一种断路器的制作方法

本发明涉及一种中高压开关，尤其涉及一种适用中高压的断路器，属于电力设备领域。

背景技术：

断路器作为一种开关设备，用于控制中、高压一次回路的通与断，当前对断路器的合闸性能提出了更高的要求，如合闸时间更短，不产生燃弧，特别是合闸燃弧。断路器内置具有灭弧功能的真空泡。合闸时，真空泡的高速运动的动触头碰撞静触头，以实现合闸，但高速运动的动触头在碰撞后发生弹跳，以接近于合闸时的瞬时速度反向弹跳，导致动触头远离静触头，动触头和静触头间常常产生合闸弹跳燃弧。燃弧烧蚀，使得真空泡的动触头、静触头易被损坏，造成真空泡的使用寿命较短，需要耗费大量人力、物力来维护真空泡，应用、维护成本较高。此外，真空泡的动触头与静触头间产生燃弧，对于充有灭弧气体的真空泡，还将导致真空泡内部温度快速升高，产生高温高压而发生爆炸，酿成重大事故，影响配电网的安全运行。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种断路器，以解决现有技术断路器易发生合闸弹跳燃弧、真空泡易损坏的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种断路器，由至少一个单极开关a构成，该单级开关a包括真空泡100、绝缘筒200、电磁驱动器300，所述真空泡100的动触头杆130与绝缘筒200的上轴杆220轴连接，绝缘筒200的下轴杆230和电磁驱动器300的驱动器输出轴370的上端部轴连接；其设计要点在于：还包括消弹装置400，该消弹装置400包括密闭的缸体410、活塞机构420、排流机构430、阻流机构440和排流通道450；活塞机构420包括设置在缸体410内的活塞421和活塞杆422，活塞杆422的下端部贯穿缸体410的第1端盖412和活塞421密封固定，活塞杆422的上端部与驱动器输出轴370的下端部轴连接，活塞421与缸体410密封配合；活塞421上设置阻尼孔423，活塞421将缸体410的内部空间分割成有杆腔和无杆腔；活塞421的内部设置排流机构430，排流机构430包括排流阀芯433，排流阀芯433的触排杆4332突出于活塞421的上端面并伸入有杆腔，阻流机构440设置在活塞421内，位于活塞421的下端面侧，排流通道450设置在活塞421的内部，排流通道450的一端部与排流机构430相连通，另一端部与阻流机构440相连通，适于排流阀芯433撞击第1端盖412触发排流机构430、阻流机构440排流，使有杆腔内的阻尼介质经排流机构430、排流通道450、阻流机构440排入无杆腔，阻流机构440适于阻止阻尼介质经排流机构430从无杆腔向有杆腔排流。

在应用实施过程中，本发明还有如下可选的技术方案。

作为可选地，所述排流机构430包括排流腔431、排流阀座432、排流阀芯433、第1复位弹簧434和端头盖435；排流腔431为设置在活塞421内的下端部开口的腔体，沿活塞421的轴线方向延伸；排流腔431的上端部内置排流阀座432，排流阀座432的中部设置触杆孔；排流阀芯433包括阀芯部4331和触排杆4332；所述排流阀芯433、第1复位弹簧434依次装配在排流腔431内，触排杆4332贯穿触杆孔突出于活塞421的上端面，伸入有杆腔，端头盖435和排流腔431的下端部开口密封固定，第1复位弹簧434处于压缩状态，阀芯部4331与排流阀座432密封配合；排流腔431的下端部与所述排流通道450的一端部连通。

作为可选地，所述阻流机构440包括阻流腔441、阻流阀座442、阻流阀芯443、第2复位弹簧444和端压板445；阻流腔441为设置在活塞421内的下端部开口的腔体，沿活塞421的轴线方向延伸；阻流阀座442设置在阻流腔441的上端部，阻流阀座442的中部设置连通阻流腔441的向上延伸的且不贯穿活塞421上端面的阻流盲孔446；所述阻流阀芯443、第2复位弹簧444依次装配于阻流腔441内，端压板445和阻流腔441的下端部开口固定，第2复位弹簧444处于压缩状态，阻流阀芯443与阻流阀座442密封配合；阻流盲孔446与所述排流通道450的另一端部连通。

作为可选地，所述排流通道450包括设置在活塞421内的依次连通的第1排流通道451、第2排流通道452和第3排流通道453；第1排流通道451位于活塞421的下端面侧，与排流腔431的下端部相连通；第3排流通道453位于活塞421的上端面侧，与阻流盲孔446相连通。

作为可选地，所述第1排流通道451为沿活塞周向延伸的呈圆弧状的孔，第3排流通道453为沿活塞轴向延伸的呈直线状的孔，第2排流通道452为沿活塞周向延伸的呈圆弧状的孔；第1排流通道451的一端部与排流腔431的下端部相连通，另一端部与第3排流通道453的下端部连通；第3排流通道453的上端部与第2排流通道452的一端部连通，第2排流通道452的另一端部与阻流盲孔446连通。

