真空灭弧室、真空断路器及真空断路器分合闸控制方法与流程

[0001]
本发明涉及一种真空灭弧室、真空断路器及真空断路器分合闸控制方法。


背景技术：

[0002]
高压断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备。目前，电力系统中使用的72.5kv及以上断路器几乎全部为sf
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断路器，然而sf
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气体是被国际公约限制使用的最强温室效应气体，发展环境友好型开关设备以替代sf
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断路器已成为国内外高压开关领域的研究热点。
[0003]
现在真空断路器已广泛应用于中压配电系统中，但对于高压真空断路器来说，在电力系统中的应用少之又少。目前在72.5kv的输电等级中，真空断路器仅占到0.56%。显然，随着sf
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的禁止使用，利用高电压等级（输电等级）的真空断路器代替sf
6
断路器就成为必然趋势。
[0004]
通常，真空灭弧室选用单电极触头结构，电流流经触头结构产生磁场，该磁场作用于电弧，使电弧扩散，达到成功开断电流的目的。对于高电压等级的真空灭弧室来讲，需要足够大的开距来承受高电压，但是磁场随着开距的增大会减小，要在大开距下保证有足够的磁场，纵向磁场触头结构是必选的结构。在纵向磁场触头结构中，线圈式触头结构以它磁场均匀，短路电流开断能力大是目前最常用的一种触头结构。但是，这种结构的局限性在于，触头结构电流路径长，电阻大，额定电流的通流能力不能做到很大，目前只能做到2500a。马蹄型的两极纵向磁场触头结构，纵向磁场虽然强，但是，磁场的均匀性差，由于纵向磁场两个方向，触头利用面积只有一半，短路电流的开断能力受到限制。所以，在高电压等级的真空灭弧室中，短路开断电流的能力和额定电流的通流能力是一对典型的矛盾，开断能力大的触头结构额定电流就不大，这也限制了真空灭弧室在高电压领域的应用。
[0005]
在授权公告号为cn100555496c的中国发明专利中公开了一种大容量真空负荷开关，在陶瓷外壳内部设置配对使用的动主触头、静主触头以及配对使用的动弧触头、静弧触头，动弧触头突出于动主触头布置，合闸时，动导电杆带着动主触头和动弧触头一同移动，动弧触头先与静弧触头导电接触，此时，动主触头和静主触头还未接触，动导电杆继续移动，静弧触头带着静端的导电杆后退，并压缩末端的储能弹簧储能，直至动主触头和静主触头接触，此时，大部分电流由动、静弧触头转移至动、静主触头上，即由动、静主触头完成大电流承载任务。当需要分闸时，动导电杆反向移动，动、静主触头先分开，此时动、静弧触头仍处于导通状态，动导电杆继续移动，直至动、静弧触头分离，在整个开距范围内，电弧会在动、静弧触头上燃烧，由于动、静弧触头采用纵磁结构，电弧容易被熄灭。也就是说，通过配置动、静弧触头和动、静主触头，可使得真空灭弧室同时具有承载大额定电流和开断大短路电流的能力。
[0006]
在申请公布号为cn111463061a的中国发明专利申请中公开的真空灭弧室中也具有配合使用的动、静弧触头和动、静主触头的结构，使得灭弧室同时具有承载大额定电流和开断大短路电流的能力，其中，动、静弧触头具体采用线圈磁场触头结构。
[0007]
实际上，上述两专利文献公开的真空灭弧室中，分合闸动作时，不仅需要动导电杆移动，还需要使静弧触头在受到动弧触头顶压时可后退移动，相应的，支撑安装静弧触头的相应导电杆也要能够后退移动，而且，通常还配置有可驱动静弧触头和相应导电杆前进复位的弹性件。这样一来，在应用此类真空灭弧室时，不仅需要注意针对驱动动主触头动作的导向杆预留运动空间，还需要针对与静弧触头对应的导电杆预留运动空间，如果相应应用场所在灭弧室静端一侧没有多余空间的话，就不适合应用此类真空灭弧室。


技术实现要素：

[0008]
本发明的目的在于提供一种真空灭弧室，以解决现有技术中同时配置动静弧触头和动静主触头的真空灭弧室中静弧触头和对应导电杆往复动作而需要在灭弧室应用场所预留相应运动空间的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述真空灭弧室的真空断路器以及一种真空断路器分合闸控制方法。
