一种旋转开断的真空断路器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种真空断路器，尤其涉及一种旋转开断的真空断路器。其具有结构简单、整机一体化、机械寿命长、动作可靠性高、可实现模块化。包括真空泡、非接触式磁驱机构、旋转电极系统及主导电回路；所述非接触式磁驱机构包括位于真空泡内的驱动部件及位于真空泡外的传动部件；所述非接触式磁驱机构驱动旋转电极系统实现合闸、合闸保持、分闸及分闸保持；所述主导电回路用于提供真空泡内与外界主导电路连接的通道。所述旋转电极系统包括静电极组件及旋转动电极组件；所述旋转动电极组件的动电极通过相对运动与静电极组件的静电极合闸或分闸；所述相对运动为在直线运动的同时旋转运动。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转开断的真空断路器
本技术涉及一种真空断路器，尤其涉及一种旋转开断的真空断路器。
技术介绍
真空断路器在输配电系统中起着重要的控制和保护作用，使用广泛，尤其在中压领域占有绝对优势。传统真空断路器由导电及灭弧系统、波纹管、驱动绝缘子及操动机构等组成，主导电回路通过波纹管与外壳密封，并提供灭弧室内与外界的主导电路通道，操动机构通过拉杆、驱动绝缘子、波纹管带动导电杆完成真空断路器关合、分断动作。传统真空断路器灭弧系统与波纹管等结构在真空泡内处于高真空状态下，而驱动绝缘子、拉杆等传动机构在真空泡外（非真空状态），体积大、传动结构复杂，主要缺陷有真空泡漏气、操动机构缺陷、动作分散性大、可靠性不高等。波纹管的结构、材质、状态一直是导致真空泡内真空度下降的主要因素，操动机构缺陷频发的主要原因是本体零件众多，传动机构复杂而造成的。目前，市面上绝大部分产品只是在改变电极材料和结构、减少操动机构与灭弧室间传动零件数量上，或是在外围结构做优化，对整机系列化、模块化、使用寿命、开断性能上未做出提高。因此，开发、研制和生产一种取消波纹管、驱动绝缘子，非接触式磁驱机构并具有高开断性能的旋转开断的真空断路器，将是对真空开关开断性能、结构上的一大革新，该技术具有结构简单、整机一体化、机械寿命长、动作可靠性高、可实现模块化等优点，适合智能化电网的要求，具有非常好的应用前景。
技术实现思路
本技术就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种旋转开断的真空断路器，其具有结构简单、整机一体化、机械寿命长、动作可靠性高、可实现模块化。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案，包括真空泡、非接触式磁驱机构、旋转电极系统及主导电回路；其特征在于，所述非接触式磁驱机构包括位于真空泡内的驱动部件及位于真空泡外的传动部件；所述非接触式磁驱机构驱动旋转电极系统实现合闸、合闸保持、分闸及分闸保持；所述主导电回路用于提供真空泡内与外界主导电路连接的通道。所述旋转电极系统包括静电极组件及旋转动电极组件；所述旋转动电极组件的动电极通过相对运动与静电极组件的静电极合闸或分闸；所述相对运动为在直线运动的同时旋转运动。作为本技术的一种优选方案，所述传动部件包括：静铁芯；电磁线圈，所述电磁线圈用于通电后产生驱动磁力；永磁铁，所述永磁铁产生永磁保持力实现合闸保持；磁轭，所述磁轭用于承载永磁铁及电磁线圈，提供磁路；非导磁块，所述非导磁块用于将合闸有效磁路隔开；所述驱动部件包括：动铁芯，所述动铁芯位于真空泡内，正对于所述静铁芯的磁力面设置，为合闸提供有效磁路；分闸弹簧，所述动铁芯的下端抵接于所述分闸弹簧，该分闸弹簧的另一端连接于真空断路器的壳体；所述动铁芯的上端通过绝缘板与所述旋转电极系统相连。