一种高效开断高压真空断路器

1.本发明属于电开关技术领域，具体涉及一种高效开断高压真空断路器。


背景技术：

2.高压断路器(或称高压开关)是变电所主要的电力控制设备，具有灭弧特性。高压断路器种类很多，按其灭弧的不同，可分为：油断路器(多油断路器、少油断路器)、六氟化硫断路器(sf6断路器)、真空断路器、压缩空气断路器等。
3.灭弧是断路器的一个重要应用，由于电弧不仅会对设备线路造成破坏，甚至还会影响人身安全。一般情况下的灭弧的常用方法有四种，包括机械灭弧，即通过极限装置将电弧迅速拉长；磁吹灭弧，在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁场作用下，电弧受电磁力的作用而拉长，被吹入有固体介质构成的灭弧罩内，与固体介质相接触，电弧被冷却而熄灭；窄缝或纵缝灭弧法，在电弧所形成的磁场电动力的作用下，可使电弧拉长并进入灭弧罩的窄或纵缝中，几条纵缝可将电弧分割成数段并且与固体介质相接触，电弧便迅速熄灭；栅片灭弧法，当触头分开时，产生的电弧在电动力的作用下被推入一组金属栅片中而被分割成数段，彼此绝缘的金属栅片的每一片都相当于一个电极。
4.现有技术中cn209859902u一种导电性能好的小型断路器，静触头和动触头均采用银合金材质制成，导电率影响较小，同时通过设置深v型的灭弧栅片以及在灭弧栅片表面经过化学镀层处理，避免灭弧装置尺寸变大，减少成本消耗，提高灭弧效率，提高断路器内部的导电率。上述现有技术中，灭弧栅片是设置在陶瓷管的内、一号触头座和二号触头座的两侧，如其说明书中所述是依靠触头导电回路产生的磁场驱使电弧进入灭弧室，然后通过灭弧栅片将电弧切割成多段，该现有技术中的灭弧装置是固定设置在灭弧室内，因此其灭弧效率有待进一步的提高。
5.基于上述分析，结合科研、并走访企业，发现目前的真空断路器存在灭弧效率低，对灭弧室的部件损害较大的缺点。


