專(zhuān)利名稱(chēng)：：真空斷路器極柱及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及真空斷路器，尤其涉及真空斷路器極柱及其制造方法。
背景技術(shù)：
：真空斷路器作為進(jìn)行電氣設(shè)備的控制和保護(hù)的重要裝置，通常包括極柱和操動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中極柱包括極柱殼體、上聯(lián)接、真空滅弧室、下聯(lián)接和絕緣拉桿等。上聯(lián)接和真空滅弧室的上觸頭(靜觸頭)固定連接；下聯(lián)接和真空滅弧室的下觸頭(動(dòng)觸頭)通過(guò)聯(lián)接件連接，連接方式包括軟聯(lián)接、滾動(dòng)聯(lián)接和滑動(dòng)聯(lián)接等。絕緣拉桿一般位于下聯(lián)接的下方，通過(guò)聯(lián)接件和真空滅弧室的下觸頭連接。極柱殼體通常為環(huán)氧樹(shù)脂制成，將極柱的其他部件固封在其內(nèi)部。爬電距離是兩相鄰導(dǎo)體或一個(gè)導(dǎo)體與相鄰電機(jī)殼表面的沿絕緣表面測(cè)量的最短距離。真空斷路器的爬電距離主要指極柱的高壓帶電部分(即下聯(lián)接)沿極柱殼體下段內(nèi)表面和絕緣拉桿的外表面到金屬框架的最短距離。為了達(dá)到電力部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的真空斷路器的爬電距離，現(xiàn)有技術(shù)中通常將極柱下端內(nèi)表面和絕緣拉桿的外表面澆注成波紋狀，以增大爬電距離。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用波紋狀表面來(lái)增加爬電距離的極柱的剖面圖。如圖l所示，極柱殼體1位于下聯(lián)接4(即高壓帶電部分)下方的內(nèi)表面14被設(shè)計(jì)為波紋狀，同樣絕緣拉桿5的外表面15也被設(shè)計(jì)為波紋狀。以這種方式增加爬電距離，不僅增大了環(huán)氧澆注的難度，一旦有污染物進(jìn)入極柱，也容易使高電壓擊穿放電，造成危險(xiǎn)，有較大的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容5有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種克服極柱下端的爬電問(wèn)題的真空斷路器極柱及其制造方法。本發(fā)明提供一種真空斷路器極柱，包括極柱殼體、上聯(lián)接、真空滅弧室、下聯(lián)接和絕緣拉桿，其中上聯(lián)接和滅弧室的上觸頭緊固連接，真空滅弧室的下觸頭和下聯(lián)接之間通過(guò)聯(lián)接件連接，絕緣拉桿位于下聯(lián)接的下方，和滅弧室的下觸頭通過(guò)聯(lián)接件連接，在下聯(lián)接下方的極柱殼體的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間設(shè)有密封絕緣件，所述密封絕緣件和絕緣拉桿的外壁以及極柱殼體的內(nèi)壁無(wú)電氣間隙地相結(jié)合。密封絕緣件可以是硅膠隔膜或者橡膠密封圏。進(jìn)一步，所述密封絕緣件為中間開(kāi)孔的絕緣隔膜，絕緣拉桿位于所述絕緣隔膜的孔中，并和所述絕緣隔膜靠近開(kāi)孔的內(nèi)邊緣無(wú)電氣間隙地相結(jié)合。進(jìn)一步，所述絕緣隔膜的外邊緣澆注在極柱殼體中。或者，所述絕緣隔膜的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁通過(guò)膠水相粘合。或者，所述絕緣隔膜的外邊緣通過(guò)機(jī)械固定和極柱殼體的內(nèi)壁相結(jié)合。在極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件或者螺紋，通過(guò)絕緣螺絲將絕緣隔膜與極柱殼體相結(jié)合。其中，預(yù)埋絕緣嵌件的絕緣材料可能為加10%-30%玻纖的尼龍、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物SMC、片狀模塑料ABS、熱塑性玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合片材GMT、環(huán)氧樹(shù)脂等材料。進(jìn)一步，所述絕緣隔膜與極柱殼體的結(jié)合部位為極柱殼體靠近下聯(lián)接的位置，極柱殼體在與絕緣隔膜的結(jié)合部位的下方具有缺口。所述絕緣隔膜絕緣性能為8-15kV/mm，硬度為HB35-HB65，拉伸破壞極限大于5%，所述絕緣隔膜的軟化溫度大于70°C、熔點(diǎn)大于90°C、疲勞極限大于50,000次后絕緣能力保持相對(duì)穩(wěn)定。