10kV高压电动真空保护开关的制作方法

本实用新型属于电力设备技术领域，具体地说，尤其涉及一种具有自动保护和自动控制功能的10kV高压电动真空保护开关。

背景技术：

在配电网系统中，10KV高压真空开关经过几十年的不断改进，具有结构简单、绝缘性能好、操作方便等优点得到广泛应用。到目前为止，已经占据了我国80％以上的市场份额。然而，传统高压真空开关依然存在一定不足，其开关本身不具有自动保护功能，也不具备自动控制功能。从未来电力行业发展来看，不具备自动控制功能显然不能适应未来社会发展需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种具有自动保护和自动控制功能的10kV高压电动真空保护开关。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种10kV高压电动真空保护开关，包括真空室，所述真空室内设有固定导电柱、移动导电柱以及输出导电柱，所述移动导电柱位于所述固定导电柱正上方，并经导电软连接与所述输出导电柱电连接，所述移动导电柱上设有相互配合的固定脱钩和移动脱钩，所述固定脱钩为导电体，所述移动脱钩为绝缘体；所述固定脱钩铰接设置在所述移动导电柱上，且所述固定脱钩的轴与所述移动导电柱的金属触头为一体；所述移动脱钩经移动脱钩转轴与所述移动导电柱铰接，所述固定脱钩、所述移动脱钩之间夹有双金属片，所述双金属片与所述导电软连接导电连接；

所述移动脱钩转轴轴杆中心位置设有与之固定连接的滑动连杆，所述滑动连杆末端固定设有长度长于所述移动导电柱直径的螺杆，所述螺杆经滑动杆拉簧与移动柱连接螺钉固定连接，所述移动柱连接螺钉将所述移动导电柱与电动推拉杆的拉杆固定连接；

所述移动导电柱上设有可使所述移动脱钩转轴上下滑动的滑槽Ⅰ，所述移动导电柱上还设有可使所述螺杆上下滑动的滑槽Ⅱ；

所述螺杆的一端经微动开关与所述电动推拉杆电连接，所述螺杆另一端下方设有用于限制所述螺杆行程的、并固定在底板上的复位挡板。

优选地，所述移动导电柱表体设有平面层，所述固定脱钩、所述移动脱钩以及所述滑槽Ⅰ均设置在该平面层上。

优选地，所述固定脱钩的轴上安装设有定脱钩扭转弹簧，所述移动脱钩的移动脱钩转轴上安装设有移动脱钩扭转弹簧，所述定脱钩扭转弹簧、所述移动脱钩扭转弹簧使所述固定脱钩、所述移动脱钩受力夹紧。

优选地，所述固定脱钩的转轴上设有限定所述固定脱钩活动范围的限位销Ⅰ，所述固定脱钩外表面设有限制所述移动脱钩活动范围的限位销Ⅱ。

优选地，所述底板上还固定设有防止所述移动导电柱转动的固定轴承，所述移动导电柱套于所述固定轴承上，并在所述移动导电柱两侧开设滑槽，所述固定轴承可在滑槽内上下滑动。

优选地，所述移动导电柱还设有压力弹簧锁定机构，所述压力弹簧锁定机构包括压力弹簧Ⅰ和压力弹簧Ⅱ，所述压力弹簧Ⅰ一端与所述移动柱连接螺钉固定连接，另一端经锁定弹簧螺钉Ⅰ固定在所述底板上，所述压力弹簧Ⅱ一端与所述移动柱连接螺钉固定连接，另一端经锁定弹簧螺钉Ⅱ固定在所述底板上。

优选地，所述真空室包括外绝缘瓷套管、绝缘筒，所述外绝缘瓷套管经绝缘管与所述绝缘筒相连通，在外绝缘瓷套管上设有与之相连通的真空泵。

优选地，所述移动导电柱与所述绝缘瓷套管的接触部位安装设有密封波纹管。

优选地，所述电动推拉杆固定在所述底板上，所述微动开关固定在所述移动导电柱上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型构思非常巧妙，是一款基于双金属片热形变特性而设计出的高压电动真空开关，除具备普通开关所具备的简洁结构、高绝缘性能、操作方便等优点以外，还具有自动保护功能，具有很强的安全性；此外，本实用新型可以人工开/合闸，也可以对本实用新型进行程序控制实现开/合闸的自动控制功能，为未来电力系统对真空开关实现智能控制打下良好基础；本实用新型具备非常强的实用性，社会效益非常明显，为我国电力系统行业做出杰出贡献，在我国电力系统行业具有里程碑意义。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型局部放大图一；

