專利名稱：：真空斷路器極柱及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及真空斷路器，尤其涉及真空斷路器極柱及其制造方法。
背景技術(shù)：
：真空斷路器作為進(jìn)行電氣設(shè)備的控制和保護(hù)的重要裝置，通常包括極柱和操動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中極柱包括極柱殼體、上聯(lián)接、真空滅弧室、下聯(lián)接和絕緣拉桿等。上聯(lián)接和真空滅弧室的上觸頭(靜觸頭)固定連接；下聯(lián)接和真空滅弧室的下觸頭(動(dòng)觸頭)通過聯(lián)接件連接，連接方式包括軟聯(lián)接、滾動(dòng)聯(lián)接和滑動(dòng)聯(lián)接等。絕緣拉桿一般位于下聯(lián)接的下方，通過聯(lián)接件和真空滅弧室的下觸頭連接。極柱殼體通常為環(huán)氧樹脂制成，將極柱的其他部件固封在其內(nèi)部。爬電距離是兩相鄰導(dǎo)體或一個(gè)導(dǎo)體與相鄰電機(jī)殼表面的沿絕緣表面測(cè)量的最短距離。真空斷路器的爬電距離主要指極柱的高壓帶電部分(即下聯(lián)接)沿極柱殼體下段內(nèi)表面和絕緣拉桿的外表面到金屬框架的最短距離。為了達(dá)到電力部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的真空斷路器的爬電距離，現(xiàn)有技術(shù)中通常將極柱下端內(nèi)表面和絕緣拉桿的外表面澆注成波紋狀，以增大爬電距離。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用波紋狀表面來增加爬電距離的極柱的剖面圖。如圖l所示，極柱殼體1位于下聯(lián)接4(即高壓帶電部分)下方的內(nèi)表面14被設(shè)計(jì)為波紋狀，同樣絕緣拉桿5的外表面15也被設(shè)計(jì)為波紋狀。以這種方式增加爬電距離，不僅增大了環(huán)氧澆注的難度，一旦有污染物進(jìn)入極柱，也容易使高電壓擊穿放電，造成危險(xiǎn)，有較大的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容5有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種克服極柱下端的爬電問題的真空斷路器極柱及其制造方法。本發(fā)明提供一種真空斷路器極柱，包括極柱殼體、上聯(lián)接、真空滅弧室、下聯(lián)接和絕緣拉桿，其中上聯(lián)接和滅弧室的上觸頭緊固連接，真空滅弧室的下觸頭和下聯(lián)接之間通過聯(lián)接件連接，絕緣拉桿位于下聯(lián)接的下方，和滅弧室的下觸頭通過聯(lián)接件連接，在下聯(lián)接下方的極柱殼體的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間設(shè)有密封絕緣件，所述密封絕緣件和絕緣拉桿的外壁以及極柱殼體的內(nèi)壁無電氣間隙地相結(jié)合。密封絕緣件可以是硅膠隔膜或者橡膠密封圏。進(jìn)一步，所述密封絕緣件為中間開孔的絕緣隔膜，絕緣拉桿位于所述絕緣隔膜的孔中，并和所述絕緣隔膜靠近開孔的內(nèi)邊緣無電氣間隙地相結(jié)合。進(jìn)一步，所述絕緣隔膜的外邊緣澆注在極柱殼體中?；蛘?，所述絕緣隔膜的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁通過膠水相粘合?；蛘?，所述絕緣隔膜的外邊緣通過機(jī)械固定和極柱殼體的內(nèi)壁相結(jié)合。在極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件或者螺紋，通過絕緣螺絲將絕緣隔膜與極柱殼體相結(jié)合。其中，預(yù)埋絕緣嵌件的絕緣材料可能為加10%-30%玻纖的尼龍、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物SMC、片狀模塑料ABS、熱塑性玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合片材GMT、環(huán)氧樹脂等材料。進(jìn)一步，所述絕緣隔膜與極柱殼體的結(jié)合部位為極柱殼體靠近下聯(lián)接的位置，極柱殼體在與絕緣隔膜的結(jié)合部位的下方具有缺口。