進(jìn)一步，所述密封絕緣件由硅膠、含雙環(huán)戊二稀的三元乙丙橡膠或聚四氟乙烯等絕緣材料制成。進(jìn)一步，絕緣拉桿的外壁為平坦表面，極柱殼體在下聯(lián)接下方的內(nèi)壁為平坦表面。本發(fā)明還提供了一種真空斷路器極柱的制造方法，包括步驟在極柱殼體下端的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間設(shè)置密封絕緣件，使所述密封絕緣件和絕緣拉桿的外壁以及極柱殼體下端的內(nèi)壁無(wú)電氣間隙地相結(jié)合。進(jìn)一步，所述密封絕緣件為中間開(kāi)孔的絕緣隔膜，該制造方法中使絕緣隔膜和絕緣拉桿結(jié)合包括步驟將絕緣拉桿置于所述絕緣隔膜的開(kāi)孔中，將所述絕緣隔膜靠近開(kāi)孔的內(nèi)邊緣粘結(jié)到絕緣拉桿的外壁。進(jìn)一步，該制造方法中使絕緣隔膜和極柱殼體結(jié)合包括步驟將所述絕緣隔膜的外邊緣澆注在極柱殼體中?；蛘?，該制造方法中使絕緣隔膜和極柱殼體結(jié)合包括步驟使用膠水將所述絕緣隔膜的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁粘合?；蛘?，該制造方法中使絕緣隔膜和極柱殼體結(jié)合包括步驟澆注極柱殼體時(shí)在極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件；使用絕緣螺絲將所述絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上?；蛘?，該制造方法中使絕緣隔膜和極柱殼體結(jié)合包括步驟在極柱殼體上添加螺紋；使用絕緣螺絲將所述絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上。進(jìn)一步，所述密封絕緣件由硅膠、含雙環(huán)戊二稀的三元乙丙橡膠或聚四氟乙烯等材料制成。進(jìn)一步，絕緣拉桿的外壁為平坦表面。極柱殼體在下聯(lián)接下方部分的內(nèi)壁為平坦表面。本發(fā)明提供的真空斷路器極柱，通過(guò)密封絕緣件的密封絕緣，使高壓帶電部分和極柱下方的框體之間完全絕緣，從而從根本上克服了極柱下端的爬電距離問(wèn)題，并增強(qiáng)了安全性。進(jìn)一步，極柱殼體在下聯(lián)接下方的內(nèi)壁澆注為平坦的表面，同樣，絕緣拉桿的外壁表面設(shè)計(jì)為平坦的表面，簡(jiǎn)化了極柱和絕緣拉桿的制造難度。圖1為示出現(xiàn)有技術(shù)中采用波紋狀表面來(lái)增加爬電距離的極柱的剖面圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器極柱的剖面圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器極柱的澆注局部示意圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器極柱的粘合局部示意圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器極柱的機(jī)械固定局部示意圖。具體實(shí)施例方式下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器極柱的剖面圖。如圖2所示，極柱包括環(huán)氧樹(shù)脂極柱殼體1、上聯(lián)接2、真空滅弧室3、下聯(lián)接4、絕緣拉桿5、真空滅弧室的上觸頭6、真空滅弧室的下觸頭7、滑動(dòng)聯(lián)接件8、上觸臂9、下觸臂IO、絕緣隔膜ll和下端缺口12。上聯(lián)接2和真空滅弧室的上觸頭6固定連接，下聯(lián)接4和真空滅弧室的下觸頭7通過(guò)滑動(dòng)聯(lián)接件8連接，絕緣拉桿5位于下聯(lián)接4的下方，通過(guò)滑動(dòng)聯(lián)接件8連接真空滅弧室的下觸頭7;絕緣隔膜11位于下聯(lián)接下方的極柱殼體的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間，絕緣隔膜11中間有開(kāi)孔，絕緣隔膜11靠近開(kāi)孔的內(nèi)邊緣和絕緣拉桿的外壁緊密地結(jié)合，絕緣隔膜11的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁緊密地結(jié)合，確保在其間沒(méi)有任何電氣間隙；絕緣隔膜11還具有伸縮性，使絕緣拉桿可以上下移動(dòng)。上觸臂9和下觸臂10分別和上聯(lián)接2和下聯(lián)接4相連。圖2中極柱殼體1在與絕緣薄膜11的結(jié)合部位的下方還具有缺口12。通過(guò)缺口12可以安裝傳動(dòng)系統(tǒng)，節(jié)省了空間。