真空斷路器制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)涉及真空斷路器(1)，包括沿軸向延伸的固封極柱(2)，該固封極柱包括真空滅弧室(3)，其具有沿軸向的殼體(9)，該殼體的上端部和下端部分別裝有端蓋。設(shè)置在真空滅弧室內(nèi)部分別密封地穿過所述上端蓋和下端蓋的觸頭(6)，設(shè)置在該觸頭和所述絕緣殼體之間的用于吸收當觸頭開斷時產(chǎn)生的飛濺物質(zhì)的金屬罩(7)。包封真空滅弧室（3）起絕緣和支撐作用的絕緣層(5)，其具有內(nèi)周壁和外周壁，內(nèi)周壁與真空滅弧室(3)的所述殼體(9)貼合。在所述絕緣層(5)的壁內(nèi)包封有至少一個由高導(dǎo)磁率材料制成的磁屏蔽筒(4)，該磁屏蔽筒(4)沿其軸向的尺寸滿足當所述觸頭打開后達到最大開距時仍能將該兩個觸頭(6)包圍在其內(nèi)部。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及輸變電領(lǐng)域，尤其涉及應(yīng)用于該領(lǐng)域主要由固封極柱組成的真空斷路器。
技術(shù)介紹
真空斷路器是ー種以真空為滅弧介質(zhì)的開關(guān)電器。近年來，隨著世界范圍內(nèi)對環(huán)境保護的日益重視，以及真空斷路器自身具有的獨特優(yōu)點，其已在輸變電設(shè)備、配電系統(tǒng)等許多領(lǐng)域得到推廣并獲得廣泛的應(yīng)用。隨著對真空斷路器小型化發(fā)展的進ー步需求，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)被設(shè)計得更加緊湊，各相間距離也逐漸減小，因此開始大量使用固封的真空滅弧室一固封極柱以提高裝配效率并且保證裝配質(zhì)量。但是，真空斷路器小型化在帶來優(yōu)勢的同時不可避免地產(chǎn)生了ー些不 良影響，主要表現(xiàn)在外部磁場對真空滅弧室內(nèi)部磁場產(chǎn)生干擾，進而降低真空滅弧室的滅弧效能。具體地說，一方面由于各相間距離的減小導(dǎo)致各相間電磁場的干擾隨之増大，因而真空滅弧室內(nèi)部磁場易受到其他兩相的干擾。另ー方面，從真空斷路器內(nèi)部引出的導(dǎo)線或外部設(shè)備母線產(chǎn)生的磁場也對真空滅弧室內(nèi)部磁場造成了干擾，影響了真空滅弧室內(nèi)部磁場的分布。這種由外部磁場對真空滅弧室內(nèi)部動靜觸頭開斷時形成的電弧的穩(wěn)定性影響較大，即電弧在外部磁場作用下可能發(fā)生偏移，導(dǎo)致電弧無法均勻分布于動靜觸頭表面而集中于局部，造成觸頭局部過熱，甚至燒損，進而降低真空滅弧室的開斷能力。中國專利CN2664152Y提供了一種用于真空斷路器的磁屏蔽罩，該磁屏蔽罩直接包覆在真空滅弧室不銹鋼屏蔽罩的外部，即這兩個罩體之間沒有任何其他物質(zhì)阻隔，這樣的結(jié)構(gòu)縮短了擊穿路徑，導(dǎo)致真空滅弧室外部絕緣容易被擊穿。這種情況下，實際上是降低了實際應(yīng)用當中真空斷路器的絕緣性能，増加了真空滅弧室被擊穿的機率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
基于上述現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)的目的是提供ー種真空斷路器，以解決
技術(shù)介紹
