專利名稱:三相共體的真空滅弧室的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種電力開關,具體是指一種應用在真空斷路器和真空負荷開關等電力開關中的三相共體的真空滅弧室。
背景技術:
真空滅弧室是中、高壓電力開關的核心部件,廣泛應用于電力的輸配電控制系統(tǒng)中。其工作原理是依靠密封在真空室中的動、靜觸頭來實現(xiàn)電力電路的通斷功能,并且一旦切斷電路電源,真空滅弧室就能迅速地熄弧并能抑制電流,避免觸電或其他意外事故的發(fā)生。應用于三相工業(yè)用電領域的電力開關,往往裝配有三相真空滅弧室,早期的三相真空滅弧室大多由三個單相獨立的真空滅弧室組裝而成,不僅體積相對較大,整體結構不夠緊 湊,而且三相間的開斷同步性較差,對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性會產生不利影響。為克服上述這種組裝而成的三相真空滅弧室的缺陷,人們發(fā)明了各種三相共體的真空滅弧室。如專利號為ZL201020653072. 3(授權公告號CN201886961U)的中國實用新型專利《三相旋轉型雙斷口真空滅弧室》就公開了一種三相共體的真空滅弧室,它包括有一根絕緣軸,該絕緣軸的一端與外部動力源相連,另一端伸進三相盤式旋轉型雙斷口真空滅弧室與外緣帶有三個導體連桿的絕緣盤相連接,每個導體連桿的兩端設有動觸頭,靜觸頭固定在滅弧室的內周壁上,一個導體連桿端面上的兩個動觸頭和固定在滅弧室的內周壁上的兩個靜觸頭形成一相雙斷口結構,三組動、靜觸頭形成三相雙斷口結構。該三相旋轉型雙斷口真空滅弧室采用了三相共處一室的結構,整體結構相對較為緊湊,體積相對較小,成本較低,而且通過旋轉外部的絕緣軸即可實現(xiàn)三相間的同步開斷,不僅三相聯(lián)體操作簡單,而且同步性較好。但是,該三相旋轉型雙斷口真空滅弧室也存在如下缺陷首先,其絕緣軸從真空室內向外穿出,容易造成真空室密封性不佳的問題,為改善真空室的密封性,勢必對真空室的制造工藝要求較高;其次,雖然其整體結構較為緊湊,但在結構緊湊性上還有進一步改進的空間。再次,其在工作過程中是通過動觸頭的不斷旋轉來實現(xiàn)與靜觸頭的接觸,不僅動、靜觸頭的磨損較大,而且驅動部件本身也容易產生機械故障,長久使用后同樣會對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性產生不利影響。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術現(xiàn)狀,提供一種制造工藝簡單、結構更為緊湊且工作穩(wěn)定可靠的三相共體的真空滅弧室。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為該三相共體的真空滅弧室,包括具有真空內腔的絕緣外殼和相互對應且間隔分布于絕緣外殼中的三對動、靜觸頭組件,上述動、靜觸頭組件中的動、靜觸頭位于所述真空內腔中,各對動、靜觸頭組件中的導電桿包括兩根分別部分外露并固定在絕緣外殼上的靜導電桿和一根位于真空內腔內的動導電桿,該兩靜導電桿中的其中一靜導電桿與所述靜觸頭相連接,所述兩靜導電桿中的另一靜導電桿通過一軟導體與所述動導電桿的一端相連,該動導電桿的另一端連接所述的動觸頭,其特征在于在所述的絕緣外殼內還設有一能驅動各對動、靜觸頭組件中的動導電桿沿其軸向進行同步移動的永磁機構。