絕緣隔膜可以采用硅膠、含雙環(huán)戊二稀的三元乙丙橡膠(EPDM)或聚四氟乙烯(PTFE)等絕緣材料制成。對(duì)于應(yīng)用于中壓電力開(kāi)關(guān)的真空斷路器極柱，絕緣隔膜可以由具有表l所示的性能的絕緣材料制成性能范圍耐壓(DielectricStrength)8-15kV/mm(50Hz，25。C)硬度(Hardness)HB35-HB65拉伸破壞極限(Elongationat大于5°/。Rupture)軟化溫度(SofteningTemperature)大于70°C炫點(diǎn)(MeltingTemperature)大于90°C疲勞極限(EnduranceLimit)大于50,000次(2秒/次，絕緣性能不能減小5%)表1優(yōu)選具有表1所述性能的硅膠、三元乙丙橡膠(含雙環(huán)戊二稀)或聚四氟乙烯等絕緣材料。根據(jù)本發(fā)明的真空斷路器極柱的一個(gè)實(shí)施例，絕緣隔膜和絕緣拉桿可以通過(guò)膠水粘結(jié)在一起，或者將絕緣隔膜的靠近開(kāi)孔的內(nèi)邊緣澆注在絕緣拉桿中。圖3至圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的真空斷路器極柱的實(shí)施例的絕緣隔膜和極柱殼體的結(jié)合方式的示意圖。參見(jiàn)圖3，根據(jù)本發(fā)明的真空斷路器極柱的一個(gè)實(shí)施例，利用環(huán)氧樹(shù)脂澆注把絕緣隔膜的外邊緣澆注在環(huán)氧樹(shù)脂的極柱殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)絕緣隔膜和極柱殼體的無(wú)電氣間隙地結(jié)合，圖3中箭頭指示澆注處的局部示意圖。參見(jiàn)圖4，根據(jù)本發(fā)明的真空斷路器極柱的一個(gè)實(shí)施例，利用膠水把絕緣隔膜的邊緣與極柱殼體的內(nèi)壁粘合起來(lái)，使得粘合處沒(méi)有任何電氣間隙。圖4中箭頭指示的部位為粘合處的局部示意圖。優(yōu)選的膠水能夠同時(shí)兼容環(huán)氧樹(shù)脂與絕緣隔膜材料，硬化后的軟化溫度大于80。C，且能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定。參見(jiàn)圖5,根據(jù)本發(fā)明的真空斷路器極柱的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)螺9紋和螺絲固定，利用機(jī)械方式把絕緣隔膜壓緊在下聯(lián)接以下的極柱殼體的內(nèi)壁。圖5中箭頭指示的部位為機(jī)械固定部位的局部示意圖。螺紋的實(shí)現(xiàn)包括在極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件或者直接在環(huán)氧樹(shù)脂殼體上加螺紋等，螺絲為絕緣螺絲。優(yōu)選的絕緣嵌件的材料滿足表2所示的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表2如加10%-30%玻纖的尼龍、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(SMC，Acrylonitrile-butadiene-styrenecopolymer)、片狀模塑料(ABS，Sheetmoldingcompound)、熱塑性玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合片材(GMT)、環(huán)氧樹(shù)脂等。通過(guò)絕緣隔膜的密封絕緣，使高壓帶電部分和極柱下方的金屬框架之間完全絕緣，從而從根本上解決了極柱的爬電距離問(wèn)題并增強(qiáng)了安全性。而極柱殼體在下聯(lián)接下方的內(nèi)壁，可以設(shè)計(jì)為平坦的表面，同樣，絕緣拉桿的外壁表面，也可以設(shè)計(jì)為平坦的表面。這樣，就簡(jiǎn)化了極柱和絕緣拉桿的制造難度。而在極柱殼體的下端開(kāi)有缺口，可以安裝傳動(dòng)系統(tǒng)，節(jié)省了空間。雖然在上面實(shí)施例的說(shuō)明中，極柱中只描述了一個(gè)真空滅弧室，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，對(duì)于具有多個(gè)滅弧室或者具有絕緣氣體材料的滅弧室的極柱，同樣屬于本發(fā)明的范圍。下面說(shuō)明本發(fā)明的真空斷路器極柱的制造方法，特別是絕緣隔膜和絕緣拉桿以及極柱殼體的結(jié)合的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明真空斷路器極柱的制造方法的一個(gè)實(shí)施例，絕緣隔膜中間開(kāi)孔，將絕緣拉桿置于絕緣隔膜的開(kāi)孔中，將絕緣隔膜靠近開(kāi)孔的內(nèi)邊緣粘結(jié)到絕緣拉桿的外壁，從而在絕緣隔膜和絕緣拉桿之間沒(méi)有任何的電氣間隙。