[0009]
为实现上述目的，本发明所提供的真空灭弧室的技术方案是：真空灭弧室，包括：外壳，沿前后方向延伸；静触头组件，位于外壳内，包括导电连接的静主触头和静弧触头；动触头组件，位于外壳内，包括动主触头和动弧触头，动主触头用于与静主触头导电接触以正常通流，动弧触头用于与静弧触头开断灭弧，动主触头、动弧触头向前移动以对应地与静主触头、静弧触头导电接触；所述动主触头呈套筒状，且间隔套装在动弧触头外，动主触头可相对外壳沿前后方向往复移动；外封堵波纹管，封堵连接在外壳和动主触头之间；动触头棒，沿前后方向可相对滑动的穿套在动主触头内，并与动主触头导电连接，动弧触头固设在动触头棒前端；内封堵波纹管，封堵连接在动触头棒与动主触头之间；动主触头后部设有主触头驱动部，用于传动连接相应的主触头驱动机构，驱动动主触头可相对外壳前后移动；动触头棒后部设有弧触头驱动部，用于传动连接相应的弧触头驱动机构，驱动动触头棒和动弧触头可相对动主触头、外壳前后移动；进而在真空灭弧室合闸时，动弧触头与静弧触头导电接触后，动主触头再与静主触头导电接触实现正常通流；在真空灭弧室分闸时，动主触头与静主触头开断后，动弧触头再与静弧触头开断灭弧。
[0010]
有益效果是：本发明所提供的真空灭弧室中，配置动主触头和静主触头，用于实现正常通流，配置动弧触头和静弧触头，用于实现开断灭弧，使得整个真空灭弧室兼顾大通流能力和高开断性能，扩大真空灭弧室应用场所。而且，动主触头和动触头棒均可相对外壳分别独立的前后移动，可由真空断路器的主触头驱动机构驱动动主触头往复移动，由真空断路器的弧触头驱动机构驱动动触头棒往复移动，实现双动控制，从而有效满足在分合闸操作过程中主触头、弧触头的分合顺序要求，进而也就不会要求静触头组件一定要能够往复移动，从而降低了对应静触头组件运动的安装空间的要求，能够将其应用于安装空间不足而不能满足静触头组件活动空间要求的场所。
[0011]
作为进一步地改进，所述动主触头内侧固设有封隔支撑部，封隔支撑部中心设置穿孔，动触头棒沿前后方向导向穿装在所述穿孔内。
[0012]
有益效果是：采用封隔支撑部将动触头棒导向支撑装配在动主触头内部，可预先将动触头组件安装在一起，形成预装配体，然后再将其沿前后可移动的装配在外壳内，安装方便。
[0013]
作为进一步地改进，所述内封堵波纹管的一端固连在封堵支撑部上，以间接地封堵连接在动触头棒与动主触头之间。
[0014]
有益效果是：内封堵波纹管的一端连接在封堵支撑部，安装较为方便。
[0015]
作为进一步地改进，所述动触头棒上于动弧触头的后侧固定套装有内屏蔽罩，内屏蔽罩具有向后翻折延伸的后筒体屏蔽段，后筒体屏蔽段由前向后地至少罩住所述内封堵波纹管前部。
[0016]
有益效果是：由内屏蔽罩的后筒体屏蔽段屏蔽遮挡内封堵波纹管，可有效防止内封堵波纹管前部尖端对电场造成影响。
[0017]
作为进一步地改进，所述内屏蔽罩固连在内封堵波纹管前端，内屏蔽罩与动触头棒密封配合，以实现内屏蔽罩与动触头棒的密封装配；所述动触头棒上设置挡止台阶，挡止台阶的台阶面朝后布置，挡止台阶与内屏蔽罩挡止配合，以与内封堵波纹管配合将内屏蔽罩固定在所述动触头棒。
[0018]
有益效果是：内屏蔽罩固定在内封堵波纹管前端，并利用挡止台阶阻挡，装配较为方便。
[0019]
作为进一步地改进，所述动触头棒包括触头棒主体，触头棒主体后部设有动端子和传动连接杆，所述动弧触头固定在触头棒主体前端，所述动主触头具有滑动导电筒，所述动端子沿前后方向可滑动的装配在滑动导电筒内，滑动导电筒内设置弹簧触指以实现动主触头与动触头棒的导电连接，传动连接杆与所述动端子或与触头棒主体固定连接，所述传动连接杆作为所述弧触头驱动部用于与弧触头驱动机构传动连接。
[0020]
作为进一步地改进，真空灭弧室包括沿前后方向延伸的静触头棒，所述静弧触头位于静触头棒后端，所述静主触头固定套装在静触头棒外，静主触头具有静触头套筒段，静触头套筒段间隔套装在所述静弧触头外侧，静触头套筒段后端用于与动主触头导电接触，静主触头具有设定长度，以使得静触头套筒段的后端与静弧触头前端具有设定间距，保证动弧触头向后退出静触头套筒段之前已与静弧触头配合实现开断灭弧，以使静触头套筒段吸收电弧产生的弧后生成物。
[0021]
有益效果是：静主触头具有静触头套筒段，静主触头具有设定的长度，以使得静触头套筒段的后端与静弧触头前端具有设定间距，保证在两个弧触头开断灭弧时，动弧触头仍然处于静主触头内，此时，静触头套筒段可作为主屏蔽罩使用，以吸收电弧产生的弧后生成物，不需要再另外单独设置主屏蔽罩。