作为可选地，所述阻流盲孔446、阻流阀座442、阻流腔441共轴线配合；所述排流腔431、排流阀座432、触杆孔共轴线配合。

作为可选地，所述缸体410包括缸筒411、第1端盖412和第2端盖413；缸筒411呈圆筒状两端开口，第1端盖412和缸筒411的上端密封配合并固定，第2端盖413和缸筒411的下端密封配合并固定。

作为可选地，所述绝缘筒200包括绝缘体210、上轴杆220和下轴杆230；绝缘体210呈柱状，其侧面设置适于增加绝缘爬距的多个伞裙；上轴杆220和绝缘体210的上端部固定，下轴杆230和绝缘体210的下端部固定。

作为可选地，所述电磁驱动器300包括呈圆筒状的驱动器缸体310、驱动器上端盖320、驱动器下端盖330、铁芯360和驱动器输出轴370，驱动器缸体310内侧壁上设置沿周向环绕的第1嵌槽311和第2嵌槽312，第1嵌槽311设置在缸体310的上端部，第2嵌槽312设置在缸体310的下端部；第1嵌槽311内装配第1线圈340，第2嵌槽312内装配第2线圈350；铁芯360设置在缸体310内，套装于驱动器输出轴370的外部并固定，驱动器上端盖320和缸体310的上端固定，驱动器下端盖330和缸体310的下端固定，驱动器输出轴370的上端部贯穿驱动器上端盖320的中部通孔并伸出，下端部贯穿驱动器下端盖330的中部通孔并伸出。

作为可选地，所述单极开关的数量为1个、2个、3个或多个。

本发明的断路器由至少一个单极开关构成，该单级开关包括真空泡、绝缘筒、电磁驱动器和消弹装置。真空泡的动触头杆与绝缘筒的上轴杆轴连接，绝缘筒的下轴杆和电磁驱动器的驱动器输出轴的上端部轴连接。消弹装置包括密闭的缸体、活塞机构、排流机构、阻流机构和排流通道。活塞机构包括设置在缸体内的活塞和活塞杆。活塞杆的下端部贯穿缸体的第1端盖和活塞密封固定，上端部和驱动器输出轴的下端部轴连接。活塞与缸体密封配合。活塞上设置阻尼孔，活塞将缸体的内部空间分割成有杆腔和无杆腔。活塞的内部设置排流机构，排流机构包括排流阀芯，排流阀芯的触排杆突出于活塞的上端面并伸入有杆腔，阻流机构设置在活塞内，位于活塞的下端面侧，排流通道设置在活塞的内部，排流通道的一端部与排流机构相连通，另一端部与阻流机构相连通。排流机构的排流阀芯撞击第1端盖，依次触发排流机构、阻流机构排流，有杆腔内的阻尼介质经排流机构、排流通道、阻流机构排入无杆腔，有杆腔内存储高能量的阻尼介质经排流机构排入无杆腔，消除在行程末端阻尼介质所产生的促进动触头反向弹跳的驱使力，以抑制动触头发生合闸弹跳。断路器合闸后，弹跳的动触头带动活塞反向运动，活塞从行程终点反向运动，由于排流阀芯的触排杆突出于活塞的上端面，则排流机构不能被立即复位阻断流通，在第2复位弹簧的作用下，阻流机构被立即复位阻断流通，阻止无杆腔内的阻尼介质经排流机构向有杆腔排流，无杆腔内的阻尼介质只能经活塞上的阻尼孔流入有杆腔，产生阻尼力，吸收合闸后动触头反向弹跳的能量，进一步抑制触头反向弹跳，从而避免断路器动触头发生合闸弹跳燃弧，提高断路器的合闸性能及安全性。

断路器合闸时，电磁驱动器带动消弹装置的活塞向有杆腔方向运动，有杆腔内的阻尼介质被做功压缩，经活塞上的阻尼孔流入无杆腔，产生阻尼力，吸收断路器动触头在合闸前的部分能量，减小合闸瞬时速度，以抑制断路器动触头发生合闸弹跳；消弹装置的活塞在行程末段时，排流阀芯的触排杆撞击有杆腔的端盖，排流机构被触发排流，有杆腔内存储高能量的阻尼介质流入排流通道，流入排流通道的阻尼介质挤压阻流机构的阻流阀芯，阻流阀芯远离阻流阀座，阻流机构被触发排流，即排流机构、阻流机构依次被触发排流，则在行程末端有杆腔内存储高能量的阻尼介质经排流机构、排流通道、阻流机构排流到无杆腔，消除消弹装置在行程末端时阻尼介质所产生的促进动触头反向弹跳的驱使力，进一步抑制动触头合闸时发生反向弹跳；断路器合闸后，动触头将发生合闸弹跳，带动消弹装置的活塞从行程终点反方向运动，由于排流机构430的触排杆4332突出于活塞421的上端面，在第1复位弹簧作用下，排流机构不能立即复位阻断流通，在第2复位弹簧作用下，阻流机构被立即复位，阻断流通，无杆腔内的阻尼介质只能经活塞上的阻尼孔流入有杆腔，产生阻尼力，吸收合闸后动触头反向弹跳的能量，再进一步抑制动触头发生反向弹跳，从而避免断路器动触头与静触头间在合闸时发生合闸弹跳燃弧，提高断路器的合闸性能及安全性。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：断路器内置消弹装置，断路器合闸时，消弹装置吸收断路器动触头在合闸前的部分能量降低合闸瞬时速度、消除消弹装置在行程末端产生的促进动触头反向弹跳的驱使力、吸收合闸后动触头反向弹跳的能量，以抑制断路器动触头发生反向弹跳，从而避免动触头与静触头间发生的合闸弹跳燃弧，延长断路器寿命，以及避免断路器发生燃弧所致的爆炸，有利于提高断路器的合闸性能及安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施方式中的一种断路器的示意图。