图3是本实用新型局部放大图二；

图4是本实用新型侧面半剖结构示意图。

图中：1.固定导电柱；2.移动导电柱；3.输出导电柱；4.导电软连接；5.固定脱钩；6.移动脱钩；7.移动脱钩转轴；8.双金属片；9.滑动连杆；10.螺杆；11.滑动杆拉簧；12.移动柱连接螺钉；13.电动推拉杆；14.滑槽Ⅰ；15.滑槽Ⅱ；16.底板；17.复位挡板；18.定脱钩扭转弹簧；19.移动脱钩扭转弹簧；20.限位销Ⅰ；21.微动开关；22.限位销Ⅱ；23.固定轴承；24.压力弹簧Ⅰ；25.压力弹簧Ⅱ；26.锁定弹簧螺钉Ⅰ；27.锁定弹簧螺钉Ⅱ；28.外绝缘瓷套管；29.绝缘筒；30.真空泵；31.密封波纹管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

一种10kV高压电动真空保护开关，包括真空室，所述真空室内设有固定导电柱1、移动导电柱2以及输出导电柱3，所述移动导电柱2位于所述固定导电柱1正上方，并经导电软连接4与所述输出导电柱3电连接，所述移动导电柱2上设有相互配合的固定脱钩5和移动脱钩6，所述固定脱钩5为导电体，所述移动脱钩6为绝缘体；所述固定脱钩5铰接设置在所述移动导电柱2上，且所述固定脱钩5的轴与所述移动导电柱2的金属触头为一体；所述移动脱钩6经移动脱钩转轴7与所述移动导电柱2铰接，所述固定脱钩5、所述移动脱钩6之间夹有双金属片8，所述双金属片8与所述导电软连接4导电连接；

所述移动脱钩转轴7轴杆中心位置设有与之固定连接的滑动连杆9，所述滑动连杆9末端固定设有长度长于所述移动导电柱2直径的螺杆10，所述螺杆10经滑动杆拉簧11与移动柱连接螺钉12固定连接，所述移动柱连接螺钉12将所述移动导电柱2与电动推拉杆13的拉杆固定连接；

所述移动导电柱2上设有可使所述移动脱钩转轴7上下滑动的滑槽Ⅰ14，所述移动导电柱2上还设有可使所述螺杆10上下滑动的滑槽Ⅱ15；

所述螺杆10的一端经微动开关21与所述电动推拉杆13电连接，所述螺杆10另一端下方设有用于限制所述螺杆10行程的、并固定在底板16上的复位挡板17。

优选地，所述移动导电柱2表体设有平面层，所述固定脱钩5、所述移动脱钩6以及所述滑槽Ⅰ14均设置在该平面层上。

优选地，所述固定脱钩5的轴上安装设有定脱钩扭转弹簧18，所述移动脱钩6的移动脱钩转轴7上安装设有移动脱钩扭转弹簧19，所述定脱钩扭转弹簧18、所述移动脱钩扭转弹簧19使所述固定脱钩5、所述移动脱钩6受力夹紧。

优选地，所述固定脱钩5的转轴上设有限定所述固定脱钩5活动范围的限位销Ⅰ20，所述固定脱钩5外表面设有限制所述移动脱钩6活动范围的限位销Ⅱ22。

优选地，所述底板16上还固定设有防止所述移动导电柱2转动的固定轴承23，所述移动导电柱2套于所述固定轴承23上，并在所述移动导电柱2两侧开设滑槽，所述固定轴承23可在滑槽内上下滑动。

