CN1014372B

CN1014372B - 箱形断路器

Info

Publication number: CN1014372B
Application number: CN88103883A
Authority: CN
Inventors: 奥野∴晴
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-07-02
Filing date: 1988-06-25
Publication date: 1991-10-16
Also published as: US4810840A; CN1030326A; JPH07111855B2; JPS6410535A; CA1316567C

Abstract

本发明的箱形断路器，将安装在接地箱内的开断部分的两端通过各自的衬套引出，在所述衬套中的至少一方的旁边配置电容器，该电容器的一个端子与上述衬套的顶端，另一端子与上述接地箱分别进行电的和机械的联接。此外，将第一电容器的一端子与衬套进行电的及机械的连接，另一端子与第二电容器的一端子相接，而第二电容器的另一端子接地，以检测第二电容器两端的电压。

Description

本发明是关于用在箱形断路器上的电容器的配置。

用于箱形断路器上的电容器，是为了使一般的多点断路器的各开断点电压能比较均匀地分压而使用在各开断点电极之间，以及为了在近距离故障等伴有大的再闪击电压上升率的严重的断路条件下，提高开断性能时使用。而且，上述多点断路器的分压电容器，对提高开断性能也是有作用的。另外，单点断路器中短路开断容量大的，多使用极间电容器。这一极间电容器，一般多为以包围接地箱内灭弧室的形式配置在箱体内，而且，以在接地箱内配置极间电容器为前提，曾有过许多办法。比如，有专利公开昭51-18618号公报和实用新型公开昭53-38669号公报等。

图3及图4表示例如实用新型公开照53-38669号公报上公开的以往的箱形断路器的构成的外形图及截面图。图中（1）为台架，（2）为设置在台架（1）的已接地的接地箱，（3）为由接地箱（2）突出来的一对衬套，（4）为贯通每一衬套（3）中的导体，（5）是在每个衬套（3）与接地箱（2）之间且与导体（4）相绝缘而绕制的用以检测导体（4）的电流的衬套变流器，（6）为接地箱（2）内安装在接地箱（2）上的绝缘体，（7）为安装在绝缘体（6）上具有贯通孔的活塞，有一方面的导体（4）与其联接。（8）是为使活塞（7）能够滑动而装进的缓冲缸体，（9）是固定在为使其在活塞（7）的贯通孔上顺畅滑动而装进的缓冲缸体（8）上的触头，（10）是将固定在缓冲缸体（8）的可动触头（9）以一定的间隙包围起来的喷嘴，（11）为固定在活塞（7）上的绝缘体，（12）是使可动触头（9）能够接触和断开，在它对面，固定在绝缘体（11）上的固定触头，它联接在另一方的导体（4）上，（13）是设置在活塞（7）与固定触头（12）之间的极间电容器，它是由多个高介电系数的陶瓷元件经过串、并联而成。（14）为由（7）至（13）所构成的开断部分的灭弧室，（15）是使可动触头（9）能够进行往返运动，并与固定触头（12）接触或断开的操作机构，（16）是安装在各导体（4）的顶点（4a）上的主电路端子，（17）是填装在接地箱（2）内的绝缘介质六氟化硫（SF₆）气体。

下面就开断动作进行说明。电流从一方面的衬套（3）里面的导体（4）经过灭弧室（14），流到另一方的衬套（3）中的导体（4），并且，以衬套变流器（5）检测流经导体（4）的电流。这时，如果检测出接地电流，则操作机构（15）使缓冲缸体（8）、可动触头（9）以及喷嘴（10）向右方（箭头A方向）移动，可动触头（9）便从固定触头（12）处离开，而且，在两触头（9）与（12）之间产生高压电弧。这一电弧具有很大的能量，向周围放出辐射热，另外还使六氟化硫气体（17）达到高温、高压。缓冲缸体（8）内六氟化硫气体（17）被固定的活塞（7）所压缩，这个被压缩的六氟化硫气体（17）通过喷嘴（10）吹向电弧，使电弧冷却而切断电流。

如果是交流断路器，电流在经过零点时电流被切断，于是在电极间产生再闪击电压。断路器对于再闪击电压是灵敏的，它的初始电压上升率对开断特性有很大影响。此时的再闪击电压波形由线路分布的电感量、电容量及各种损耗所决定。候若线路发生接地，在线路、极间电容（13）和大地组成的回路中又加进一个极间电容器（13），使线路一侧的再闪击电压的上升发生迟延，减低其严重程度。因为这样，象前面说过的担负大电流近距离故障开断的严重任务的断路器，一般都设置极间电容器，这是周知的。