图2为电磁驱动器的示意图。

图3为消弹装置的示意图。

图4为图3中aa区域的放大示意图。

图5为图3中活塞的仰视示意图。

图6为图5中的b-b方向剖视示意图。

图7为排流机构、阻流机构的分解示意图。

其中，100-真空泡，110-真空腔，120-动触头，130-动触头杆，140-静触头，150-静触头杆，200-绝缘筒，210-绝缘体，220-上轴杆，230-下轴杆，300-电磁驱动器，310-驱动器缸体，311-第1嵌槽，312-第2嵌槽，313-永磁体，320-驱动器上端盖，330-驱动器下端盖，340-第1线圈，350-第2线圈，360-铁芯，370-驱动器输出轴，400-消弹装置，410-缸体，411-缸筒，412-第1端盖，413-第2端盖，414-轴压板，415-第1密封圈，416-第2密封圈，420-活塞机构，421-活塞，422-活塞杆，423-阻尼孔，424-第3密封圈，425-第4密封圈，430-排流机构，431-排流腔，432-排流阀座，433-排流阀芯，4331-阀芯部，4332-触排杆，434-第1复位弹簧，435-端头，440-阻流机构，441-阻流腔，442-阻流阀座，443-阻流阀芯，444-第2复位弹簧，445-端压板，446-阻流盲孔，450-排流通道，451-第1排流通道，452-第2排流通道，453-第3排流通道。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护的范围。本发明实施例中有关方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如背景技术所述，现有技术断路器被操作合闸时，常常发生合闸弹跳，致使断路器真空泡的动触头、静触头间产生合闸弹跳燃弧，燃弧烧蚀导致真空泡动触头、静触头易被损坏，缩短真空泡的使用寿命，在日常使用过程中，需要耗费大量人力、物力来维护断路器，应用维护成本较高。此外，真空泡的动触头与静触头间产生燃弧，对于充有灭弧气体的真空泡，真空泡内部温度快速升高，产生高温高压将会导致真空泡发生爆炸，酿成重大事故，影响电网安全运行。

发明人进一步研究发现，断路器内置真空泡发生合闸弹跳燃弧的主要原因是，在断路器合间时，真空泡动触头的速度非常高，能量非常大，由动量定理知，动触头撞击静触头时产生反向弹跳，反向弹跳速度较大，弹跳行程较大，为了减小甚至避免断路器动触头产生合闸弹跳，则需在合闸时将动触头的部分能量消耗，以降低其合闸瞬间的能量，减少真空泡动触头合闸弹跳的能量，以及吸收动触头合闸后反向弹跳的能量，抑制断路器动触头的反向弹跳，从而避免断路器发生合闸弹跳燃弧。

基于上述研究，发明人经过多方面的实验分析后，提出一种配置有消弹装置的断路器，该断路器合闸时，消弹装置吸收真空泡动触头的部分能量，降低动触头合闸的瞬时速度，减小动触头合闸弹跳的能量，并吸收动触头合闸后反向弹跳的能量，抑制断路器动触头发生合闸弹跳，避免真空泡发生合闸弹跳燃弧，延长真空泡使用寿命，以及避免断路器发生燃弧爆炸。

