CN101770894B - 空气断路器及其连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高电压空气断路器，并且提供的空气断路器包括可动电弧触点和与所述可动电弧触点相接合的固定电弧触点；活塞杆，其与所述可动电弧触点相连接；绝缘杆，其通过连杆机构连接到所述活塞杆上，在所述连杆机构中，所述连杆机构的一端连接在操纵机构上；以及喷嘴，其用于在所述可动电弧触点与所述固定电弧触点之间喷射消弧气体，其中当所述绝缘杆离开所述活塞杆时，所述连杆机构在所述绝缘杆的长度方向上被缩短，以便将活塞杆牵引到所述绝缘杆的一侧。

Description

空气断路器及其连接机构

技术领域

本发明涉及一种高电压空气断路器，尤其涉及一种在固定电弧触点和可动电弧触点之间吹动消弧气体以在断路操作期间消除电弧的空气断路器。

背景技术

空气绝缘开关装置或者空气断路器是一种设置在电线上的电气装置（electrical device），在正常使用状态下通过人工方式对线路进行开关时或者在出现故障电流例如接地故障或短路时，所述电气装置用于安全地阻断电流，从而保护电力系统或者电力设备（power device）。在这种空气绝缘开关装置中，当开关装置执行跳闸操作时，被压入压缩室并具有出色绝缘性能的消弧气体（例如六氟化硫（SF6）气体）被喷出以消除在跳闸操作期间出现的电弧。

图1以剖视图的方式示出了现有技术中的空气绝缘开关装置的断路器部分的结构，图2为示出了图1的断路器部分的操作状态的剖视图。

如上所述，现有技术中的空气绝缘开关装置的断路器部分可包括固定侧（fixed side）和活动侧（movable side）。

固定侧设置有第一固定触点1和固定电弧触点2。

活动侧可包括：第二固定触点3；可动触点4，其可动地设置在第二固定触点3中；固定活塞5，其设置在活动触点4中以形成压缩室6；可动电弧触点7，其在随着活动触点4的运动而移动时连接到固定电弧触点2或从固定电弧触点2分离；喷嘴8，其固定在可动触点上；以及连接杆9，其将可动触点4的杆10连接到开关装置的操纵机构（未示出）。

在开关装置的导通状态下，如图1所示，可动电弧触点7连接在固定电弧触点2上，因此线路被维持在通路状态。

当在前述状态中开关装置跳闸时，一个力沿着附图上向右的方向（开路方向）被传递至与操纵机构相连接的连接杆9上以启动高速跳闸操作，活动触点4和通过杆10连接到连接杆9的可动电弧触点7一起沿着连接杆9的运动方向移动。

此时，由可动触点4和固定活塞5形成的压缩室6的体积随着可动触点4的运动急剧减小，因此，从可动电弧触点7由于可动触点4的运动而从固定电弧触点2分离的那一刻起，电弧就在可动电弧触点7和固定电弧触点2之间产生。当电弧如上所述而产生时，如图2所示，被压缩在压缩室6中的压缩气体通过喷嘴8沿着电弧方向喷出，从而消除电弧并阻断电流。

另一方面，存在这样的情况，即应用双动方式(dual motion method)以便增加可动电弧触点7和固定电弧触点2的分离速度并保证此两者之间具有足够的绝缘距离。

图3以剖视图的方式示出了双动方式被应用于现有技术中的空气绝缘开关装置的结构，图4以剖视图的方式示出了图3的操作状态。

如图中所说明的，在应用双动方式的空气断路器中，操纵机构根据跳闸信号运作，力沿着附图中向右的方向（开路方向）传送，因此，喷嘴8、可动电弧触点7、可动触点4以及杆10沿着附图中向右的方向移动，同时，通过与喷嘴8的前端相连接的回动杆部分11，固定电弧触点2沿着与活动侧的运动方向相反的方向（附图中向左的方向）移动。

换言之，当与喷嘴8的前端相连接的喷嘴侧连杆12沿着附图中向右的方向运动时，旋转杆13以固定销15为中心轴在逆时针方向上旋转。

如上所述，随着旋转杆13的旋转，与旋转杆13相连接的固定电弧触点侧连杆14在附图中向左的方向上运动，因此，固定在固定电弧触点侧连杆14上的固定电弧触点2也随着固定电弧触点侧连杆在附图中向左的方向上运动。