以往的箱形断路器有着如上述的构成，所以，电容器（13）暴露在高温绝缘介质（17）和电弧的辐射热之中，加速电容器（13）的老化。另外，两触头（9）、（12）与电容器（13）之间有间隙，再加上在电容器（13）与接地箱（2）之间必需有一定的绝缘距离，因而接地箱（2）的直径加大这种问题一直存在着。

此发明是为解决上述问题，减少电容器的老化，以获得具有直径小的接地箱结构的箱形断路器为目的。

另外，这一发明的另外的发明，是在上述目的之上以测知线路电压为目的。

这一发明的箱形断路器是，至少在一方面衬套的旁边设置电容器，电容器的一个端子与衬套顶部、另一个端子与接地箱体分别进行电的和机械联接。

另外，作为这一发明的别的发明的箱形断路器，是至少在一个衬套的旁边设置第1电容器，第1电容器的一个端子与衬套顶端进行电的和机械联接，第1电容器的另一端子与第2电容器的一个端子相联接，第2电容器的另一个端子接地，使第2电容器的两端电压可以检测出来。

在这一发明中，由于将电容器设置在衬套的旁边，所以当接地时一边起到与极间电容相同的作用，同时电容器与断路器很容易做到一体化，并且电弧不会对电容器产生影响，更可以使接地箱与两个触头之间的距离缩小。

另外，在此发明的另外的发明中，在上述作用外，由第1电容器和第2电容器可以将电路电压分压。

图1表示这一发明的箱形断路器的一实施例的外形图，图2为此发明的另外发明实施例的主要部分截面图，图3表示以往的箱形断路器构成的外形图，图4是表示图3中灭弧室部分的构成截面图。

下面，就此发明的第一实施例用图1进行说明。图中，（1）-（11），（14）-（17）是与上述以往的装置相同的。（18）是在线路一边的衬套（3）旁边设置的、其一端与衬套（3）的顶端进行电的和机械的联接，另一端与接地箱的衬套安装部分进行电的和机械的联接而被接地的充油电容器，在近距离故障开断时能有效地起作用。此电容器（18）可以是用六氟化硫气体绝缘的电容，也可以是陶瓷元件所组成的高介电系数电容等，装在瓷管内。

下面就有接地电流流动时的开断动作进行说明。电流从一个主电路端子（16）经过衬套（3）里面的导体（4），再通过灭弧室（14）而流到另一方的衬套（3）里面的导体（4）和另一方的主电路端子（16），在衬套变流器（5）可以检测出流传导体（4）的电流。并且，在线路一有接地故障发生时，就形成线路、大地和对电容（18）的回路，由于所形成回路与以往的相同，所以经电容器（18）使线路边的再闪击电压的上升受到延迟，使其在大电流的近距离故障开断时，断路器具有良好的工作性能。

具有上述构成的箱形断路器的接地箱（2）可以做得比以往的装置小，与不用电容器的开断小电流时的箱形断路器接地箱（2）同样大小，因此可以做到接地箱的标准化。

当具有上述功能的电容器（18）在发生短路事故时，流经电容器（18）的短路电流可由衬套变流器（5）检测出来，由此检测值可以判断电容器（18）的短路故障的情况。

图2是此发明的另外的发明的实施例截面图。本实施例中电容器是作为仪用变压器（PD）使用，所以联接在与线路边相反的一边的衬套（3）的导体（4）上。（19）是设置在衬套（3）的旁边、其一个端子与衬套（3）的顶端进行电的和机械联接的第1电容器，（20）是安置在第1电容器（19）与其接地箱（2）之间的绝缘板，使电容器（19）与接地箱（2）互相绝缘。（21）为断路器的按制箱，它设在接地箱（2）的下面与接地箱（2）在电气上是联通的（22）是一端与第1电容器（19）的另一端子相联接的导体，它穿过衬套变流器（5）。（23）是安置在控制箱（21）之内的、比第1电容器（19）的容量大得多的第2电容器，一个端子接到导体（22）上、另一个端子经过控制箱（21）与接地箱（2）相联接。（24）是测量第1电容器（19）及第2电容器（23）的联接部分的电压的仪器，这一联接部分的电位，可以通过充分加大第2电容器（23）对第1电容器（19）的容量比值使测量所需要的电压得到分压，通过从测量得的联接部电压再将分压比反算过去，就得知线路电压。

如上述构成的箱形断路器和上述发明的一实施例同样，在近距离故障开断时的伴有大的再闪击电压上升率的大电流断路时，有着良好的效果。

另外，由于导线（22）贯穿着衬套变流器（5），即使当第1电容器（19）引起短路故障时，那个短路电流也要穿过衬套变流器（5）而流动，所以在衬套变流器（5）上可以测出这一电流，了解故障情况。

