一种真空断路器
专利汇可以提供一种真空断路器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及电 力 机车 及动车组中使用的 真空 断路器 。它为直立式柱状体，由从上至下依次相叠的高压部件、绝缘 支撑 部件、低压控制部件组成，其特征在于：高压部件中 弹簧 机构为一体三柱式弹簧机构，它由合闸弹簧、与弹簧相抵的 压板 组件、具有包容合闸弹簧的圆柱形内腔并与动触头相连接的连接座、与连接座相配合的弹簧盖组成，所述的压板组件、弹簧盖及合闸弹簧同轴安装。本发明机械寿命提高，达到30万次以上；绝缘性能大大增强；加快响应速度；通过操作力、操作速度的合理配置，提高产品的开断性能，达到660MVA，固有分闸时间小于30ms，响应速度快，可以更好的对机车设备及人身安全进行保护。，下面是一种真空断路器专利的具体信息内容。
1、一种真空断路器，它为直立式柱状体，由从上至下依次相叠的高压部件、绝缘支撑部 件、低压控制部件组成，所述的高压部件包括圆筒状灭弧室，灭弧室的中心同轴套装有真空 管，所述的真空管上下端分别设有静、动触头，动触头下端设置有使动静触头处于常分状态 的弹簧机构，真空管外表面套有复合绝缘子，复合绝缘子与真空管之间填充绝缘胶，所述的 绝缘支撑部件包括圆筒状带伞裙的支持绝缘子及长筒状带橡胶伞裙的绝缘推杆，绝缘推杆同 轴套装于支持绝缘子中心，所述的低压控制部件由控制机构和电气部件两部分组成，所述的 控制机构的由传动气缸、电磁阀、储风缸、调压阀、快排阀组成，所述的电气部分有电磁阀 线圈、微动开关、控制连接器组成，其特征在于：所述的弹簧机构为一体三柱式弹簧机构， 它由合闸弹簧、与弹簧相抵的压板组件、具有包容合闸弹簧的圆柱形内腔并与动触头相连接 的连接座、与连接座相配合的弹簧盖组成，所述的压板组件、弹簧盖及合闸弹簧同轴安装。
2、根据权利要求1所述的真空断路器，其特征在于：所述的连接座内设置有与真空管中 心同轴的凸台。
3、根据权利要求1或2所述的真空断路器，其特征在于：所述的弹簧盖内设置有由吸能 橡胶制成的缓冲垫。
4、根据权利要求3所述的真空断路器，其特征在于：所述的复合绝缘子与真空管之间填 充的绝缘胶为硅橡胶。
5、根据权利要求1～4任一项所述的真空断路器，其特征在于：所述的支持绝缘子的内 表面浇注有绝缘波纹套。
6、根据权利要求5所述的真空断路器，其特征在于：所述的支持绝缘子的金属法兰外表 面由硅橡胶层包覆。
7、根据权利要求5所述的真空断路器，其特征在于：所述的传动气缸、电磁阀、储风缸、 调压阀、快排阀、电磁阀线圈、微动开关、控制连接器整合组装成气路集成控制系统并安装 于传动气缸基座上。
8、根据权利要求6所述的真空断路器，其特征在于：所述的传动气缸、电磁阀、储风缸、 调压阀、快排阀、电磁阀线圈、微动开关、控制连接器整合组装成气路集成控制系统并安装 于传动气缸基座上。
技术领域
本发明涉及一种铁道电力机车用电器部件，特别涉及电力机车及动车组中使用的真空断 路器。
背景技术
随着铁路的飞速发展，铁路电力机车技术也日新月异，对机车最主要的保护电器-真空 断路器的要求也越来越高，主要体现在以下几个几个方面：
1、随着铁路运量的增大，电力机车的功率越来越大，对机车断路器的开断容量要求也越 来越高。
2、由于铁路机车线路上运行量的不断增多，铁路供电网容量要求增大，牵引供电系统电 压波动也相应变大，因此对机车断路器的最高允许工作电压要求也随之提高。
3、铁路机车“长交路”(即运行距离长且交叉路多)运行的特点，使机车的日运用里程大 大提高，断路器的动作次数也随之而增多，因此，对断路器的机械寿命要求也越来越高。
4、在某些特殊区域，如中国的华北、沿海等地，环境污染较严重，污秽程度很高，对机 车断路器的耐污秽能力的要求也随之提高。