所述絕緣隔膜絕緣性能為8-15kV/mm，硬度為HB35-HB65，拉伸破壞極限大于5%，所述絕緣隔膜的軟化溫度大于70°C、熔點(diǎn)大于90°C、疲勞極限大于50,000次后絕緣能力保持相對(duì)穩(wěn)定。進(jìn)一步，所述密封絕緣件由硅膠、含雙環(huán)戊二稀的三元乙丙橡膠或聚四氟乙烯等絕緣材料制成。進(jìn)一步，絕緣拉桿的外壁為平坦表面，極柱殼體在下聯(lián)接下方的內(nèi)壁為平坦表面。本發(fā)明還提供了一種真空斷路器極柱的制造方法，包括步驟在極柱殼體下端的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間設(shè)置密封絕緣件，使所述密封絕緣件和絕緣拉桿的外壁以及極柱殼體下端的內(nèi)壁無電氣間隙地相結(jié)合。進(jìn)一步，所述密封絕緣件為中間開孔的絕緣隔膜，該制造方法中使絕緣隔膜和絕緣拉桿結(jié)合包括步驟將絕緣拉桿置于所述絕緣隔膜的開孔中，將所述絕緣隔膜靠近開孔的內(nèi)邊緣粘結(jié)到絕緣拉桿的外壁。進(jìn)一步，該制造方法中使絕緣隔膜和極柱殼體結(jié)合包括步驟將所述絕緣隔膜的外邊緣澆注在極柱殼體中?；蛘?，該制造方法中使絕緣隔膜和極柱殼體結(jié)合包括步驟使用膠水將所述絕緣隔膜的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁粘合?；蛘撸撝圃旆椒ㄖ惺菇^緣隔膜和極柱殼體結(jié)合包括步驟澆注極柱殼體時(shí)在極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件；使用絕緣螺絲將所述絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上?；蛘?，該制造方法中使絕緣隔膜和極柱殼體結(jié)合包括步驟在極柱殼體上添加螺紋；使用絕緣螺絲將所述絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上。進(jìn)一步，所述密封絕緣件由硅膠、含雙環(huán)戊二稀的三元乙丙橡膠或聚四氟乙烯等材料制成。進(jìn)一步，絕緣拉桿的外壁為平坦表面。極柱殼體在下聯(lián)接下方部分的內(nèi)壁為平坦表面。本發(fā)明提供的真空斷路器極柱，通過密封絕緣件的密封絕緣，使高壓帶電部分和極柱下方的框體之間完全絕緣，從而從根本上克服了極柱下端的爬電距離問題，并增強(qiáng)了安全性。進(jìn)一步，極柱殼體在下聯(lián)接下方的內(nèi)壁澆注為平坦的表面，同樣，絕緣拉桿的外壁表面設(shè)計(jì)為平坦的表面，簡(jiǎn)化了極柱和絕緣拉桿的制造難度。圖1為示出現(xiàn)有技術(shù)中采用波紋狀表面來增加爬電距離的極柱的剖面圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器極柱的剖面圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器極柱的澆注局部示意圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器極柱的粘合局部示意圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器極柱的機(jī)械固定局部示意圖。具體實(shí)施例方式下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空斷路器極柱的剖面圖。如圖2所示，極柱包括環(huán)氧樹脂極柱殼體1、上聯(lián)接2、真空滅弧室3、下聯(lián)接4、絕緣拉桿5、真空滅弧室的上觸頭6、真空滅弧室的下觸頭7、滑動(dòng)聯(lián)接件8、上觸臂9、下觸臂IO、絕緣隔膜ll和下端缺口12。上聯(lián)接2和真空滅弧室的上觸頭6固定連接，下聯(lián)接4和真空滅弧室的下觸頭7通過滑動(dòng)聯(lián)接件8連接，絕緣拉桿5位于下聯(lián)接4的下方，通過滑動(dòng)聯(lián)接件8連接真空滅弧室的下觸頭7;絕緣隔膜11位于下聯(lián)接下方的極柱殼體的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間，絕緣隔膜11中間有開孔，絕緣隔膜11靠近開孔的內(nèi)邊緣和絕緣拉桿的外壁緊密地結(jié)合，絕緣隔膜11的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁緊密地結(jié)合，確保在其間沒有任何電氣間隙；絕緣隔膜11還具有伸縮性，使絕緣拉桿可以上下移動(dòng)。