专利名称：高压户内压气式负荷开关的制作方法
技术领域：
本实用新型属三相交流50HZ户内高压配电设备，特别是一种改进的高压户内压气式负荷开关，可用作交流10KV、50赫芝的户内高压开关设备，适于安装在环网开关柜中，用于环网供电或双电源幅射供电系统中，作为接受和分配电能的控制和保护装置。
目前，城市大都沿用放射供电网络，进出线大部分为架空线，一旦放射干线出故障，将引起大面积停电。由于城市10KV配电网的迅速发展，用电可靠性要求不断提高，多年来国外先进的配电网络已由放射型发展为环网型，有的重要用户还采用双电源放射式结线(采用电缆进出线)。这两种结线方式都宜采用甚至需要环网开关柜(RMV)作为供电装置，原因是这种装置尺寸小，结构简单，操作方便，运行安全可靠。我国的城网改造亦采用这种环网结线方式，对环网柜的需求量较大，而环网柜中的主要元件是10KV的高压负荷开关(注一般说来，用负荷开关加熔断器保护变压器内部故障优于断路器)，当今，国际上有四种类型的负荷开关较为适用，它们分别是产气式、真空式，六氟化硫(SF6)和压气式负荷开关，我国不少城市要花费大量外汇进口国外的环网柜产品，其中，产气式负荷开关(在我国占领市场的主要是产气式负荷开关)采用产气灭弧原理(靠产气管在电弧作用下产生气体灭弧)，不但技术参数低，而且分断若干次以后就需要更换灭弧管，真空开关有微漏问题，灭弧作用弱，且价格高昂，六氟化硫(SF6)亦价格高昂，时有漏气问题影响缩小电弧和灭弧，国外进口压气式开关，不但进口价格高，且绝缘水平差，转移电流达不到我国标准，制造工艺复杂，装配难度大。例如绝缘支持件是采用环氧树脂材料，虽说环氧树脂电气性能好，但脆性大，环氧树脂的成形有真空浇注和压力浇注，真空浇注固化时间长，难以适应批量生产的要求，压力浇注用的液体环氧树脂要用进口的材料，成本较高。
本实用新型的目的是提供一种改进后具有技术参数高，工艺简单、成本造价低、工作性能好和动作可靠性好的高压户内压气式负荷开关，它适于安装在环网开关柜以及同类型的开关柜中，作为接受和分配电能的控制和保护装置，能在正常电路条件下可关合、承载和开断负载电流，并具有关合短路电流及在规定时间承载短路电流的能力。
本实用新型是这样实现的它主要包括框架、底板，设在框架底板上的上、下绝缘支持件(或称支持架)，负荷开关主轴，可驱动动触杆作上下合分闸动作的驱动轴，熔断器，熔断器支撑臂，接地开关(组件)，接地开关下轴，分闸弹簧与合闸弹簧等构成，其中在上绝缘支持件内设有上触头座、引弧杆(和静触片)，其中在下绝缘支持件中套设有上触头座和动触杆(也称导电筒或导电杆)其特征在于a、所述的动触杆是呈中空的气缸结构，顶端设有特殊设计的耐电弧喷口，它能在负荷开关主轴的驱动下作上下直线运动以实现合、分闸动作，动触杆的中空内部还设有固定活塞，活塞底部是固定在下绝缘支持件上，当开关分闸操作时，中空动触杆与固定活塞作相对运动，可使动触杆中的空气被压缩，并从顶部耐电弧喷口喷出以吹灭电弧；b、为了提高开关的可靠性，作为开关导电元件的静触片(或称触指)和动触杆(也称导电杆)与作为燃弧元件的引弧杆和引弧环是分开安装的，其中引弧杆位于上绝缘支持件中的静触片中央，而引弧环位于动触杆顶部喷口的下方，当分闸时，动触杆外表面与静触片脱离后，引弧杆才与引弧环脱离，所以电弧在引弧杆与引弧环之间燃烧而不会烧损静触指与动触杆。
综上所述，本压气式负荷开关，它在开关主轴的驱动下作上下直线运动，分断时靠动触杆与固定活塞之间的相对运动产生压缩气体，并通过特殊设计的喷口形成高速气流将电弧熄灭，可以多次分断，从根本上解决了产气式负荷开关需要更换灭弧管的弊端。本新型负荷开关为压气式结构，具有无油、无毒、无火灾及爆炸危险、装配安装容易、工艺简化、成本低、动作可靠性好。合分闸为弹簧储能手动操作，亦可配用电磁及弹簧机构，该负荷开关可装分励脱扣器，失压脱扣器，以实现远距离控制。该产品技术指标已达当代国际水准，如国内10KV高压负荷开关其技术性能指标额定电流为400A或630A，其额定短路耐受电流为16KA，动稳定电流为40KA，本实用新型设计值为额定电流630A，2S热稳定电流为20KA，动稳定电流(峰值)为50KA，其参数明显高于现有产品，而且无需更换灭弧管，其主要性能指标符合国家标准和IEC420有关标准的规定，故完全可以替代进口开关产品。
以下的附图是本实用新型的一种实施例，其中
图1是本实用新型开关的一种正面装配结构示意图；图2是本实用新型开关的一种侧面装配结构示意图；图3是动触杆与静触头合闸后的状态示意图；图4是动触杆与静触头分闸过程的状态示意图。