作为本发明的一种实施方式，提出一种断路器，如图1所示，该断路器包括基架、三个单极开关a、电流互感器、电压互感器和控制器。单极开关a沿竖直方向直立布置。三个单极开关a呈一字型等间距排列，与基架装配并固定。单极开关a上设置第1接线柱160和第2接线柱170。单极开关a如图1中的虚线框部分所示。单级开关a包括真空泡100、绝缘筒200、电磁驱动器300和消弹装置400。真空泡100、绝缘筒200、电磁驱动器300和消弹装置400依次轴向固定连接，并共轴线配合，沿上下方向布置，如图1所示，即沿竖直方向直立布置。第1接线柱160的一端部和真空泡100的静触头杆150电连接，第2接线柱170的一端部和真空泡100的动触头杆130电连接。上述的真空泡100、绝缘筒200被设置在由绝缘材料制成的绝缘柱内，以实现电绝缘隔离，提高安全性。第1接线柱160的另一端部贯穿绝缘柱的侧壁伸到外部，第2接线柱170的另一端部贯穿绝缘柱的侧壁伸到外部。第1接线柱160、真空泡100、第2接线柱170、绝缘筒200、绝缘柱被设置在基架的上端部。电磁驱动器300、消弹装置400被设置在基架的下端部。上述的绝缘材料为环氧树脂，也可以由尼龙或pt材料替代，优选地为环氧树脂。电流互感器用于检测单极开关a的负载电流，每个单极开关a配置一支电流互感器。电流互感器可以套装在第2接线柱170上，并与基架固定。电压互感器用于检测单极开关a的电压。电压互感器与各单极开关a的第2接线柱170分别电连接，用于检测各个单极开关的电压。控制器内置微处器、滤波电路和分合闸控制电路。分合闸控制电路经滤波电路与微处器电连接。分合闸控制电路与电磁驱动器300电连接，分别用于操纵各单极开关a进行合闸操作和分闸操作。电流互感器、电压互感器分别通过滤波电路与微处器电连接。

真空泡100的动触头杆130与绝缘筒200的上轴杆220轴连接，绝缘筒200的下轴杆230和电磁驱动器300的驱动器输出轴370的上端部轴连接，并固定，且共轴线配合。该消弹装置400包括密闭的缸体410、活塞机构420、排流机构430、阻流机构440和排流通道450。活塞机构420包括设置在缸体410内的活塞421和活塞杆422，活塞杆422的下端部贯穿缸体410的第1端盖412中部的通孔，伸入缸体410内，并和活塞421中部的通孔相装配并固定，且活塞杆422与活塞421中部的通孔密封配合，可理解为密封固定。活塞杆422的上端部与驱动器输出轴370的下端部固定连接，共轴线配合。活塞421与缸体410密封配合。活塞421上设置阻尼孔423，活塞421将缸体410的内部空间分割成有杆腔和无杆腔。排流机构430设置在活塞421内，排流机构430包括排流阀芯433，排流阀芯433的触排杆4332突出于活塞421的上端面，并伸入有杆腔，适于排流阀芯433撞击第1端盖412以触发排流机构430排流，使有杆腔内的阻尼介质经排流机构430排入无杆腔，消除在行程末端阻尼介质所产生的促进动触头反向弹跳的驱使力，以抑制动触头发生合闸反向弹跳。阻流机构440设置在活塞421内，位于活塞421的下端面侧。排流通道450设置在活塞421的内部，排流通道450的一端部与排流机构430相连通，另一端部与阻流机构440相连通。上述的排流机构430、排流通道450、阻流机构440构成阻尼介质从有杆腔向无杆腔排流的排流通道。阻流机构440适于阻止阻尼介质经排流机构430从无杆腔向有杆腔排流，可理解为使阻尼介质只能从有杆腔流入无杆腔的单向阀装置。断路器合闸后，弹跳的动触头带动活塞反向运动，活塞从行程终点反向运动，排流机构不能立即复位阻断流通，但阻流机构被立即复位阻断流通，适于阻止无杆腔内的阻尼介质经排流机构430向有杆腔排流，则无杆腔内的阻尼介质只能经活塞上的阻尼孔流入有杆腔，产生阻尼力，吸收合闸后动触头反向弹跳的能量，进一步抑制触头反向弹跳，以确保断路器不发生合闸弹跳燃弧。

断路器合闸时，电磁驱动器带动消弹装置的活塞向有杆腔方向运动，有杆腔内的阻尼介质被做功压缩，经活塞上的阻尼孔流入无杆腔，产生阻尼力，吸收断路器动触头在合闸前的部分能量，减小合闸瞬时速度，以抑制断路器动触头合闸弹跳；消弹装置的活塞在行程末段时，排流阀芯的触排杆撞击有杆腔的端盖，排流机构被触发排流，有杆腔内存储高能量的阻尼介质流入排流通道，流入排流通道的阻尼介质挤压阻流机构的阻流阀芯，阻流阀芯远离阻流阀座，阻流机构被触发排流，即排流机构、阻流机构依次被触发排流，则在行程末端有杆腔内存储高能量的阻尼介质经排流机构、排流通道、阻流机构排流到无杆腔，消除消弹装置在行程末端(即终点)时阻尼介质所产生的促进动触头反向弹跳的驱使力，进一步抑制动触头合闸反向弹跳；断路器合闸后，动触头将发生合闸弹跳，带动消弹装置的活塞从行程终点反方向运动，由于排流机构的触排杆突出于活塞的上端面，则在第1复位弹簧作用下，排流机构不能立即被复位阻断流通，但在第2复位弹簧作用下，阻流机构立即复位，阻断流通，无杆腔内的阻尼介质只能经活塞上的阻尼孔流入有杆腔，产生阻尼力，吸收合闸后动触头反向弹跳的能量，再进一步抑制动触头反向弹跳，从而避免断路器动触头与静触头间在合闸时发生合闸弹跳燃弧，提高断路器的合闸性能及安全性。