技术实现要素：

6.鉴于上述技术问题，本发明提供了一种高效开断高压真空断路器，能够解决现有技术中的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
8.一种高效开断高压真空断路器，所述高压真空断路器具有箱体1和支撑框2，所述箱体1与所述支撑框2之间通过上绝缘连接件3和下绝缘连接件4固定连接，所述支撑框2上设置有灭弧室5，所述箱体1上的操控手柄6通过连杆8与灭弧室5内部连接，所述操控手柄6控制灭弧室5内部的通断，在所述箱体1的上部设置有散热室7，所述散热室7内设置有与竖直方向成角度的、倾斜的散热片，所述散热片设置有多个，且间隔一个散热片的厚度排列。
9.进一步地，所述灭弧室5的上部设置有静触头12，所述静触头12为上下对称的球台结构，所述静触头12上连接有静电杆13，所述静电杆13穿过灭弧室5与外部触臂连接；
10.在所述静触头12的下方设置有动触头，所述动触头具有支撑块14，所述支撑块14上设置有多个支撑座15，所述支撑座15上铰接有支撑杆16，所述支撑杆16呈弧形，且在所述接触块17的上端、内侧边沿设置有圆弧形过渡段，所述支撑杆16的上端通过螺钉固定有接触块17，所述接触块17呈圆弧形，所述接触块17的侧面宽度大于所述支撑杆16的侧面宽度，动电杆18穿过支撑块14，所述支撑块14与动电杆18固定连接，所述支撑杆16和接触块17的内部设置有导电杆19，所述导电杆19的上端设置有与静触头12连接的接触头20，所述接触头20贴合设置在接触块17的内侧面上，所述导电杆19的下端与动电杆18的上端部接触，所述支撑块14上开设有空腔21，所述支撑座15固定在空腔21内的滑块22上，所述空腔21形成滑轨以提供滑块22在空腔21中移动，所述空腔21与滑块22之间设置有弹簧23。
11.进一步地，所述灭弧室5的上部通过上连接件10与所述支撑框2连接，所述灭弧室5的下部通过下连接件11与所述支撑框2连接。
12.进一步地，所述支撑块14为绝缘材质。
13.进一步地，所述支撑座15、支撑杆16和接触块17均为绝缘材质。
14.进一步地，所述滑块22为绝缘材质。
15.进一步地，所述支撑座15的两侧分别设置有第一限位凸起24和第二限位凸起25以限制支撑杆16仅能转动较小的角度。
16.进一步地，所述动电杆18与所述灭弧室壳体9之间设置有波纹管26。
17.进一步地，所述支撑座15、支撑杆16和接触块17可以设置多组。
18.本发明具有以下技术效果：
19.本发明中的接触块不仅在闭合时能够起到导向的作用，且在弹簧的作用下，使接触头更好的与静触头贴合；而且在闭合时，接触块首先与静触头接触，采用具有圆弧形的过渡段，使接触时能够平滑的过渡，避免了上下移动时接触头与静触头的碰撞，保护了两个触头(静触头和动触头)。
20.在本发明中，当将接触头和静触头拉离时，接触块呈与静触头外表面相符合的弯曲状，因此其处于接触头和静触头之间，起到切割电弧的作用，本发明采用主动切割的方式；而且在拉离时又由于接触头会在弹簧的作用下迅速恢复，所以多个接触头与静触头之间能够同时进行切割灭弧操作。
21.本发明采用均匀分布的多个接触头，可使电弧的能量均匀的分布，使其不能集聚，提高了灭弧的效率。
22.采用分体式的动触头结构，减少的了现有技术中灭弧的缺陷，克服了现有技术中灭弧时间长、灭弧效率低、灭弧存在危险性等问题，分体式的触头能够较快的起到灭弧的作用，而且不需要再触头上开设弧形凹槽，保护了触头等部件，延长了灭弧室内部构件的使用寿命。
附图说明
23.图1本发明整体结构立体示意图；
24.图2本发明整体结构主视图；
25.图3本发明灭弧室内部结构示意图；
26.图4本发明图3中a部放大图；
27.图5本发明图3的内部剖视图；
28.图6本发明动触头俯视图；
29.图中箱体1、支撑框2、上绝缘连接件3、下绝缘连接件4、灭弧室5、操控手柄6、散热室7、连杆8、灭弧室壳体9、上连接件10、下连接件11、静触头12、静电杆13、支撑块14(绝缘)、支撑座15、支撑杆16、接触块17、动电杆18、导电杆19、接触头20、空腔21、滑块22、弹簧23、第一限位凸起24、第二限位凸起25、波纹管26。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.为解决现有技术中存在的问题，本发明公开了一种高效开断高压真空断路器，如图1所示，高压真空断路器具有箱体1和支撑框2。与现有技术中相同的是，在箱体1的内部设置有控制系统，用于控制整个高压真空断路器的通断。支撑框2设置在箱体1的外侧，其用于支撑高压真空断路器上的主要部件-真空灭弧室。
32.如图1、2所示，箱体1与支撑框2之间通过上绝缘连接件3和下绝缘连接件4固定连接，将箱体1和支撑框2隔离。
