一種充氣柜用固封絕緣真空斷路器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種斷路器，特別是一種充氣柜用固封絕緣真空斷路器。
【背景技術】
[0002]充氣柜其內配的斷路器不但要求結構緊湊、尺寸小；而且要求布置合理，帶電元件電場分布均勻，方便柜體接線。
[0003]真空斷路器采用真空滅弧室，以真空作為滅弧和絕緣介質，具有極高的真空度。當動靜觸頭在操動機構作用下帶電分閘時，在觸頭間將會產生真空電弧，同時，由于觸頭的特殊結構，在觸頭的間隙中也會產生適當的縱向磁場，促使真空電弧保持為擴散型，并使電弧均勻分布在觸頭表面燃燒，維持低的電弧電壓，在電流自然過零時，殘留的離子、電子和金屬蒸汽在微秒數量級的時間內就可復合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩上，滅弧室端口的絕強度很快被恢復，從而電弧被熄滅達到分斷的目的。由于采用縱向磁場控制真空電弧，所以真空斷路器具有強而有力的開斷電流能力。
[0004]極柱為斷路器的必要組成部分，極柱一般采用如下的結構:固封極柱至少是由真空滅弧室、主導電回路、絕緣支撐有機組合而成;集成固封用的絕緣體由環氧樹脂采用APG工藝澆注而成。戶內高壓真空斷路器采用固體絕緣結構，將真空滅弧室、主導電回路、絕緣支撐等有機的組合成為一個集成固封極柱。絕緣體由環氧樹脂采用APG工藝澆注而成，集成固封極柱的設計徹底的避免了滅弧室表面的粉性聚集，滅弧室設計成了外露式的結構，不僅保證了高可靠性，而且實現了小型化與經濟性。集成固封極柱能解決真空斷路器的環境耐受問題，其應用廣泛。
[0005]而永磁式斷路器也有多種操動機構，永磁操動機構至少包括有一種雙穩態的磁路裝置，至少兩個激磁線圈以及可被驅動的動鐵芯，并配置有手動分閘裝置。戶內高壓真空斷路器配用永磁操動機構，該機構利用一種雙穩態的磁路系統，使用兩個激磁線圈驅動動鐵芯運動到相應的極限位置，并利用兩塊永磁體所提供的磁場能量，使之保持在極限位置。激發其中一個激磁線圈使之產生大于剩余保持力的驅動力，即可使永磁操動機構的動鐵芯動作。當控制系統出現故障時，可用手動分閘裝置分斷斷路器。永磁操動機構省去了傳統機構易損的儲能、鎖扣等機械裝置，簡化了結構，零件數量較傳統機構減少了70%以上，從而大大提高了機構的可靠性和壽命。采用電容作為操作電源，避免了傳統機構對大容量專用電源的以來以及輔助電源波動度機構動作特性的影響。性能卓越的MSl型永磁操動機構可長期頻繁操作，壽命長達10萬次。永磁操動機構采用全電子化的智能電源控制單元，能廣泛用于各種永磁操動機構的合、分閘控制。智能電源控制單元一般至少由主開關電源、控制電源、電容器組、推挽驅動MOSFET開關器件、分合閘位置檢測器、光電隔離器件組成。
[0006]以上均是關于斷路器及其組成的發展現狀，盡管操作和控制技術發展的比較精密，然而真空斷路器及包含真空斷路器的開關柜等器件及組件，依然存在著如下的不足:
[0007](I)其整體結構多為正裝式布置，即三相導電回路的布置方向與交流金屬封閉開關設備的正面成平行關系。在安裝和運行時，不但占用很大的空間，還要耗費大量的銅導體進行電氣連接，造成交流封閉開關設備體積大、導電回路長、連接點多、能源消耗大、制造成本高、運行可靠性差等問題。因此合理的構成和開關柜的結構及功能區域劃分，顯得相當重要。斷路器往往不是單獨存在的，如何將斷路器與其他元器件合理布置，形成緊湊的、小型化的組合電器值得思考。
[0008](2)極柱是斷路器的重要元件，其可靠性能直接影響斷路器的效能，而目前的極柱性能亟待加強。極柱的表面固化結構直接影響其性能，稀土改性的方法能否用于極柱性能的提高，怎樣的稀土改性處理可以較好的提升極柱及其固封性能?都是值得研究的問題。
[0009](3)在斷路器及其存在的開關柜中，存在許多諸如分閘彈簧、拉簧、儲能彈簧等彈簧類器件，而這些彈簧中的一個一旦脫落，或者松弛，將會使與之結合的器件的功能失靈，也會造成斷路器的不穩定或失效，由此可見，如何有效的監視、判斷彈簧是否處于正常的工作狀態是斷路器使用中的不可忽視的問題。