其中1是框架，2底板(底板焊接在框架上)3上绝缘支持件(也称支持座)，4上触头座，5静触头，6引弧杆，7铜钨头，8、(分闸)弹簧，9喷口，10喷口套，11下绝缘支持件(支持座)，12熔断器，13负荷开关主轴，14(合闸)弹簧，15缺口圆盘(定位用)，16手柄，17驱动轴，18接地开关下轴，19脱扣轴，20接地开关(组件)，21下触头座，22拐臂，23支撑架(也称支撑臂)，24卡片(夹片)，25下端子，26筒，27(固定)活塞，28引弧环(又称铜钨环)，29电弧，30动触杆，31静触片。
本实用新型在具体设计制造时，还具有以下几个技术特征一、作为三相回路绝缘部件的上下六个绝缘支持件的材料是采用不饱和聚脂工程塑料(SMC)成型。这种材料具有高的介电性能，耐电弧性能优异，而且有高的机械强度、耐冲击强度和弯曲、拉伸强度，满足了设计要求，有利于减少装配调整的工作量，适于批量生产，零部件的互换性也好，降低了生产成本，解决了原来用环氧树脂所存在的问题。
二、所述的作为燃弧元件的引弧杆6(特别是杆端)和引弧环28是采用耐电弧的铜钨合金制成。
三、位于中空动触杆顶端的喷口9采用高强度耐电弧的聚四氟乙烯(俗称塑料王)制成。这是考虑到压气式负荷开关是靠压缩空气熄灭电弧，作为气缸用的中空的动触杆，其气缸中的气体量有限，只有采用塑料王制成的喷口才能可靠地把电弧吹灭，而高速气流又使得断口间的介质绝缘强度迅速恢复。
四、为了保证电气联接，静触片结构皆制呈梅花状触片结构(亦称梅花触指)，动触杆30与下端子25间的电气联接也是呈梅花状触片(即梅花触指)结构。
在本负荷开关的底板框架中装置有二个主轴(即采用负荷开关主轴和接地开关下轴)分别操动负荷开关和接地开关，且二个主轴共用一个手柄16，接地开关与负荷开关之间的联锁通过一个缺口圆盘15来实现，从而在结构上保证了不可能出现误操作。
本实用新型开关的分、合闸操作如下负荷开关处于分闸状态下，手柄16插入开关主轴孔先逆时针方向旋转约120°，使复位弹簧复位(图中未画出)。然后再顺时针方向旋转120°弹簧储能使开关合闸。若负荷开关处分闸状态，而接地开关接地时，应首先将手柄16插入接地开关下轴18，将接地开关打开后，再将手柄取出，插入开关主轴进行合闸，否则由于联锁的功能将不能被操作。负荷开关处于合闸状态下，分闸时首先将手柄插入负荷开关主轴13作逆时针旋转使开关分闸，(当装有接地开关时)在负荷开关分闸后，手柄拔出插入接地开关下轴孔顺时针旋转使接地开关接地。
当限流熔断器熔断后，熔断器的撞击器撞击开关的脱扣板(图中未画出)使开关分闸，更换熔断器后，按上述程序进行合闸。
权利要求1.一种高压户内压气式负荷开关，它包括框架，底板，设在框架底板上的上、下绝缘支持件，负荷开关主轴，可驱动动触杆作上下合分闸动作的驱动轴，熔断器，熔断器支撑臂，接地开关组件，接地开关下轴，分闸弹簧与合闸弹簧构成，其中在上绝缘支持件内设有上触头座、引弧杆，其中在下绝缘支持件中套设有下触头座和动触杆，其特征是a、所述的动触杆是呈中空的气缸结构，顶端设有耐电弧喷口，它能在负荷开关主轴的驱动下作上下直线运动以进行合、分闸动作，动触杆的中空内部还设有固定活塞，活塞底部是固定在下绝缘支持件上，当开关分闸操作时，中空动触杆与固定活塞作相对运动，使动触杆中的空气被压缩后可从顶部的耐电弧喷口喷出；b、作为开关导电元件的静触片(或称触指)和动触杆(也称导电杆)与作为燃弧元件的引弧杆和引弧环呈分开安装结构，其中引弧杆位于上绝缘支持件中的静触片中央，而引弧环位于动触杆顶部喷口的下方，当分闸时，动触杆外表面与静触片脱离后，引弧杆才与引弧环脱离。
2.根据权利要求1所述的负荷开关，其特征是作为三相回路绝缘部件的上下六个绝缘支持件的材料是由不饱和聚脂工程塑料(SMC)成型。
3.根据权利要求1所述的负荷开关，其特征是作为燃弧元件的引弧杆和引弧环是由耐电弧的铜钨合金制成。
4.根据权利要求1所述的负荷开关，其特征是位于中空动触杆顶端的喷口是由高强度耐电弧的聚四氟乙烯制成。
5.根据权利要求1所述的负荷开关，其特征是静触片结构皆呈梅花状触片结构，动触杆与下端子之间的电气联接也是呈梅花状触片结构。
专利摘要高压户内压气式负荷开关，其特征是动触杆呈中空气缸结构，顶端有喷口，内部还设有固定活塞，当分闸时，动触杆与其内的固定活塞相对运动，产生压缩气体喷出吹灭电弧，作为开关导电元件的静触片和动触杆与作为燃弧元件的引弧杆和引弧环分开安装，引弧杆位于静触片中央，引弧环位于动触杆喷口下方，分闸时，动触杆与静触片脱离后，引弧杆才与引弧环脱离。本负荷开关可克服产气式开关需经常更换灭弧管的弊端，具有无油、无毒、无火灾及爆炸危险，装配容易、开关动作可靠。
文档编号H01H33/22GK2237888SQ95243668
公开日1996年10月16日 申请日期1995年3月26日 优先权日1995年3月26日
发明者陈强, 陈光华 申请人:福建东方电器有限公司