33.支撑框2上设置有灭弧室5，箱体1上的操控手柄6通过连杆8与灭弧室5内部连接，通过连杆8操控手柄6能够控制灭弧室5内部的通断。
34.灭弧室5的上部通过上连接件10与支撑框2连接，灭弧室5的下部通过下连接件11与支撑框2连接。
35.为了保护箱体1内部的部件，将内部部件所产生的热量排出，在箱体1的上部设置有散热室7，由图1、2可知，散热室7是突出于箱体1，因此能够提高散热的效果。
36.为了进一步提高散热效果，在散热室7内设置有与竖直方向成角度的、倾斜的散热片，散热片设置有多个，且间隔一个散热片的厚度排列。
37.为解决真空断路器存在灭弧效率低，对灭弧室的部件损害较大的问题，本发明对灭弧室内部的静触头和动触头以及相关部件进行改进。
38.具体的，灭弧室5的上部设置有静触头12，静触头12为上下对称的球台结构。将静触头12设置成上下对称的球台结构，在闭合时与接触块17上端内侧的圆弧形过渡段接触，起到平滑过渡的效果，在断开时与接触头20的内侧接触，同样的起到平滑过渡的效果。静触头12上连接有静电杆13，静电杆13穿过灭弧室5与外部触臂连接。
39.如图3所示，在静触头12的下方设置有动触头，为起到提高灭弧效率的目的，且为了配合呈球台形状的静触头12，本发明对动触头进行改进。
40.本发明的动触头具有支撑块14，支撑块14上设置有多个支撑座15，支撑座15上铰接有支撑杆16，支撑杆16呈弧形。
41.为了能够平滑的过渡，保护静触头和接触头20，本发明的支撑杆16的上端通过螺钉固定有接触块17，接触块17呈圆弧形，且在接触块17的上端、内侧边沿设置有圆弧形过渡段。
42.为了保护支撑杆16，且为了提高接触头20与静触头12的贴合接触效果，本发明的接触块17的侧面宽度大于支撑杆16的侧面宽度。
43.如图3、5所示，本发明的动电杆18穿过支撑块14，支撑块14与动电杆18固定连接，动电杆18与灭弧室壳体9之间设置有波纹管26。支撑杆16和接触块17的内部设置有导电杆19，导电杆19的上端设置有与静触头12连接的接触头20，接触头20贴合设置在接触块17的内侧面上。
44.导电杆19的下端与动电杆18的上端部接触，将导电杆18和动电杆18设置成可分离接触，在控制通断的过程中与接触头20和静触头12配合，提高灭弧的效率。
45.支撑块14上开设有空腔21，支撑座15固定在空腔21内的滑块22上，空腔21形成滑轨以提供滑块22在空腔21中移动，空腔21与滑块22之间设置有弹簧23。
46.如图4所示，支撑座15的两侧分别设置有第一限位凸起24和第二限位凸起25以限制支撑杆16仅能转动较小的角度。
47.在本发明中支撑块14、支撑座15、支撑杆16、接触块17、滑块22均为绝缘材质。
48.如图6所示，在本发明中支撑座15、支撑杆16和接触块17可以设置多组。
49.通过上述描述可以知晓的是，本发明在工作时通过动电杆的移动，控制接触头和静触头的接触，本发明存在两个地方接触，第一是接触头与静触头的通断接触，第二是导电杆的下端与动电杆的上端部接触。当接触头和静触头闭合时，导电杆的下端与动电杆的上端部闭合；当接触头和静触头断开时，导电杆的下端与动电杆的上端部断开，提高了灭弧的效率，同时减少了电弧的影响，保护了灭弧室内的各部件。
50.本发明具有以下技术效果：
51.本发明中的接触块不仅在闭合时能够起到导向的作用，且在弹簧的作用下，使接触头更好的与静触头贴合；而且在闭合时，接触块首先与静触头接触，采用具有圆弧形的过渡段，使接触时能够平滑的过渡，避免了上下移动时接触头与静触头的碰撞，保护了两个触头(静触头和动触头)。
52.在本发明中，当将接触头和静触头拉离时，接触块呈与静触头外表面相符合的弯曲状，因此其处于接触头和静触头之间，起到切割电弧的作用，本发明采用主动切割的方式；而且在拉离时又由于接触头会在弹簧的作用下迅速恢复，所以多个接触头与静触头之间能够同时进行切割灭弧操作。
53.本发明采用均匀分布的多个接触头，可使电弧的能量均匀的分布，使其不能集聚，提高了灭弧的效率。
54.采用分体式的动触头结构，减少的了现有技术中灭弧的缺陷，克服了现有技术中灭弧时间长、灭弧效率低、灭弧存在危险性等问题，分体式的触头能够较快的起到灭弧的作用，而且不需要再触头上开设弧形凹槽，保护了触头等部件，延长了灭弧室内部构件的使用寿命。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
56.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连
接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
58.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。