另外，如上述的另外的发明中，是将导线（22）贯穿在衬套变流器（5）里面的构成，但也可以通过衬套变流器（5）的外面，将第1电容器（19）与第2电容器（23）联接起来。

还有，在上述发明中的第2电容器（23）是安置在控制箱（21）之内，但也可将第1电容器（19）与第2电容器（23）机械的重迭起来、从中点引出端子的复合电容器（没有图示）与衬套（3）的顶端部分导体（4）及接地箱（2）的衬套（3）安装部分分别进行电的联接。

另外，在上述发明中只表示了在一边的衬套上联接电容器（18）的例子，但也可以在导体（4）的每个衬套（3）顶部与接地箱（2）之间，分别单独地联接电容器（18）。

再有，在上述发明中是对单相的情况进行了说明，三相时，将上述一个实施例中的单相装置，使用3台即可，且把3相用的灭弧室（14）收在一个接地箱内，即共箱形断路器的每一相都要分别设置一对衬套（3），而每一对衬套都可以与上述发明的一实施例同样地考虑去设置电容器（18），则对于3相断路也同样适用。

另外，上述发明中是关于箱形断路器的说明，不过，这一断路器可以用于气体绝缘变电所是明显的。

如上所述，这一发明是至少在一边的衬套房边设置电容器，电容器的一个端子与衬套顶端，另一端子与接地箱分别进行电的和机械联接，所以不必将电容器暴露在电弧之中，可以延长电容器寿命，又可以将电容器从接地箱中取出来，具有可以使接地箱小型化的效果。

还有，根据此发明以外的另一发明，将上述发明中的电容器作为第1电容器，将其一个端子与接地箱绝缘，而将另外端子与第2电容器的一个端子联接，第2电容器的另外端子接地，所以，在上述发明效果之上，又加上了通过测知第2电容器电压来了解线路电压的效果。

Claims

1、一种箱形断路器，包括：

台架(1)，用以支承接地箱(2)；

从所说接地箱突出来的一对衬套(3)；

贯通所说每一衬套中的导体(4)；；

衬套变流器(5)，设置在每一衬套与接地箱之间，并与所说导体(4)相绝缘地绕制，用以检测所说导体的电流；

绝缘体(6)，设置在所说接地箱内，并与该接地箱相连接；

活塞(7)，安装在所说绝缘体(6)上，具有一贯通孔，并与所说导体(4)的一方相连接；

缓冲缸体(8)，所说活塞能在其中滑动；

可动触头(9)，能在所说活塞的贯通孔中滑动；

喷嘴(10)，以一定间隙将所说可动触头包围；

固定触头(12)，被固定于活塞(7)的绝缘体(11)上，通过操作机构(15)，使它能与所说可动触头(9)接通或断开；

安装在各导体(4)的顶点上的主电路端子，以及填装在接地箱内的绝缘介质；

其特征在于，所述箱形断路器还包括一电容器，该电容器配置在所述衬套中的至少一方的旁边，它的一个端子与上述衬套的顶端，而另一个端子与所述接地箱分别进行电气的和机械的连接。

2、一种箱形断路器，包括：

台架（1），用以支承接地箱（2）;

从所说接地箱突出来的一对衬套（3）;

贯通所说每一衬套中的导体（4）;

衬套变流器（5），设置在每一衬套与接地箱之间，并与所说导体（4）相绝缘地绕制，用以检测所说导体的电流;

绝缘体（6），设置在所说接地箱内，并与该接地箱相连接;

活塞（7），安装在所说绝缘体（6）上，具有一贯通孔，并与所说导体（4）的一方相连接;

缓冲缸体（8），所说活塞能在其中滑动;

可动触头（9），能在所说活塞的贯通孔中滑动;

喷嘴（10），以一定间隙将所说可动触头包围;

固定触头（12），被固定于活塞（7）的绝缘体（11）上，通过操作机构（15），使它能与所说可动触头（9）接通或断开;

安装在各导体（4）的顶点上的主电路端子;以及填装在接地箱内的绝缘介质;

其特征在于，所述箱形断路器还包括第1电容器和第2电容器，该第1电容器设置在所述衬套的至少一方的旁边，它的一个端子与上述衬套的顶端进行电气的和机械的连接，另一个端子与所述第2电容器的一个端子相连接，而上述第2电容器的另一个端子接地，以便所述第2电容器的两端电压可被检测出来。

3、权利要求2所述的箱形断路器，其特征是，第2电容器的另一端与接地箱进行电的连接。