一種戶外直立式真空斷路器的製造方法
2023-11-01 10:58:27 2
一種戶外直立式真空斷路器的製造方法
【專利摘要】本申請提供了一種戶外直立式真空斷路器，通過將上絕緣子和下絕緣子的上法蘭和下法蘭被矽橡膠外殼包裹，增大原電氣間隙和爬電距離，從而增強了極間和對地的外絕緣能力，並在上母排組裝的高壓輸入埠和下母排組裝的高壓輸出埠均設置絕緣蓋，隔斷上母排和下母排之間的空氣路徑，進一步增強了極間以及對地的外絕緣能力；而且，通過在下絕緣子和底板組裝之間設置波紋管，與現有的密封圈相比，能夠形成密封的隔離腔，增大了爬電距離和電氣間隙，從而增強了對地內絕緣能力，同時滿足了戶外防護等級要求。
【專利說明】一種戶外直立式真空斷路器
【技術領域】
[0001]本申請涉及真空斷路器的【技術領域】，具體涉及一種戶外直立式真空斷路器。
【背景技術】
[0002]目前，國內外應用於電力機車及動車組的直立式結構的真空斷路器主要是22CB系列的真空斷路器。密封性差，容易受到環境溫度變化的影響，絕緣能力較差。近幾年頻發閃絡故障的22CB系列的真空斷路器已無法滿足目前戶外的絕緣性能要求，尤其是在重度汙染的環境條件下，或在雷雨天氣時，容易發生故障，從而影響電力機車及動車組的正常行駛。
【發明內容】
[0003]有鑑於此，本發明提供一種戶外直立式真空斷路器，解決了現有的直立式真空斷路器的絕緣能力和密封性差的技術問題。
[0004]為實現上述目的，本發明所提供的技術方案如下:
[0005]一種戶外直立式真空斷路器，包括:高壓電路部分、絕緣支撐部分、底板組裝、電控機械動作機構以及低壓控制電路，其中，所述高壓電路部分包括真空開關管、上母排組裝、上絕緣子和下母排組裝，所述絕緣支撐部分包括操作杆組裝和下絕緣子，所述上母排組裝的高壓輸入埠和所述下母排組裝的高壓輸出埠均設置有絕緣蓋；
[0006]所述上絕緣子的上法蘭和下法蘭以及所述下絕緣子的上法蘭和下法蘭均被矽橡膠外殼包裹；
[0007]所述操作杆組裝包括:設置在所述下絕緣子和所述底板組裝之間的波紋管。
[0008]優選的,所述真空開關管與所述上絕緣子的絕緣套管之間灌裝有絕緣材料。
[0009]優選的，所述波紋管的外徑大於所述下絕緣子的內腔直徑，且所述波紋管的內徑小於所述操作杆組裝中的操作杆的外徑。
[0010]優選的，所述波紋管是由絕緣材料製成的波紋管。
[0011]優選的，所述絕緣材料是絕緣膠、橡膠、絕緣纖維製品或塑料。
[0012]優選的，所述絕緣蓋是由絕緣膠、橡膠、絕緣纖維製品或塑料製成的絕緣蓋。
[0013]經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明提供了一種戶外直立式真空斷路器，通過將上絕緣子和下絕緣子的上法蘭和下法蘭被矽橡膠外殼包裹，增大原電氣間隙和爬電距離，從而增強了極間和對地的外絕緣能力，並在上母排組裝的高壓輸入埠和下母排組裝的高壓輸出埠均設置絕緣蓋，隔斷上母排和下母排之間的空氣路徑，進一步增強了極間以及對地的外絕緣能力；而且，通過在下絕緣子和底板組裝之間設置波紋管，與現有的密封圈相比，能夠形成密封的隔離腔，增大了爬電距離和電氣間隙，從而增強了對地內絕緣能力，同時滿足了戶外防護等級要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本發明一種戶外真空斷路器的整體結構示意圖；
[0016]圖2為本發明一種戶外真空斷路器的上絕緣子的結構示意圖；
[0017]圖3為本發明一種戶外真空斷路器的上母排組裝的結構示意圖；
[0018]圖4為本發明一種戶外真空斷路器的下母排組裝的結構示意圖；
[0019]圖5為本發明一種戶外真空斷路器的操縱杆組裝的結構示意圖；
[0020]圖6為本發明一種戶外真空斷路器的下絕緣子的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0022]本發明提供了一種戶外直立式真空斷路器，通過將上絕緣子和下絕緣子的上法蘭節和下法蘭節被矽橡膠外殼包裹，增大原電氣間隙和爬電距離，從而增強了極間和對地的外絕緣能力，並在上母排組裝的高壓輸入埠和下母排組裝的高壓輸出埠均設置絕緣蓋，隔斷上母排和下母排之間的空氣路徑，進一步增強了極間以及對地的外絕緣能力；而且，通過在下絕緣子和底板組裝之間設置波紋管，與現有的密封圈相比，能夠形成密封的隔離腔，增大了爬電距離和電氣間隙，從而增強了對地內絕緣能力，同時滿足了戶外防護等級要求。
