一种用于保护和控制配电系统的真空断路器

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，特别涉及一种用于保护和控制配电系统的真空断路器。

背景技术

真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及，真空断路器是3～10kV，50Hz三相交流系统中的户内配电装置，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，用于保护和控制配电系统。

部分高压真空断路器工作环境灰尘较大，容易使得高压真空断路器在闲置时外部大量的灰尘通过进气端口进入到断路器的操作机构部内，从而增加了操作机构部内灰尘的清洁工作量，灰尘积累在连接结构上以及高温的影响，会对操作机构的使用造成一定的影响。

因此，提出一种用于保护和控制配电系统的真空断路器来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于保护和控制配电系统的真空断路器，以解决部分高压真空断路器工作环境灰尘较大，容易使得高压真空断路器在闲置时外部大量的灰尘通过进气端口进入到断路器的操作机构部内，从而增加了操作机构部内灰尘的清洁工作量，灰尘积累在连接结构上以及高温的影响，会对操作机构的使用造成一定的影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于保护和控制配电系统的真空断路器，包括固定箱体，所述固定箱体的底端的两侧均固定有地脚，所述固定箱体的顶端连接有多个绝缘件，所述绝缘件的顶端连接有真空灭弧室，所述真空灭弧室的顶端连接有高压输入端，所述绝缘件的一侧连接有电流互感器，所述绝缘件的另一侧设置有连接端，所述连接端通过导线连接有电压互感器，所述电流互感器的一侧设置有高压输出端，所述固定箱体的内部设置有连接机构以及冷却除尘机构，所述冷却除尘机构设置于连接机构的一侧，所述冷却除尘机构包括转动轴和冷风机，冷风机设置于固定箱体内部底端的一侧，所述转动轴的内部设置有空腔，所述转动轴的两端分别连接有第一轴固定器和第二轴固定器，所述转动轴的一端伸出第二轴固定器，且转动轴沿着长度方向开设有多个出风孔，所述转动轴的一端伸出第二轴固定器，且伸出端和冷风机的出风口之间连接有气管

优选的，所述第一轴固定器固定于固定箱体内部的一侧，所述转动轴的另一端伸出第一轴固定器，且伸出端连接有驱动电机，所述驱动电机固定于固定箱体的一侧。

优选的，所述固定箱体内部顶端的一侧固定有连接块，所述连接块和第二轴固定器的位置对应，所述第二轴固定器固定于连接块的底端。

优选的，多个出风孔的边缘连接有布条。

优选的，所述固定箱体和冷风机对应位置的一侧开设有通风槽，所述固定箱体内部底端开设有多个排出孔，多个排出孔贯穿固定箱体的底端，多个排出孔的内部设置有滤网。

优选的，所述真空灭弧室包括气密绝缘外壳和金属护板，所述金属护板设置于气密绝缘外壳的内部，所述气密绝缘外壳的底端设置有动端盖板，所述气密绝缘外壳的顶端设置有定端盖板，所述定端盖板的中部固定有第一导电杆，所述动端盖板内部设置有第二导电杆。

优选的，所述第一导电杆和第二导电杆位置对应，且第一导电杆和第二导电杆相互靠近的一端均连接有触头，所述第二导电杆的外圈套设有波纹管，所述波纹管设置于动端盖板的顶端。

优选的，所述触头、波纹管均设置于气密绝缘外壳的内部，所述金属护板的底端和顶端均开设有圆孔。

优选的，气密绝缘外壳的内部设置有一圈突出端，所述突出端设置于金属护板的内部。

优选的，所述固定箱体的一侧设置有紧急分闸把手，所述电流互感器的底端连接有支柱绝缘子，所述固定箱体的一侧设置有供支柱绝缘子支撑连接的支撑板。

本发明的技术效果和优点：

1、在本发明的实际操作中，当温度传感器感应到固定箱体内部的空气温度较高时，冷风机将冷空气输入进入到转动轴的内部，此时通过启动驱动电机，转动轴通过驱动电机的启动，进行转动，此时冷空气从转动轴内部的空腔进入到出风孔内，再从出风孔排出到固定箱体的内部，由于空气排出时，转动轴一直处于转动状态，空气随着转动的同时，进行四散，充分扩散于固定箱体内，避免出现部分区域未冷却的情况。

2、同时冷空气从出风孔排出时，风力会使得布条进行漂浮以及抖动，布条抖动，会使排出的空气从直线排出转换到螺旋排出，进一步增加冷空气的扩散情况，使冷空气可以最大限度的充斥于固定箱体内。

3、进一步的，由于排出孔设置于固定箱体的底端，当冷空气下沉时，内部的灰尘也会跟随空气进行下沉，从排出空排出，同时当转动轴的出风孔正对于排出孔时，风力的作用可以使灰尘加速排出，同时冷空空气挤压热空气，使热空气可以在此排出。

