专利名称：真空断路器及其电极单元结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及断路器，更具体地涉及真空断路器，例如具有接地装 置的真空断路器。
背景技术：
断路器及其它这类装置为电气系统提供保护，以免出现诸如电流过载、 短路等电气故障状况以及低电压状况。通常，断路器包括弹簧激励的操作 机构，该操作机构响应于异常状况而打开电触头以中断通过电气系统中的 导体的电流。特别地，真空断路器包括设置在位于壳体内的绝缘且气密的 真空室中的可分离的主触头。通常， 一个触头相对于壳体和外部电导体两 者被固定，该外部电导体与要由断路器保护的电路互连。另一个触头可动。 对于真空断路器，可动触头组件通常包括圆形截面的铜柄轴，该铜柄轴在 封闭于真空室中的 一端具有触头，在真空室外部的另 一端具有驱动机构。
通常，真空断路器用于中断中压交流(AC)电流，以及数千安培或更 大的高压AC电流。通常，为多相电路的每相设有一个真空断路器，并且 用于各相的真空断路器由共同的操作机构同时致动，或者由各个单独的操 作机构单独地或独立地致动。已知提供了一种三个位置的开关及隔离设备，
包括气体绝缘的负荷开关和隔离开关，适于在中压开关装置中使用。用于 闭合、断开、隔离和接地、或接地的触头设置在处于绝对压力通常约为 202kPa的六氟化硫(SF6)气体中的圆筒里。触头可具有三个位置闭合、 打开和接地。还已知使这种三个位置的开关及隔离设备与断路器或熔断器 串联连接，这也可以中断电流。
希望将真空断路器的电流中断和接地功能集成到单个装置或机构中。即，希望具有执行分开真空室中的触头的功能以及执行使负载侧触头与接 地端子电气地联接(接合)从而使电路的负载侧接地的功能的操作机构。 用于执行这些操作的典型步骤是分开触头、使线路侧触头与线路端子分离、 使线路侧触头与接地端子联接以及闭合触头。但是，用于使线路侧触头与 线路端子分离、使线路侧触头与接地端子联接的装置通常很复杂。
因此，需要构造成使线路侧触头与线路端子分离并使线路侧触头与接 地端子联接的简单装置。
还需要构造成使线路侧触头与线路端子分离并使线路侧触头与接地端 子联接的部件数量有所减少的装置。
实用新型内容
通过所公开的真空断路器可满足这些及其它需要，该真空断路器具有
轴向可转动的电极单元结构(pole unit structure)。该真空断路器具有线 路端子、负载端子、接地端子和操作机构。电极单元结构包括壳体组件以 及真空室。真空室容纳固定触头和可动触头。如本领域所公知，操作机构 构造成使触头在第一闭合位置和第二打开位置之间运动，在第一闭合位置 可动触头联接到固定触头并与固定触头电气地连通，在第二打开位置可动 触头与固定触头分开且不与固定触头电气地连通。但是，可动触头是较大 的可动触头组件的一部分。可动触头组件还包括基座组件，该基座组件与 可动触头电气地连通。基座组件包括固定部分和可转动部分。类似地，电 极单元的壳体组件具有固定部分和可转动部分。基座组件的固定部分设置 在壳体组件的固定部分中并联接到壳体组件的固定部分。基座组件的可转 动部分设置在壳体组件的可转动部分中并联接到壳体组件的可转动部分。
的可转动端子。可转动端子与固定触头电气地连通。操作机构还构造成4吏 壳体组件的可转动部分转动。因此，在该构型中，操作机构构造成打开和 闭合触头以及使壳体组件的可转动部分在笫一位置和第二位置之间转动，在第 一位置可转动端子联接到线路端子并与线路端子电气地连通，在第二 位置可转动端子联接到接地端子并与接地端子电气地连通。
更具体说来，本发明提供了一种用于真空断路器的电极单元结构，其 特征在于，所述真空断路器具有线路端子、负载端子、接地端子以及操作 机构，所述操作机构构造成使可动触头线性地移动并且使所述可动触头绕
纵向轴线转动，所述电极单元结构包括
具有纵向轴线、至少一个可转动部分以及固定部分的长形的壳体组件； 所述壳体组件的至少一个可转动部分具有可转动端子； 所述壳体组件的至少一个可转动部分构造成绕所述壳体组件的纵向轴 线在第一位置和第二位置之间转动，在所述第一位置所述可转动端子联接 到所述线路端子，在所述第二位置所述可转动端子联接到所述接地端子；
具有真空室的真空包封组件，所述真空室设置在所述壳体组件的至少 一个可转动部分中并与该至少一个可转动部分成固定关系，所述真空包封 组件具有固定触头和可动触头组件，所述固定触头设置在所述真空室中； 所述可动触头组件构造成在第一闭合位置和第二打开位置之间移动， 在所述第 一 闭合位置所述可动触头组件联接到所述固定触头并与所述固定 触头电气地连通，在所述第二打开位置所述可动触头组件与所述固定触头 分开且不与所述固定触头电气地连通；
所述固定触头与所述可转动端子电气地连通；
所述负载端子联接到所述壳体组件的固定部分，并且联接到所述可动 触头组件且与所述可动触头组件电气地连通；
所述可动触头组件联接到所述操作机构；以及
其中，所述操作机构构造成使所述可动触头组件在所述第一闭合位置 和所述第二打开位置之间线性地移动，并且使所述可动触头组件转动，从 而使所述壳体组件的可转动部分在所述第一位置和所述第二位置之间转 动。