作為優(yōu)選方案,所述的永磁機構包括靜鐵芯、與該靜鐵芯相對應的動鐵芯及能通電的線圈,所述的靜鐵芯固定在所述的絕緣外殼上,所述的動鐵芯與所述各對動、靜觸頭組件中的動導電桿相連接。這樣,當線圈通入正向電流時,動、靜鐵芯相吸合,進而使動、靜觸頭相分離,當線圈通入反向電流時,動、靜鐵芯相分開,進而使動、靜觸頭相接觸。當然,也可以是線圈通入正向電流時,動、靜鐵芯相分開,而通入反向電流時,動、靜鐵芯相吸合。作為上述方案的進ー步改進,所述的絕緣外殼內還設有一能使所述靜、動鐵芯始終處于分開狀態(tài)趨勢的彈簧。這樣,在彈簧的作用下,動、靜鐵芯可以加速分開,進而實現(xiàn)動、靜觸頭的快速接觸,提高真空滅弧室的電氣性能。作為上述方案的更進ー步改進,所述的絕緣外殼內固定有ー主軸,所述靜鐵芯套在該主軸上并與該主軸之間形成有第一空腔,所述動鐵芯套在該主軸上并與該主軸之間形成有第二空腔,所述的彈簧套設在所述的主軸上且該彈簧的兩端分別嵌入在所述的第一空 腔和第二空腔內。這種安裝方式結構緊湊,所需安裝空間較小,有利于縮小整個真空滅弧室的體積,并且彈簧定位穩(wěn)定,更有利于提高各動導電桿的平穩(wěn)移動。為了使所述的動鐵芯與各動導電桿保持同步移動,可選地,所述的動鐵芯通過連桿與所述的各動導電桿固定連接。連桿連接結構較為簡單,而且也能較好實現(xiàn)同步移動。所述的各靜導電桿可以米用多種布置方式,可選地,所述的絕緣外殼包括一殼體和分別固定在殼體兩端的第一、第二蓋板,與所述靜觸頭相連接的各靜導電桿分別固定在第二蓋板上,與所述軟導體相連接的各靜導電桿分別固定在所述絕緣外殼的殼體上。靜導電桿采用這樣的布置方式后,與軟導體相連接的各靜導電桿和第一蓋板之間便可留出足夠的空間來放置所述永磁機構,同時利于永磁機構散熱,所以,對于永磁機構體積相對較大的真空滅弧室,這種布置方式更為合適。作為各靜導電桿布置方式的進ー步可選方案,所述的絕緣外殼包括ー殼體和分別固定在殼體兩端的第一、第二蓋板,所述各對動、靜觸頭組件中的兩靜導電桿分別固定在所述的第一、第二蓋板上。靜導電桿采用這樣的布置方式后,整個真空滅弧室的外部結構具有更好的対稱性,而且更利于真空滅弧室的小型化設計。與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的優(yōu)點在于首先,由于在該三相共體的真空滅弧室只需要通過位于其絕緣外殼內部的永磁機構來驅動真空室內的各動導電桿,而不是通過絕緣外殼外的外部驅動源來進行驅動,所以,真空室的密封性要求更容易實現(xiàn),對真空室的制造エ藝要求較低;其次,永磁機構的整體結構更為緊湊,安裝體積更小,非常利于真空滅弧室的小型化設計;最后,采用永磁機構作為驅動源,不易產生機械故障,工作穩(wěn)定性較高。
圖I為本實用新型實施例一的結構示意圖;圖2為圖I的俯視圖;圖3為本實用新型實施例ニ的結構示意圖;圖4為圖3的俯視圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進ー步詳細描述。實施例一如圖I和圖2所示,該三相共體的真空滅弧室的絕緣外殼包括圓筒狀的殼體I和分別安裝在殼體I上下兩端的第一蓋板2及第ニ蓋板3,在絕緣外殼內部形成真空內腔。三對動、靜觸頭組件在殼體I內周向間隔均勻分布,由圖I可知,一對動、靜觸頭組件包括動觸頭4、靜觸頭5、兩根靜導電桿7、ー根動導電桿6和一根軟導體8。