一种双腔隔离式一二次融合断路器的制作方法

本发明涉及断路器，更具体地说，涉及一种双腔隔离式一二次融合断路器。

背景技术：

1、在电力系统中，断路器承担着接通与分断正常负荷电流、并在故障条件下迅速切断短路电流的核心保护职责。随着配电网智能化的发展，一二次融合技术将一次主设备与二次传感、控制单元深度集成，成为提升供电可靠性与设备智能化水平的重要方向。

2、现有的一二次融合断路器，其灭弧手段是采用真空灭弧室配合弹簧操动机构，由电子控制器检测故障电流后驱动分闸，然而，在实际使用中，线路故障分为两种不同性质：一种是雷击、感应过电压、树枝瞬时碰线等产生的瞬时性冲击电流，另一种是持续性短路故障。现有灭弧手段虽然能够对上述两种故障执行分断灭弧，但分断后电路被彻底切断，需要人工排查故障并合闸或更换熔断件后才能恢复供电。对于瞬时性冲击电流而言，其持续时间极短，线路本身并无永久性损坏，故障电流消失后电路能正常运行，但由于现有断路器功能性低，无法区分故障性质，即使是由于误触等偶然因素产生的瞬时冲击电流，断路器仍会执行分断动作，导致线路停电，必须等待人工干预才能恢复供电，鉴于此，我们提出一种双腔隔离式一二次融合断路器。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种双腔隔离式一二次融合断路器，以解决一二次融合断路器功能性低的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种双腔隔离式一二次融合断路器，包括分合闸操作机构，所述分合闸操作机构顶端均匀安装有若干固封极柱，所述固封极柱一侧安装有电流互感器，其特征在于，所述固封极柱内设有由上而下依次串联的电磁模块、第一灭弧机构及第二灭弧机构；

3、所述电磁模块用于通过电流时产生斥力磁场；

4、所述第一灭弧机构用于受瞬时冲击电流引发的斥力磁场触发而执行可逆的灭弧动作；

5、所述第一灭弧机构包括固定触头及补气组件，所述固定触头与电磁模块输出端固定连接，所述补气组件内滑动设有滑柱，所述滑柱底端开设有滑腔a，所述滑腔a与所述补气组件输出端连通配合，所述滑柱顶端呈内外结构固设有连接管与磁环，所述连接管顶端与所述固定触头底端插接，所述连接管内转动设有绝缘轴体，所述绝缘轴体上设有与所述滑腔a连通配合的若干气通道，所述滑腔a底端滑动连接有与所述固封极柱固定连接的固定柱，所述固定柱底端与所述滑柱底端通过弹性组件弹性连接；

6、所述第二灭弧机构用于在持续性短路电流的作用下触发，执行不可逆的熔断隔离并灭弧。本发明通过设计第一灭弧机构和第二灭弧机构结构，在雷电、误触等意外情况导致的冲击电流经过磁感线圈时，斥力磁场变大，磁环带动滑柱克服弹性组件的弹力而下降，连接管与固定触头脱离形成电弧，同时，滑腔a与所述补气组件输出端错位，使得滑腔a与固定柱顶端构成的腔体体积变小，腔体气压变高，在气通道与滑腔a连通时，腔体内的灭弧气体从气通道冲出，以脉冲的形式，将电弧由下而上迅速冲散，达到快速灭弧的效果，灭弧后，在弹性组件的弹力作用力下，滑柱沿着滑通槽滑动至初始位置，使得连接管顶端与固定触头重新插接，线路自动恢复正常供电，发生持续性短路故障，执行不可逆的熔断隔离并灭弧，彻底隔断线路，从而实现对线路的双级协同保护。

7、优选地，所述固封极柱底端开设有孔腔，所述孔腔顶端开设有中隔腔，所述中隔腔顶端开设有上隔腔，所述中隔腔顶部一侧相对所述电流互感器位置开设有侧通槽。

8、优选地，所述电磁模块包括护壳、上接头a及下接头a，所述护壳固设于所述上隔腔内，所述上接头a固设于所述固封极柱顶端，所述上接头a底端穿入所述护壳内并固设有磁感线圈，所述下接头a固设于所述护壳底端，所述下接头a顶端与所述磁感线圈底端固定连接。

9、优选地，所述固定触头设于所述中隔腔顶部，所述下接头a底端穿入所述中隔腔并与所述固定触头顶端固定连接，所述电流互感器输入端穿过所述侧通槽延伸至所述中隔腔内并与所述固定触头固定连接，所述固定触头底端开设有接口，所述连接管顶端与所述接口插接连接。

10、优选地，所述补气组件包括柱体，所述柱体设于所述固定触头下方并与所述中隔腔固定连接，所述柱体中心位置开设有滑通槽，所述柱体内开设有储气环腔，所述滑通槽表面均匀开设有若干与所述储气环腔连通的气孔a，所述柱体上固设有与所述储气环腔连通的气管，所述气管穿出所述固封极柱并固设有气接头。