本发明还提供了一种真空断路器，其特征在于包括 线路端子、负载端子、接地端子、操作机构以及电极单元结构；
13所述电极单元结构具有长形的壳体组件和真空包封组件； 所述长形的壳体组件具有纵向轴线、至少一个可转动部分以及固定部
分；
所述壳体组件的至少一个可转动部分具有可转动端子； 所述壳体組件的至少一个可转动部分构造成绕所述壳体组件的纵向轴 线在第一位置和第二位置之间转动，在所述第一位置所迷可转动端子联接 到所述线路端子，在所述第二位置所述可转动端子联接到所迷接地端子； 所述真空包封组件具有真空室，所述真空室设置在所述壳体组件的至
少一个可转动部分中并与该至少一个可转动部分成固定关系，所述真空包 封组件具有固定触头和可动触头组件，所述固定触头^:置在所述真空室中；
所述可动触头组件构造成在第一闭合位置和笫二打开位置之间移动， 在所述第 一闭合位置所迷可动触头組件联接到所迷固定触头并与所述固定 触头电气地连通，在所述第二打开位置所述可动触头組件与所迷固定触头
分开且不与所述固定触头电气地连通；
所述固定触头与所述可转动端子电气地连通；
所述负载端子联接到所述壳体组件的固定部分，并且联接到所迷可动 触头组件且与所述可动触头组件电气地连通；
所述可动触头组件联接到所述操作机构；以及
所述操作机构构造成使所述可动触头组件在所述第一闭合位置和所述 第二打开位置之间线性地移动，并且使所述可动触头组件转动，从而使所 述壳体组件的可转动部分在所述第一位置和所迷第二位置之间转动。
当结合附图阅读时可从下面对优选实施例的说明中获得对本实用新型 的充分理解，在附图中
图1是触头闭合且可转动端子联接到线路端子的真空断路器的示意性 局部侧^见图。
图2是触头打开且可转动端子联接到线路端子的真空断路器的示意性局部侧视图。
图3是触头打开且可转动端子联接到接地端子的真空断路器的示意性 局部侧视图。
图4是触头闭合且可转动端子联接到接地端子的真空断路器的示意性 局部侧视图。
具体实施方式
如本文所用，方向术语，例如"在......上方"、"在......下方"、"上，，、
"下"等，出于方便而相对于附图使用，并非意图限制权利要求。
如本文所用，"联接"是指两个或多个元件之间的连结，不管是直接 地还是间接地，只要产生连结即可。
如本文所用，当两个或多个部件在相对于另一个部件移动的同时保持 处于相同的总体方位(取向)且彼此分开时，所述部件成"固定关系，，。 成固定关系的部件可相对于彼此稍微移动，例如，由于部件弯曲或者由于 连接处或其它界面处的间隙而稍微移动。
如图1所示，真空断路器10包括壳体12，壳体12容纳控制装置(未 示出)、操作机构14 (示意性地示出)、线路端子16、负载端子18、接 地端子20和电极单元结构30。优选地，将线路端子16和接地端子20设 置在相同的大体水平面上。如本领域已知，可以包括例如为但不限于手动 致动器、自动致动器和/或跳闸(脱扣)装置之类的部件的控制装置构造成 响应于使用者的指令或过电流状况而致动操作机构14。下面讨论致动操作 机构14的作用。线路端子16联接到线路导体17并与线路导体17电气地 连通，线路导体17又联接到电源(未示出)并与电源电气地连通。负载端 子18联接到负载导体19并与负载导体19电气地连通，负载导体19又联 接到负载(未示出)并与负载电气地连通。接地端子20联接到地(示意性 示出)并与地电气地连通。上部端子的每个即线路端子16、接地端子20 与可转动端子118 (下面描述)具有例如为但不限于指销组(fmger cluster) 的联接装置22 (示意性示出)，其构造成允许可转动端子118联接到线路端子16或接地端子20并与它们电气地连通，或者与线路端子16或接地端 子20分离。当可转动端子118与线路端子16或接地端子20分离时，可转 动端子118不再与它们电气地连通。
电极单元结构30包括壳体组件40和真空包封组件110。通常，壳体 组件40由不导电的材料制成。壳体组件40大体上是长形的(伸长的， elongated)并且具有纵向轴线41。在一个实施例(未示出)中，负载端子 18构造成支承电极单元结构30的重量，但是，在图1-4所示的实施例中， 壳体组件40包括固定支座42、至少一个可转动部分43，在该实施例中， 至少一个可转动部分43包括第一下方可转动部分44、固定部分46、第二 上方可转动部分48以及连接杆50。固定支座42大体相对于线路端子16、 负载端子18和接地端子20保持静止不动。固定支座42还构造成大体支承 真空包封组件110、壳体组件的第一下方可转动部分44、壳体组件的固定 部分46以及壳体组件的第二上方可转动部分48的重量。固定支座42还可 构造成部分地容纳操作机构14的致动臂15。如本领域已知，致动臂15在 大体竖直的平面内移动并构造成如下所述地使可动触头组件柄轴142 (下 面描述)移动。优选地，固定支座42具有大体水平的上表面51并且包括 可转动轴承52。可转动轴承52具有大体为圆形的外表面54。可转动轴承 52具有大体与壳体组件的纵向轴线41对齐(对准)的转动轴线。可转动 轴承52构造成相对于固定支座42在第一位置和第二位置之间通常转动约 180度。所述至少一个可转动部分43联接到可转动轴承52并且同样可相 对于固定支座42转动。