[0022]
本发明所提供的真空断路器的技术方案是：真空断路器包括真空灭弧室、主触头驱动机构和弧触头驱动机构，真空灭弧室，包括：外壳，沿前后方向延伸；静触头组件，位于外壳内，包括导电连接的静主触头和静弧触头；
动触头组件，位于外壳内，包括动主触头和动弧触头，动主触头用于与静主触头导电接触以正常通流，动弧触头用于与静弧触头开断灭弧，动主触头、动弧触头向前移动以对应地与静主触头、静弧触头导电接触；所述动主触头呈套筒状，且间隔套装在动弧触头外，动主触头可相对外壳沿前后方向往复移动；外封堵波纹管，封堵连接在外壳和动主触头之间；动触头棒，沿前后方向可相对滑动的穿套在动主触头内，并与动主触头导电连接，动弧触头固设在动触头棒前端；内封堵波纹管，封堵连接在动触头棒与动主触头之间；动主触头后部设有主触头驱动部，与所述主触头驱动机构传动连接，驱动动主触头可相对外壳前后移动；动触头棒后部设有弧触头驱动部，与所述弧触头驱动机构传动连接，驱动动触头棒和动弧触头可相对动主触头、外壳前后移动；进而在真空灭弧室合闸时，动弧触头与静弧触头导电接触后，动主触头再与静主触头导电接触实现正常通流；在真空灭弧室分闸时，动主触头与静主触头开断后，动弧触头再与静弧触头开断灭弧。
[0023]
有益效果是：本发明所提供的真空断路器中，真空灭弧室内部不仅配置了动主触头和静主触头，用于实现正常通流，配置动弧触头和静弧触头，用于实现开断灭弧，使得整个真空灭弧室兼顾大通流能力和高开断性能，扩大真空灭弧室应用场所。而且，动主触头和动触头棒均可相对外壳分别独立的前后移动，可由真空断路器的主触头驱动机构驱动动主触头往复移动，由真空断路器的弧触头驱动机构驱动动触头棒往复移动，实现双动控制，从而有效满足在分合闸操作过程中主触头、弧触头的分合顺序要求，进而也就不会要求静触头组件一定要要能够往复移动，从而降低了对应静触头组件运动的安装空间的要求，能够将其应用于安装空间不足而不能满足静触头组件活动空间要求的场所。
[0024]
作为进一步地改进，所述动主触头内侧固设有封隔支撑部，封隔支撑部中心设置穿孔，动触头棒沿前后方向导向穿装在所述穿孔内。
[0025]
有益效果是：采用封隔支撑部将动触头棒导向支撑装配在动主触头内部，可预先将动触头组件安装在一起，形成预装配体，然后再将其沿前后可移动的装配在外壳内，安装方便。
[0026]
作为进一步地改进，所述内封堵波纹管的一端固连在封堵支撑部上，以间接地封堵连接在动触头棒与动主触头之间。
[0027]
有益效果是：内封堵波纹管的一端连接在封堵支撑部，安装较为方便。
[0028]
作为进一步地改进，所述动触头棒上于动弧触头的后侧固定套装有内屏蔽罩，内屏蔽罩具有向后翻折延伸的后筒体屏蔽段，后筒体屏蔽段由前向后地至少罩住所述内封堵波纹管前部。
[0029]
有益效果是：由内屏蔽罩的后筒体屏蔽段屏蔽遮挡内封堵波纹管，可有效防止内封堵波纹管前部尖端对电场造成影响。
[0030]
作为进一步地改进，所述内屏蔽罩固连在内封堵波纹管前端，内屏蔽罩与动触头棒密封配合，以实现内屏蔽罩与动触头棒的密封装配；所述动触头棒上设置挡止台阶，挡止
台阶的台阶面朝后布置，挡止台阶与内屏蔽罩挡止配合，以与内封堵波纹管配合将内屏蔽罩固定在所述动触头棒。
[0031]
有益效果是：内屏蔽罩固定在内封堵波纹管前端，并利用挡止台阶阻挡，装配较为方便。
[0032]
作为进一步地改进，所述动触头棒包括触头棒主体，触头棒主体后部设有动端子和传动连接杆，所述动弧触头固定在触头棒主体前端，所述动主触头具有滑动导电筒，所述动端子沿前后方向可滑动的装配在滑动导电筒内，滑动导电筒内设置弹簧触指以实现动主触头与动触头棒的导电连接，传动连接杆与所述动端子或与触头棒主体固定连接，所述传动连接杆作为所述弧触头驱动部用于与弧触头驱动机构传动连接。
[0033]
作为进一步地改进，真空灭弧室包括沿前后方向延伸的静触头棒，所述静弧触头位于静触头棒后端，所述静主触头固定套装在静触头棒外，静主触头具有静触头套筒段，静触头套筒段间隔套装在所述静弧触头外侧，静触头套筒段后端用于与动主触头导电接触，静主触头具有设定长度，以使得静触头套筒段的后端与静弧触头前端具有设定间距，保证动弧触头向后退出静触头套筒段之前已与静弧触头配合实现开断灭弧，以使静触头套筒段吸收电弧产生的弧后生成物。
[0034]
有益效果是：静主触头具有静触头套筒段，静主触头具有设定的长度，以使得静触头套筒段的后端与静弧触头前端具有设定间距，保证在两个弧触头开断灭弧时，动弧触头仍然处于静主触头内，此时，静触头套筒段可作为主屏蔽罩使用，以吸收电弧产生的弧后生成物，不需要再另外单独设置主屏蔽罩。