现有技术中的断路器一般结构为：直立式柱状体真空断路器，由从上至下依次相叠的高 压部件、绝缘支撑部件、低压控制部件组成，高压部件的作用在于通过在真空管内使分别连 接有高压电源的动静触头进行合闸或分闸并灭弧；其真空主断灭弧室机械的弹簧座无真空管 中心定位的台阶，弹簧易发生径向窜动而不与真空管同轴，产生卡滞现象；真空主断灭弧室 内填充绝缘材料为有机硅凝胶，其绝缘性不佳，且粘结力差。绝缘支撑部分的作用主要是使 高压部分与低压控制部分绝缘并起支撑作用；其支持绝缘子内表面未设置绝缘层，内部爬电 距离一般只有380mm。低压控制部分是真空断路器的操作机构，一般采用气动控制方式，压 缩空气通过调压后进入内部储风缸，通过对压缩空气的通、断控制实现对传动气缸的动作控 制，从而实现对产品的闭合、开断的操作控制。气路未集成设置，各零部件分立，用管路连 接，管接头数量多，漏气的可能性大，响应速度相对较慢。它的设计参数一般为：最高工作 电压30KV，开断容量360MVA，机械寿命为20万次，耐污等级仅达III级，这些参数并未达 到与上述工况下运行的机车相匹配的指标要求，机车运行中断路器故障率高，极易发生内部 绝缘击穿、外部污秽闪络、拒分拒合、开断不良等多种故障，对机车安全可靠运行带来很大 影响。
因此，需对现有的机车断路器进一步改进，使之能充分适应在这些特殊工况下工作的机 车性能要求，确保机车运行的安全可靠性。
发明内容
本发明的技术方案为：
一种真空断路器，它为直立式柱状体，由从上至下依次相叠的高压部件、绝缘支撑部件、 低压控制部件组成，所述的高压部件包括圆筒状灭弧室，灭弧室的中心同轴套装有真空管， 所述的真空管上下端分别设有静、动触头，动触头下端设置有使动静触头处于常分状态的弹 簧机构，真空管外表面套有复合绝缘子，复合绝缘子与真空管之间填充绝缘胶，所述的绝缘 支撑部件包括圆筒状带伞裙的支持绝缘子及长筒状带橡胶伞裙的绝缘推杆，绝缘推杆同轴套 装于支持绝缘子中心，所述的低压控制部件由控制机构和电气部件两部分组成，所述的控制 机构的由传动气缸、电磁阀、储风缸、调压阀、快排阀组成，所述的电气部分有电磁阀线圈、 微动开关、控制连接器组成，其特征在于：
所述的弹簧机构为一体三柱式弹簧机构，它由合闸弹簧、与弹簧相抵的压板组件、具有 包容合闸弹簧的圆柱形内腔并与动触头相连接的连接座、与连接座相配合的弹簧盖组成，所 述的压板组件、弹簧盖及合闸弹簧同轴安装。
作为对本发明的进一步改进，所述的连接座内设置有与真空管中心同轴的凸台。
作为对本发明的进一步改进，所述的弹簧盖内设置有由吸能橡胶制成的缓冲垫。
作为对本发明的进一步改进，所述的复合绝缘子与真空管之间填充的绝缘胶为硅橡胶。
作为对本发明的进一步改进，所述的支持绝缘子的内表面浇注有绝缘波纹套。
作为对本发明的进一步改进，所述的支持绝缘子的金属法兰外表面由硅橡胶层包覆。
作为对本发明的进一步改进，所述的传动气缸、电磁阀、储风缸、调压阀、快排阀、电 磁阀线圈、微动开关、控制连接器整合组装成气路集成控制系统并安装于传动气缸基座上。
本发明的有益效果在于：
1、由于本发明改进了使动静触头处于常分状态的弹簧机构，将合闸弹簧限制于一个固定 空间内并在其中心设置有凸台，可使弹簧在工作过程中自动对中，提高弹簧与动触头、真空 管的同心度，保证机械传动部件在传动操作过程中所输出的传动力作用于真空管动触头的中 心轴线上，不产生偏离，减少各部件的磨损，提高运动部件的机械寿命，使本发明的机械寿 命达到30万次以上。
2、设置吸能橡胶缓冲垫，复合缓冲效果良好，能有效减小分合闸操作时的冲击，提高真 空断路器的机械寿命。
3、由于本发明在支持绝缘子内表面设置绝缘波纹套，内部爬电距离可达500mm，由于 支持绝缘子外部金属法兰用硅橡胶包覆，增大了外爬电距离，可达到1150mm。本发明的支 持绝缘子耐污能力增强，支持绝缘子内、外部绝缘水平大大提高，耐污秽等级超过IV极，达 到国家标准规定的最高等级要求。