与现有技术相比，上述实施方式取得了如下有益的技术效果：断路器内置消弹装置，断路器合闸时，消弹装置吸收断路器动触头在合闸前的部分能量降低合闸瞬时速度、消除消弹装置在行程末端产生的促进动触头反向弹跳的驱使力、吸收合闸后动触头反向弹跳的能量，以抑制断路器动触头合闸反向弹跳，从而避免动触头与静触头间发生的合闸弹跳燃弧，延长断路器寿命，以及避免断路器发生燃弧所致的爆炸，有利于提高断路器的合闸性能及安全性。

其中，上述的真空泡100，如图1所示，包括真空腔110、动触头120、动触头杆130、静触头140和静触头杆150。真空腔110沿上下方向布置。动触头120、静触头140被设置在真空腔110内，动触头120和静触头140呈相对布置，优选地相对平行布置，动触头120位于静触头140的下方。真空腔110的上端设置上通孔，下端设置有下通孔。静触头杆150的下端部从真空腔110上端的上通孔伸入到真空腔110内，静触头杆150的下端部和静触头140固定，静触头杆150和真空腔110的上通孔密封配合，并固定，即静触头杆150和真空腔110密封固定。动触头杆130的上端部从真空腔110下端的下通孔伸入到真空腔110内，动触头杆130的上端部和动触头120固定，动触头杆130和真空腔110的下通孔密封配合，并滑动装配，以适于动触头杆130相对于真空腔110可以上下移动，且保持密封状态。如采用波纹管实现密封，波纹管套装在动触头杆130的外部，贯穿真空腔110的下通孔，波纹管的下端部与真空腔110下端的下通孔固定，并密封配合，可理解为密封固定；波纹管的上端部与动触头杆130密封配合并固定。

其中，上述的绝缘筒200，如图1所示，包括绝缘体210、上轴杆220和下轴杆230。动触头杆130的下端部与上轴杆220的上端部固定连接，优选地共轴线配合。绝缘体210呈圆柱状，由绝缘陶瓷制备，如采用氧化铝陶瓷制备。绝缘体210外侧面设置沿该侧面周向环绕的多个伞裙，以适于增加绝缘爬距，增强电绝缘隔离效果。上轴杆220和下轴杆230可采用钢制备，如不锈钢，也可采用绝缘陶瓷制备，如氧化铝陶瓷。作为一种选择，上轴杆220为不锈钢制造，下轴杆230由绝缘陶瓷制备，以增强电绝缘隔离效果。上轴杆220的下端部和绝缘体210的上端部固定，下轴杆230的上端部和绝缘体210的下端部固定。上轴杆220、绝缘体210、下轴杆230共轴线配合。在绝缘体210的电绝缘隔离作用下，上轴杆220和下轴杆230间实现电绝缘隔离。

其中，上述的电磁驱动器300，如图2所示，包括呈圆筒状的驱动器缸体310、驱动器上端盖320、驱动器下端盖330、永磁体313、铁芯360和驱动器输出轴370。驱动器缸体310呈圆筒状，上、下两端开口。驱动器缸体310内置第1嵌槽311和第2嵌槽312。第1嵌槽311和第2嵌槽312位于驱动器缸体310的壁内侧，分别沿周向环绕；第1嵌槽311设置在缸体310的上端部，第2嵌槽312设置在缸体310的下端部。第1嵌槽311内装配第1线圈340，第1线圈340与第1嵌槽311固定，适于驱动断路器合闸；第2嵌槽312内装配第2线圈350，第2线圈350与第2嵌槽312固定，适于驱动断路器分闸。永磁体313固定在驱动器缸体310的内壁上，位于驱动器缸体310的中部区，即位于第1线圈340和第2线圈350之间，沿着驱动器缸体310内壁的周向布置。铁芯360设置在缸体310内，铁芯360套装于驱动器输出轴370的外部并固定，位于驱动器输出轴370的中部区。铁芯360位于环向布置的永磁体313内，共轴线配合。驱动器上端盖320和缸体310的上端固定，驱动器输出轴370的上端部贯穿驱动器上端盖320中部的通孔并伸出；驱动器下端盖330和缸体310的下端固定，驱动器输出轴370的下端部贯穿驱动器下端盖330中部的通孔并伸出。驱动器输出轴370的上端部与下轴杆230的下端部固定，进一步地共轴线配合。