[0035]
本发明所提供的真空断路器分合闸控制方法的技术方案是：真空断路器分合闸控制方法，在真空灭弧室内，动触头棒和动弧触头可相对动主触头、真空灭弧室的外壳前后移动，动主触头可相对真空灭弧室的外壳前后移动；在进行合闸操作时，弧触头驱动机构驱动动触头棒和动弧触头单独向前移动以与真空灭弧室内的静弧触头导电接触，主触头操动结构驱动动主触头单独向前移动以与真空灭弧室内的静主触头导电接触，并使动弧触头与静弧触头导电接触后，动主触头再与静主触头导电接触以实现正常通流；在进行分闸操作时，弧触头驱动机构驱动动触头棒和动弧触头单独向后移动以与真空灭弧室内的静弧触头开断，主触头操动结构驱动动主触头单独向后移动以与真空灭弧室内的静主触头开断，并使动主触头与静主触头开断后，动弧触头再与静弧触头开断灭弧。
[0036]
有益效果是：本发明所提供的分合闸控制方法中，利用主触头驱动机构可单独动主触头往复移动，利用弧触头驱动结构可单独驱动动触头棒和动弧触头往复移动，进而实现双动控制，从而有效满足在分合闸操作过程中主触头、弧触头的分合顺序要求，满足真空断路器的正常分合闸工作。
[0037]
作为进一步地改进，在进行合闸操作时，动触头棒和动弧触头先与动主触头同步向前移动，直至动弧触头与静弧触头导电接触，然后动主触头再单独向前移动直至与静主触头导电接触，实现正常通流；在进行分闸操作时，动主触头先单独向后移动设定距离，以与静主触头开断，然后动主触头、动触头棒及动弧触头再同步向后移动，使得动弧触头和静弧触头开断灭弧。
[0038]
有益效果是：在分合闸操作过程中，分别设置一段动主触头和动弧触头同步移动
的行程，方便设计整个分合闸动作行程，简化设计过程。
附图说明
[0039]
图1为本发明所提供的真空灭弧室的实施例1的结构示意图；图2为图1所示真空灭弧室合闸过程中动弧触头和静弧触头闭合时的结构示意图；图3为图1所示真空灭弧室合闸完成时动主触头和静主触头闭合的结构示意图；图4为图1所示真空灭弧室分闸过程中动主触头和静主触头开断时的结构示意图；图5为图1所示真空灭弧室分闸过程中动弧触头和静弧触头开断时的结构示意图。
[0040]
附图标记说明：1-静盖板；2-外壳；3-静触头棒；4-静弧触头（内部为线圈结构）；5-动弧触头（内部为线圈结构）；6-内屏蔽罩；7-动触头棒；8-内封堵波纹管；9-固定法兰；10-导向套；11-动端子；12-连接螺杆；13-弹簧触指；14-动盖板；15-外封堵波纹管；16-支撑环；17-波纹管固定环；18-动主触头；19-动触头环；20-静触头环；21-中封环；22-静主触头；181-盖板部；100-主触头驱动机构；200-弧触头驱动机构。
具体实施方式
[0041]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0042]
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
[0044]
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0045]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0046]
以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0047]
本发明所提供的真空灭弧室的具体实施例1：如图1所示，该实施例中的真空灭弧室包括外壳2，外壳为金属化瓷壳，外壳2中部设置中封环21。外壳2为筒体结构，轴向沿前后方向延伸，前端设置静盖板1，后端设置动盖板14。
[0048]
静盖板1一侧固定设置有静触头棒3，静触头棒3轴向沿前后方向延伸，其后侧安装有静触头组件，静触头组件位于外壳2内，具体包括静主触头22和静弧触头4，静弧触头4内部为线圈式结构，用于开断灭弧，静弧触头4固定安装于静触头棒3后端，静主触头22固定套装在静触头棒3外，此处的静主触头22与静弧触头4之间留有隔弧间隙，并且，静主触头22与静触头棒3固定连接，通过静触头棒3与静弧触头4导电连接。
[0049]
