一種模塊化固封極柱及其製造方法、極柱本體、接頭模塊與流程
2023-12-05 12:16:16 2
本發明涉及一種模塊化固封極柱及其製造方法、極柱本體和接頭模塊。
背景技術：
在中壓開關設備領域，真空斷路器發展迅速，而以環氧樹脂澆注的固封極柱具備尺寸緊湊、環境適應能力強、少維護或免維護、環保等優點在中壓成套開關設備中得到了廣泛推廣應用。就目前市場應用產品而言，主要以真空斷路器用固封極柱為主，其穩定的絕緣性能、耐環境性能等優點，已經廣泛應用於生產中。但是現有的固封極柱類產品，其結構設計和生產均採用一體化的設計和生產製造。
目前固封極柱是將上、下出線座和真空滅弧室一體化澆注成形，上、下出線座上具有與母線或其他電器元件電連接的接口，上、下出線座的接口朝向固封極柱的同一側，但是在實際應用過程中針對不同的使用工況，常規的固封極柱會存在三個問題，一是出線座的接口的位置不變，而出線座的接口的結構需要改變以適應不同的母線或電器元件，二是出線座的接口的結構不變，而出線座的接口的位置需要改變，例如上、下出線座的的接口朝向不同，三是出線座的接口的位置和結構都需要改變。通常的做法是當需要更換不同類型或位置的接口時，需要將具有需要的接口的出線座與滅弧室重新澆注成型成為新的固封極柱。有些特殊要求的固封極柱，例如具有隔離作用的固封極柱，此時固封極柱上具有隔離筒體，隔離筒體中用於安裝隔離開關。不同的固封極柱只能應用在與其配套的開關設備中，不同的開關設備需要配置不同種類的固封極柱，而每種固封極柱均由各自的模具進行澆注成型，針對不同種類的固封極柱需要一一設計相對應的模具，導致生產成本大大提高。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種解決了現有技術中每種固封極柱均需要對應的模具進行澆注成型導致生產成本高問題的模塊化固封極柱；同時，本發明的目的還在於提供一種該模塊化固封極柱製造方法；本發明的第三個目的在於提供一種該模塊化固封極柱所使用的極柱本體；本發明的第四個目的在於提供一種該模塊化固封極柱所使用的接頭模塊。
為實現上述目的，本發明的一種模塊化固封極柱的技術方案是：一種模塊化固封極柱，包括極柱本體及用於與母線和/或電器元件連接的接頭模塊，極柱本體包括極柱絕緣筒和與極柱絕緣筒一體澆注成型的滅弧室和兩個轉接座，兩個轉接座分別與滅弧室的兩端導電連接，每個轉接座具有至少一個連接端，接頭模塊具有通用的模塊連接結構，所述連接端上設有與模塊連接結構匹配的極柱連接結構，極柱本體通過所述極柱連接結構，可與不同的接頭模塊連接。
至少一個轉接座具有兩個以上的連接端，各連接端上均分別設有所述模塊連接結構。
所述接頭模塊包括矩形導電排接頭模塊、歐式電纜插接接頭模塊、隔離筒接頭模塊和觸臂接頭模塊中的至少一種，所述接頭模塊為矩形導電排接頭模塊，矩形導電排接頭模塊包括矩形導電排進線導體和與矩形導電排進線導體一體澆注成型的第一絕緣筒，模塊連接結構為設於矩形導電排進線導體上的第一螺紋孔；所述接頭模塊為歐式電纜插接接頭模塊，歐式電纜插接接頭模塊包括歐式電纜接頭進線導體和與歐式電纜接頭進線導體一體澆注成型的第二絕緣筒，模塊連接結構為設置於歐式電纜接頭進線導體上的第二螺紋孔；所述接頭模塊為隔離筒接頭模塊，隔離筒接頭模塊包括隔離筒模塊導體和與隔離筒模塊導體一體澆注成型的第三絕緣筒，模塊連接結構為設置於隔離筒模塊導體上的第三螺紋孔；所述接頭模塊為觸臂接頭模塊，觸臂接頭模塊包括觸臂導體和與觸臂導體一體成型的第四絕緣筒，模塊連接結構為設置於觸臂導體上的第四螺紋孔。
該固封極柱還包括端蓋模塊，端蓋模塊上與模塊連接結構對應設置有端蓋連接結構。