中提到的問題，保證真空滅弧室有效絕緣。為了實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供ー種真空斷路器，包括至少ー個(通常為三個)沿軸向延伸的固封極柱。固封極柱又包括真空滅弧室，真空滅弧室具有沿軸向的絕緣殼體，絕緣殼體的上端部和下端部分別裝有上端蓋和下端蓋。設(shè)置在真空滅弧室內(nèi)部分別密封地穿過上端蓋和下端蓋的ー對觸頭。設(shè)置在兩個觸頭和絕緣殼體之間的用于吸收當觸頭開斷時產(chǎn)生的飛濺物質(zhì)的金屬罩(通常優(yōu)選為銅罩)。包封真空滅弧室并起到起絕緣和支撐作用的絕緣層，絕緣層具有內(nèi)周壁和外周壁，內(nèi)周壁與真空滅弧室的絕緣殼體緊密貼合。在絕緣層的壁內(nèi)包封有至少ー個由高導(dǎo)磁率材料制成的磁屏蔽筒，磁屏蔽筒沿其軸向的尺寸滿足當觸頭打開后達到最大開距時仍能將兩個觸頭包圍在其內(nèi)部。根據(jù)本技術(shù)，至少要屏蔽掉兩觸頭打開后達到最大開距時所及范圍的外部磁場。磁屏蔽筒在尺寸上至少滿足這種基本要求，不但可以實現(xiàn)本技術(shù)屏蔽外部磁場的基本目的，并且易于進行裝配以及節(jié)省材料從而降低制造成本。將磁屏蔽筒包封在絕緣層的壁內(nèi)則是考慮到要保證固封極柱內(nèi)部的絕緣性，解決將磁屏蔽筒直接包覆在真空滅弧室金屬罩外部或外殼時可能導(dǎo)致的真空滅弧室易被擊穿的問題。根據(jù)本技術(shù)可以想到所述磁屏蔽筒可以是由硅鋼片、電エ純鐵、鑄鐵、坡莫合金等高導(dǎo)磁率材料制成。由于磁屏蔽筒的磁導(dǎo)率遠大于周圍空間的磁導(dǎo)率，因此在磁場環(huán)境中，磁屏蔽筒相當于提供一個磁阻極低的導(dǎo)磁通道，使磁力線都通過磁屏蔽筒殼體短路，從而降低對真空滅弧室兩觸頭間電場分布的影響，提高真空斷路器的可靠性。對于高導(dǎo)磁率材料，可以是通過焊接、熱軋、冷軋或者激光切割一體成型等エ藝制造而成的。特別是對于通過焊接技術(shù)加工出來的磁屏蔽筒，還需要經(jīng)過熱處理，消除存在于材料內(nèi)部的應(yīng)カ，以恢復(fù)加工成型后的磁屏蔽筒的磁屏蔽能力。根據(jù)本技術(shù)可以想到磁屏蔽筒是兩端非封閉的圓筒結(jié)構(gòu)，以適配真空滅弧室以及固封極柱的形狀，使易于加工及裝配。·本技術(shù)可以作出進ー步改進，考慮到由于導(dǎo)體在非均勻磁場中移動或處在隨時間變化的磁場中時必然會感生出電流，進而導(dǎo)致能量損耗，所以為避免或減小這種損耗還可以在磁屏蔽筒上開槽或小孔，以減小這種能量損耗。附圖說明圖I是本技術(shù)真空斷路器的側(cè)視圖；圖2是圖I中示出的固封極柱的局部剖視圖；圖3a_3b是用于說明根據(jù)本技術(shù)磁屏蔽筒包封在絕緣層壁內(nèi)對于保證真空滅弧室絕緣有效性的效果的示意圖。具體實施方式下面結(jié)合圖1-3及實施例對本技術(shù)進行詳細說明。圖中示出根據(jù)本技術(shù)一個實施例的真空斷路器，總體用數(shù)字I表示，如圖I示出由ー個操作機構(gòu)8操動三相開關(guān)的具有框架14的傳統(tǒng)真空斷路器。實際上，本技術(shù)同樣適用于具有其他類型操作結(jié)構(gòu)的真空斷路器，只要是具有固封極柱這樣的結(jié)構(gòu)，就可以采用根據(jù)本技術(shù)的磁屏蔽筒實現(xiàn)在降低外部磁場影響的同時保持絕緣有效性的目的。參見圖I和圖2，具體參見圖2。真空斷路器總體以數(shù)字I標注，其包括至少ー個沿軸向延伸的固封極柱2，通常固封極柱2的數(shù)量為三個。固封極柱2又包括真空滅弧室3，真空滅弧室3具有沿軸向的絕緣殼體9，絕緣殼體9的上端部和下端部分別裝有上端蓋10和下端蓋11。設(shè)置在真空滅弧室3內(nèi)部分別密封地穿過上端蓋10和下端蓋11的ー對觸頭6。設(shè)置在兩個觸頭6和絕緣殼體9之間的用于吸收當觸頭6開斷時產(chǎn)生的飛濺物質(zhì)的金屬罩7，雖然通常優(yōu)選為銅罩，但也可以是由其他金屬例如不銹鋼制成的罩體。