静主触头22具有向后延伸的静触头套筒段，静触头套筒段间隔套装在静弧触头4外侧，静触头套筒段后端设置静触头环20，以用于与动主触头18上的动触头环19导电接触。本实施例中，需要使静触头套筒段具有设定的长度，使得静主触头22具有设定长度，以使得静触头套筒段的后端与静弧触头4前端具有设定间距，保证动弧触头5向后退出静触头套筒段之前已与静弧触头4配合实现开断灭弧，可使静触头套筒段可吸收电弧产生时的弧后生成物，进而代替现有技术中真空灭弧室内部的用于吸收弧后生成物的主屏蔽罩，从而有效保证外壳2的绝缘功能。此处静主触头22的设定长度，可根据不同型号的真空灭弧室单独设置，只要保证在动弧触头5向后退出静触头套筒段之前拉弧以备熄灭即可。
[0050]
外壳2内部还安装有动触头组件，动触头组件包括动主触头18和动弧触头5，动主触头18用于与静主触头22导电接触以正常通流，动弧触头5用于与静弧触头4配合开断灭弧，并且，动主触头18、动弧触头5向前移动以对应地与静主触头22、静弧触头4导电接触。
[0051]
动主触头18整体上呈套筒状，轴向沿前后方向延伸，其前端设置动触头环19，用于与静主触头22上的静触头环20导电接触。因为动主触头18沿前后方向可往复移动的装配在外壳2内，为实现动主触头18和外壳2之间的密封，保证真空灭弧室的气密性，在外壳2和动主触头18之间封堵连接有外封堵波纹管15，外封堵波纹管15轴向沿前后方向延伸，外封堵波纹管15的后端密封固连在动盖板14上，在动主触头18中部的外侧固设有波纹管固定环17，外封堵波纹管15前端密封固连在波纹管固定环17上，这样一来，外封堵波纹管15通过动盖板14、波纹管固定环17间接地封堵连接于外壳2和动主触头18之间。
[0052]
在动主触头18后端设置有主触头驱动部，用于传动连接相应的主触头驱动机构100，使得动主触头18可相对动触头棒7和动弧触头5、外壳2前后移动。实际上，动主触头18后端为盖板部181，该盖板部181作为主触头驱动部使用，将主触头驱动机构100的输出杆与动主触头18上的盖板部181通过螺栓固定连接即可。
[0053]
套筒状的动主触头18后端通过盖板部181一体连接有滑动导电筒，滑动导电筒沿前后方向延伸，动触头棒7沿前后方向可相对移动的装配在滑动导电筒内，在滑动导电筒内部设置多个弹簧触指13，实现动主触头18和动触头棒7的导电连接。此处的滑动导电筒不仅可起到导电连接的作用，还可起到一定支撑作用。
[0054]
本实施例中，动触头棒7沿前后方向可相对滑动的穿套在动主触头18内，在动主触头18内侧的中间位置固设有封隔支撑部，封隔支撑部中心设置有穿孔，动触头棒7沿前后方向导向穿装在穿孔内。封隔支撑部具体包括支撑环16、固定法兰9及导向套10，支撑环16固设在动主触头18的内侧筒壁上，固定法兰9焊接连接在支撑环16的后侧面，导向套10固定连
接在固定法兰9后侧，支撑环16、固定法兰9及导向套10上设有相互贯通的孔段，以形成封隔支撑部的穿孔，供动触头棒7穿过。
[0055]
动触头棒7的前端固设有动弧触头5，动弧触头5内部为线圈式结构，用于与静弧触头4开断灭弧。为提高开断性能，动弧触头5和静弧触头4内部设置的线圈结构均产生纵向磁场，具备较强的开断灭弧的能力。
[0056]
具体来讲，动触头棒7整体上沿前后方向延伸，其包括触头棒主体、动端子11和传动连接杆，动端子11和传动连接杆设置于触头棒主体后部，动弧触头5固定在触头棒主体前端，动端子11则沿前后方向可滑动的装配在相应滑动导电筒内，并与弹簧触指13导电连接，进而实现动触头棒7和动主触头18的导电连接。
[0057]
动端子11与触头棒主体导电连接，具体的，在触头棒主体后端设置锥形凸起，在动端子11前端则设置锥形凹陷，锥形凸起和锥形凹陷对应吻合插配，不仅方便插配，而且可有效增大通流面积。
[0058]
传动连接杆具体为连接螺杆12，连接螺杆12与触头棒主体后端螺纹连接，可在连接螺杆12上旋拧螺母，螺母向前顶推动端子11，即可将连接螺杆12、动端子11及触头棒主体固定装配在一起。
[0059]
上述连接螺杆12作为弧触头驱动部，位于动触头棒7后侧，用于传动连接相应的弧触头驱动机构200，使得动触头棒7和动弧触头5可相对动主触头18、外壳2前后移动。相应的，连接螺杆12也可采用金属杆，此时，需要使弧触头驱动机构200上设置绝缘拉杆以与金属杆传动连接，保证绝缘效果。当然，在其他实施例中，连接螺杆本身可采用具有一定支撑刚度的绝缘体。
[0060]
在本实施例中，由于动触头棒7和动主触头18、外壳2在前后方向上可相对滑移，为保证真空灭弧室气密性，设置内封堵波纹管8，内封堵波纹管8封堵连接在动触头棒7与动主触头18之间。内封堵波纹管8轴向沿前后方向延伸，内封堵波纹管8套装在动触头棒7上，后端与支撑环16密封固连，前端密封固连在内屏蔽罩6的底壁上，实际上，内屏蔽罩6固连在内封堵波纹管8前端并位于动弧触头5后侧，而且，内屏蔽罩6套装在动触头棒7上，动触头棒7上设置挡止台阶，挡止台阶的台阶面朝后布置，用于与内屏蔽罩6的底壁挡止配合，进而利用挡止台阶与内封堵波纹管8配合将内屏蔽罩6固定在动触头棒7上。内屏蔽罩6与动触头棒7密封配合，实现内屏蔽罩6与动触头棒7的密封装配。