本發明的一種模塊化固封極柱製造方法的技術方案是：一種模塊化固封極柱製造方法，包括以下步驟，
1）對極柱本體和接頭模塊分別採用澆注成型單獨製造；
2）接頭模塊上具有通用的模塊連接結構，極柱本體通過與模塊連接結構匹配的極柱連接結構可與不同的接頭模塊連接；
3）每個轉接座上對應安裝有一個接頭模塊，根據不同的使用環境將所需要的接頭模塊與極柱本體組合安裝。
本發明的一種極柱本體的技術方案是：一種極柱本體，包括極柱絕緣筒和與極柱絕緣筒一體澆注成型的滅弧室和兩個轉接座，兩個轉接座分別與滅弧室的兩端導電連接，每個轉接座具有至少一個連接端，極柱本體上設有用於與模塊連接結構匹配的極柱連接結構，通過所述本體連接結構，可與不同的接頭模塊連接，極柱絕緣筒上於各連接端處設有用於與接頭模塊的接頭絕緣筒配合的極柱對接結構。
至少一個轉接座具有兩個以上的連接端，各連接端上均分別設有所述模塊連接結構。
所述極柱對接結構為當接頭模塊安裝於連接端上後與接頭模塊的接頭絕緣筒貼合的第一貼合面。
本發明的一種接頭模塊的技術方案是：一種接頭模塊，包括接頭絕緣筒和與接頭絕緣筒一體澆注成型的進線導體，進線導體上設有具有通用的模塊連接結構以供接頭模塊安裝於極柱本體上，接頭絕緣筒上於模塊連接結構處設有用於與極柱絕緣筒配合的模塊對接結構。
所述接頭模塊包括矩形導電排接頭模塊、歐式電纜插接接頭模塊、隔離筒接頭模塊和觸臂接頭模塊中的至少一種，所述接頭模塊為矩形導電排接頭模塊，矩形導電排接頭模塊包括矩形導電排進線導體，接頭絕緣筒為與矩形導電排進線導體一體澆注成型的第一絕緣筒，模塊連接結構為設於矩形導電排進線導體上的第一螺紋孔；所述接頭模塊為歐式電纜插接接頭模塊，歐式電纜插接接頭模塊包括歐式電纜接頭進線導體，接頭絕緣筒為與歐式電纜接頭進線導體一體澆注成型的第二絕緣筒，模塊連接結構為設置於歐式電纜接頭進線導體上的第二螺紋孔；所述接頭模塊為隔離筒接頭模塊，隔離筒接頭模塊包括隔離筒模塊導體，接頭絕緣筒為與隔離筒模塊導體一體澆注成型的第三絕緣筒，模塊連接結構為設置於隔離筒模塊導體上的第三螺紋孔；所述接頭模塊為觸臂接頭模塊，觸臂接頭模塊包括觸臂導體，接頭絕緣筒為與觸臂導體一體成型的第四絕緣筒，模塊連接結構為設置於觸臂導體上的第四螺紋孔。
本發明的有益效果是：極柱本體和所需要的各接頭模塊通過通用的極柱連接結構和模塊連接結構實現可拆連接，接頭模塊安裝於相應的連接端上並一起組成相應的出線座，當需要不同接頭模塊結構的固封極柱時或當接頭模塊的設置位置需要改變時，將相應的接頭模塊安裝到相應的轉接座上即可，極柱本體可共用，通用性強，而且針對不同種類的固封極柱，只需要將相應的接頭模塊與極柱本體組合安裝在一起即可，而極柱本體只需要一種模具，而不用針對每種固封極柱都需要設計一個專門的模具，大大節省了生產成本。
附圖說明
圖1為本發明的一種模塊化固封極柱的一個實施例中的極柱本體的結構示意圖；
圖2為極柱本體的內部結構示意圖；
圖3為矩形導電排接頭模塊的結構示意圖；
圖4為矩形導電排接頭模塊的內部結構示意圖；
圖5為歐式電纜插接接頭模塊的結構示意圖；
圖6為歐式電纜插接接頭模塊的內部結構示意圖；
圖7為隔離筒接頭模塊的結構示意圖；
圖8為隔離筒接頭模塊的內部結構示意圖；
圖9為端蓋模塊的第一種結構的結構示意圖；
圖10為圖9中端蓋模塊的內部結構示意圖；
圖11為端蓋模塊的第二種結構的結構示意圖；
圖12為圖11中端蓋模塊的內部結構示意圖；
圖13為觸臂接頭模塊的結構示意圖；
圖14為觸臂接頭模塊的內部結構示意圖；
圖15為固封極柱的實施例一的結構示意圖；
圖16為固封極柱的實施例二的結構示意圖；
圖17為固封極柱的實施例三的結構示意圖；
圖18為固封極柱的實施例四的結構示意圖；
