一种安全性高的高铁用断路器

技术领域

本发明涉及断路器领域，具体为一种安全性高的高铁用断路器。

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，断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。

现有生活中，高铁所用的断路器常见损坏和隐患为开关部分接触面接触不良，继而造成局部温度升高，因而需要通过测量此处的未知温度，控制温度在合理的范围内，在保证其使用寿命的同时，也需要预见可发生的损坏情况，因此，我们公开了一种安全性高的高铁用断路器来满足高铁高压线路的使用需求。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种安全性高的高铁用断路器，具备安全性高等优点，解决了传统断路器容易起火等系列问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种安全性高的高铁用断路器，包括安装架，所述安装架顶部固定连接有机构箱，所述机构箱的顶部固定连接有三个分布均匀的灭弧室壳体，三个所述灭弧室壳体的顶部均开设有穿孔，三个所述穿孔内均滑动套接有定导电杆，三个所述定导电杆的两端均贯穿对应的所述穿孔并分别延伸至三个对应的所述穿孔的两侧外，三个所述定导电杆的底端均固定连接有定触头，三个所述定导电杆上均固定套接有定端盖板，三个所述定端盖板分别位于三个对应的所述灭弧室壳体内，三个所述定导电杆的顶端均固定套接有接线金属块，三个所述定导电杆的底端均固定套接有定金属环，三个所述定金属环的底部均固定连接有两个位置相对应的垂直导杆，三个所述定金属环的顶侧均设有两个金属盘，六个所述垂直导杆上均套接有导电弹簧，六个所述导电弹簧的两端分别固定连接在对应的所述定金属环与对应的所述金属盘上，三个所述灭弧室壳体内均设有位置相对应的动导电杆，三个动导电杆的顶端均固定连接有动触头，三个所述动触头的位置分别与三个所述定触头的位置相对应，三个所述动导电杆的顶端均固定套接有动金属环，三个所述动金属环的位置分别与对应位置上的两个所述金属盘的位置相对应，三个所述动导电杆上均固定套接有不锈钢波纹管和动端盖板。

优选地，三个所述灭弧室壳体的内壁上均固定套接有固定环，三个所述固定环的顶部均开设有滑孔，三个所述动导电杆的两端分别贯穿对应的三个所述滑孔，三个所述动导电杆上均套接有复位弹簧，三个所述复位弹簧的两端分别固定连接在三个所述动端盖板与三个所述固定环上，三个所述灭弧室壳体的外壁上均固定连接有接线端子，三个所述接线端子的一侧均固定连接有第一连接块，三个所述第一连接块的一侧均开设有第一连接孔，三个所述第一连接孔内均转动套接有导电刀片，三个所述导电刀片的位置分别与三个所述灭弧室壳体的位置相对应，三个所述导电刀片的顶部均固定连接有垂直杆，三个所述垂直杆的一侧均开设有第二连接孔，所述机构箱的一侧固定连接有两个位置相对应的固定块，两个所述固定块的一侧均开设有位置相对应的转孔，两个所述转孔内均转动套接有同一个操纵连杆，所述操纵连杆的两端分别贯穿两个对应的所述转孔并分别延伸至对应的两个所述转孔的一侧外，所述转动块上固定套接有六个位置相对应的转动块，同同一相对位置上的两个所述转动块相互靠近的一侧均固定连接有同一个转动轴，所述操纵连杆的两端分别固定套接有操纵杆和紧急控制块。

优选地，所述操纵杆的一侧开设有多个操纵孔，所述操纵连杆的一侧设有三个操作绝缘子，三个所述操作绝缘子的位置分别与三个所述灭弧室壳体的位置相对应，三个所述操作绝缘子的两端均固定连接有垂直块，同一相对位置上的三个所述垂直块分别转动套接在三个所述转动轴上，所述机构箱的一侧开设有冷却槽，所述冷却槽的底侧内壁上固定连接有液氮罐和液氮泵，三个所述灭弧室壳体内均设有冷却腔，所述冷却槽内设有控制器。

优选地，其中一个所述冷却腔的内壁上固定连接有第一温度传感器，所述机构箱的一侧内壁上开设有两个位置相对应的安装槽，两个所述安装槽内均固定连接有第二温度传感器，两个所述第二温度传感器之间以及所述第一温度传感器上均设有感温导线，其中两个所述感温导线的另一端固定连接在所述控制器上，所述控制器通过对应的所述感温导线与所述第一温度传感器及两个所述第二温度传感器电性连接。

优选地，所述液氮泵的输入端固定连接有进液管，所述输入管的另一端延伸至所述液氮罐内的液面以下，所述液氮泵的输出端固定连接有冷却管，所述冷却管上固定连接有第二分流管和分布均匀的三个第一分流管，三个所述第一分流管的另一端分别延伸至三个对应的所述冷却腔内。