[0061]
另外，由于内封堵波纹管8处于动触头棒7和动主触头18之间，且内封堵波纹管8前端靠近动主触头18前端布置，为避免内封堵波纹管8前部尖端影响内部电场，内屏蔽罩6具有向后翻折延伸的后筒体屏蔽段，后筒体屏蔽段由前向后地至少罩住内封堵波纹管8的前部，也可以罩出内封堵波纹管的中部和后部，只要在动主触头18和动弧触头5相对运动时，后筒体屏蔽段不会与支撑环16干涉而影响内封堵波纹管8正常压缩即可。
[0062]
本实施例所提供的真空灭弧室在使用时上下布置，静端通常位于上方，静主触头、静弧触头固设在静触头棒上，进而与静盖板固定在一起。灭弧室的动端通常位于下方，动主触头、动弧触头通过相应的封堵波纹管支撑在外壳内部，并且，在使用时，因为动主触头、动弧触头会与相应驱动机构传动连接，相应的驱动机构也会提高一定的支撑作用力，保证动主触头、动弧触头动作稳定性。
[0063]
如图1所述，在完全开断状态下，动主触头18和静主触头22保持主触头开距，动弧
触头5和静弧触头4保持弧触头开距（即绝缘开距），一般来讲，主触头开距会大于弧触头开距。在保持设定开距的情况下，动弧触头5向前突出于动主触头18布置，并且，为减少真空灭弧室前后轴向长度，动弧触头5会延伸插入静主触头22中，也就是说，在动弧触头5和静弧触头4完成开断灭弧操作时，动弧触头5可以处于静主触头22中，使静触头套筒段吸收电弧产生的弧后生成物。当然，此时，动弧触头5要与静主触头22之间保持隔弧间隙。
[0064]
实际上，由于动弧触头5和静触头之间的弧触头开距为绝缘开距，一般来讲，两个弧触头之间的灭弧开距要小于两个弧触头之间的绝缘开距，因此，只要保证在动弧触头5与静弧触头4之间形成灭弧开距时（此时可实现开断灭弧），动弧触头5仍位于静主触头22内部即可，在开断灭弧后，动弧触头5会继续向后移动直至达到设定的弧触头开距（即绝缘开距），此时，动弧触头5可以位于静主触头22内部，也可以向后退出静主触头22。无论是哪种情况，都需要静主触头22的静触头套筒段具有足够的长度，以使得静主触头22具有设定长度，以使得静触头套筒段的后端与静弧触头4前端具有设定间距，保证动弧触头5向后退出静触头套筒段之前已与静弧触头4配合实现开断灭弧，使静触头套筒段吸收电弧产生的弧后生成物。
[0065]
在合闸操作过程中，如图2所示，一开始可以使主触头驱动机构100和弧触头驱动机构200同步驱动，使得动主触头18和动触头棒7、动弧触头5同步运动，直至动弧触头5与静弧触头4闭合接触，此时，弧触头驱动机构200停止输出，动触头棒7和动弧触头5停止运动，在此过程中，外封堵波纹管15拉伸变形，外封堵波纹管15拉伸的距离与弧触头开距一致，而内封堵波纹管8长度不变。
[0066]
然后如图3所示，主触头驱动机构100继续驱动动主触头18向前移动，直至动主触头18与静主触头22闭合接触，在此过程中外封堵波纹管15继续拉伸，而内封堵波纹管8则压缩变形，内封堵波纹管8的压缩储存等于主触头开距和弧触头开距的差值，而在整个合闸过程中，外封堵波纹管15的拉伸量等于主触头开距。
[0067]
完全闭合后，由于主触头闭合回路的电阻要小于弧触头闭合回路，所以，电流通过主触头回路导通，进而可有效提高整个导电回路的通流能力。而且，在真空灭弧室合闸时，两个弧触头先闭合，主触头开闭合，可避免合闸过程中产生预击穿等异常现象。
[0068]
在进行分闸操作时，如图4所示，先由主触头驱动机构100驱动动主触头18向后移动，动主触头18与静主触头22开断，在此过程中，动弧触头5和静弧触头4仍处于导通状态，主触头和弧触头处于等电位的情况，动主触头18和静主触头22之间不会出现拉弧的情况，在此过程中内封堵波纹管8拉伸变长，外封堵波纹管15则受压变短。
[0069]
如图5所示，在分闸过程中，当动主触头18后退直至动主触头18和静主触头22之间的距离等于主触头开距与弧触头开距的差值时，弧触头驱动机构200和主触头驱动机构100同步动作，动主触头18和动弧触头5同步后退，直至主触头开距和弧触头开距均达到额定开距，再停止运动。在此过程中，内封堵波纹管8长度不发生变化，外封堵波纹管15继续缩短。
[0070]
在动弧触头和静弧触头4断开时，动弧触头和静弧触头4之间会产生电弧，由于两个弧触头内部均设有线圈结构，产生的磁场可以有效控制电弧而实现开断灭弧。