其中,與靜觸頭5相連接的靜導電桿7外端外露并固定在第二蓋板3上;與軟導體8相連接的靜導電桿7外端外露并固定在殼體I上,這樣,在該靜導電桿7與第一蓋板2之間可余留出放置下述永磁機構的空間,同時也便于永磁機構散熱。軟導體8為橫向放置的“U”型導體,其上側臂與固定在殼體I上的靜導電桿7的內端相連接,其下側臂與動導電桿6的上端相連接,動導電桿6的下端則與動觸頭4相連接。此外,為提高真空滅弧室的絕緣程度并減小各對動、靜觸頭相互之間的干擾,各對動、靜觸頭位于各自的屏蔽筒19內。為提高各相鄰靜導電桿7之間的爬電距離,本實施例中,對露出于第二蓋板3的各相鄰靜導電桿7之間采用絕緣隔 板18進行分隔,這樣,在保證使用安全性的基礎上,可以減小該各相鄰靜導電桿7之間的間距,從而縮小真空滅弧室的體積,使其更適合應用于智能電網的小型化場合。該三相共體的真空滅弧室的絕緣外殼內還設有能驅動各對動、靜觸頭組件中的動導電桿6沿其軸向進行同步移動的永磁機構。相比于現(xiàn)有的其他驅動機構,永磁機構的整體結構更為緊湊,安裝體積更小,非常利于真空滅弧室的小型化設計,使真空滅弧室更適合應用于小型化的智能電網中;此外,由于永磁機構位于真空室內部,從而更容易實現(xiàn)真空室的密封,因此,真空室的制造エ藝也相對較為簡單;再者,永磁機構一般采用動、靜鐵芯相吸的工作方式,不易產生機械故障,工作穩(wěn)定性較高。本實施中,該永磁機構包括靜鐵芯9、與該靜鐵芯相對應的動鐵芯10及能通電的線圈11,本實施例中,靜鐵芯9固定在絕緣外殼的第一蓋板上2,動鐵芯10依次通過軸向的第一連桿16和橫向的第二連桿17與各對動、靜觸頭組件中的動導電桿6相固定連接,線圈11則設于靜鐵芯9上。此外,位于真空內腔的主軸13的上端固定在第一蓋板2上,靜鐵芯9套在該主軸上并與該主軸之間形成第一空腔14,動鐵芯10套在該主軸上并與該主軸之間形成第二空腔15,彈簧12套設在主軸上且其兩端分別嵌入在第一空腔14和第二空腔15內,同時,彈簧12的上端與第一蓋板2相抵,彈簧12的下端與第一連桿16的頂端相抵。該永磁機構的工作原理如下假設圖I所示狀態(tài)為真空滅弧室的初始狀態(tài),在該初始狀態(tài)下,線圈11通入正向電流,使動鐵芯10向上移動并進而與靜鐵芯9相吸合,同時通過第一連桿16和第二連桿17帶動各動導電桿6向上同步移動,在各動導電桿6向上移動過程中,彈簧12儲能,各動觸頭4與各自對應的靜觸5頭相分離,真空滅弧室實現(xiàn)三相同步開斷;在動、靜鐵芯吸合狀態(tài)下,線圈11通入反向電流,動鐵芯10在靜鐵芯9的排斥及儲能后彈簧12的弾力下快速向下移動而與靜鐵芯9相分開,同時通過第一連桿16和第二連桿17帶動各動導電桿6向下同步移動,進而使各動觸頭4與各自對應的靜觸5頭相接觸,。當然,在彈簧力足夠的情況下,也可以只要切斷線圈電流,在彈簧的作用,使真空滅弧室三相同步導通。實施例ニ 如圖3和圖4所示,本實施例采用的永磁機構與實施例一相同,與實施例一的不同之處在于本實施例中的各對動、靜觸頭組件中的兩靜導電桿7分別外露并固定在第一、第二蓋板上,并且在露出于第一蓋板2和露出于第二蓋板3的各相鄰靜導電桿7之間均設有絕緣隔板18。在確保真空內腔具有放置永磁機構所需空間的前提下,各靜導電桿采用這樣的布置方式后,整個真空滅弧室的外部結構具有更好的對稱性,而且更利于真空
