密封连接导向套9，导向套9内供动导电杆10通过。第二加强层7可以设置为与所述静端端盖3的形状相适配的盖状或杯状或类似杯状，所述第二加强层7的中部围绕密封连接静导电杆11。具体而言，第二加强层7可以具有侧壁和顶壁，侧壁和顶壁之间可以通过倒角圆滑过渡连接，侧壁可以设置为与静端端盖3的外环面匹配的圆筒状，顶壁可以设置为圆环状，该圆环中部用于容纳静导电杆11。设置第一加强层6以及第二加强层7可以进一步增加静端端盖3以及动端端盖2的强度，而且能够使真空灭弧室13成为一体式，弹性材料还能够对注塑过程的挤压力有缓冲作用。当然，本领域技术人员可以理解的是，第一加强层6以及第二加强层7可以是弹性体热固性材料、热塑性材料及非金属的材料，如橡胶，塑料等，还可以采用硅胶、尼龙等等加工而成，只要弹性材料的硬度控制在30至90邵氏硬度即可。
进一步的，参照图7所示的真空灭弧室又一实施方式的结构示意图；在本示例实施方式中，第一加强层6可以设置为包覆于所述动端端盖2外环面的环状。即第一加强层6可以仅包括侧壁，可以不设置底壁。由于在注塑形成绝缘外壳16时，动端端盖2的端面可以与下出线座17接触，此处所受的挤压力较小。
进一步的，在本示例实施方式中，所述第一加强层6的外径可以与所述气密绝缘外壳1的外径相同；所述第二加强层7的外径可以与所述气密绝缘外壳1的外径相同。即第一加强层6的侧壁的外径与气密绝缘外壳1的外径相同，第二加强层7的侧壁的外径与气密绝缘外壳1的外径也相同。如此设置使真空灭弧室13上中下的外径均相同，有利于塑料在真空灭弧室13外表的厚度一致，没有局部厚度突变，使注塑材料流动力受力均匀，避免对真空灭弧室13局部受力。
本实用新型的固封极柱及固封极柱生产方法，在动端端盖2内设置第一加固层4，在静端端盖3内设置第二加固层5。一方面，通过第一加固层4以及第二加固层5可以增加动端端盖2以及静端端盖3的强度，能够满足注塑压力的需要，能够有效避免动端端盖2以及静端端盖3变形造成的漏气，从而避免电气性能失效；另一方面，避免采用先成形绝缘外壳16，再将绝缘外壳16套在真空灭弧室上的生产方法，不会有空气气隙或真空气隙，不会引起电气性能失效。
进一步的，本实用新型还提供了一种固封极柱的生产方法，该生产方法可以包括：可以在真空灭弧室13的动端端盖2内配置至少一层第一加固层4；可以在所述真空灭弧室13的静端端盖3内配置至少一层第二加固层5；可以在所述真空灭弧室13外采用注塑成型工艺或浇注成型工艺而形成绝缘外壳16。
在本示例实施方式中，还可以在形成所述绝缘外壳16之前，可以在所述动端端盖2外包覆形成第一加强层6；可以在所述静端端盖3外包覆形成第二加强层7。
在本示例实施方式中，所述第一加强层6可以一体成型于所述动端端盖2外，所述第二加强层7可以一体成型于所述静端端盖3外。当然，本领域技术人员可以理解的是，第一加强层6以及第二加强层7也可以单独加工成形后对应安装到动端端盖2以及静端端盖3外。
进一步的，在本示例实施方式中，因绝缘外壳16内部有真空灭弧室和动端端盖2以及静端端盖3成为有机结合，具有足够的机械强度，那么在动端端盖2以及静端端盖3之间的外表面可以有一条或多条加强筋，但为了美观及为了高原使用本产品，还可以选择在外表面加裙边，或者设置“井”型的凹筋/凸筋，以此增加表面爬电距离。
上述所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中，如有可能，各实施例中所讨论的特征是可互换的。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“顶”“底”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
本说明书中，用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。