11、优选地，所述滑柱滑动设于所述滑通槽上，所述滑柱底部表面均匀开设有若干与所述滑腔a连通的气孔b，若干气孔b分别与若干所述气孔a连通配合，所述滑柱顶端开设有安装槽，所述磁环固设于所述安装槽上，所述连接管固设于所述安装槽中心位置，所述安装槽中心位置开设有若干气孔c，若干所述气通道底端分别与若干所述气孔c顶端连通配合。

12、优选地，所述绝缘轴体底端固设有与所述安装槽转动连接的杆体，若干所述气通道呈沿周向均匀布置，所述气通道呈螺旋结构，所述气通道的螺旋半径由下而上逐渐缩小，以使若干所述气通道的顶部汇合连通。

13、优选地，所述固定柱底端固设有基底，所述基底与所述中隔腔底端固定连接，所述固定柱顶端开设有圆槽，所述圆槽底端开设有滑腔b，所述滑腔b底端转动连接有立轴，所述立轴表面沿轴向均匀固设有若干部分螺纹导槽，所述滑腔b内滑动设有与所述立轴表面形状适配的滑环，所述滑环与所述立轴表面活动连接，所述立轴顶端开设有滑槽，所述滑槽上滑动连接有滑杆，所述杆体底端穿入所述滑腔a并与所述滑杆顶端固定连接。

14、优选地，所述弹性组件包括弹簧，所述弹簧套设于所述固定柱表面，所述弹簧两端均固设有连接环，两个所述连接环分别与所述滑柱底端及所述基底活动连接。

15、优选地，所述第二灭弧机构包括绝缘管、上接头b、下接头b及保险丝，所述绝缘管设于所述孔腔内，所述上接头b螺纹连接于所述绝缘管顶端，所述上接头b与所述基底底端螺纹连接，所述下接头b螺纹连接于所述绝缘管底端，所述绝缘管、上接头b及所述下接头b围成的密闭腔内填充有灭弧气体，所述保险丝设于所述绝缘管内，所述保险丝两端分别与所述上接头b及所述下接头b可拆卸固定连接。

16、本发明的有益效果是：

17、1、本发明通过设计第一灭弧机构和第二灭弧机构的结构，在雷电、误触等意外情况导致的冲击电流经过磁感线圈时，斥力磁场变大，磁环带动滑柱克服弹性组件的弹力而下降，连接管与固定触头脱离形成电弧，同时，滑腔a与补气组件输出端错位，使得滑腔a与固定柱顶端构成的腔体体积变小，腔体气压变高，在气通道与滑腔a连通时，腔体内的灭弧气体从气通道冲出，以脉冲的形式，将电弧由下而上迅速冲散，达到快速灭弧的效果，灭弧后，在弹性组件的弹力作用力下，滑柱沿着滑通槽滑动至初始位置，使得连接管顶端与固定触头重新插接，线路自动恢复正常供电，发生持续性短路故障，执行不可逆的熔断隔离并灭弧，彻底隔断线路，从而实现对线路的双级协同保护，提升了一二次融合断路器功能性。

18、2、本发明还通过对固定柱的进一步设计，使得滑环顶端、滑腔b顶部及圆槽间隙围成上半腔，上半腔与滑腔a连通构成灭弧气腔，滑环底端及滑腔b底部围成下半腔，滑柱的下滑使得灭弧气腔体积变小，灭弧气腔气压变高，直至灭弧气腔气压等于下半腔气压，当灭弧气腔气压继续变高时，滑环沿着滑腔b下降使得灭弧气腔气压与下半腔气压相等，滑环的下降使得若干部分螺纹导槽带动立轴旋转，使得杆体带动绝缘轴体旋转，直至若干气通道底端分别与若干气孔c顶端连通，灭弧气腔内的灭弧气体迅速冲出，以脉冲的形式，将电弧由下而上迅速冲散，达到快速灭弧的效果；

19、在滑柱保持下滑的情况下，灭弧气腔内的灭弧气体冲出时，灭弧气腔的气压变小，下半腔气压高于灭弧气腔气压，使得滑环上升滑腔b，一方面，延缓灭弧气腔的体积变大速度，从而使得灭弧气流强度缓慢变小；且滑环的上升通过立轴带动绝缘轴体反向旋转，使气通道与气孔c相对移动，使得气路变小或切断，降低灭弧气体流失，从而提升灭弧气腔的气压变大速度，用于下一次动作，从而形成整体的脉冲式强弱交替的气流，进一步提升快速灭弧的效果。

20、3、本发明通过设计若干气通道呈螺旋半径由下而上逐渐缩小的螺旋结构，且顶部汇合连通，使得灭弧气体喷出时形成一股由下而上、由内而外扩散的高速旋转锥形风场，该风场从电弧根部中心向外围扩散，对电弧产生由内向外的径向撕裂力，将电弧搅散，相较于直吹气流，该螺旋汇聚结构能够更彻底地将电弧从中心向外瓦解和熄灭，进一步提升灭弧效率。