作为本技术的另一种优选方案，所述绝缘板与所述动铁芯通过绝缘螺栓相连。作为本技术的另一种优选方案，所述旋转电极系统的静电极组件及旋转动电极组件安装于外壳内；所述静电极组件包括静电极和能够从所述外壳的外部触及的连接部分；所述旋转动电极组件包括与所述静电极对应的动电极；所述动电极能够相对于所述静电极一边直线运动一边旋转，以使所述动电极与相应静电极合闸或分闸；所述旋转动电极组件还包括动导电杆及绝缘盘；所述动导电杆、静电极及绝缘盘的中心线共线；所述动导电杆的一端与所述动电极相连；所述绝缘盘为一环形结构，所述动导电杆的另一端穿过所述环形结构内圈，与所述环形结构固定连接；所述绝缘盘外周均匀分布有多个绝缘圆棒，每一绝缘圆棒的一端与绝缘盘外周固定相连，绝缘圆棒的另一端穿过一绝缘连杆的一端、与绝缘连杆固定相连；所述外壳内壁、与每个绝缘圆棒伸出绝缘连杆的端部相对的位置各设有一斜槽导轨，每个绝缘圆棒的端部置于一斜槽导轨内；所述绝缘连杆的另一端与一用于隔离旋转电极系统与非接触式磁驱机构的绝缘板上表面相连；所述绝缘板下表面与所述动铁芯上端相连。所述非接触式磁驱机构驱动绝缘连杆直线运动，绝缘连杆带动绝缘圆棒沿斜槽导轨运动，绝缘盘沿斜槽导轨旋转运动，动电极相对静电极在直线运动的同时实现旋转运动。作为本技术的另一种优选方案，所述绝缘圆棒、斜槽导轨及绝缘连杆的个数相同。作为本技术的另一种优选方案，所述主导电回路包括：动端导电端子，所述动铁芯及分闸弹簧套在动端导电端子外；动端触头座，所述动端触头座设置于动端导电端子顶端，该动端触头座上可拆卸式安装有弹簧触头，所述旋转电极系统的动端导电杆与该弹簧触头滑动连接，通过弹簧触头，动端导电端子与动端导电杆导电相连。作为本技术的另一种优选方案，所述动端导电端子与旋转电极系统的动端导电杆之间的导电通道设置有间距，所述间距随动端导电杆的运动改变而改变。作为本技术的另一种优选方案，所述动端导电端子的外壁通过绝缘层包裹，将动端导电端子与驱动部件隔开。作为本技术的另一种优选方案，所述动端导电端子安装有动端导电座，所述动端导电座与一出线座相连。作为本技术的另一种优选方案，所述弹簧触头为多个，多个弹簧触头并列设置。与现有技术相比本技术有益效果。本技术采用旋转开断技术的动端旋转电极，使电极在开断过程中旋转运动，改变了传统电极开断时熄弧方式，加速电弧的旋转运动，提升开断能力，同时电弧在电极表面迅速运动，并保证开断后电极表面状况。本技术随着电压等级的提升，调整电极的旋转角度，通过与触头结构所产生的磁场相配合，以达到最优的开断性能。本技术采用非接触单稳态磁驱机构，传动部件置于真空泡外部，驱动部件置于真空泡内，两者被密封外壳分隔开，实现非接触驱动方式，电磁力、永磁场通过外壳和小间隙驱动动铁芯运动，带动旋转电极系统运动，零件少，结构简单，动作可靠性高。本技术取消波纹管和驱动绝缘子等传动结构，改变了传统操动机构与真空泡间的操动方式，克服了影响真空泡内真空度的主要因素，提高真空断路器的使用寿命。本技术主导电回路中，取消软连接，改变了传统进出线上进侧出方式，实现进出线上进下出方式，动侧导电杆与动侧导电端子始终接触，实现导电的可靠性。本技术将驱动部件置于真空泡内，取消波纹管及之间传动结构，将动侧导电杆运动距离在主导电回路中吸收，同时使在电极开断时旋转，加强电弧在电极表面运动，开断能力强，同时大大简化了断路器结构，缩小了断路器体积，动作可靠性高，分散性小，多数部件置于真空泡内，可有效防止包括外力、污秽环境等外部因素对真空断路器性能的影响，其有高使用寿命，设计独特，实现真空断路器的小型化、一体化、规格化，非常适合智能化电网的需求。