优选地，壳体组件的第一下方可转动部分44是中空的、大体圆筒形的 体部60。壳体组件的第一下方可转动部分44具有下端61和上端62。壳体 组件的第一下方可转动部分的下端61构造成以固定关系联接到可转动轴 承52。例如，如图所示，壳体組件的第一下方可转动部分的下端61可具 有至少一个开口64，紧固件66可穿过该开口并fi接到可转动轴承52。壳 体组件的第一下方可转动部分的上端62具有面向轴的(axial facing)、大 体周向的(generally circumferential)通道68 。壳体组件的第 一 下方可转动部分的上端62可包括由例如为但不限于尼龙的耐用和/或低摩擦的材料 制成的内环79。壳体组件的第一下方可转动部分的上端的面向轴的周向通 道68可设置在壳体组件的第一下方可转动部分的上端的内环79上。壳体 组件的第一下方可转动部分44包括从壳体组件的第一下方可转动部分的 下端61延伸到壳体组件的第一下方可转动部分的上端62的轴向空腔70。 也就是说，壳体组件的第一下方可转动部分44大体是带有开口端的中空 体。壳体组件的第一下方可转动部分44还包括从壳体组件的第一下方可转 动部分44的外表面径向延伸的连接杆安装部72。壳体组件的第一下方可 转动部分的连接杆安装部72构造成联接到连接杆50。
优选地，壳体组件的固定部分46也是中空的、大体圆筒形的体部80。 壳体组件的固定部分46包括中心空腔82、上端84、下端86和负载端子通 道88。负载端子通道88是大体上径向延伸穿过壳体组件的固定部分的体 部80的开口 。负载端子18延伸穿过负载端子通道88并且联接到可动触头 组件116及与可动触头组件116电气地连通，如下所述。壳体组件的固定 部分46还联接到可动触头组件的基座组件的固定部分160，如下所述。
优选地，壳体组件的第二上方可转动部分48也是中空的、大体圆筒形 的体部90。壳体组件的第二上方可转动部分48包括中心空腔92、下端94 和上端96。壳体组件的第二上方可转动部分的下端94具有面向轴的、大 体周向的通道97。壳体组件的第二上方可转动部分的下端94可包括由例 如为但不限于尼龙的耐用和/或低摩擦的材料制成的内环98。壳体组件的第 二上方可转动部分的下端的面向轴的周向通道97可设置在壳体组件的第 二上方可转动部分的内环98上。壳体组件的第二上方可转动部分48还包 括从壳体组件的第二上方可转动部分48的外表面径向延伸的连接杆安装 部100。壳体组件的第二上方可转动部分的连接杆安装部100构造成联接 到连接杆50。壳体组件的第二上方可转动部分的上端96包括可转动端子 通道102。可转动端子通道102允许可转动端子118从壳体組件的第二上 方可转动部分的体部卯外侧的位置延伸到壳体组件的第二上方可转动部 分的空腔92内的位置。真空包封组件110包括真空室112、长形的固定触头114、可动触头组 件116以及可转动端子118。真空室112包括限定了密闭空间122的侧壁 120。如本领域已知，真空室侧壁120密封地联接到固定触头114和可动触 头组件116。真空室侧壁120可具有邻近与可动触头组件116间的接口的 波紋管124或类似结构。优选地，固定触头114包括柄轴130和触头盘132。 可动触头组件116包括长形的可动触头140、基座组件146以及驱动绝缘 体148,可动触头140具有柄轴142和触头盘144。
固定触头114和可动触头140均基本上封闭在真空室的密闭空间122 中。也就是说，固定触头柄轴130的一部分和可动触头柄轴142的一部分 均穿过真空室侧壁120。固定触头柄轴130的外部联:接到可转动端子118 并与其电气地连通。可动触头柄轴142的外部联接到基座组件146并与其 电气地连通。固定触头114通常相对于真空室侧壁120静止不动。可动触 头140的组件116构造成在第一闭合位置和第二打开位置之间移动，在第 一闭合位置可动触头组件116联接到固定触头114并与其电气地连通，在 第二打开位置可动触头组件116与固定触头114分开且不与其电气地连通。 应注意，致动臂15在相应的第一上部位置和第二下部位置之间移动。驱动 绝缘体148是不导电的体部，其具有第一端150和第二端152。驱动绝缘 体的第二端152包括球状物，并且致动臂15包括球形凹座。球状物和凹座 形成将驱动绝缘体的第二端152联接到致动臂15的球窝接头154。
基座组件146包括固定部分160、可转动部分162,并且可包括导电结 构164。基座組件的固定部分160具有带内表面168的体部166、下表面 172、上表面176和负载端子联接部178，内表面168限定了大体为圆柱形 的空腔170。负载端子联接部178联接到负载端子18并与其电气地连通。 基座组件的固定部分的内表面168具有至少一个周向凹槽180。基座组件 的固定部分的下表面172具有第一下方面向轴的、大体周向的通道182。 基座组件的固定部分的第一下方面向轴的、大体周向的通道182的尺寸设 定为对应于壳体组件的第一下方可转动部分的上端的面向轴的、大体周向 的通道68。基座组件的固定部分的上表面176具有第二上方面向轴的、大