[0071]
本实施例所提供的真空灭弧室中，在动主触头18后部设置主触头驱动部，用于传动连接相应的主触头驱动机构100，在动触头棒7后部设置弧触头驱动部，用于传动连接相应的弧触头驱动机构200，通过两套驱动机构可驱动动主触头18和动弧触头5可相对独立的
前后移动，通过控制动触头棒7和动主触头18的移动速度。在真空灭弧室合闸时，使得动弧触头5与静弧触头4导电接触后，再使动主触头18再与静主触头22导电接触，以实现正常通流。而在真空灭弧室分闸时，可使动主触头18与静主触头22开断后，再使动弧触头5再与静弧触头4开断灭弧，既可以有效提高真空灭弧室的通流能力，解决了高开断能力与高通流能管理不能兼得的矛盾，有效拓宽了高电压等级真空灭弧室的应用市场。
[0072]
并且，由于动弧触头和动弧触头可相对独立的分别前后移动，静主触头、静弧触头及静触头棒可以设置成固定结构，不需要再在真空灭弧室静端一侧预留运动空间，进而可以降低对应用场合空间处的要求，可以应用于空间要求相对严格的安装场所。
[0073]
本发明所提供的真空灭弧室的具体实施例2：其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，动弧触头和静弧触头内部的线圈结构产生纵向磁场，以获得较强的灭弧效果。在本实施例中，动弧触头和静弧触头则可产生横向磁场，以实现开断灭弧。
[0074]
当然，在其他实施例中，在保证灭弧的基础上，动弧触头和静弧触头还可采用现有的其他可实现开断灭弧的弧触头，例如：采用马蹄形的纵向磁场触头结构，其虽然磁场均匀性差，但是，其纵向磁场较强，具备一定的灭弧性能。
[0075]
本发明所提供的真空灭弧室的具体实施例3：其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，内封堵波纹管的后端密封固连在支撑环上，以使得内封堵波纹管间接地封堵在动主触头和动触头棒之间。在本实施例中，内封堵波纹管的后端也可以直接焊接连接于动主触头的内部上，内封堵波纹管的前端也直接焊接连接于动触头棒外周面上，从而实现内封堵波纹管直接封堵在在动主触头和动触头棒之间。
[0076]
本发明所提供的真空灭弧室的具体实施例4：其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，动触头棒通过封隔支撑部支撑布置于动主触头内侧，封隔支撑部固设于动主触头内侧，方便支撑动触头棒。在本实施例中，省去封隔支撑部，而是在动盖板上增加导向支撑架，动触头棒沿前后方向导向可移动的支撑装配在导向支撑架上，进而可实现动主触头和动触头棒之间相对独立的往复移动，当然，为保证真空灭弧室的气密性，仍然要在动主触头和动触头棒之间封堵连接内封堵波纹管。
[0077]
本发明所提供的真空灭弧室的具体实施例5：其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，设置内屏蔽罩，内屏蔽罩上的后筒体屏蔽段套装在内封堵波纹管前部，以起到防止尖端放电的作用。在本实施例中，如果内封堵波纹管前端外周均为光滑表面，也可以省去内屏蔽罩。或者内封堵波纹管前端距离动主触头较远时，也可以省去内屏蔽罩。
[0078]
本发明所提供的真空灭弧室的具体实施例6：其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，直接将内屏蔽罩固定在内封堵波纹管前端，并利用动触头棒上的挡止台阶与内封堵波纹管配合，有效定位内屏蔽罩。在本实施例中，可直接将内屏蔽罩预先焊接固定在动触头棒上，然后再将内封堵波纹管前端焊接连接于动触头棒上，只要内屏蔽罩能够套装在内封堵波纹管前部，以起到良好的保护作用即可。
[0079]
本发明所提供的真空灭弧室的具体实施例7：其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，动触头棒包括分体装配的触头棒主体和动端子，动触头棒后部设置传动连接杆，以实现与弧触头驱动机构的传动机构。在本实施例
中，触头棒主体和动端子为一体式结构，在动触头棒后部设置连接销轴，该连接销轴作为弧触头驱动部，用于与弧触头驱动机构传动连接。
[0080]