對(duì)于絕緣隔膜和極柱殼體外壁的結(jié)合，可以在澆注極柱殼體時(shí)，將絕緣隔膜的外邊緣澆注在極柱殼體中，或者，使用膠水將所述絕緣隔膜的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁粘合，使絕緣隔膜和極柱殼體的內(nèi)壁之間沒(méi)有任何的電氣間隙。根據(jù)本發(fā)明真空斷路器極柱的制造方法的另一個(gè)實(shí)施例，完成絕緣隔膜和極柱殼體的內(nèi)壁的結(jié)合包括步驟澆注極柱殼體時(shí)在極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件；使用絕緣螺絲將絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上。也可以在極柱殼體澆注完成后，在極柱殼體上添加螺紋，然后使用絕緣螺絲將絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上。通過(guò)絕緣隔膜堵斷下聯(lián)接和極柱外部的電氣間隙，絕緣拉桿的外壁可以為平坦表面，同樣，可以將極柱殼體在下聯(lián)接下方部分的內(nèi)壁澆注為平坦表面。本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見(jiàn)而給出的，而并不是無(wú)遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開(kāi)的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。權(quán)利要求1.一種真空斷路器極柱，包括極柱殼體、上聯(lián)接、真空滅弧室、下聯(lián)接和絕緣拉桿，其中上聯(lián)接和滅弧室的上觸頭緊固連接，滅弧室的下觸頭和下聯(lián)接之間設(shè)有聯(lián)接件，絕緣拉桿位于下聯(lián)接的下方，和滅弧室的下觸頭連接，其特征在于，在下聯(lián)接下方的極柱殼體的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間設(shè)有密封絕緣件，所述密封絕緣件和絕緣拉桿的外壁以及極柱殼體的內(nèi)壁無(wú)電氣間隙地相結(jié)合。2.如權(quán)利要求1所述的極柱，其特征在于，所述密封絕緣件為中間開(kāi)孔的絕緣隔膜；絕緣拉桿位于所述絕緣隔膜的孔中，和所述絕緣隔膜靠近開(kāi)孔的內(nèi)邊緣無(wú)電氣間隙地相結(jié)合。3.如權(quán)利要求2所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜的外邊緣澆注在極柱殼體中。4.如權(quán)利要求2所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁通過(guò)膠水相粘合。5.如權(quán)利要求2所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜的外邊緣通過(guò)機(jī)械固定和極柱殼體的內(nèi)壁相結(jié)合。6.如權(quán)利要求5所述的極柱，其特征在于，極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件或者螺紋，通過(guò)絕緣螺絲將所述絕緣隔膜與極柱殼體相結(jié)合。7.如權(quán)利要求6所述的極柱，其特征在于，所述絕緣嵌件所采用的絕緣材料選自加10%-30%玻纖的尼龍、片狀模塑料SMC、丙烯腈_丁二烯_苯乙烯ABS、熱塑性玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合片材GMT、環(huán)氧樹(shù)脂之一。8.如權(quán)利要求2至7中任意一項(xiàng)所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜與極柱殼體的結(jié)合部位為極柱殼體靠近下聯(lián)接的位置。9.如權(quán)利要求2至7中任意一項(xiàng)所述的極柱，其特征在于，極柱殼體在與絕緣隔膜的結(jié)合部位的下方具有缺口。10.如權(quán)利要求2至7中任意一項(xiàng)所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜為耐壓8-15kV/mm，硬度HB35-HB65，拉伸破壞極限大于5%的絕緣材料。11.如權(quán)利要求10所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜為軟化溫度大于70°C、熔點(diǎn)大于90°C，疲勞極限為大于50,000次后絕緣能力保持相對(duì)穩(wěn)定的絕緣材料。