优选地，所述机构箱的两侧内壁上分别固定连接有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀的控制阀门分别延伸至所述冷却管与第二分流管内并分别与冷却管和第二分流管的内壁相适配。

优选地，所述机构箱的一侧开设有固定槽，所述固定槽内固定套接有应急气缸，所述应急气缸的输出端固定连接有气缸伸缩杆，所述气缸伸缩杆的另一端固定连接有应急弹簧，所述应急弹簧的另一端固定连接在所述紧急控制块上，所述机构箱内设有烟雾分析机构，所述烟雾分析机构与所述应急气缸均与所述控制器电性连接。

优选地，所述机构箱的顶部设有导气管，所述导气管与机构箱相连通，所述机构箱的顶部固定连接有气体交换电磁阀，所述气体交换电磁阀的控制阀门延伸至所述导气管内并与所述导气管的内壁相适配。

优选地，所述机构箱的一侧固定连接有检测管，所述检测管上固定套接有连接环，所述连接环的另一端固定套接有气球，所述气球为充盈状态，所述机构箱的一侧开设有滑槽，所述滑槽内滑动套接有移动板，所述移动板的一端延伸至所述机构箱的一侧外。

优选地，所述机构箱的一侧固定连接有充气管，所述充气管与所述机构箱相连通，所述充气管上设有单向阀和橡胶塞，所述橡胶塞的一端延伸至所述充气管的一侧外。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种安全性高的高铁用断路器，具备以下有益效果：

1、该安全性高的高铁用断路器，通过不锈钢波纹管的设置，不仅能将真空灭弧室内部的近似真空状态与外部的大气状态进行一定程度上的隔离开来，而且能使动触头连同动导电杆在规定的范围内运动，以完成真空开关的闭合与分断操作，同时，通过导电弹簧与金属盘等的设置，使得动触头与定触头接触前，金属盘与动金属环能够接触通电，从而提高了接触效果，避免在接触时出现接触不良等现象，一定程度上提高了断路器的安全性。

2、该安全性高的高铁用断路器，通过第一温度传感器与第二温度传感器等的设置，使得控制器能够实时检测灭弧室内与机构箱内的温度，若灭弧室壳体内温度过高，则控制器控制第二电磁阀关闭、第一电磁阀打开，并启动液氮泵将液氮罐内的液氮抽取至冷却腔内进行快速冷却，若机构箱内出现持续高温，则控制器控制第二电磁阀开启、第一电磁阀关闭，同时打开气体交换电磁阀，使得机构箱内的热空气快速排出，从而实现了对点控温，及时降温的智能化控制目的。

3、该安全性高的高铁用断路器，通过机构箱内的烟雾分析机构与温度传感器的设置，在断路器发生持续高温即将引发火灾时，控制器控制应急气缸上的气缸伸缩杆进行快速收缩，在应急弹簧的作用下实现分闸目的，分闸完毕后，控制器控制应急气缸上的气缸伸缩杆往前伸出一定距离，便于下次人工手动合闸，从而实现预见最差情况并作出紧急措施，从而防止上述冷却机构出现故障，导致断路器发生火灾引发更大危害。

4、该安全性高的高铁用断路器，通过向一侧拔出橡胶塞，在单向阀的作用下，向机构箱内充入一定量的氮气，从而实现趋于真空化，防止机构箱内因灰尘较多等原因造成电弧等情况的出现，通过气球的设置，便于实时观察机构箱内的氮气充盈情况，气球较扁时需要通过单向阀及时补充氮气，从而确保机构箱内的相对真空环境。

5、该安全性高的高铁用断路器，通过相应的橡胶拉杆与拉环控制操纵杆发生转动，使得操纵连杆转动，继而由多个转动块带动转动轴进行转动，继而使得操作绝缘子控制导电刀片切开断电，从而实现了在一定需求下人工手动分闸的目的。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明另一视角立体结构示意图；

图3为本发明机构箱部分剖开立体结构示意图；

图4为本发明机构箱另一视角立体结构示意图；

图5为本发明除去机构箱的其他部分立体结构示意图；

图6为本发明另一视角部分立体结构示意图；

图7为本发明灭弧室壳体剖开立体结构示意图；

图8为本发明灭弧室壳体内部立体结构示意图；

图9为本发明冷却机构立体结构示意图；

图10为本发明控制机构立体结构示意图；

图11为本发明冷却机构另一视角立体结构示意图；

图12为本发明图8中A处放大结构示意图。

图中：1、安装架；2、机构箱；3、灭弧室壳体；4、定导电杆；5、定端盖板；6、接线金属块；7、定金属环；8、垂直导杆；9、导电弹簧；10、金属盘；11、动导电杆；12、动触头；13、动金属环；14、不锈钢波纹管；15、动端盖板；16、固定环；17、复位弹簧；18、接线端子；19、导电刀片；20、垂直杆；21、转动块；22、转动轴；23、操纵连杆；24、操纵杆；25、操纵孔；26、紧急控制块；27、操作绝缘子；28、垂直块；29、固定块；30、液氮罐；31、液氮泵；32、冷却腔；33、第一温度传感器；34、控制器；35、安装槽；36、第二温度传感器；37、冷却管；38、第一分流管；39、第二分流管；40、第一电磁阀；41、第二电磁阀；42、应急气缸；43、应急弹簧；44、导气管；45、气体交换电磁阀；46、气球；47、连接环；48、移动板；49、单向阀；50、橡胶塞。