包封真空滅弧室3并同時起到起絕緣和支撐作用的絕緣層5，絕緣層5具有內(nèi)周壁和外周壁，內(nèi)周壁與真空滅弧室3的絕緣殼體9緊密貼合。在絕緣層5的壁內(nèi)包封有至少ー個由高導(dǎo)磁率材料制成的磁屏蔽筒4，磁屏蔽筒4沿其軸向的尺寸滿足當觸頭6打開后達到最大開距時仍能將兩個觸頭6包圍在其內(nèi)部的基本要求。要說明的是，為了敘述簡便，上下文中所指的“上”、“下”與說明書附圖本身的上下方向一致。但這種方向上的限定僅僅是為了敘述清晰簡潔，并不會對本技術(shù)產(chǎn)生任何限制作用。根據(jù)本技術(shù)，至少要屏蔽掉觸頭6開斷后達到最大開距時所及范圍的外部磁場。并且要將磁屏蔽筒4包封在絕緣層5優(yōu)選為環(huán)氧樹脂層5的內(nèi)部，顯然環(huán)氧樹脂層5要具有一定的厚度。這種結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)本技術(shù)屏蔽外部磁場的基本目的，從制造方面講，也更易于進行裝配，節(jié)省材料以降低制造成本。而最重要的是，在實現(xiàn)磁屏蔽目的的同時，保證固封極柱2內(nèi)部真空滅弧室3的絕緣有效性。下面結(jié)合圖3a和圖3b具體說明本技術(shù)對于保證真空滅弧室3絕緣有效性的有益效果。為簡潔起見，圖3b中僅以L2標注出擊穿路徑，與圖3a中相同的部件或結(jié)構(gòu)不再進行標注。圖3a示出通常情況下真空滅弧室3的擊穿路徑LI。圖3b示出，當直接在殼體9 外部包覆磁屏蔽筒4時真空滅弧室3的擊穿路徑L2。很明顯，擊穿路徑L2短于擊穿路徑LI。這表明，若直接貼靠真空滅弧室3的殼體9設(shè)置磁屏蔽筒4，絕緣距離(擊穿路徑)會明顯縮短，進而使真空滅弧室3容易被擊穿，降低真空滅弧室3以及固封極柱2的整體絕緣性倉^:。因此直接貼靠真空滅弧室3的殼體9設(shè)置磁屏蔽筒4對于真空斷路器I的實際應(yīng)用領(lǐng)域造成了限制，導(dǎo)致其僅適用于外部.緣距離較大、絕緣裕度較大的情況。而根據(jù)本技術(shù)的實施例是將磁屏蔽筒4包封在真空滅弧室3外部的環(huán)氧樹脂層5 (即絕緣層5)中，因此不會降低真空滅弧室3及固封極柱2整體的絕緣性能。從而本技術(shù)在有效屏蔽外部磁場的同時又能保證絕緣可靠性，使得真空斷路器I更能滿足小型化的要求，應(yīng)用于更加廣泛的領(lǐng)域。結(jié)合圖2中示出的各構(gòu)成部分，要說明的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種真空斷路器，包括至少一個沿軸向延伸的固封極柱(2)，該固封極柱(2)包括：?真空滅弧室(3)，其具有沿軸向的絕緣殼體(9)，該絕緣殼體的上端部和下端部分別裝有上端蓋(10)和下端蓋(11)；?設(shè)置在該真空滅弧室(3)內(nèi)部分別密封地穿過所述上端蓋(10)和下端蓋(11)的一對觸頭(6)；?設(shè)置在該兩個觸頭(6)和所述絕緣殼體(9)之間的用于吸收當該觸頭(6)開斷時產(chǎn)生的飛濺物質(zhì)的金屬罩(7)；?包封該真空滅弧室(3)起絕緣和支撐作用的絕緣層(5)，該絕緣層具有內(nèi)周壁和外周壁，該內(nèi)周壁與所述真空滅弧室(3)的所述絕緣殼體(9)緊密貼合；其特征在于：在所述絕緣層(5)的壁內(nèi)包封有至少一個由高導(dǎo)磁率材料制成的磁屏蔽筒(4)，該磁屏蔽筒沿其軸向的尺寸滿足當所述觸頭(6)打開后達到最大開距時仍能將該兩個觸頭(6)包圍在其內(nèi)部。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李禹成，鮑麗華，陸馬丁，
申請(專利權(quán))人：伊頓公司，
類型：實用新型
國別省市：