12.如權(quán)利要求l所述的極柱，其特征在于，所述密封絕緣件由硅膠、含雙環(huán)戊二烯的三元乙丙橡膠或聚四氟乙烯制成。13.如權(quán)利要求l所述的極柱，其特征在于，絕緣拉桿的外壁為平坦表面。14.如權(quán)利要求l所述的極柱，其特征在于，極柱殼體在下聯(lián)接下方的內(nèi)壁為平坦表面。15.—種真空斷路器極柱的制造方法，其特征在于，包括步驟在極柱殼體下端的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間設(shè)置密封絕緣件，使所述密封絕緣件和絕緣拉桿的外壁以及極柱殼體下端的內(nèi)壁無(wú)電氣間隙地相結(jié)合。16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述密封絕緣件為中間開(kāi)孔的絕緣隔膜，包括步驟將絕緣拉桿置于所述絕緣隔膜的開(kāi)孔中，將所述絕緣隔膜靠近開(kāi)孔的內(nèi)邊緣與絕緣拉桿的外壁相結(jié)合。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，包括步驟將所述絕緣隔膜的外邊緣澆注在極柱殼體中。18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，包括步驟使用膠水將所述絕緣隔膜的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁粘合。19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，包括步驟澆注極柱殼體時(shí)在極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件；使用絕緣螺絲將所述絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上。20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述絕緣嵌件釆用的絕緣材料選自加10%-30%玻纖的尼龍、片狀模塑料SMC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS、熱塑性玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合片材GMT、環(huán)氧樹(shù)脂之一。21.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，包括步驟在極柱殼體上添加螺紋；使用絕緣螺絲將所述絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上。22.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述密封絕緣件由硅膠、含雙環(huán)戊二烯的三元乙丙橡膠或聚四氟乙烯制成。23.如權(quán)利要求15至22中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，絕緣拉桿的外壁為平坦表面。24，如權(quán)利要求15至22中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，極柱殼體在下聯(lián)接下方的內(nèi)壁為平坦表面。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)一種真空斷路器極柱及其制造方法，其中極柱包括極柱殼體、上聯(lián)接、真空滅弧室、下聯(lián)接和絕緣拉桿，其中上聯(lián)接和滅弧室的上觸頭緊固連接，滅弧室的下觸頭和下聯(lián)接之間設(shè)有聯(lián)接件，絕緣拉桿位于下聯(lián)接的下方，和滅弧室的下觸頭連接，在下聯(lián)接下方的極柱殼體的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間設(shè)有密封絕緣件，所述密封絕緣件和絕緣拉桿的外壁以及極柱殼體的內(nèi)壁無(wú)電氣間隙地相結(jié)合。通過(guò)密封絕緣件的密封絕緣，使高壓帶電部分和極柱下方的金屬框架之間完全絕緣，從而從根本上解決了極柱下端的爬電距離問(wèn)題，并增強(qiáng)了安全性。文檔編號(hào)H01H33/66GK101425423SQ20071016544公開(kāi)日2009年5月6日申請(qǐng)日期2007年10月29日優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日發(fā)明者吳大斌,周巧鴿,軍徐,馬有金申請(qǐng)人:施耐德電氣(中國(guó))投資有限公司