圖19為固封極柱的實施例五的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明。
本發明的一種模塊化固封極柱的具體實施例，如圖1至圖19所示，包括極柱本體1、接頭模塊和端蓋模塊（5、6），接頭模塊包括矩形導電排接頭模塊2、歐式電纜插接接頭模塊4、隔離筒接頭模塊3、觸臂接頭模塊7，極柱本體1為整體澆注式結構包括環氧樹脂殼體15和設置於環氧樹脂殼體15內的滅弧室12、與滅弧室12的靜端連接的第一轉接座11和與滅弧室12的動端連接的第二轉接座13，環氧樹脂殼體15形成極柱絕緣筒。第一轉接座11和第二轉接座13均為金屬的，第一轉接座11具有第一連接端16和第二連接端17，第一連接端16位於極柱本體1的端部並向其相應的端面延伸，第二轉接座13具有第三連接端18和第四連接端19，第三連接端18和第四連接端19關於極柱本體1的軸線對稱布置，第二連接端17和第三連接端18位於極柱本體1的同一側。第一轉接座11與滅弧室12的靜端通過雙頭螺杆緊固連接在一起，第二轉接座13內設有動導電塊14，滅弧室12的動端與動導電塊14之間通過彈簧觸指導電連接，形成完整的主導電迴路。第一連接端16、第二連接端17、第三連接端18和第三連接端18上均設有通用的連接端螺紋孔，各連接端螺紋孔形成相應的極柱連接結構。
矩形導電排接頭模塊，如圖3和4所示，包括矩形導電排進線導體21和與矩形導電排進線導體21由環氧樹脂一體澆注的第一絕緣筒22，矩形導電排進線導體21上設置有第一螺紋孔23，第一螺紋孔23形成相應的模塊連接結構，當需要安裝矩形導電排接頭模塊2時，第一螺紋孔23與通用的連接端螺紋孔之間通過雙頭螺柱連接以使矩形導電排接頭模塊2可拆連接於第一轉接座11上。
歐式電纜插接接頭模塊4，如圖5和6所示，包括歐式電纜接頭進線導體42和與歐式電纜接頭進線導體42由環氧樹脂澆注的第二絕緣筒41，歐式電纜接頭進線導體42上設置有第二螺紋孔43，第二螺紋孔43形成相應的模塊連接結構，當需要安裝歐式電纜插接接頭模塊4時，第二螺紋孔43與相應的連接端螺紋孔之間通過雙頭螺柱連接以使歐式電纜插接接頭模塊4可拆連接於第一轉接座11上。
隔離筒接頭模塊3，如圖7和8所示，包括隔離筒模塊導體32和與隔離筒模塊導體32由環氧樹脂澆注成型的第三絕緣筒31，隔離筒模塊導體32上設置有第三螺紋孔33，第三螺紋孔33形成相應的模塊連接結構，當需要安裝隔離筒接頭模塊3時，第三螺紋孔33與相應的連接端螺紋孔之間通過雙頭螺柱連接以使隔離筒模塊3連接於第二對應的轉接座上。
觸臂接頭模塊7，如圖13和14所示，包括觸臂導體72和與觸臂導體72由環氧樹脂澆注成型的第四絕緣筒71，觸臂導體72上設置有第四螺紋孔73，當第四螺紋孔73形成相應的模塊連接結構，需要安裝觸臂接頭模塊7時，第四螺紋孔73與對應的連接端螺紋孔之間通過雙頭螺柱連接以使觸臂接頭模塊7連接於相應的轉接座上。
第一絕緣筒22、第二絕緣筒41、第三絕緣筒31和第四絕緣筒71對應形成相應的接頭絕緣筒，環氧樹脂殼體15上於各連接端處設有用於與接頭模塊的接頭絕緣筒配合的極柱對接結構，接頭絕緣筒上與極柱對接結構對應設有模塊對接結構，極柱對接結構為當接頭模塊安裝於連接端上後與接頭模塊的接頭絕緣筒貼合的第一貼合面，模塊對接結構為設置於接頭絕緣筒上的與第一貼合面相對應的第二貼合面。
端蓋模塊包括兩種結構，具有第一種結構的端蓋模塊5，如圖9和圖10所示，包括矽橡膠製成的蓋板51和設置於蓋板51上的具有內螺紋的螺紋嵌件52，端蓋模塊可以通過螺紋嵌件52由雙頭螺杆連接於相應的連接端上。具有第二種結構的端蓋模塊6，如圖11和圖12所示，包括矽橡膠製成的蓋板61和設置於蓋板61上的具有外螺紋的螺杆62，端蓋模塊可以通過螺杆62與相應的接頭模塊螺紋孔連接於相應的連接端上。端蓋模塊用於使用時將多餘的連接端封堵起來。