[0023]需要說明的是，本發明以對現有的戶內TDVlO型直立式真空斷路器為改進對象，在不改變其原有主體結構、安裝高度的前提下，通過對其原有絕緣和防護設計進行改進，達到提高其絕緣能力的目的。而對於其他型號的現有直立式真空斷路器的改進思路類似，本申請將不再一一詳述。
[0024]如圖1所示，為本發明一種戶外直立式真空斷路器的整體結構示意圖，該真空斷路器主要可以包括:高壓電路部分100、絕緣支撐部分200、底板組裝300、電空機械動作機構400以及低壓控制電路500，其中，
[0025]高壓電路部分100可以包括:真空開關管101、上母排組裝102、上絕緣子103和下母排組裝104等，其中，該上絕緣子103可以包括上法蘭1031、下法蘭1032、絕緣套管1033、矽橡膠外殼1034等(如圖2所示)，具體可參見現有的TDVlO型直立式真空斷路器的高壓電路部分的組成及其結構連接關係，本發明對其不再詳述。
[0026]其中，在實際應用中，通過彈性形變和約束，使得該高壓電路部分100形成密封獨立腔體。
[0027]在實際應用中，上述真空開關管101可以包括真空泡、動觸頭、靜觸頭等，可用來分斷交流電弧，其中，該動觸頭在電空機械動作機構400的操作下運動，控制主電路連通和分斷，且在主斷路分斷時產生的電弧隨動觸頭與靜觸頭分離，並在真空泡內熄滅。上絕緣子103則起到承擔極間高壓的絕緣作用，以保證上母排組裝102的高壓輸入端與下母排組裝104的高壓輸出端之間的外絕緣性能。
[0028]其中，電力機車或動車組的高壓主電路與上母排組裝102的高壓輸入埠相連，而該高壓主電路的其他部件則與下母排組裝104的高壓輸出埠相連，從而實現本發明所提供的戶外直立式真空斷路器與電力機車或動車組的高壓主電路的連接。
[0029]本發明實施例為了進一步增強極間(即高壓輸入端與高壓輸出端之間)內絕緣能力，可在真空開關管101和上絕緣子103的絕緣套管之間灌裝矽橡膠A(如圖2所示)，從而使現有的真空斷路器的真空開關管和絕緣套管之間的空氣路徑變為絕緣路徑。當然，也可以使用其他絕緣材料進行灌裝，本發明並不僅限於這一種灌裝材料。
[0030]另外，為了進一步增強極間外絕緣能力，如圖2所示，本發明實施例通過將上絕緣子103的上法蘭1031和下法蘭1032被矽橡膠外殼包裹，從而增大原電氣間隙和爬電距離，達到增強極間的外絕緣能力的目的。
[0031]除此之外，如圖3和4所示，本發明實施例為了更進一步增強極間和對地的外絕緣能力，通過上母排組裝102的高壓輸入埠以及下母排組裝104的高壓輸出埠均設置上絕緣蓋1021和1041，從而隔斷上母排1022與下母排1042之間以及下母排1042與地之間的空氣路徑，增大電氣間隔和爬電距離，達到增強極間和對地的外絕緣能力的目的。其中，該絕緣蓋可以由絕緣膠、橡膠、絕緣纖維製品或塑料製成。
[0032]其中，絕緣支撐部分200可以包括:操作杆組裝201和下絕緣子202等，在本發明實施例中，如圖5所示，該操作杆組裝201可以包括操作杆2011、波紋管2012和彈簧支架2013等，其中，該波紋管2012設置在下絕緣子和底板組裝之間，即設置在該操作杆2012與該彈簧支架2013相近的一端，而且，該波紋管2012的內徑小於操作杆2011的外徑，且該波紋管2012的外徑大於下絕緣子202的內腔直徑，實現了對本發所述的戶外直立式真斷空斷路器的高壓電路部分100和低壓部分(即絕緣支撐部分200)的隔離。
[0033]在本發明實施例的實際應用中，該操作杆組裝201使得真空斷路器(即本發明戶外直立式真空斷路器)內部極地間絕緣，並保證真空開關管101的動觸頭沿豎直方向運動，而操作杆組裝201中波紋管的設置，其隔絕了原絕緣子沿操作杆的空氣路徑，從而形成了封閉的內腔B(如圖1所示)，保證了外界與該真空斷路器內部良好密封且不影響該真空斷路器動作。
[0034]優選的，該波紋管2012可以由絕緣材料製成，該絕緣材料可以為絕緣膠、橡膠、絕緣纖維製品或塑料等。另外，為了保證所設置的波紋管的密封性，本發明實施例採用密封膠對其進行密封。