优选地，所述移动导电柱2还设有压力弹簧锁定机构，所述压力弹簧锁定机构包括压力弹簧Ⅰ24和压力弹簧Ⅱ25，所述压力弹簧Ⅰ24一端与所述移动柱连接螺钉12固定连接，另一端经锁定弹簧螺钉Ⅰ26固定在所述底板16上，所述压力弹簧Ⅱ25一端与所述移动柱连接螺钉12固定连接，另一端经锁定弹簧螺钉Ⅱ27固定在所述底板16上。

优选地，所述真空室包括外绝缘瓷套管28、绝缘筒29，所述外绝缘瓷套管28经绝缘管与所述绝缘筒29相连通，在外绝缘瓷套管28上设有与之相连通的真空泵30。

优选地，所述移动导电柱2与所述绝缘瓷套管28的接触部位安装设有密封波纹管31。

优选地，所述电动推拉杆13固定在所述底板16上，所述微动开关21固定在所述移动导电柱2上。

实施例1：

本实施例包括由外绝缘瓷套管28、绝缘筒29构成真空室，外绝缘瓷套管28经绝缘管与所述绝缘筒29相连通，外绝缘瓷套管28上设有与之相连通的真空泵30，真空泵30对真空室进行抽气保证真空绝缘环境。在真空室内设有与真空室密闭连接的固定导电柱1、移动导电柱2以及输出导电柱3，移动导电柱2位于固定导电柱1正上方，并经导电软连接4与输出导电柱3电连接构成高压导电回路。在移动导电柱2的表体上设有平面层，平面层自上而下，高度约占移动导电柱高度2/3。在平面层上设有相互配合的固定脱钩5和移动脱钩6，固定脱钩5由导电体材料制成，移动脱钩6由绝缘体材料制成。固定脱钩5铰接设置在移动导电柱2上，且固定脱钩5的轴与所述移动导电柱2的金属触头为一体。移动脱钩6经移动脱钩转轴7与移动导电柱2铰接，在固定脱钩5与移动脱钩6之间夹有双金属片8，双金属片8经导电软连接4与输出导电柱3导电连接，双金属片8、导电软连接4均固定在移动导电柱2上；固定导电柱1为固定触点，移动导电柱2的金属触点经固定脱钩5的轴、固定脱钩5、双金属片8、导电软连接5与输出导电柱3电连接形成高压导电回路。

移动脱钩转轴7能够在滑槽Ⅰ14上上下滑动，在移动脱钩转轴7轴杆中心位置设于与轴杆固定连接的滑动连杆9，在滑动连杆9的末端固定设有长度长于移动导电柱2直径的螺杆10，也就是螺杆10两端会通过滑槽Ⅱ15伸出移动导电柱2，并只在滑槽Ⅱ15范围内活动。螺杆10经滑动杆拉簧11与移动柱连接螺钉12固定连接，移动柱连接螺钉12又将移动导电柱2与电动推拉杆13的拉杆固定连接。

并且螺杆10的一端经微动开关21与电动推拉杆13电连接，螺杆10的另一端下方位置处设有复位挡板17，复位挡板17用于限制螺杆10的行程，当微动开关21接通后，螺杆10就在复位挡板17的阻挡下被顶回去。

本实施例的工作过程为：当用电负荷超过了开关的额定电流时，双金属片8发热发生弯曲变形，向上翘起拨开移动脱钩6，在滑动杆拉簧11的作用力下，移动脱钩6瞬间脱离固定脱钩5。具体动作是，滑动拉杆簧11拉动螺杆10，螺杆10沿滑槽Ⅱ15向下运动，螺杆10的向下运动带动滑动连杆9、移动脱钩转轴7向下运动，也就带动移动脱钩6瞬间脱离固定脱钩5。当螺杆10向下运动时，会推动微动开关21的簧片，微动开关21瞬间闭合使得电动推拉杆13得电，电动推拉杆13得电启动拉杆向下运动，拉杆向下运动拉动与之固定连接的移动导电柱2，移动导电柱2向下移动，与固定导电柱1的触点分开达到安全距离。

与此同时，向下运动的螺杆10另一端到达复位挡板17位置时，与复位挡板17发生撞击，螺杆10又瞬间被顶回去，此时双金属片8已恢复原位，螺杆10推动滑动连杆9带动移动脱钩6，使移动脱钩6和固定脱钩5合并完成复位。