其中，上述的缸体410，如图1、图3所示，包括呈圆筒状的缸筒411、第1端盖412和第2端盖413。缸筒411的上下两端开口，第1端盖412盖合在缸筒411的上端开口并通过一体成型方式实现密封固定。第2端盖413盖合在缸筒411的下端开口并固定，第2端盖413与缸筒411间通过第1密封圈415实现密封。活塞机构420包括活塞421和活塞杆422。活塞421设置在缸体410的内部，活塞杆422的一端部贯穿第1端盖412中部的通孔，伸入缸体410的内部，并和活塞421相固定，活塞杆422与活塞421中部通孔间通过第3密封圈424实现密封；活塞杆422与第1端盖412中部通孔间通过第2密封圈416实现密封，轴压板414套装于活塞杆422，并和第1端盖412固定，用于挤压限位第2密封圈416，确保良好的密封效果。所述活塞421的侧面与缸筒411内壁面间通过第4密封圈425实现密封。活塞421将缸体410的内部空间分割为位于上方的有杆腔和位于下方的无杆腔，如图3所示。活塞421上被设置阻尼孔423，适于阻尼介质在有杆腔和无杆腔之间流动，以释放阻尼介质被压缩而存储的能量，产生阻尼力，吸收断路器动触头的能量。阻尼孔423面积为活塞421的面积的0.6-1.3％，优选地0.75％，抑制动触头合闸弹跳的效果较好。缸体410内被填充阻尼介质，阻尼介质优选为氮气，也可以是氦气、氖气等其它惰性气体，防止密封件的氧化，延长使用寿命。缸体410内充入压力大于一个标准大气压的高压氮气，高压氮气的压力优选为2个标准大气压。所述第2端盖413上设置沿其轴线方向延伸的通孔，该通孔内装配从外向内连通、从内向外阻止的单向阀。单向阀的设计方便向缸体410内充入阻尼介质，同时防止阻尼介质泄漏。即方便于向缸体410内注入阻尼介质。需要说明的是，阻尼介质还可以选用阻尼油，当选用阻尼油作为阻尼介质时，阻尼孔423面积较大，为活塞面积的2-8％，优选地4.8％。

其中，上述的排流机构430，如图3-图7所示，包括排流腔431、排流阀座432、排流阀芯433、第1复位弹簧434和端头盖435。端头盖435呈圆盘状。排流腔431设置在活塞421内，如图4所示，为设置在活塞421内的下端部开口的腔体，沿活塞421的轴线方向延伸，可选横截面为圆形的腔体。排流阀座432设置在排流腔13的内端部，即位于有杆腔侧的盲端部，如图7所示的排流腔431的上端部，位于有杆腔侧。排流阀座432的中部设置连通有杆腔的通孔，适于排流腔431和有杆腔的连通，该通孔被称之为触杆孔。触杆孔的横截面积小于排流腔431的横截面积。作为一种选择，排流腔431、排流阀座432与触杆孔共轴线配合，以便于机加工，且均为圆柱状的孔腔。排流阀芯433包括阀芯部4331和触排杆4332，阀芯部4331与排流阀座432密封配合。作为一种选择，阀芯部4331和触排杆4332共轴线配合，以与排流腔431、排流阀座432及触杆孔相适配。排流阀芯433装入排流腔431内，排流阀芯433的触排杆4332贯穿排流阀座432的触杆孔，突出于活塞421的上端面，伸入缸筒411的有杆腔，以适于触排杆4332撞击第1端盖412，使排流阀芯433远离排流阀座432，以触发排流机构430排流，即呈阻尼介质可流通的状态。触排杆4332突出于活塞421上端面的高度标记为h0。再把第1复位弹簧434装入排流腔431，端头盖435和排流腔431的下端部开口固定，并密封配合，可理解为密封固定，位于活塞421的下端部。即上述的排流阀芯433、第1复位弹簧434、端头盖435依次和排流腔431装配，排流阀座432、排流阀芯433、第1复位弹簧、端头盖435依次相贴合，第1复位弹簧处于压缩状态，排流阀座432与排流阀芯433密封配合，即排流机构430处于阻断流通状态。断路器合闸时，消弹装置的活塞421向有杆腔方向运动，在行程末端，触排杆4332撞击第1端盖412，排流阀芯433向远离排流阀座432的方向运动，即排流机构430被触发排流，阻尼介质经排流机构430从有杆腔流入排流通道450，流入排流通道的阻尼介质存储高能量，则触发阻流机构440排流，阻尼介质向无杆腔排流，有杆腔内阻尼介质在其行程末端所存储的能量被释放，消除驱使活塞从其行程末端作反向运动的驱动力，有利抑制断路器动触头发生合闸弹跳，以避免断路器发生合闸弹跳燃弧。在排流机构430被触发排流时，为了便于阻尼介质流通，排流阀芯433的外侧面被设置沿其轴线方向延伸的排流凹槽。

当活塞421从其行程末端(即合闸时的终点)反向运动(如合闸后弹跳)时，在第1复位弹簧434的作用下，由于排流机构430的触排杆4332突出于活塞421的上端面，在触排杆4332的顶端与第1端盖412相接触作用期间，排流阀芯433将不能立即复位，则排流机构430仍处于被触发排流的状态，无杆腔内的阻尼介质主要经排流机构43流入有杆腔，不能产生阻尼力，而不能吸收动触头反向弹跳的能量，不能抑制动触头合闸后的反向弹跳，无法避免合闸弹跳燃弧的发生。