[0010](4)在開關柜中組裝著諸多元器件，在這些元器件出廠安裝或者維修組裝的過程中，均存在一個定位問題，如何設計一種簡單的、高效的定位輔助用具，使得上述安裝或者組裝變得得心應手。
[0011](5)許多開關柜設計成為了移動式的，其下部包含底盤車，如何保證底盤車在不同的應用地面均能保持平穩/水平。
[0012](6)永磁機構控制器是永磁機構真空斷路器的核心控制單元，常用永磁機構真空控制器的智能化程度不高，線路保護及監測功能不足，分、合閘橋式IGBT驅動電路一般經光電隔離并由數字信號處理器驅動控制(IGBT為絕緣柵雙極型晶體管)，而儲能電容一般通過充電電路充電，此種方式的設計可以節約成本，但是驅動信號在抗干擾和可靠性方面存在不足，容易導致IGBT單元不能可靠地導通和關斷，直接影響分合閘的動作性能。
【發明內容】
[0013]本發明旨在解決上述現有技術中存在的冋題，提尚斷路器的性能，提尚效能、節約成本。
[0014]本發明采用如下的技術方案:
[0015]一種充氣柜用固封絕緣真空斷路器，其特征在于:包括斷路器殼體、斷路器本體、操作機構和電路控制模塊，其中，箱體內設置斷路器操作機構，與斷路器操作機構連接的固封極柱;箱體外側設置有用來安裝固封極柱的安裝板，安裝板與固定式充氣柜連接，安裝板上設有與固定式充氣柜連接的安裝孔;安裝板與所述的固封極柱之間設有一層密封墊。
[0016]進一步地，斷路器操作機構與固封極柱的絕緣拉桿之間通過一個連桿相連，該連桿與箱體接觸部位設置有骨架密封圈。
[0017]進一步地，所述的固封極柱包括上導電架、下導電架，上下導電架之間設置真空滅弧室，位于真空滅弧室內的靜觸頭，靜觸頭與上導電架相連接，真空滅弧室內做上下運動的動觸頭，動觸頭與下導電架保持連接;上下導電架和真空滅弧室外壁包覆有固封澆注體，位于真空滅弧室外圍的固封澆注體內設置有空氣流動通道;所述的上導電架上設置有散熱片。
[0018]進一步地，所述靜觸頭和動觸頭均采用銅鉻合金材料制成。
[0019]進一步地，所述靜觸頭和動觸頭為側視為工字型的圓柱結構或側視為梯形的柱狀結構。
[0020]進一步地，所述的固封極柱的制備方法，包括如下改性步驟:
[0021](I)Zn(CH3COO)2.6H20溶于去離子水，制成濃度為0.25mol/L的鋅溶液100mL，在鋅溶液中原位摻雜5&七％的￥(勵3)3.6H20，攪拌5-15min; (2)步驟(I)所得溶液滴加至IjlOOmL摩爾濃度為3mol/L的NaOH溶液中，超聲30-60min，轉移至300mL高壓反應釜中，100°C下反應10-15h; (3)步驟(2)所得沉淀物依次用蒸餾水、無水乙醇洗滌多次后，85°C烘干制成摻雜釔的氧化鋅粉末備用；(4)取1mg摻雜釔的氧化鋅粉末置于瑪瑙研缽中，加入體積比為1:3的無水乙醇與去離子水混合液，研磨成漿，然后將其均勻涂覆于經鹽酸和乙醇清潔處理的極柱上，靜置晾干10小時以上，在450 °C下(升溫速率3 °C/min)焙燒lh，取出后將其置于老化臺上老化一周，然后固封于成型的絕緣體中。
[0022]本發明的測量系統的有益效果是:
[0023](I)合理的布置空間，設計出性能良好的、緊湊的，適用于小型化的斷路器及其開關柜，符合戶內的應用需求。
[0024](2)提出更佳的極柱結構，性能優于傳統結構，而且通過稀土改性，其性能大幅提升。
[0025](3)將先進的光柵尺測距原理應用進來，結合彈簧的應用環境，設計了適用性強、精確度高的檢校和復核裝置，確保整個裝置中彈簧元件的有效監控。
[0026](4)設計了一種簡單、實用的定位輔助用具，該用具隨斷路器及其開關柜一起出廠，幫助使用者、維修者高效的安裝元件。
[0027](5)通過設計精確的底盤車調整裝置，既可以使底盤車靈活移動，又能保證底盤車處于絕對的平整狀態。
[0028](6)設計了一種控制器，可持續穩定的對戶外用戶提供自動解除單相接地故障和自動隔離相間短路故障的作用，從而確保非故障用戶的用電安全;采用混合集成IGBT驅動器，可以提高IGBT驅動單元導通和關斷的可靠性，從而保證了永磁機構分合閘的可靠