本实施例合闸可以通过人工合闸也可以通过程序控制进行合闸。需要合闸时，使电动推拉杆13得电，给电动推拉杆13一个脉冲信号，电动推拉杆13的拉杆通过移动柱连接螺钉12推动滑动连杆9，使移动导电柱2向上运动，移动导电柱2和固定导电柱1两触点相接触，合闸完成。

本实施例构思非常巧妙，是一款基于双金属片热形变特性而设计出的高压电动真空开关，除具备普通开关所具备的简洁结构、高绝缘性能、操作方便等优点以外，还具有自动保护功能，具有很强的安全性；此外，本实施例可以人工开/合闸，也可以对本实施例进行程序控制实现开/合闸的自动控制功能，为未来电力系统对真空开关实现智能控制打下良好基础，具有很强实用性。

实施例2：

本实施例包括由外绝缘瓷套管28、绝缘筒29构成真空室，外绝缘瓷套管28经绝缘管与所述绝缘筒29相连通，外绝缘瓷套管28上设有与之相连通的真空泵30，真空泵30对真空室进行抽气保证真空绝缘环境。在真空室内设有与真空室密闭连接的固定导电柱1、移动导电柱2以及输出导电柱3，移动导电柱2位于固定导电柱1正上方，并经导电软连接4与输出导电柱3电连接构成高压导电回路。在移动导电柱2的表体上设有平面层，平面层自上而下，高度约占移动导电柱高度2/3。在平面层上设有相互配合的固定脱钩5和移动脱钩6，固定脱钩5由导电体材料制成，移动脱钩6由绝缘体材料制成。固定脱钩5铰接设置在移动导电柱2上，且固定脱钩5的轴与所述移动导电柱2的金属触头为一体。移动脱钩6经移动脱钩转轴7与移动导电柱2铰接，在固定脱钩5与移动脱钩6之间夹有双金属片8，双金属片8经导电软连接4与输出导电柱3导电连接，双金属片8、导电软连接4均固定在移动导电柱2上；固定导电柱1为固定触点，移动导电柱2的金属触点经固定脱钩5的轴、固定脱钩5、双金属片8、导电软连接5与输出导电柱3电连接形成高压导电回路。

移动脱钩转轴7能够在滑槽Ⅰ14上上下滑动，在移动脱钩转轴7轴杆中心位置设于与轴杆固定连接的滑动连杆9，在滑动连杆9的末端固定设有长度长于移动导电柱2直径的螺杆10，也就是螺杆10两端会通过滑槽Ⅱ15伸出移动导电柱2，并只在滑槽Ⅱ15范围内活动。螺杆10经滑动杆拉簧11与移动柱连接螺钉12固定连接，移动柱连接螺钉12又将移动导电柱2与电动推拉杆13的拉杆固定连接。

并且螺杆10的一端经微动开关21与电动推拉杆13电连接，螺杆10的另一端下方位置处设有复位挡板17，复位挡板17用于限制螺杆10的行程，当微动开关21接通后，螺杆10就在复位挡板17的阻挡下被顶回去。

本实施例在固定脱钩5的轴上安装还设有定脱钩扭转弹簧18，在移动脱钩6的移动脱钩转轴7上安装设有移动脱钩扭转弹簧19，定脱钩扭转弹簧18、移动脱钩扭转弹簧19使所述固定脱钩5、所述移动脱钩6受力夹紧。另外，移动脱钩扭转弹簧19可以使移动脱钩6复位时复位位置更精确。

本实施例的工作过程为：当用电负荷超过了开关的额定电流时，双金属片8发热发生弯曲变形，向上翘起拨开移动脱钩6，在滑动杆拉簧11的作用力下，移动脱钩6瞬间脱离固定脱钩5。具体动作是，滑动拉杆簧11拉动螺杆10，螺杆10沿滑槽Ⅱ15向下运动，螺杆10的向下运动带动滑动连杆9、移动脱钩转轴7向下运动，也就带动移动脱钩6瞬间脱离固定脱钩5。当螺杆10向下运动时，会推动微动开关21的簧片，微动开关21瞬间闭合使得电动推拉杆13得电，电动推拉杆13得电启动拉杆向下运动，拉杆向下运动拉动与之固定连接的移动导电柱2，移动导电柱2向下移动，与固定导电柱1的触点分开达到安全距离。