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。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种安全性高的高铁用断路器

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-12所示，一种安全性高的高铁用断路器，包括安装架1，安装架1顶部固定连接有机构箱2，机构箱2的顶部固定连接有三个分布均匀的灭弧室壳体3，三个灭弧室壳体3的顶部均开设有穿孔，三个穿孔内均滑动套接有定导电杆4，三个定导电杆4的两端均贯穿对应的穿孔并分别延伸至三个对应的穿孔的两侧外，三个定导电杆4的底端均固定连接有定触头，三个定导电杆4上均固定套接有定端盖板5，三个定端盖板5分别位于三个对应的灭弧室壳体3内，三个定导电杆4的顶端均固定套接有接线金属块6，三个定导电杆4的底端均固定套接有定金属环7，三个定金属环7的底部均固定连接有两个位置相对应的垂直导杆8，三个定金属环7的顶侧均设有两个金属盘10，六个垂直导杆8上均套接有导电弹簧9，六个导电弹簧9的两端分别固定连接在对应的定金属环7与对应的金属盘10上，三个灭弧室壳体3内均设有位置相对应的动导电杆11，三个动导电杆11的顶端均固定连接有动触头12，三个动触头12的位置分别与三个定触头的位置相对应，三个动导电杆11的顶端均固定套接有动金属环13，三个动金属环13的位置分别与对应位置上的两个金属盘10的位置相对应，三个动导电杆11上均固定套接有不锈钢波纹管14和动端盖板15。

进一步的，在上述方案中，三个灭弧室壳体3的内壁上均固定套接有固定环16，三个固定环16的顶部均开设有滑孔，三个动导电杆11的两端分别贯穿对应的三个滑孔，三个动导电杆11上均套接有复位弹簧17，三个复位弹簧17的两端分别固定连接在三个动端盖板15与三个固定环16上，三个灭弧室壳体3的外壁上均固定连接有接线端子18，三个接线端子18的一侧均固定连接有第一连接块，三个第一连接块的一侧均开设有第一连接孔，三个第一连接孔内均转动套接有导电刀片19，三个导电刀片19的位置分别与三个灭弧室壳体3的位置相对应，三个导电刀片19的顶部均固定连接有垂直杆20，三个垂直杆20的一侧均开设有第二连接孔，机构箱2的一侧固定连接有两个位置相对应的固定块29，两个固定块29的一侧均开设有位置相对应的转孔，两个转孔内均转动套接有同一个操纵连杆23，操纵连杆23的两端分别贯穿两个对应的转孔并分别延伸至对应的两个转孔的一侧外，转动块21上固定套接有六个位置相对应的转动块21，同同一相对位置上的两个转动块21相互靠近的一侧均固定连接有同一个转动轴22，操纵连杆23的两端分别固定套接有操纵杆24和紧急控制块26，通过操纵杆24的设置，便于人为控制断路器闭合与否。

进一步的，在上述方案中，操纵杆24的一侧开设有多个操纵孔25，操纵连杆23的一侧设有三个操作绝缘子27，三个操作绝缘子27的位置分别与三个灭弧室壳体3的位置相对应，三个操作绝缘子27的两端均固定连接有垂直块28，同一相对位置上的三个垂直块28分别转动套接在三个转动轴22上，机构箱2的一侧开设有冷却槽，冷却槽的底侧内壁上固定连接有液氮罐30和液氮泵31，三个灭弧室壳体3内均设有冷却腔32，冷却槽内设有控制器34，通过控制器34的设置，便于实时掌握断路器的内部情况。

进一步的，在上述方案中，其中一个冷却腔32的内壁上固定连接有第一温度传感器33，机构箱2的一侧内壁上开设有两个位置相对应的安装槽35，两个安装槽35内均固定连接有第二温度传感器36，两个第二温度传感器36之间以及第一温度传感器33上均设有感温导线，其中两个感温导线的另一端固定连接在控制器34上，控制器34通过对应的感温导线与第一温度传感器33及两个第二温度传感器36电性连接，通过多个温度传感器的设置，便于对断路器内进行多点测温。