其中，上述的阻流机构440，如图4、图7所示，包括阻流腔441、阻流阀座442、阻流阀芯443、第2复位弹簧444、端压板445和阻流盲孔446。端压板445的中部设置适于阻尼介质流通的通孔。阻流腔441设置在活塞421内，位于活塞421的下端面侧，沿活塞421的轴线方向向下延伸，为下端部开口的腔体。阻流阀座442设置在阻流腔441内，位于阻流腔441的上端部，阻流阀座442的中部设置位于其上端的阻流盲孔446，阻流盲孔446为由阻流阀座442起向上延伸的且不贯穿活塞421上端面的盲孔。阻流盲孔446与阻流腔441连通。阻流阀芯443与阻流阀座442密封配合，为了便于机加工，上述的阻流腔441、阻流阀座442和阻流盲孔446共轴线配合，阻流腔441、阻流盲孔446选用其横截面均为圆形的结构，以便于机加工。上述的阻流腔441的直径大于阻流盲孔446的直径，以便于在阻流腔441的上端部设置阻流阀座442。阻流阀芯443与阻流阀座442相密封配合。上述的阻流阀芯443、第2复位弹簧444依次装配于阻流腔441内，端压板445固定于阻流腔441的下端部开口；第2复位弹簧444处于压缩状态，阻流阀芯443与阻流阀座442密封配合，阻流机构440处于阻断流通的状态，适于阻止无杆腔内的阻尼介质经排流机构430、排流通道450向有杆腔排流，阻流机构440在本质上相当于一个单向阀装置，阻尼介质只能经活塞上的阻尼孔423向有杆腔排流，产生阻尼力，使消弹装置吸收断路器动触头合闸后反向弹跳的能量，以进一步抑制断路器动触头合闸反向弹跳。在阻流机构440被触发排流时，为了便于阻尼介质流通，阻流阀芯443的外侧面被设置沿其轴线方向延伸的排流凹槽，此外，排流凹槽还可以被设置在阻流腔441的内壁上。

其中，排流通道450，如图5、图6所示，设置在活塞421的内部，所述排流通道450包括设置在活塞421内的依次连通的第1排流通道451、第2排流通道452和第3排流通道453。第1排流通道451位于活塞421的下端面侧，为沿活塞421周向延伸的呈弧状的孔，位于活塞421内部的孔，如图5、图6所示，优选地为呈圆弧状的孔；第1排流通道451的一端部与排流腔431的下端部相连通，如图6所示。第2排流通道452设置在活塞421的上端面侧，为沿活塞421周向延伸的呈弧状的孔，位于活塞421内部的孔，如图5所示，优选地为呈圆弧状的孔；第2排流通道452的一端部与阻流盲孔446的上端部相连通，如图6所示。第3排流通道453设置在活塞421的内部，可以沿活塞421的轴线方向延伸，如图6所示，第3排流通道453的下端部与第1排流通道451的另一端部相连通，第3排流通道453的上端部与第2排流通道452的另一端部相连通。因此，上述的排流腔431、第1排流通道451、第3排流通道453、第2排流通道452、阻流盲孔446、阻流腔441依次相连通，形成使有杆腔内的阻尼介质经排流腔431、排流通道450、阻流腔441流入无杆腔的流路，且阻尼介质经排流机构430、阻流机构440只能从有杆腔向无杆腔排流。

断路器合闸时，电磁驱动器300带动消弹装置的活塞向有杆腔方向运动，有杆腔内的阻尼介质被压缩，该有杆腔内的阻尼介质经活塞上的阻尼孔流入无杆腔，产生阻尼力，吸收断路器动触头在合闸前的部分能量，减小动触头合闸瞬时速度，以抑制断路器动触头合闸弹跳；消弹装置的活塞在行程末段时，排流机构430的触排杆4332撞击第1端盖412，排流阀芯433向远离排流阀座432的方向运动，排流机构430被触发排流，有杆腔内的阻尼介质流入排流通道450，流入排流通道450的阻尼介质挤压阻流机构440的阻流阀芯443，阻流阀芯443向远离阻流阀座442的方向移动，阻流机构440被触发排流，即当触排杆4332撞击第1端盖412后排流机构430、阻流机构440依次被触发排流，则有杆腔的阻尼介质经排流机构430、排流通道450、阻流机构440流入无杆腔，消弹装置400在行程末端所存储的能量被释放，消除了消弹装置在行程末端的阻尼介质所产生的驱使断路器动触头合闸后向弹跳的驱动力，进一步抑制断路器动触头合闸弹跳；断路器合闸后，反向弹跳的动触头带动将活塞反向运动，活塞从行程终点反向运动，在第1复位弹簧434的作用下，但由于排流机构430的触排杆4332突出于活塞421的上端面，在触排杆4332的顶端与第1端盖412相接触作用期间，排流阀芯433将不能立即被复位，则排流机构430仍处于被触发排流的状态，即排流机构430不能立即被复位阻断流通，但在第2复位弹簧的恢复力作用下，阻流机构440的阻流阀芯443与阻流阀座442保持密封，即阻流机构440被立即复位阻断流通，阻止无杆腔内的阻尼介质经排流机构430向有杆腔排流，无杆腔内的阻尼介质只能经活塞421上的阻尼孔流入有杆腔，产生阻尼力，吸收合闸后动触头反向弹跳的能量，再一步抑制动触头合闸反向弹跳。上述采用三种技术手段来抑制断路器动触头发生反向弹跳，从而避免断路器动触头发生合闸弹跳燃弧，及避免断路器发生燃弧所致的爆炸，提高断路器的合闸性能及安全性。