[0035]在本發明中，上絕緣子103與下絕緣子202之間的連接通過密封圈密封，且對於本發明所涉及到的所有用於連接或固定的螺絲或螺栓的螺紋均用密封膠密封。
[0036]其中，為了進一步增強對地外絕緣能力，本發明中的下絕緣子202的矽橡膠外殼2023包裹金屬材質的上法蘭2021和下法蘭2022，如圖6所示下絕緣子的結構示意圖，從而增大了原電氣間隙和爬電距離。
[0037]電空機械動作機構400和低壓控制電路500安裝在機車內部的真空斷路器底板上。其中，電空機械動作機構400可以包括:氣缸組裝機構401、驅動機構402和氣路403等，具體組成及其結構連接關係請參照現有的TDVlO直立式真空斷路器的電空機械動作機構，本發明在此將不再一一說明。在實際應用中，電力機車或動車組上的氣路接口連接到該真空斷路器氣路403，外界氣體經該氣路403到達氣缸組裝機構401，經壓縮處理後，將得到的適宜的壓縮氣體輸送到驅動機構402，以使該驅動機構402在壓縮氣體的作用下驅動操作杆組裝201動作。
[0038]另外，低壓控制電路500用來控制真空斷路器的分斷和閉合，並反饋真空斷路器的當前狀態，其具體可以包括:控制單元501、輔助聯鎖盒、電阻盒等。在實際應用中，當氣缸組裝機構401經其調節閥調節出適宜氣壓後，該控制單元將根據接收到的控制命令，控制驅動機構402中的電磁閥動作，從而使得氣缸組裝機構401輸出的壓縮氣體進入該驅動機構402，以便將空氣壓力轉換為機械作用力，推動操作杆組裝201動作，從而帶動真空開關管101的動觸頭動作，同時該控制單元將會使驅動機構402中的線圈得到，從而保持真空斷路器的合閘組狀態，或者是失電促使真空斷路器分斷。
[0039]其中，氣缸組裝機構401中的壓力開關，用於監控其中壓縮氣體所必須提供真空斷路器合閘的最小壓力；驅動機構402中的輔助聯鎖盒，用於將真空斷路器的當前狀態反饋給電力機車或動車組控制系統；控制單元還用於控制真空斷路器的動作邏輯順序，並對其動作次數進行記錄，以供今後查閱。
[0040]優選的，由於底板組裝300中的底板上設置有接地螺栓，保證了底板與該低壓控制電路500可靠接地，並使用密封膠對該底板組裝300內部件的連接進行密封。
[0041]由上述分析可知，本發明實施例通過對上、下絕緣子，波紋管和絕緣蓋的獨特設計，大大增強了直立式真空斷路器的絕緣能力和部分密封性能，使其符合戶外對防護等級的要求，避免其因外界環境溫度的變化，或雷電衝擊電壓的影響而故障，保證了電力機車及動車組等車輛的正常行駛。
[0042]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種戶外直立式真空斷路器，包括:高壓電路部分、絕緣支撐部分、底板組裝、電控機械動作機構以及低壓控制電路，其中，所述高壓電路部分包括真空開關管、上母排組裝、上絕緣子和下母排組裝，所述絕緣支撐部分包括操作杆組裝和下絕緣子，其特徵在於: 所述上母排組裝的高壓輸入埠和所述下母排組裝的高壓輸出埠均設置有絕緣蓋; 所述上絕緣子的上法蘭和下法蘭以及所述下絕緣子的上法蘭和下法蘭均被矽橡膠外殼包裹； 所述操作杆組裝包括:設置在所述下絕緣子和所述底板組裝之間的波紋管。
2.根據權利要求1所述的戶外直立式真空斷路器，其特徵在於，所述真空開關管與所述上絕緣子的絕緣套管之間灌裝有絕緣材料。
3.根據權利要求2所述的戶外直立式真空斷路器，其特徵在於，所述波紋管的外徑大於所述下絕緣子的內腔直徑，且所述波紋管的內徑小於所述操作杆組裝中的操作杆的外徑。
4.根據權利要求3所述的戶外直立式真空斷路器，其特徵在於，所述波紋管是由絕緣材料製成的波紋管。
5.根據權利要求4所述的戶外直立式真空斷路器，其特徵在於，所述絕緣材料是絕緣膠、橡膠、絕緣纖維製品或塑料。
6.根據權利要求1所述的戶外直立式真空斷路器，其特徵在於，所述絕緣蓋是由絕緣膠、橡膠、絕緣纖維製品或塑料製成的絕緣蓋。
【文檔編號】H01H33/66GK104282482SQ201410599063
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】羅傳文, 粟謙, 朱進, 王泰傑, 廖鄉萍, 恆放, 李濤, 饒攀, 楊燕花 申請人:南車株洲電力機車有限公司