18体周向的通道184。基座组件的固定部分的第二上方面向轴的、大体周向 的通道184的尺寸设定为对应于壳体组件的第二上方可转动部分的下端的 面向轴的、大体周向的通道97。
基座组件的可转动部分162具有大体为圆筒形的体部190,体部190 具有尺寸设定为与基座组件的固定部分的内表面168可转动地接合的直 径。基座组件的可转动部分的圆筒形体部l卯可限定具有设置在其中的诸 如弹簧196的偏压装置194的空腔192。如上所述，可动触头柄轴142的 外部联接到基座组件146并与其电气地连通。更具体地，基座组件的可转 动部分162以固定关系联接到可动触头柄轴142。
操作机构14构造成使可动触头组件116在可动触头组件的第一位置和 第二位置间线性移动。操作机构14构造成使可动触头组件116绕可动触头 组件116的纵向轴线转动。优选地，操作机构14构造成使可转动轴承52 转动，通过这里所述的连接，这使得可动触头组件116绕可动触头组件116 的纵向轴线转动。如下所述，可动触头组件116相对于壳体组件的第一下 方可转动部分44及壳体组件的第二上方可转动部分48保持成固定关系。
电极单元结构30组装如下。将操作机构14联接到固定支座的可转动
将壳体组件的第一下方可转动部分的下端61联接到固定支座的可转动轴 承52。
将基座组件的固定部分160以固定关系设置在壳体組件的固定部分46 中。如上所述，负载端子18延伸穿过负载端子通道88并且^i接到基座组 件的固定部分160并与其电气地连通。将基座组件的可转动部分162可转 动地设置在基座组件的固定部分的圆柱形空腔170中。基座组件的可转动 部分162和基座组件的固定部分160彼此电气地连通。在一个实施例中， 导电结构164 (其可以是至少一个导电弹簧165 )设置在基座组件的固定部 分的内表面的周向凹槽180中。所述至少一个导电弹簧165与基座组件的 固定部分160和基座组件的可转动部分162均电气地连通。
将真空室112以固定关系设置在壳体组件的第二上方可转动部分48中。更具体地，将真空室112设置在壳体组件的第二上方可转动部分的中 心空腔92中。如上所述，将固定触头柄轴130的外部联接到可转动端子 118并与其电气地连通。优选地，固定触头114大体竖直地延伸，并且可 转动端子118大体垂直于固定触头114的轴线延伸。如上面进一步所述， 将基座组件的可转动部分162联接到可动触头柄轴142并与其电气地连通。 此外，将基座组件的可转动部分162以固定关系联接到可动触头柄轴142。 将基座组件的固定部分160进一步可转动地联接到壳体组件的第一下 方可转动部分44。优选地，将基座组件的固定部分160设置在壳体组件的 第一下方可转动部分44的上方，使得壳体组件的第一下方可转动部分的上 端的面向轴的、周向通道68与基座组件的固定部分的第一下方面向轴的、 大体周向的通道182形成第一轴承通道200。将至少一个例如为但不限于 球轴承204的轴承202设置在第一轴承通道200中。在该构型中，将壳体 组件的第一下方可转动部分44构造成相对于固定支座42和基座组件的固 定部分160转动。
将壳体组件的第二上方可转动部分48可转动地设置在壳体组件的固 定部分46的上方。优选地，将壳体组件的第二上方可转动部分48如此设 置在壳体组件的固定部分46上，使得壳体组件的第二上方可转动部分的下 端的面向轴的、周向通道97与基座组件的固定部分的第二上方面向轴的、 大体周向的通道184形成第二轴承通道206。与第一轴承通道200的情况 一样，将至少一个例如为但不限于球轴承204的轴承202设置在第二轴承 通道206中。在该构型中，将壳体组件的第二上方可转动部分48构造成相 对于基座组件的固定部分160转动。此外，将壳体组件的至少一个可转动 部分43、也就是说将壳体组件的第二上方可转动部分48构造成绕壳体组 件的纵向轴线41在第一位置和第二位置之间转动，在第一位置可转动端子 118联接到线路端子16，在笫二位置可转动端子118联接到接地端子20。
如上所述，驱动绝缘体的第二端的球窝接头154将驱动绝缘体的第二 端152联接到致动臂15。驱动绝缘体148延伸穿过壳体组件的第一下方可 转动的轴向空腔70,并且驱动绝缘体的第一端150以固定关系联接到基座
20组件的可转动部分162。优选地，驱动绝缘体148的纵向轴线、可动触头 140的纵向轴线、基座组件146的纵向轴线以及可转动轴承52的转动轴线 都大体上与壳体组件40的纵向轴线对齐。连接杆50在壳体组件的第一下 方可转动部分的连接杆安装部72与壳体组件的第二上方可转动部分的连 接杆安装部100之间延伸并且与它们联接。连接杆50使壳体組件的第一下 方可转动部分44和壳体组件的第二上方可转动部分48保持大体上固定的 关系。如上所述，可将负载端子18构造成支承电极单元结构30的重量。 在这样的实施例中，不需要固定支座42、壳体组件的第一下方可转动部分 44以及连接杆50。