上觸臂9和下觸臂10分別和上聯(lián)接2和下聯(lián)接4相連。圖2中極柱殼體1在與絕緣薄膜11的結(jié)合部位的下方還具有缺口12。通過缺口12可以安裝傳動(dòng)系統(tǒng)，節(jié)省了空間。絕緣隔膜可以采用硅膠、含雙環(huán)戊二稀的三元乙丙橡膠(EPDM)或聚四氟乙烯(PTFE)等絕緣材料制成。對(duì)于應(yīng)用于中壓電力開關(guān)的真空斷路器極柱，絕緣隔膜可以由具有表l所示的性能的絕緣材料制成性能范圍耐壓(DielectricStrength)8-15kV/mm(50Hz，25。C)硬度(Hardness)HB35-HB65拉伸破壞極限(Elongationat大于5°/。Rupture)軟化溫度(SofteningTemperature)大于70°C炫點(diǎn)(MeltingTemperature)大于90°C疲勞極限(EnduranceLimit)大于50,000次(2秒/次，絕緣性能不能減小5%)表1優(yōu)選具有表1所述性能的硅膠、三元乙丙橡膠(含雙環(huán)戊二稀)或聚四氟乙烯等絕緣材料。根據(jù)本發(fā)明的真空斷路器極柱的一個(gè)實(shí)施例，絕緣隔膜和絕緣拉桿可以通過膠水粘結(jié)在一起，或者將絕緣隔膜的靠近開孔的內(nèi)邊緣澆注在絕緣拉桿中。圖3至圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的真空斷路器極柱的實(shí)施例的絕緣隔膜和極柱殼體的結(jié)合方式的示意圖。參見圖3，根據(jù)本發(fā)明的真空斷路器極柱的一個(gè)實(shí)施例，利用環(huán)氧樹脂澆注把絕緣隔膜的外邊緣澆注在環(huán)氧樹脂的極柱殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)絕緣隔膜和極柱殼體的無電氣間隙地結(jié)合，圖3中箭頭指示澆注處的局部示意圖。參見圖4，根據(jù)本發(fā)明的真空斷路器極柱的一個(gè)實(shí)施例，利用膠水把絕緣隔膜的邊緣與極柱殼體的內(nèi)壁粘合起來，使得粘合處沒有任何電氣間隙。圖4中箭頭指示的部位為粘合處的局部示意圖。優(yōu)選的膠水能夠同時(shí)兼容環(huán)氧樹脂與絕緣隔膜材料，硬化后的軟化溫度大于80。C，且能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定。參見圖5,根據(jù)本發(fā)明的真空斷路器極柱的一個(gè)實(shí)施例，通過螺9紋和螺絲固定，利用機(jī)械方式把絕緣隔膜壓緊在下聯(lián)接以下的極柱殼體的內(nèi)壁。圖5中箭頭指示的部位為機(jī)械固定部位的局部示意圖。螺紋的實(shí)現(xiàn)包括在極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件或者直接在環(huán)氧樹脂殼體上加螺紋等，螺絲為絕緣螺絲。優(yōu)選的絕緣嵌件的材料滿足表2所示的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表2如加10%-30%玻纖的尼龍、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(SMC，Acrylonitrile-butadiene-styrenecopolymer)、片狀模塑料(ABS，Sheetmoldingcompound)、熱塑性玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合片材(GMT)、環(huán)氧樹脂等。通過絕緣隔膜的密封絕緣，使高壓帶電部分和極柱下方的金屬框架之間完全絕緣，從而從根本上解決了極柱的爬電距離問題并增強(qiáng)了安全性。而極柱殼體在下聯(lián)接下方的內(nèi)壁，可以設(shè)計(jì)為平坦的表面，同樣，絕緣拉桿的外壁表面，也可以設(shè)計(jì)為平坦的表面。這樣，就簡(jiǎn)化了極柱和絕緣拉桿的制造難度。而在極柱殼體的下端開有缺口，可以安裝傳動(dòng)系統(tǒng)，節(jié)省了空間。雖然在上面實(shí)施例的說明中，極柱中只描述了一個(gè)真空滅弧室，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，對(duì)于具有多個(gè)滅弧室或者具有絕緣氣體材料的滅弧室的極柱，同樣屬于本發(fā)明的范圍。