本发明所提供的真空灭弧室的具体实施例8：其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，静主触头和静弧触头均固定在静触头棒上，静触头棒固定安装在静盖板上，以与外壳相对固定。在本实施例中，静触头组件也可以采用申请公布号为cn111463061a的中国发明专利申请中公开的真空灭弧室中的静触头棒3、静导电杆、静主触头及静纵向磁场触头（即静弧触头）的结构，静触头棒3为套筒结构，一端固定在外壳上，另一端固设有静主触头，用于与动主触头导电接触以实现正常通流，而静导电杆一端对应固设由静纵向磁场触头，以与相应的动弧触头开断灭弧，此时，静导电杆可相对外壳及静触头棒3相对上下移动，使得静弧触头可上下移动，满足合闸接触和分闸灭弧的位置需求。
[0081]
当然，在其他实施例中，静触头组件还可采用授权公告号为cn100555496c中的静主触头、上动导电杆、上导向套等结构，上动导电杆的相应端部设置静弧触头，具体结构在此不再具体赘述。
[0082]
也就是说，静触头组件中的静弧触头可以上下浮动，以满足合闸接触和分闸灭弧的位置需求即可，当然，此时会对应用场所的安装空间有一定要求。
[0083]
本发明所提供的真空断路器的实施例：如图1所示，该实施例中的真空断路器包括真空灭弧室、主触头驱动机构和弧触头驱动机构，此处的真空灭弧室的结构与上述真空灭弧室实施例1中的结构相同，在此不再具体赘述，主触头驱动机构可采用电磁操动机构，将电磁操动机构的输出部与真空灭弧室的动主触头后侧的主触头驱动部传动连接即可，弧触头驱动结构可采用另一套电磁操动机构，将该电磁操动机构的输出部与真空灭弧室的动触头棒后侧的触头驱动部传动连接即可，从而使得动触头棒和动弧触头、动主触头均可分别独立的相对外壳前后移动，以在双动情况下，满足在真空灭弧室合闸时，动弧触头与静弧触头导电接触后，动主触头再与静主触头导电接触实现正常通流；在真空灭弧室分闸时，动主触头与静主触头开断后，动弧触头再与静弧触头开断灭弧。
[0084]
本实施例中，真空断路器中的真空灭弧室采用上述真空灭弧室实施例1中的灭弧室结构，在其他实施例中，也可以采用上述真空灭弧室实施例2至真空灭弧实施例8中任一实施例中的灭弧室结构。
[0085]
本实施例中，主触头驱动机构和弧触头驱动机构均采用电磁操动机构。在其他实施例中，主触头驱动机构和弧触头驱动机构可根据实际情况采用不同的驱动机构，例如采用气动操动机构、液压操动机构等，或者其他的可驱动弧触头和主触头往复动作的驱动机构。
[0086]
本发明所提供的真空断路器分合闸控制方法的实施例：如图1所示，在真空灭弧室内，动触头棒和动弧触头可相对动主触头、真空灭弧室的外壳前后移动，动主触头可相对真空灭弧室的外壳前后移动，此时，可通过主触头驱动机构驱动动主触头独立的前后移动，通过弧触头驱动机构驱动动触头棒和动弧触头独立的前后移动，实现双动操作，可有效满足合闸时主触头先于弧触头合闸接触、分闸时弧触头后于主触头分断灭弧。
[0087]
在在进行合闸操作时，弧触头驱动机构驱动动触头棒和动弧触头单独向前移动以与真空灭弧室内的静弧触头导电接触，主触头操动结构驱动动主触头单独向前移动以与真空灭弧室内的静主触头导电接触，并使动弧触头与静弧触头导电接触后，动主触头再与静主触头导电接触以实现正常通流；在进行分闸操作时，弧触头驱动机构驱动动触头棒和动弧触头单独向后移动以与真空灭弧室内的静弧触头开断，主触头操动结构驱动动主触头单独向后移动以与真空灭弧室内的静主触头开断，并使动主触头与静主触头开断后，动弧触头再与静弧触头开断灭弧。
[0088]
当然，从上述真空灭弧室的实施例1来看，在在进行合闸操作时，动触头棒和动弧触头先与动主触头同步向前移动，直至动弧触头与静弧触头导电接触，然后动主触头再单独向前移动直至与静主触头导电接触，实现正常通流。
[0089]
而在进行分闸操作时，动主触头先单独向后移动设定距离，以与静主触头开断，然后动主触头、动触头棒及动弧触头再同步向后移动，使得动弧触头和静弧触头开断灭弧。
[0090]
当然，在其他实施例中，在合闸运动初期，动主触头和动触头棒也可不同步移动，主要使动弧触头与静弧触头接触导通时，动主触头和静主触头还未接触即可，然后主触头驱动机构可正常的驱动动主触头向前运动，直至与静主触头接触闭合，完成合闸操作。
[0091]
相应的，在分闸过程中，在分闸运动前期，可先使动主触头后退，以与静主触头形成一定开距，在分闸运动后期，动主触头和动触头棒也可不同步移动，只要保证拉弧发生在弧触头之间，并由弧触头分断灭弧即可。
[0092]
最后需要说明的是，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不需付出创造性劳动的修改，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。