在该构型中，操作才几构14可用于4吏可动触头组件116在可动触头组件 的笫一位置和第二位置之间线性移动，以及使壳体组件的第二上方可转动 部分48在第一位置和第二位置之间转动，其中在第一位置可转动端子118 联接到线路端子16，在第二位置可转动端子118联接到接地端子20。应注 意，壳体组件的可转动部分，具体是指所述至少一个可转动部分43以及第 二上方可转动部分48，具有与可转动端子118相应的转动。
在操作中，使用者可如下所述地使电路的负载侧接地。在可动触头组 件116处于第一位置且壳体组件的第二上方可转动部分48处于第一位置的 情况下，使用者致动操作机构14以使可动触头组件116移动到第二位置， 从而中断电路并使负载端子18和负载导体19断电。然后，使用者致动操 作机构14以使壳体组件的第二上方可转动部分48移动到使可转动端子 118联接到接地端子20的第二位置。然后，使用者再次致动操作机构14 以^使可动触头组件116移回到第一位置。在可转动端子118联接到接地端 子20且可动触头组件116处于第一位置的情况下，电路的负载侧接地。
优选地，电极单元结构30包括互锁组件。互锁组件构造成防止壳体组 件的第二上方可转动部分48在可动触头组件116处于第一闭合位置时在第 一位置和第二位置之间移动。在一个实施例中，互锁组件包括锁定杆和可 转动轴承52中的一对开口 。锁定杆联接到致动臂15并且朝可转动轴承52 延伸。互锁组件可包括导向装置以定位锁定杆。优选地，互锁组件的开口定位成以大约180度隔开并且如此定位在可转动轴承52上，使得当壳体组 件的第二上方可转动部分48处于第一位置时一个互锁组件开口与锁定杆 对齐，而当壳体组件的第二上方可转动部分48处于第二位置时另 一个互锁 组件开口与锁定杆对齐。
在该构型中，锁定杆可在第一位置间移动，其中当致动臂15处于第一 上部位置时锁定杆设置在互锁组件开口中或穿过互锁组件开口 。当致动臂 15设置在互锁组件开口中时，防止了可转动轴承52转动。由于当可动触 头组件116处于第一闭合位置时致动臂15处于第一上部位置，所以当触头 盘132、 144电气地连通时可转动轴承52及由此壳体组件的可转动部分43 不会转动。
尽管已详细描述了本实用新型的具体实施例，但本领域技术人员可认 识到，根据本公开的全部教导，可作出所述那些细节的各种变形及替换方 式。例如，在一个实施例中，壳体组件的第一下方可转动部分44是大体圆 筒形的体部。但是，壳体组件的第一下方可转动部分44可具有任何形状， 只要壳体组件的第一下方可转动部分的面向轴的、上端通道68大致为圆形 即可。对于壳体组件40的任何部分都是这样。因此，所公开的特定布置只 是示例性的，并非对本实用新型的范围进行限制，本实用新型的范围由所 附权利要求及其任意的或所有的等同物的全部范围给出。
权利要求1、一种用于真空断路器(10)的电极单元结构(30)，其特征在于，所述真空断路器(10)具有线路端子(16)、负载端子(18)、接地端子(20)以及操作机构(14)，所述操作机构(14)构造成使可动触头(140)线性地移动并且使所述可动触头(140)绕纵向轴线转动，所述电极单元结构(30)包括具有纵向轴线(41)、至少一个可转动部分(43)以及固定部分(42)的长形的壳体组件(40)；所述壳体组件(40)的至少一个可转动部分(43)具有可转动端子(118)；所述壳体组件(40)的至少一个可转动部分(43)构造成绕所述壳体组件的纵向轴线(41)在第一位置和第二位置之间转动，在所述第一位置所述可转动端子(118)联接到所述线路端子(16)，在所述第二位置所述可转动端子(118)联接到所述接地端子(20)；具有真空室(112)的真空包封组件(110)，所述真空室(112)设置在所述壳体组件(40)的至少一个可转动部分中并与该至少一个可转动部分成固定关系，所述真空包封组件(110)具有固定触头(114)和可动触头组件(116)，所述固定触头(114)设置在所述真空室(112)中；所述可动触头组件(116)构造成在第一闭合位置和第二打开位置之间移动，在所述第一闭合位置所述可动触头组件(116)联接到所述固定触头(114)并与所述固定触头(114)电气地连通，在所述第二打开位置所述可动触头组件(116)与所述固定触头(114)分开且不与所述固定触头(114)电气地连通；所述固定触头(114)与所述可转动端子(118)电气地连通；所述负载端子(18)联接到所述壳体组件的固定部分(46)，并且联接到所述可动触头组件(116)且与所述可动触头组件(116)电气地连通；所述可动触头组件(116)联接到所述操作机构(14)；以及其中，所述操作机构(14)构造成使所述可动触头组件(116)在所述第一闭合位置和所述第二打开位置之间线性地移动，并且使所述可动触头组件(116)转动，从而使所述壳体组件的可转动部分(43)在所述第一位置和所述第二位置之间转动。