附图说明

图1为本发明用于保护和控制配电系统的真空断路器的结构示意图。

图2为本发明真空灭弧室的内部结构示意图。

图3为本发明固定箱体内部结构示意图。

图4为本发明用于保护和控制配电系统的真空断路器侧视结构示意图。

图中：1、真空灭弧室；2、固定箱体；3、地脚；4、支撑板；5、高压输入端；6、绝缘件；7、电流互感器；8、高压输出端；9、连接端；10、支柱绝缘子；11、气密绝缘外壳；12、突出端；13、波纹管；14、定端盖板；15、第一导电杆；16、金属护板；17、动端盖板；18、第二导电杆；19、驱动电机；20、第一轴固定器；21、连接块；22、冷风机；23、通风槽；24、气管；25、转动轴；26、排出孔；27、出风孔；28、布条；29、第二轴固定器；30、驱动电机。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本发明提供了如图1-图4所示的一种用于保护和控制配电系统的真空断路器，包括固定箱体2，固定箱体2的底端的两侧均固定有地脚3，固定箱体2的内部设置有连接机构以及冷却除尘机构，冷却除尘机构设置于连接机构的一侧，冷却除尘机构包括转动轴25和冷风机22，冷风机22设置于固定箱体2内部底端的一侧，转动轴25的内部设置有空腔，转动轴25的两端分别连接有第一轴固定器20和第二轴固定器29，转动轴25的一端伸出第二轴固定器29，且转动轴25沿着长度方向开设有多个出风孔27，转动轴25的一端伸出第二轴固定器29，且伸出端和冷风机22的出风口之间连接有气管24。

第一轴固定器20固定于固定箱体2内部的一侧，转动轴25的另一端伸出第一轴固定器20，且伸出端连接有驱动电机30，驱动电机30固定于固定箱体2的一侧，固定箱体2内部顶端的一侧固定有连接块21，连接块21和第二轴固定器29的位置对应，第二轴固定器29固定于连接块21的底端，多个出风孔27的边缘连接有布条28。转动轴25设置于固定箱体2内部的上方。

固定箱体2和冷风机22对应位置的一侧开设有通风槽23，固定箱体2内部底端开设有多个排出孔26，多个排出孔26贯穿固定箱体2的底端，多个排出孔26和通风槽23的内部均设置有滤网。滤网可以防止外部较大的树叶或者杂质进入到固定箱体2的内部，同时滤网不会阻挡固体箱体2内部较小的灰尘排出。固定箱体2的内部设置有温度传感器。

在本发明的实际操作中，当温度传感器感应到固定箱体2内部的空气温度较高时，冷风机22将冷空气输入进入到转动轴25的内部，此时通过启动驱动电机30，转动轴25通过驱动电机30的启动，进行转动，此时冷空气从转动轴25内部的空腔进入到出风孔27内，再从出风孔27排出到固定箱体2的内部，由于空气排出时，转动轴25一直处于转动状态，空气随着转动的同时，进行四散，充分扩散于固定箱体2内，避免出现部分区域未冷却的情况。

同时冷空气从出风孔27排出时，风力会使得布条28进行漂浮以及抖动，布条28抖动，会使排出的空气从直线排出转换到螺旋排出，进一步增加冷空气的扩散情况，使冷空气可以最大限度的充斥于固定箱体2内。

进一步的，由于排出孔26设置于固定箱体2的底端，当冷空气下沉时，内部的灰尘也会跟随空气进行下沉，从排出空26排出，同时当转动轴25的出风孔27正对于排出孔26时，风力的作用可以使灰尘加速排出，同时冷空空气挤压热空气，使热空气可以在此排出。

固定箱体2的顶端连接有多个绝缘件6，绝缘件6的顶端连接有真空灭弧室1，真空灭弧室1的顶端连接有高压输入端5，绝缘件6的一侧连接有电流互感器7，绝缘件6的另一侧设置有连接端9，连接端9通过导线连接有电压互感器，电流互感器7的一侧设置有高压输出端8，真空灭弧室1包括气密绝缘外壳11和金属护板16，金属护板16设置于气密绝缘外壳11的内部，气密绝缘外壳11的底端设置有动端盖板17，气密绝缘外壳11的顶端设置有定端盖板14，定端盖板14的中部固定有第一导电杆15，动端盖板17内部设置有第二导电杆18。高压输出端8、高压输入端5和控制配电系统进行导线连接。

第一导电杆15和第二导电杆18位置对应，且第一导电杆15和第二导电杆18相互靠近的一端均连接有触头19，第二导电杆18的外圈套设有波纹管13，波纹管13设置于动端盖板17的顶端，触头19、波纹管13均设置于气密绝缘外壳11的内部，金属护板16的底端和顶端均开设有圆孔。

气密绝缘外壳11的内部设置有一圈突出端12，突出端12设置于金属护板16的内部，固定箱体2的一侧设置有紧急分闸把手，电流互感器7的底端连接有支柱绝缘子10，固定箱体2的一侧设置有供支柱绝缘子10支撑连接的支撑板4。气密绝缘外壳11采用陶瓷材料。

真空灭弧室1，以真空作为灭弧和绝缘介质，具有极高的真空度。当真空断路器第一导电杆15和第二导电杆18的触头19在连接机构作用下带电分闸时，两个触头19将会产生真空电弧，同时，由于触头19的间隙中也会产生适当的纵向磁场，促使真空电弧保持为扩散型，并使电弧均匀地分布在触头19表面燃烧，维持低的电弧电压，在电流自然过零时，残留的离子、电子和金属蒸汽在微秒数量级的时间内就可复合或凝聚在触头19和金属护板16上，真空灭弧室1断口的介质绝缘强度很快被恢复，从而电弧被熄灭达到分断的目的。需要说明的是，连接机构为市面上与真空灭弧室1连接的电磁或弹簧操动机构，例如CD10电磁操作机构、CD17电磁操作机构、CT19弹簧储能操作机构、CT8弹簧储能操作机构，根据需要可以进行选择性使用。电磁操作机构和第二导电杆18连接，带动第二导电杆18向下移动，从而使第二导电杆18和第一导电杆15进行分离。