进一步的，在上述方案中，液氮泵31的输入端固定连接有进液管，输入管的另一端延伸至液氮罐30内的液面以下，液氮泵31的输出端固定连接有冷却管37，冷却管37上固定连接有第二分流管39和分布均匀的三个第一分流管38，三个第一分流管38的另一端分别延伸至三个对应的冷却腔32内，第二分流管39延伸至机构箱2内，通过液氮泵31的设置，便于对高温处实施快速降温。

进一步的，在上述方案中，机构箱2的两侧内壁上分别固定连接有第一电磁阀40和第二电磁阀41，第一电磁阀40和第二电磁阀41的控制阀门分别延伸至冷却管37与第二分流管39内并分别与冷却管37和第二分流管39的内壁相适配，通过多个电磁阀的设置，提高了液氮泵31的利用率。

进一步的，在上述方案中，机构箱2的一侧开设有固定槽，固定槽内固定套接有应急气缸42，应急气缸42的输出端固定连接有气缸伸缩杆，气缸伸缩杆的另一端固定连接有应急弹簧43，应急弹簧43的另一端固定连接在紧急控制块26上，机构箱2内设有烟雾分析机构，烟雾分析机构与应急气缸42均与控制器34电性连接，应急气缸42在每次使用后，控制器34通过相关导线控制应急气缸42上的气缸伸缩杆向前伸出一定长度，便于下次人工手动合闸使用，通过应急气缸42的设置，便于发生火灾险情时及时切断电路。

进一步的，在上述方案中，机构箱2的顶部设有导气管44，导气管44与机构箱2相连通，机构箱2的顶部固定连接有气体交换电磁阀45，气体交换电磁阀45的控制阀门延伸至导气管44内并与导气管44的内壁相适配，通过导气管44与对应电磁阀的设置，便于在温度较高时将注入液氮情况下将内部热空气排出。

进一步的，在上述方案中，机构箱2的一侧固定连接有检测管，检测管上固定套接有连接环47，连接环47的另一端固定套接有气球46，气球46为充盈状态，机构箱2的一侧开设有滑槽，滑槽内滑动套接有移动板48，移动板48的一端延伸至机构箱2的一侧外，通过气球46的设置，便于直观地观察机构箱2内是否出现漏气现象。

进一步的，在上述方案中，机构箱2的一侧固定连接有充气管，充气管与机构箱2相连通，充气管上设有单向阀49和橡胶塞50，橡胶塞50的一端延伸至充气管的一侧外，通过单向阀49的设置，便于在气体不足时往机构箱2内充入氮气。

在使用时，通过不锈钢波纹管14的设置，不仅能将真空灭弧室内部的近似真空状态与外部的大气状态进行一定程度上的隔离开来，而且能使动触头12连同动导电杆11在规定的范围内运动，以完成真空开关的闭合与分断操作，同时，通过导电弹簧9与金属盘10等的设置，使得动触头12与定触头接触前，金属盘10与动金属环13能够接触通电，从而提高了接触效果，避免在接触时出现接触不良等现象，一定程度上提高了断路器的安全性。

通过第一温度传感器33与第二温度传感器36等的设置，使得控制器34能够实时检测灭弧室内与机构箱2内的温度，若灭弧室壳体3内温度过高，则控制器34控制第二电磁阀41关闭、第一电磁阀40打开，并启动液氮泵31将液氮罐30内的液氮抽取至冷却腔32内进行快速冷却，若机构箱2内出现持续高温，则控制器34控制第二电磁阀41开启、第一电磁阀40关闭，同时打开气体交换电磁阀45，并启动液氮泵31将液氮罐30内的液氮抽取至机构箱2内，使得机构箱2内的热空气快速排出，从而实现了对点控温，及时降温的智能化控制目的。

通过机构箱2内的烟雾分析机构与温度传感器的设置，在断路器发生持续高温即将引发火灾时，控制器34控制应急气缸42上的气缸伸缩杆进行快速收缩，在应急弹簧43的作用下实现分闸目的，分闸完毕后，控制器34控制应急气缸42上的气缸伸缩杆往前伸出一定距离，便于下次人工手动合闸，从而实现预见最差情况并作出紧急措施，从而防止上述冷却机构出现故障，导致断路器发生火灾引发更大危害。

通过向一侧拔出橡胶塞50，在单向阀49的作用下，向机构箱2内充入一定量的氮气，从而实现趋于真空化，防止机构箱2内因灰尘较多等原因造成电弧等情况的出现，通过气球46的设置，便于实时观察机构箱2内的氮气充盈情况，气球46较扁时需要通过单向阀49及时补充氮气，从而确保机构箱2内的相对真空环境。

操作人员通过相应的橡胶拉杆与拉环控制操纵杆24发生转动，使得操纵连杆23转动，继而由多个转动块21带动转动轴22进行转动，继而使得操作绝缘子27控制导电刀片19切开断电，从而实现了在一定需求下人工手动分闸的目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。