2、 根据权利要求l所述的电极单元结构(30)，其特征在于，所述壳 体组件(40)包括互锁组件，所述互锁组件构造成防止所述壳体组件(40 ) 的至少一个可转动部分(43 )在所述可动触头(140 )处于所述第一闭合位 置时在所述第一位置和所述第二位置之间移动。
3、 根据权利要求l所述的电极单元结构(30)，其特征在于， 所述可动触头组件(116 )包括长形的可动触头(140 )和基座组件(146 )，所述可动触头(140 )和所述基座组件(146 )被联接在一起且电气地连通； 所述可动触头(140)设置在所述真空室(112)中； 所述基座组件(146)具有固定部分(160)和可转动部分(162); 所述负载端子(18 )联接到所述基座组件的固定部分(160 )并与所述基座组件的固定部分(160)电气地连通；所述基座组件的固定部分(160 )设置在所述壳体组件的固定部分(46 )中；以及所述基座组件的可转动部分(162 )可转动地设置在所述基座组件的固 定部分(160)中。
4、 根据权利要求3所述的电极单元结构(30)，其特征在于， 所述基座组件的固定部分(160 )具有带内表面(168 )的体部(166 ),所述内表面(168)限定了大体为圆柱形的空腔(170);以及所述基座组件的可转动部分(162 )具有大体为圆筒形的体部(190 ), 该体部(190)的尺寸设定为与所述基座组件的固定部分的内表面(168) 可转动地接合。
5、 根据权利要求4所述的电极单元结构(30)，其特征在于， 所述基座组件(146)包括导电结构(164);所述导电结构(164)"没置在所述基座组件的可转动部分(162)与所 述基座组件的固定部分的内表面(168)之间，所述导电结构(164)与所迷基座组件的可转动部分(162 )和所述基座组件的固定部分的内表面(168 ) 两者均电气地连通。
6、 根据权利要求5所迷的电极单元结构(30)，其特征在于， 所述基座组件的固定部分的内表面(168)包括至少一个周向凹槽(180);以及所述导电结构(164)是至少 一个导电弹簧(196 )，所述导电弹簧(196 ) 设置在所述基座組件的固定部分的内表面(168)的周向凹槽(180)中， 并且构造成与所述基座组件的可转动部分(162)接合和电气地连通。
7、 根据权利要求3所述的电极单元结构(30)，其特征在于， 所述可动触头组件(116)包括长形的驱动绝缘体(148); 所述驱动绝缘体(148)具有第一端(150)和第二端(152); 所述驱动绝缘体的第一端(150)以固定关系联接到所述可转动部分(162 );所述驱动绝缘体的第二端(152)具有球窝接头(154);以及 所述驱动绝缘体的第二端(152)联接到所述操作机构(14)。
8、 根据权利要求7所述的电极单元结构(30)，其特征在于， 所述驱动绝缘体(148)具有纵向轴线；所述可动触头(140)具有纵向轴线； 所述基座组件(146)具有纵向轴线；以及其中，所述驱动绝缘体(148)的纵向轴线、所述可动触头(140)的 纵向轴线及所述基座组件(146)的纵向轴线都与所迷壳体组件(40)的纵 向轴线(41)大体上对齐。
9、 根据权利要求7所迷的电极单元结构(30)，其特征在于， 所述壳体组件(40)包括固定支座(42)和连接杆(50); 所述壳体组件(40)的至少一个可转动部分(43)包括第一下方可转动部分(44 )和第二上方可转动部分(48 ),所述壳体组件的固定部分(46 ) 设置在所迷第一下方可转动部分(44)与第二上方可转动部分(48)之间； 所述壳体组件的第一下方可转动部分(44)可转动地联接到所迷壳体组件的固定支座(46);以及所述连接杆(50)联接到所述壳体组件的第一下方可转动部分(44) 和所述壳体组件的第二上方可转动部分(48),所述连接杆(50)构造成 使所述壳体組件的第一下方可转动部分(44)和壳体组件的第二上方可转 动部分(48)保持固定的转动关系。
10、根据权利要求9所述的电极单元结构(30)，其特征在于，所述固定支座(42)包括具有转动轴线的可转动轴承(52),所迷可 转动轴承(52)构造成相对于所述固定支座(42)转动；所述可转动轴承(52)的转动轴线大体上与所述壳体组件的纵向轴线 (41)对齐；所述壳体组件的第一下方可转动部分(44)具有下端(61 )和上端(62); 所述壳体组件的第一下方可转动部分的下端(61)联接到所述可转动 轴承(52 );所述壳体组件的第一下方可转动部分的上端(62)具有面向轴的、周 向的通道(68);所述基座組件(146)具有固定部分(160)，所述固定部分(160)具 有下表面(172)和上表面(176);所述基座組件的固定部分的下表面(172)具有第一下方面向轴的、大 体周向的通道(182);所述基座组件的固定部分的上表面(176)具有第二上方面向轴的、大 体周向的通道(184);所述基座组件的固定部分的第一下方面向轴的、大体周向的通道(182 ) 的尺寸设定为对应于所述壳体组件的第一下方可转动部分的上端的面向轴 的、大体周向的通道(68);所述基座组件的固定部分的第一下方面向轴的、大体周向的通道(182) 与所述壳体组件的笫一下方可转动部分的上端的面向轴的、大体周向的通 