下面說明本發(fā)明的真空斷路器極柱的制造方法，特別是絕緣隔膜和絕緣拉桿以及極柱殼體的結(jié)合的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明真空斷路器極柱的制造方法的一個(gè)實(shí)施例，絕緣隔膜中間開孔，將絕緣拉桿置于絕緣隔膜的開孔中，將絕緣隔膜靠近開孔的內(nèi)邊緣粘結(jié)到絕緣拉桿的外壁，從而在絕緣隔膜和絕緣拉桿之間沒有任何的電氣間隙。對(duì)于絕緣隔膜和極柱殼體外壁的結(jié)合，可以在澆注極柱殼體時(shí)，將絕緣隔膜的外邊緣澆注在極柱殼體中，或者，使用膠水將所述絕緣隔膜的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁粘合，使絕緣隔膜和極柱殼體的內(nèi)壁之間沒有任何的電氣間隙。根據(jù)本發(fā)明真空斷路器極柱的制造方法的另一個(gè)實(shí)施例，完成絕緣隔膜和極柱殼體的內(nèi)壁的結(jié)合包括步驟澆注極柱殼體時(shí)在極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件；使用絕緣螺絲將絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上。也可以在極柱殼體澆注完成后，在極柱殼體上添加螺紋，然后使用絕緣螺絲將絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上。通過絕緣隔膜堵斷下聯(lián)接和極柱外部的電氣間隙，絕緣拉桿的外壁可以為平坦表面，同樣，可以將極柱殼體在下聯(lián)接下方部分的內(nèi)壁澆注為平坦表面。本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。權(quán)利要求1.一種真空斷路器極柱，包括極柱殼體、上聯(lián)接、真空滅弧室、下聯(lián)接和絕緣拉桿，其中上聯(lián)接和滅弧室的上觸頭緊固連接，滅弧室的下觸頭和下聯(lián)接之間設(shè)有聯(lián)接件，絕緣拉桿位于下聯(lián)接的下方，和滅弧室的下觸頭連接，其特征在于，在下聯(lián)接下方的極柱殼體的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間設(shè)有密封絕緣件，所述密封絕緣件和絕緣拉桿的外壁以及極柱殼體的內(nèi)壁無電氣間隙地相結(jié)合。2.如權(quán)利要求1所述的極柱，其特征在于，所述密封絕緣件為中間開孔的絕緣隔膜；絕緣拉桿位于所述絕緣隔膜的孔中，和所述絕緣隔膜靠近開孔的內(nèi)邊緣無電氣間隙地相結(jié)合。3.如權(quán)利要求2所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜的外邊緣澆注在極柱殼體中。4.如權(quán)利要求2所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁通過膠水相粘合。5.如權(quán)利要求2所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜的外邊緣通過機(jī)械固定和極柱殼體的內(nèi)壁相結(jié)合。6.如權(quán)利要求5所述的極柱，其特征在于，極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件或者螺紋，通過絕緣螺絲將所述絕緣隔膜與極柱殼體相結(jié)合。7.如權(quán)利要求6所述的極柱，其特征在于，所述絕緣嵌件所采用的絕緣材料選自加10%-30%玻纖的尼龍、片狀模塑料SMC、丙烯腈_丁二烯_苯乙烯ABS、熱塑性玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合片材GMT、環(huán)氧樹脂之一。8.如權(quán)利要求2至7中任意一項(xiàng)所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜與極柱殼體的結(jié)合部位為極柱殼體靠近下聯(lián)接的位置。9.如權(quán)利要求2至7中任意一項(xiàng)所述的極柱，其特征在于，極柱殼體在與絕緣隔膜的結(jié)合部位的下方具有缺口。10.如權(quán)利要求2至7中任意一項(xiàng)所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜為耐壓8-15kV/mm，硬度HB35-HB65，拉伸破壞極限大于5%的絕緣材料。