本发明的断路器由至少一个单极开关构成，该单级开关包括真空泡、绝缘筒、电磁驱动器和消弹装置。真空泡的动触头杆与绝缘筒的上轴杆轴连接，绝缘筒的下轴杆和电磁驱动器的驱动器输出轴的上端部轴连接。消弹装置包括密闭的缸体、活塞机构、排流机构、阻流机构和排流通道。活塞机构包括设置在缸体内的活塞和活塞杆。活塞杆的下端部贯穿缸体的第1端盖和活塞密封固定，上端部和驱动器输出轴的下端部轴连接。活塞与缸体密封配合。活塞上设置阻尼孔，活塞将缸体的内部空间分割成有杆腔和无杆腔。活塞的内部设置排流机构，排流机构包括排流阀芯，排流阀芯的触排杆突出于活塞的上端面并伸入有杆腔，阻流机构设置在活塞内，位于活塞的下端面侧，排流通道设置在活塞的内部，排流通道的一端部与排流机构相连通，另一端部与阻流机构相连通。排流机构的排流阀芯撞击第1端盖，依次触发排流机构、阻流机构排流，有杆腔内的阻尼介质经排流机构、排流通道、阻流机构排入无杆腔，有杆腔内存储高能量的阻尼介质经排流机构排入无杆腔，消除在行程末端阻尼介质所产生的促进动触头反向弹跳的驱使力，以抑制动触头发生合闸弹跳。断路器合闸后，弹跳的动触头带动活塞反向运动，活塞从行程终点反向运动，由于排流阀芯的触排杆突出于活塞的上端面，则排流机构不能被立即复位阻断流通，在第2复位弹簧的作用下，阻流机构被立即复位阻断流通，阻止无杆腔内的阻尼介质经排流机构向有杆腔排流，无杆腔内的阻尼介质只能经活塞上的阻尼孔流入有杆腔，产生阻尼力，吸收合闸后动触头反向弹跳的能量，进一步抑制触头反向弹跳，从而避免断路器动触头发生合闸弹跳燃弧，提高断路器的合闸性能及安全性。

断路器合闸时，电磁驱动器带动消弹装置的活塞向有杆腔方向运动，有杆腔内的阻尼介质被做功压缩，经活塞上的阻尼孔流入无杆腔，产生阻尼力，吸收断路器动触头在合闸前的部分能量，减小合闸瞬时速度，以抑制断路器动触头发生合闸弹跳；消弹装置的活塞在行程末段时，排流阀芯的触排杆撞击有杆腔的端盖，排流机构被触发排流，有杆腔内存储高能量的阻尼介质流入排流通道，流入排流通道的阻尼介质挤压阻流机构的阻流阀芯，阻流阀芯远离阻流阀座，阻流机构被触发排流，即排流机构、阻流机构依次被触发排流，则在行程末端有杆腔内存储高能量的阻尼介质经排流机构、排流通道、阻流机构排流到无杆腔，消除消弹装置在行程末端时阻尼介质所产生的促进动触头反向弹跳的驱使力，进一步抑制动触头合闸时发生反向弹跳；断路器合闸后，动触头将发生合闸弹跳，带动消弹装置的活塞从行程终点反方向运动，由于排流机构430的触排杆4332突出于活塞421的上端面，在第1复位弹簧作用下，排流机构不能立即复位阻断流通，在第2复位弹簧作用下，阻流机构被立即复位，阻断流通，无杆腔内的阻尼介质只能经活塞上的阻尼孔流入有杆腔，产生阻尼力，吸收合闸后动触头反向弹跳的能量，再进一步抑制动触头发生反向弹跳，从而避免断路器动触头与静触头间在合闸时发生合闸弹跳燃弧，提高断路器的合闸性能及安全性。

与现有技术相比，本发明的取得了如下有益的技术效果：

断路器内置消弹装置，断路器合闸时，消弹装置吸收断路器动触头在合闸前的部分能量降低合闸瞬时速度、消除消弹装置在行程末端产生的促进动触头反向弹跳的驱使力、吸收合闸后动触头反向弹跳的能量，以抑制断路器动触头发生反向弹跳，从而避免动触头与静触头间发生的合闸弹跳燃弧，延长断路器寿命，以及避免断路器发生燃弧所致的爆炸，有利于提高断路器的合闸性能及安全性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。