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。本技术保护范围不仅局限于以下内容的表述。图1是本技术主视图。图2是本技术单相分闸状态剖面示意图。图3是本技术单相分闸状态机构A-A剖面示意图。图4是本技术单相合闸状态剖面示意图。图5是本技术单相合闸状态机构A-A剖面示意图。图6-8是本技术绝缘圆棒与斜槽导轨配合示意图图中，1为真空泡、2为非接触式磁驱机构、3为动端导电端子、4为外壳底座、5为分闸弹簧、6为密封外壳、7为动铁芯、8为非导磁块、9为永磁铁、10为磁轭、11为电磁线圈、12为绝缘板、13为绝缘连杆、14为动端触头座、15为绝缘盘、16为动端导电杆、17为外壳、18为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转开断的真空断路器，包括真空泡、非接触式磁驱机构、旋转电极系统及主导电回路；其特征在于，所述非接触式磁驱机构包括位于真空泡内的驱动部件及位于真空泡外的传动部件；所述非接触式磁驱机构驱动旋转电极系统实现合闸、合闸保持、分闸及分闸保持；所述主导电回路用于提供真空泡内与外界主导电路连接的通道；所述旋转电极系统包括静电极组件及旋转动电极组件；所述旋转动电极组件的动电极通过相对运动与静电极组件的静电极合闸或分闸；所述相对运动为在直线运动的同时旋转运动。

【技术特征摘要】
1.一种旋转开断的真空断路器，包括真空泡、非接触式磁驱机构、旋转电极系统及主导电回路；其特征在于，所述非接触式磁驱机构包括位于真空泡内的驱动部件及位于真空泡外的传动部件；所述非接触式磁驱机构驱动旋转电极系统实现合闸、合闸保持、分闸及分闸保持；所述主导电回路用于提供真空泡内与外界主导电路连接的通道；所述旋转电极系统包括静电极组件及旋转动电极组件；所述旋转动电极组件的动电极通过相对运动与静电极组件的静电极合闸或分闸；所述相对运动为在直线运动的同时旋转运动。2.根据权利要求1所述的一种旋转开断的真空断路器，其特征在于：所述传动部件包括：静铁芯；电磁线圈，所述电磁线圈用于通电后产生驱动磁力；永磁铁，所述永磁铁产生永磁保持力实现合闸保持；磁轭，所述磁轭用于承载永磁铁及电磁线圈，提供磁路；非导磁块，所述非导磁块用于将合闸有效磁路隔开；所述驱动部件包括：动铁芯，所述动铁芯位于真空泡内，正对于所述静铁芯的磁力面设置，为合闸提供有效磁路；分闸弹簧，所述动铁芯的下端抵接于所述分闸弹簧，该分闸弹簧的另一端连接于真空断路器的壳体；所述动铁芯的上端通过绝缘板与所述旋转电极系统相连。3.根据权利要求2所述的一种旋转开断的真空断路器，其特征在于：所述绝缘板与所述动铁芯通过绝缘螺栓相连。4.根据权利要求2所述的一种旋转开断的真空断路器，其特征在于：所述旋转电极系统的静电极组件及旋转动电极组件安装于外壳内；所述静电极组件包括静电极和能够从所述外壳的外部触及的连接部分；所述旋转动电极组件包括与所述静电极对应的动电极；所述动电极能够相对于所述静电极一边直线运动一边旋转，以使所述动电极与相应静电极合闸或分闸；所述旋转动电极组件还包括动导电杆及绝缘盘；所述动导电杆、...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹云东，付思，侯春光，刘树鑫，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21