11.如權(quán)利要求10所述的極柱，其特征在于，所述絕緣隔膜為軟化溫度大于70°C、熔點(diǎn)大于90°C，疲勞極限為大于50,000次后絕緣能力保持相對(duì)穩(wěn)定的絕緣材料。12.如權(quán)利要求l所述的極柱，其特征在于，所述密封絕緣件由硅膠、含雙環(huán)戊二烯的三元乙丙橡膠或聚四氟乙烯制成。13.如權(quán)利要求l所述的極柱，其特征在于，絕緣拉桿的外壁為平坦表面。14.如權(quán)利要求l所述的極柱，其特征在于，極柱殼體在下聯(lián)接下方的內(nèi)壁為平坦表面。15.—種真空斷路器極柱的制造方法，其特征在于，包括步驟在極柱殼體下端的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間設(shè)置密封絕緣件，使所述密封絕緣件和絕緣拉桿的外壁以及極柱殼體下端的內(nèi)壁無電氣間隙地相結(jié)合。16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述密封絕緣件為中間開孔的絕緣隔膜，包括步驟將絕緣拉桿置于所述絕緣隔膜的開孔中，將所述絕緣隔膜靠近開孔的內(nèi)邊緣與絕緣拉桿的外壁相結(jié)合。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，包括步驟將所述絕緣隔膜的外邊緣澆注在極柱殼體中。18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，包括步驟使用膠水將所述絕緣隔膜的外邊緣和極柱殼體的內(nèi)壁粘合。19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，包括步驟澆注極柱殼體時(shí)在極柱殼體上預(yù)埋絕緣嵌件；使用絕緣螺絲將所述絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上。20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述絕緣嵌件釆用的絕緣材料選自加10%-30%玻纖的尼龍、片狀模塑料SMC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS、熱塑性玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合片材GMT、環(huán)氧樹脂之一。21.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，包括步驟在極柱殼體上添加螺紋；使用絕緣螺絲將所述絕緣隔膜密封固定在極柱殼體上。22.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述密封絕緣件由硅膠、含雙環(huán)戊二烯的三元乙丙橡膠或聚四氟乙烯制成。23.如權(quán)利要求15至22中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，絕緣拉桿的外壁為平坦表面。24，如權(quán)利要求15至22中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，極柱殼體在下聯(lián)接下方的內(nèi)壁為平坦表面。全文摘要本發(fā)明公開一種真空斷路器極柱及其制造方法，其中極柱包括極柱殼體、上聯(lián)接、真空滅弧室、下聯(lián)接和絕緣拉桿，其中上聯(lián)接和滅弧室的上觸頭緊固連接，滅弧室的下觸頭和下聯(lián)接之間設(shè)有聯(lián)接件，絕緣拉桿位于下聯(lián)接的下方，和滅弧室的下觸頭連接，在下聯(lián)接下方的極柱殼體的內(nèi)壁和絕緣拉桿的外壁之間設(shè)有密封絕緣件，所述密封絕緣件和絕緣拉桿的外壁以及極柱殼體的內(nèi)壁無電氣間隙地相結(jié)合。通過密封絕緣件的密封絕緣，使高壓帶電部分和極柱下方的金屬框架之間完全絕緣，從而從根本上解決了極柱下端的爬電距離問題，并增強(qiáng)了安全性。文檔編號(hào)H01H33/66GK101425423SQ20071016544公開日2009年5月6日申請(qǐng)日期2007年10月29日優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日發(fā)明者吳大斌,周巧鴿,軍徐,馬有金申請(qǐng)人:施耐德電氣(中國(guó))投資有限公司