[发明专利]一体化结构真空灭弧室及其应用的真空开关

说明书

一种一体化结构真空灭弧室及其应用的真空开关，所述一体化结构真空灭弧室包括静侧导电排、动侧导电导向一体的导电排、静侧盖板、静侧瓷壳、动侧瓷壳、动侧盖板，灭弧室内部的静触头、屏蔽罩、运动结构和触头结构一体化的动触头、与动触头相连接的动永磁盘；一体化结构真空开关，包括一体化结构真空灭弧室以及操动机构，操动机构由保持永磁体和缠绕在保持永磁体上的驱动线圈组成，并由开关底部壳体固定在真空灭弧室下方；驱动线圈的中通过的电流方向需与保持永磁体的极性匹配，实现对应的合闸保持和分闸保持功能。本发明在全真空环境绝缘设计的基础上，简化了真空灭弧室结构，避免了波纹管的使用，降低了运动质量。

技术领域

本发明属于真空断路器和小型化真空开关领域，具体涉及一体化结构真空灭弧室及其应用的真空开关。

背景技术

真空断路器灭弧能力强、污染小、寿命长，在交流电网中已被广泛的使用，随着目前太阳能等清洁能源发电的广泛应用，以及电动汽车的发展，真空断路器在直流输电系统中也逐渐开始了应用。随着真空开关技术的发展和市场竞争的日益激烈，性能可靠的小型化的产品将更加具有竞争优势。

真空断路器通常包含三大部分：真空灭弧室、操动机构、支架及其他部件。其中的操动机构用于完成断路器的分合闸操作，在断路器动作时起到决定性作用。传统的操动机构通常由绝缘拉杆与真空灭弧室连接，主要有三种：电磁操动机构、弹簧操动机构和永磁操动机构。电磁操动机构由一个电磁线圈和铁心，加上分闸弹簧和必要的机械锁扣系统组成；弹簧操动机构由弹簧贮存分合闸所需的所有能量，并通过凸轮机构和连杆机构推动真空灭弧室触头动作；永磁操动机构利用电容器储能，给分合闸线圈通电，依靠永久磁铁的磁力将动铁心保持在稳态位置。由于操动机构通常结构较复杂，零件数量多，安装配合难度大，而且绝缘拉杆连接部分也比较复杂，这导致真空断路器体积较大，不利于向小型化方向发展。

传统的真空灭弧室的动出线端通常使用导电夹、导向轴套进行导流导向连接，但现有的导电夹有可能出现无法完全紧固而打滑的现象，从而影响导电效果。导电夹固定在动导杆上，会提高运动部件的质量，对分合闸的速度以及效果也有很大的影响。为了在运动过程中保证灭弧室的气密性，动导杆还连接有波纹管，波纹管的机械寿命会大大影响断路器的使用寿命，还会影响真空灭弧室的绝缘强度。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，结合前期大量的研究和试验积累，本发明的目的在于提出一种一体化结构真空灭弧室及其应用的真空开关，本发明为了实现操动机构和真空灭弧室的一体化设计，将真空灭弧室及操动机构的结构进行了重新设计，从而省去了绝缘拉杆和波纹管的使用并简化了操动机构的结构，并利用动侧导电导向一体的导电排实现了导流的同时并起到了导向的作用，减少了导电夹、导向轴套的使用。通过上述设计，本发明解决了影响真空断路器小型化发展中绝缘设计、导流设计、运动设计等问题。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：