与此同时，向下运动的螺杆10另一端到达复位挡板17位置时，与复位挡板17发生撞击，螺杆10又瞬间被顶回去，此时双金属片8已恢复原位，螺杆10推动滑动连杆9带动移动脱钩6，使移动脱钩6和固定脱钩5合并完成复位，在定脱钩扭转弹簧18和移动脱钩扭转弹簧19的作用下，两脱钩受力更紧更稳，并且在复位过程移动脱钩扭转弹簧19的作用力可以移动脱钩6复位更快更精准。

本实施例合闸可以通过人工合闸也可以通过程序控制进行合闸。需要合闸时，使电动推拉杆13得电，给电动推拉杆13一个脉冲信号，电动推拉杆13的拉杆通过移动柱连接螺钉12推动滑动连杆9，使移动导电柱2向上运动，移动导电柱2和固定导电柱1两触点相接触，合闸完成。

本实施例构思非常巧妙，是一款基于双金属片热形变特性而设计出的高压电动真空开关，除具备普通开关所具备的简洁结构、高绝缘性能、操作方便等优点以外，还具有自动保护功能，具有很强的安全性；此外，本实施例可以人工开/合闸，也可以对本实施例进行程序控制实现开/合闸的自动控制功能，为未来电力系统对真空开关实现智能控制打下良好基础，具有很强实用性。

实施例3：

本实施例包括由外绝缘瓷套管28、绝缘筒29构成真空室，外绝缘瓷套管28经绝缘管与所述绝缘筒29相连通，外绝缘瓷套管28上设有与之相连通的真空泵30，真空泵30对真空室进行抽气保证真空绝缘环境。在真空室内设有与真空室密闭连接的固定导电柱1、移动导电柱2以及输出导电柱3，移动导电柱2位于固定导电柱1正上方，并经导电软连接4与输出导电柱3电连接构成高压导电回路。在移动导电柱2的表体上设有平面层，平面层自上而下，高度约占移动导电柱高度2/3。在平面层上设有相互配合的固定脱钩5和移动脱钩6，固定脱钩5由导电体材料制成，移动脱钩6由绝缘体材料制成。固定脱钩5铰接设置在移动导电柱2上，且固定脱钩5的轴与所述移动导电柱2的金属触头为一体。移动脱钩6经移动脱钩转轴7与移动导电柱2铰接，在固定脱钩5与移动脱钩6之间夹有双金属片8，双金属片8经导电软连接4与输出导电柱3导电连接，双金属片8、导电软连接4均固定在移动导电柱2上；固定导电柱1为固定触点，移动导电柱2的金属触点经固定脱钩5的轴、固定脱钩5、双金属片8、导电软连接5与输出导电柱3电连接形成高压导电回路。

移动脱钩转轴7能够在滑槽Ⅰ14上上下滑动，在移动脱钩转轴7轴杆中心位置设于与轴杆固定连接的滑动连杆9，在滑动连杆9的末端固定设有长度长于移动导电柱2直径的螺杆10，也就是螺杆10两端会通过滑槽Ⅱ15伸出移动导电柱2，并只在滑槽Ⅱ15范围内活动。螺杆10经滑动杆拉簧11与移动柱连接螺钉12固定连接，移动柱连接螺钉12又将移动导电柱2与电动推拉杆13的拉杆固定连接。

并且螺杆10的一端经微动开关21与电动推拉杆13电连接，螺杆10的另一端下方位置处设有复位挡板17，复位挡板17用于限制螺杆10的行程，当微动开关21接通后，螺杆10就在复位挡板17的阻挡下被顶回去。

本实施例在固定脱钩5的轴上安装设有定脱钩扭转弹簧18，在移动脱钩6的移动脱钩转轴7上安装设有移动脱钩扭转弹簧19，定脱钩扭转弹簧18、移动脱钩扭转弹簧19使所述固定脱钩5、所述移动脱钩6受力夹紧。另外，移动脱钩扭转弹簧19可以使移动脱钩6复位时复位位置更精确。