道(68)形成第一轴承通道(200);至少一个轴承(202)设置在所述第一轴承通道(200)中；所述壳体组件的第二上方可转动部分(48)具有下端，该下端具有面 向轴的、大体周向的通道(97);所述基座组件的固定部分的第二上方面向轴的、大体周向的通道(184) 的尺寸"^殳定为对应于所述壳体组件的第二上方可转动部分(48)的下端的 面向轴的、大体周向的通道(97);所述基座组件的固定部分的第二上方面向轴的、大体周向的通道(184) 与所述壳体组件的第二上方可转动部分(48)的下端的面向轴的、大体周 向的通道(97)形成第二轴承通道(206);至少一个轴承(202)设置在所述第二轴承通道(206)中；以及其中，所述固定支座的可转动轴承(52)、所述壳体组件的第一下方 可转动部分(44)及所述壳体组件的第二上方可转动部分(48)构造成绕 所述壳体组件(40)的纵向轴线转动，而所述壳体组件的固定部分(46) 保持静止不动。
11、 一种真空断路器(10)，其特征在于包括线路端子(16)、负载端子(18)、接地端子(20)、操作机构(14) 以及电极单元结构(30);所述电极单元结构(30)具有长形的壳体组件(40)和真空包封组件 (110);所述长形的壳体組件(40)具有纵向轴线(41)、至少一个可转动部 分(43)以及固定部分(46);所述壳体组件(40 )的至少一个可转动部分(43 )具有可转动端子(118);所述壳体组件(40)的至少一个可转动部分(43)构造成绕所述壳体 组件的纵向轴线(41)在第一位置和第二位置之间转动，在所述第一位置 所述可转动端子(118)联接到所述线路端子(16)，在所述第二位置所述 可转动端子(118)联接到所述接地端子(20);所述真空包封组件(110)具有真空室(112)，所述真空室(112)设 置在所述壳体組件(40)的至少一个可转动部分中并与该至少一个可转动 部分成固定关系，所述真空包封组件(110)具有固定触头(114)和可动触头组件(116)，所述固定触头(114)设置在所迷真空室(112)中；所述可动触头组件(116)构造成在第一闭合位置和第二打开位置之间 移动，在所述第一闭合位置所述可动触头组件(116)联接到所述固定触头 (114)并与所述固定触头(114)电气地连通，在所述第二打开位置所述电气地连通；所述固定触头(114)与所述可转动端子(118)电气地连通； 所述负载端子(18)联接到所述壳体组件的固定部分(46)，并且联接到所述可动触头组件(116)且与所述可动触头組件(116)电气地连通； 所述可动触头组件(116)联接到所述操作机构(14);以及 所述操作机构(14 )构造成使所述可动触头组件(116 )在所述第一闭合位置和所述第二打开位置之间线性地移动，并且使所述可动触头组件 (116 )转动，从而使所述壳体组件的可转动部分(43 )在所述第一位置和所述第二位置之间转动。
12、 根据权利要求ll所述的真空断路器(10)，其特征在于，所述壳 体组件(40)包括互锁组件，所述互锁组件构造成防止所述壳体组件(40 ) 的至少一个可转动部分(43)在所述可动触头(140)处于所述第一闭合位 置时在所述第一位置和所述第二位置之间移动。
13、 根据权利要求ll所述的真空断路器(10),其特征在于， 所述可动触头组件(116 )包括长形的可动触头(140 )和基座组件(146 )，所述可动触头(140 )和所述基座组件(146)被联接在一起且电气地连通； 所述可动触头(140)设置在所述真空室(112)中； 所述基座组件(146)具有固定部分(160)和可转动部分(162); 所述负载端子(18)联接到所述基座组件的固定部分(160)并与所述基座组件的固定部分(160)电气地连通；所述基座组件的固定部分(160 )设置在所述壳体组件的固定部分(46 )中；以及所迷基座组件的可转动部分(162)可转动地设置在所述基座组件的固定部分(160)中。
14、 根据权利要求13所述的真空断路器(10)，其特征在于， 所述基座组件的固定部分(160 )具有带内表面(168 )的体部(166)，所述内表面(168)限定了大体为圆柱形的空腔(170);以及所述基座组件的可转动部分(162 )具有大体为圆筒形的体部(l卯)， 该体部(190)的尺寸设定为与所述基座組件的固定部分的内表面(168) 可转动地接合。
15、 根据权利要求14所述的真空断路器(10),其特征在于， 所述基座组件(146)包括导电结构(164);所述导电结构(164)设置在所述基座组件的可转动部分(162)与所 述基座组件的固定部分的内表面(168)之间，所述导电结构(164)与所 述基座组件的可转动部分(162 )和所述基座组件的固定部分的内表面(168 ) 两者均电气地连通。
16、 根据权利要求15所述的真空断路器(10),其特征在于， 所述基座组件的固定部分的内表面(168)包括至少一个周向凹槽(180);以及所述导电结构(164 )是至少一个导电弹簧(165 ),所述导电弹簧(165 ) 设置在所述基座組件的固定部分的内表面(168)的周向凹槽(180)中， 并且构造成与所述基座组件的可转动部分(162)接合和电气地连通。