滅弧室的小型化設計。
權利要求1.一種三相共體的真空滅弧室,包括具有真空內腔的絕緣外殼和相互對應且間隔分布于絕緣外殼中的三對動、靜觸頭組件,上述動、靜觸頭組件中的動、靜觸頭位于所述真空內腔中,各對動、靜觸頭組件中的導電桿包括兩根分別部分外露并固定在絕緣外殼上的靜導電桿(X)和一根位于真空內腔內的動導電桿(6),該兩靜導電桿(7)中的其中一靜導電桿與所述靜觸頭(5)相連接,所述兩靜導電桿(7)中的另一靜導電桿通過一軟導體(8)與所述動導電桿¢)的一端相連,該動導電桿¢)的另一端連接所述的動觸頭(4),其特征在于在所述的絕緣外殼內還設有一能驅動各對動、靜觸頭組件中的動導電桿(6)沿其軸向進行同步移動的永磁機構。
2.根據權利要求I所述的三相共體的真空滅弧室,其特征在于所述的永磁機構包括靜鐵芯(9)、與該靜鐵芯相對應的動鐵芯(10)及能通電的線圈(11),所述的靜鐵芯(9)固定在所述的絕緣外殼上,所述的動鐵芯(10)與所述各對動、靜觸頭組件中的動導電桿(6)相連接。
3.根據權利要求2所述的三相共體的真空滅弧室,其特征在于所述的絕緣外殼內還設有一能使所述靜、動鐵芯(9、10)始終處于分開狀態(tài)趨勢的彈簧(12)。
4.根據權利要求3所述的三相共體的真空滅弧室,其特征在于所述的絕緣外殼內固定有一主軸(13),所述靜鐵芯(9)套在該主軸上并與該主軸之間形成有第一空腔(14),所述動鐵芯(10)套在該主軸上并與該主軸之間形成有第二空腔(15),所述的彈簧(12)套設在所述的主軸(13)上且該彈簧的兩端分別嵌入在所述的第一空腔(14)和第二空腔(15)內。
5.根據權利要求2至4中任何一項所述的三相共體的真空滅弧室,其特征在于所述的動鐵芯(10)通過連桿與所述的各動導電桿(6)固定連接。
6.根據權利要求I至4中任何一項所述的三相共體的真空滅弧室,其特征在于所述的絕緣外殼包括一殼體(I)和分別固定在殼體兩端的第一、第二蓋板(2、3),與所述靜觸頭(5)相連接的各靜導電桿分別固定在第二蓋板(3)上,與所述軟導體(8)相連接的各靜導電桿分別固定在所述絕緣外殼的殼體(I)上。
7.根據權利要求I至4中任何一項所述的三相共體的真空滅弧室,其特征在于所述的絕緣外殼包括一殼體(I)和分別固定在殼體兩端的第一、第二蓋板(2、3),所述各對動、靜觸頭組件中的兩靜導電桿(7)分別固定在所述的第一、第二蓋板(2、3)上。
專利摘要一種三相共體的真空滅弧室,包括相互對應且間隔分布于絕緣外殼中的三對動、靜觸頭組件,各對動、靜觸頭組件中的導電桿包括兩根分別外露并固定在絕緣外殼上的靜導電桿和一根位于真空內腔內的動導電桿,該兩靜導電桿中的其中一靜導電桿與靜觸頭相連接,該兩靜導電桿中的另一靜導電桿通過一軟導體與動導電桿的一端相連,該動導電桿的另一端連接的動觸頭,其特征在于在絕緣外殼內還設有一能驅動各動導電桿沿其軸向進行同步移動的永磁機構。采用該永磁機構作為驅動機構的優(yōu)點在于首先,真空室的密封性較好,可降低真空室的制造工藝;其次,結構更為緊湊,安裝體積更小,可廣泛應用于智能電網的小型化場合;再次,不易產生機械故障,工作穩(wěn)定性高。
文檔編號H01H33/664GK202523628SQ20122009233
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權日2012年3月13日
發(fā)明者王永法 申請人:王永法