本实施例还在固定脱钩5的转轴上设有限定固定脱钩5活动范围的限位销Ⅰ20，在固定脱钩5外表面设有限制移动脱钩6活动范围的限位销Ⅱ22。定位销的设计能够使两脱钩在脱离、合并动作切换时更稳更精准。

本实施例的底板16上还固定设有固定轴承23，移动导电柱2套于所述固定轴承23上，并在移动导电柱2两侧开设滑槽，固定轴承23可以在滑槽内上下滑动。固定轴承23的设计主要为了防止移动导电柱2发生转动，使移动导电柱2运动时更加稳固。

本实施例在移动导电柱2还设有压力弹簧锁定机构，压力弹簧锁定机构包括压力弹簧Ⅰ24和压力弹簧Ⅱ25，压力弹簧Ⅰ24一端与移动柱连接螺钉12固定连接，另一端经锁定弹簧螺钉Ⅰ26固定在底板16上，压力弹簧Ⅱ25一端与移动柱连接螺钉12固定连接，另一端经锁定弹簧螺钉Ⅱ27固定在底板16上。压力弹簧Ⅰ24、压力弹簧Ⅱ25随着移动导电柱2的运动而发生位置变化，当移动导电柱2处于合闸状态时，压力弹簧Ⅰ24、压力弹簧Ⅱ25整体向上产生作用力，使得移动导电柱2与固定导电柱1接触更紧，对合闸状态起到锁定作用。当移动导电柱2处于合闸状态时，压力弹簧Ⅰ24、压力弹簧Ⅱ25整体向下产生作用力，使得移动导电柱2与固定导电柱1拉开更紧，对开闸状态起到锁定作用。

本实施例的工作过程为：当用电负荷超过了开关的额定电流时，双金属片8发热发生弯曲变形，向上翘起拨开移动脱钩6，在滑动杆拉簧11的作用力下，移动脱钩6瞬间脱离固定脱钩5。具体动作是，滑动拉杆簧11拉动螺杆10，螺杆10沿滑槽Ⅱ15向下运动，螺杆10的向下运动带动滑动连杆9、移动脱钩转轴7向下运动，也就带动移动脱钩6瞬间脱离固定脱钩5。当螺杆10向下运动时，会推动微动开关21的簧片，微动开关21瞬间闭合使得电动推拉杆13得电，电动推拉杆13得电启动拉杆向下运动，拉杆向下运动拉动与之固定连接的移动导电柱2，移动导电柱2向下移动，与固定导电柱1的触点分开达到安全距离，开闸完成，实现自动保护功能。

与此同时，向下运动的螺杆10另一端到达复位挡板17位置时，与复位挡板17发生撞击，螺杆10又瞬间被顶回去，此时双金属片8已恢复原位，螺杆10推动滑动连杆9带动移动脱钩6，使移动脱钩6和固定脱钩5合并完成复位，在定脱钩扭转弹簧18和移动脱钩扭转弹簧19的作用下，两脱钩受力更紧更稳，并且在复位过程移动脱钩扭转弹簧19的作用力可以移动脱钩6复位更快更精准。

本实施例合闸可以通过人工合闸也可以通过程序控制进行合闸。需要合闸时，使电动推拉杆13得电，给电动推拉杆13一个脉冲信号，电动推拉杆13的拉杆通过移动柱连接螺钉12推动滑动连杆9，使移动导电柱2向上运动，移动导电柱2和固定导电柱1两触点相接触，合闸完成。

本实用新型构思非常巧妙，是一款基于双金属片热形变特性而设计出的高压电动真空开关，除具备普通开关所具备的简洁结构、高绝缘性能、操作方便等优点以外，还具有自动保护功能，具有很强的安全性；此外，本实用新型可以人工开/合闸，也可以对本实用新型进行程序控制实现开/合闸的自动控制功能，为未来电力系统对真空开关实现智能控制打下良好基础，具有很强实用性。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。