17、 根据权利要求13所述的真空断路器(10)，其特征在于， 所述可动触头组件(116)包括长形的驱动绝缘体(148); 所述驱动绝缘体(148)具有第一端(150)和第二端(152); 所述驱动绝缘体的第一端(150)以固定关系联接到所述可转动部分(162 );所述驱动绝缘体的第二端(152)具有球窝接头(154);以及 所述驱动绝缘体的第二端(152)联接到所述操作机构(14)。
18、 根据权利要求17所述的真空断路器(10)，其特征在于， 所述驱动绝缘体(148)具有纵向轴线；所述可动触头(140)具有纵向轴线； 所述基座组件(146)具有纵向轴线；以及其中，所述驱动绝缘体(148)的纵向轴线、所述可动触头(140)的 纵向轴线及所述基座组件(146)的纵向轴线都与所述壳体组件(40)的纵 向轴线(41)大体上对齐。
19、 根据权利要求17所述的真空断路器(10)，其特征在于， 所述壳体组件(40)包括固定支座(42)和连接杆(50); 所述壳体组件(40)的至少一个可转动部分(43)包括第一下方可转动部分(44 )和笫二上方可转动部分(48)，所述壳体组件的固定部分(46 ) ，没置在所述第一下方可转动部分(44)与第二上方可转动部分(48)之间；所述壳体组件的第一下方可转动部分(44)可转动地联接到所述壳体 组件的固定支座(42);以及所述连接杆(50)联接到所述壳体组件的第一下方可转动部分(44) 和所述壳体组件的第二上方可转动部分(48)，所述连接杆(50)构造成 使所述壳体组件的第一下方可转动部分(44)和壳体组件的第二上方可转 动部分(48)保持固定的转动关系。
20、 根据权利要求19所述的真空断路器(10)，其特征在于， 所述固定支座(42)包括具有转动轴线的可转动轴承(52),所述可转动轴承(52)构造成相对于所述固定支座(42)转动；所述可转动轴承(52)的转动轴线大体上与所述壳体组件(40)的纵向轴线(41)对齐；所述壳体组件的第一下方可转动部分(44 )具有下端(61 )和上端(62); 所述壳体组件的第一下方可转动部分的下端(61)联:接到所述可转动轴承(52 );所述壳体组件的第一下方可转动部分的上端(62)具有面向轴的、周 向的通道(68);所述基座组件(146)具有固定部分(160)，所述固定部分(160)具 有下表面(172)和上表面(176);所述基座组件的固定部分的下表面(172)具有第一下方面向轴的、大 体周向的通道(182);所述基座组件的固定部分的上表面(176)具有第二上方面向轴的、大 体周向的通道(184);所述基座组件的固定部分的第一下方面向轴的、大体周向的通道(182 ) 的尺寸设定为对应于所述壳体组件的第一下方可转动部分(44)的上端的 面向轴的、大体周向的通道(68);所述基座组件的固定部分的第一下方面向轴的、大体周向的通道(182 ) 与所述壳体组件的第一下方可转动部分(44)的上端的面向轴的、大体周 向的通道(68)形成第一轴承通道(200);至少一个轴承(202)设置在所述第一轴承通道(200)中；所述壳体组件的第二上方可转动部分(48)具有下端(94)，该下端 具有面向轴的、大体周向的通道(97);所述基座組件的固定部分的第二上方面向轴的、大体周向的通道(184 ) 的尺寸设定为对应于所述壳体组件的第二上方可转动部分(48)的下端的 面向轴的、大体周向的通道(97);所述基座组件的固定部分的第二上方面向轴的、大体周向的通道(184) 与所述壳体组件的第二上方可转动部分(48)的下端的面向轴的、大体周 向的通道(97)形成第二轴承通道(206);至少一个轴承(202)设置在所述第二轴承通道(206)中；以及其中，所述固定支座的可转动轴承(52)、所述壳体组件的第一下方 可转动部分(44)及所述壳体组件的第二上方可转动部分(48)构造成绕 所述壳体组件的纵向轴线(41)转动，而所述壳体组件的固定部分(46) 保持静止不动。
专利摘要本实用新型涉及一种真空断路器及其电极单元结构，所述真空断路器具有电极单元结构(30)和构造成使真空断路器(10)的触头在第一闭合位置和第二打开位置之间移动的操作机构(14)，在第一闭合位置可动触头(140)联接到固定触头(114)并与固定触头(114)电气地连通，在第二打开位置可动触头(140)与固定触头(114)分开且不与固定触头(114)电气地连通，操作机构(14)还构造成使壳体组件的可转动部分(48)在第一位置和第二位置之间转动，在第一位置可转动端子(118)联接到线路端子(16)并与线路端子(16)电气地连通，在第二位置可转动端子(118)联接到接地端子(20)并与接地端子(20)电气地连通。
文档编号H01H33/66GK201352529SQ20082017545
公开日2009年11月25日 申请日期2008年9月26日 优先权日2007年9月26日
发明者B·R·莱恰, F·J·马钱德, 张春江, 颖 车, 马海燕 申请人:伊顿公司