本发明采用集成控制气路，减少了管接头的数量及漏气的可能性，实现了压缩空气充气、 排气速度的无级调整，提高了产品性能，同时提高了响应速度。分闸速度的提高增大了真空 主断的高灭弧能力即增大了开断容量，达到660MVA，大大超过现有技术中同类产品所能达 到的600MVA。产品性能的提高，使允许工作电压达到33kV，目前电网波动的最高值达 31.5kV；填补了现有技术中产品的最高允许电压为30kV的不足。
综上所述，本发明机械寿命提高，达到30万次以上；绝缘性能大大增强；加快响应速度； 通过操作力、操作速度的合理配置，提高产品的开断性能，达到660MVA，固有分闸时间小 于30ms，响应速度快，可以更好的对机车设备及人身安全进行保护。
改良后主要参数为：
额定电压：25kV
最高电压：33kV
额定开断容量：660MVA
额定热稳定电流：20kA，1s
额定动稳定电流：50kA
机械寿命：30万次
工频耐受电压：75kV
雷电冲击耐受电压：170kV
耐污秽等级：IV级
固有分闸时间：＜30ms
附图说明
图1为本发明的真空断路器总体结构图；
图2为本发明的灭弧室部位结构示意图；
图3为本发明的绝缘支撑部位结构示意图；
图4为本发明低压控制部位结构示意图。
图中：1-高压部件，2-绝缘支撑部件，3-低压控制部件4-真空管，5-复合绝缘子，6-绝缘 胶，7-压板组件，8-弹簧盖，9-缓冲垫，10-合闸弹簧，11-连接座12-支持绝缘子，13-绝缘推 杆，14-绝缘波纹套，15-传动气缸，16-电磁阀，17-储风缸，18-调压阀，19-快排阀，20-电磁 阀线圈，21-微动开关，22-控制连接器，23-气路集成控制系统。
具体实施方式
一种直立式柱状体真空断路器，如图1至图4所示，由从上至下依次相叠的高压部件1、 绝缘支撑部件2、低压控制部件3组成，高压部件1包括圆筒状灭弧室，灭弧室的中心同轴 套装有真空管4，真空管4上下端分别设有静、动触头，动触头下端设置有使动静触头处于 常分状态的弹簧机构，弹簧机构为一体三柱式弹簧机构，它由合闸弹簧10、与弹簧相抵的压 板组件7、具有包容合闸弹簧的圆柱形内腔并与动触头相连接的连接座11、与连接座相配合 的弹簧盖8组成，压板组件7、弹簧盖8及合闸弹簧10同轴安装，连接座内设置有与真空管 中心同轴的凸台，弹簧盖内设置有由吸能橡胶制成的缓冲垫9。真空管4外表面套有复合绝 缘子5，复合绝缘子5与真空管4之间填充绝缘硅橡胶6，绝缘支撑部件2包括圆筒状带伞裙 的支持绝缘子12及长筒状带橡胶伞裙的绝缘推杆13，绝缘推杆13同轴套装于支持绝缘子12 中心，支持绝缘子的内表面浇注有绝缘波纹套14，支持绝缘子的金属法兰外表面由硅橡胶层 包覆。低压控制部件3由控制机构和电气部件两部分组成，控制机构的由传动气缸15、电磁 阀16、储风缸17、调压阀18、快排阀19组成，电气部分有电磁阀线圈20、微动开关21、 控制连接器22组成，传动气缸15、电磁阀16、储风缸17、调压阀18、快排阀19、电磁阀 线圈20、微动开关21、控制连接器22整合组装成气路集成控制系统23并安装于气缸基座上。
本发明的工作过程是：
机车气源管路连接到调压阀18上，气体气压通过调压阀18整定到700KPa进入储风缸 17，一路气源通到电磁阀16的进气口。机车的控制电源接到控制连接器22上，机车上的合 闸指令传到电磁阀16上，电磁阀16得电导通气源，气源通过快排阀19进入到传动气缸15。 传动气缸15内活塞受压向上推移，通过绝缘推杆13实现力的传递，推动灭弧室的机构，使 真空管4的动触头移动与静触头接触，实现了真空断路器的合闸过程。
当机车给出分闸指令，电磁阀16失电关闭气源，快排阀19因气压差动作，传动气缸15 内的压缩空气通过快排阀19排出，真空管6动触头受合闸弹簧10的作用，向下动作，使真 空管6动、静触头分离，实现了真空断路器的分闸过程。
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