極柱本體和各接頭模塊可根據應用情況進行組合安裝，圖15-圖19給出了五種固封極柱的實施例。
固封極柱的實施例一，如圖15所示，將滅弧室12、第一轉接座11和第二轉接座13由環氧樹脂澆注成型形成極柱本體1，隔離筒接頭模塊3安裝於第四連接端19上，矩形導電排接頭模塊2安裝於第一連接端16上，第二連接端17和第三連接端18上安裝有端蓋模塊6，滅弧室採用負荷開關滅弧室，該固封極柱可應用到空氣絕緣負荷開關和組合電器櫃。
固封極柱的實施例二，如圖16所示，與固封極柱的實施例一的區別在於將矩形導電排接頭模塊2更換成歐式電纜插接接頭模塊4，滅弧室12採用負荷開關滅弧室，該固封極柱可應用到空氣絕緣負荷開關和組合電器櫃。
固封極柱的實施例三，如圖17所示，將滅弧室12和第一轉接座11和第二轉接座13由環氧樹脂澆注成型形成極柱本體1，隔離筒接頭模塊3安裝於第二連接端17上，第一連接端16上安裝有具有第一種結構的端蓋模塊5、第三連接端18和第四連接端19上均安裝有具有第二種結構的端蓋模塊6，可應用於環網領域。
固封極柱的實施例四，如圖18所示，將滅弧室12和第一轉接座11和第二轉接座13由環氧樹脂澆注成型形成極柱本體1，隔離筒接頭模塊3安裝於第二連接端17上和第四連接端19上，第一連接端16上安裝有具有第一種結構的端蓋模塊5，第三連接端18上安裝有具有第二種結構的端蓋模塊6，可應用於側裝式空氣絕緣開關櫃，採用直動式隔離觸臂，櫃體尺寸小。
固封極柱的實施例五，如圖19所示，將滅弧室12和第一轉接座11和第二轉接座13由環氧樹脂澆注成型形成極柱本體1，第二連接端17上和第三連接端18上均安裝有觸臂接頭模塊7，第一連接端上安裝有具有第一種結構的端蓋模塊5，第四連接端上安裝有具有第二種結構的端蓋模塊6，滿足目前市場上常用開關櫃所配用斷路器的固封極柱。
上述模塊化固封極柱製造方法包括以下步驟：
1）對極柱本體和接頭模塊分別採用澆注成型單獨製造；
2）接頭模塊上具有通用的模塊連接結構，極柱本體通過與模塊連接結構匹配的極柱連接結構可與不同的接頭模塊連接；
3）每個轉接座上對應安裝有一個接頭模塊，根據不同的使用環境將所需要的接頭模塊與極柱本體組合安裝。
各個接頭模塊的自由式多樣化組合，可應用於側裝式、左右布置的固定式或移開式空氣櫃、充氣櫃、環網櫃。
在本發明的其他實施例中，接頭模塊也可以只包括矩形導電排接頭模塊或者只包括歐式電纜插接接頭模塊或者只包括隔離筒接頭模塊或者只包括觸臂接頭模塊或者包括以上四種中的任意兩種組合或任意三種組合；模塊連接結構也可以為設置於各接頭模塊的進線導體上的螺柱，此時，極柱連接結構為設置於對應連接端上的螺紋孔，省去雙頭螺柱；極柱連接結構也可以是設置於各連接端上的螺柱，此時，模塊連接結構為設置於各接頭模塊的進線導體上螺紋孔，省去雙頭螺柱；第一轉接座上也可以只具有一個連接端；第二轉接座上也可以只具有一個連接端；第一連接座和第二連接座也可以均只有一個連接端；極柱連接結構也可以為插孔，此時模塊連接結構為設置於相應接頭模塊上的插頭，採用插接方式實現各接頭模塊與極柱本體的可拆安裝；接頭模塊的選擇可根據實際應用進行組合；當連接端沒有多餘時或不影響使用的情況下，也可以沒有端蓋模塊。
本發明的一種極柱本體的實施例與上述一種模塊化固封極柱的各實施例中的極柱本體的結構相同，此處不再贅述。
本發明的一種接頭模塊的實施例與上述一種模塊化固封極柱的各實施例中的接頭模塊的結構相同，此處不再贅述。