换言之，在前述结构中，固定电弧触点2利用活动侧的动力以同样的速度在与活动侧的运动方向相反的方向上运动，从而增加了分离速度，并保证了足够的绝缘距离。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种克服现有技术的上述缺点的方案，本发明的技术主题是提供一种高电压空气断路器，其与现有技术中的高电压空气断路器相比，能够提供更快的阻断速度和更大的绝缘距离。

为实现前述技术任务，根据本发明,提供了一种空气断路器，其包括：可动电弧触点和与可动电弧触点相接合的固定电弧触点；活塞杆，其与可动电弧触点相连接；以及绝缘杆，其通过连杆机构连接到活塞杆上，在连杆机构中，连杆机构的一端连接在操纵机构上，其中，当绝缘杆移动离开活塞杆时，连杆机构在绝缘杆的长度方向上被缩短，以便将活塞杆牵引到绝缘杆的一侧。

换言之，根据本发明，当操纵机构通过连杆机构移动绝缘杆时，绝缘杆与活塞杆之间的间隙被减小，因此进一步提高了阻断速度，并进一步增加了固定电弧触点和可动电弧触点之间的绝缘距离。

优选地，可进一步包括喷嘴，其用于在可动电弧触点与固定电弧触点之间喷射消弧气体。

优选地，可进一步包括回动杆，其用于使固定电弧触点在与活塞杆的运动方向相反的方向上移动。

此处，连杆机构可包括4连杆（4-bar link），其中一对彼此相对的顶点分别与绝缘杆和活塞杆的端部相连接，4连杆的剩余顶点分别被插入形成在容纳连杆机构的壳体中的一对导向槽，一对导向槽之间的间隙可以以使绝缘杆一侧的间隙大于活塞杆一侧的间隙的方式建立。通过这种方法，插入4连杆的导向槽中的顶点之间的间隙得以加宽，并且活塞杆与绝缘杆之间的间隙在移动绝缘杆时被减小。一对导向槽之间的间隙可以朝向绝缘杆的一侧逐渐增加，或者，在初始阶段维持预定的间隙之后逐渐增加。

根据本发明，进一步提供了一种空气断路器的连接机构，其包括：壳体，以及连杆机构，其设置在壳体的内侧以连接空气断路器的绝缘杆和操纵机构，其中，当绝缘杆移动以便通过操纵机构拉出空气断路器时，连杆机构在绝缘杆的长度方向上被缩减。

通过这种方式，只要将连接机构连接到绝缘杆的一侧而无需改进现有的空气断路器就有可能提高阻断速度和绝缘距离。

此处，连杆机构可包括形成在壳体内侧的一对导向槽,以及4连杆，其中一对彼此相对的顶点被插入上述一对导向槽中，剩余的一对顶点被分别连接到空气断路器的绝缘杆和操纵机构上，并且上述一对导向槽之间的间隙可以以使得绝缘杆一侧的间隙大于活塞杆一侧的间隙的方式建立。

根据具有上述构造的本发明，在操纵机构通过连杆移动绝缘杆时，绝缘杆与活塞杆之间的间隙被减小，因此进一步提高了阻断速度，并进一步增加了固定触点和可动触点之间的绝缘距离。

附图说明

为对本发明提供进一步了解而被合并于此、构成本说明书的一部分的附图说明了本发明的实施例，其与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是说明现有技术中的空气绝缘开关装置的断路器部分的结构的剖视图；

图2是说明图1所示断路器部分的操作状态的剖视图；

图3是说明了现有技术中将双动方式应用于空气绝缘开关装置的结构的剖视图；

图4是说明了图3所示操作状态的剖视图；

图5是说明了根据本发明的实施例的空气断路器的剖视图；以及

图6是说明了图5所示实施例的操作状态的剖视图。

具体实施方式

在下文中将参考附图，对根据本发明的实施例的空气断路器进行详细说明。

参考图5，该图中示出了根据本发明的实施例的空气断路器。这个实施例针对图3所示的空气断路器，相同或类似的组成元件以相同的附图标记标识，并省略了重复的说明。

在前述实施例中，连接到可动电弧触点7上的活塞杆20能够来回运动地设置在固定活塞5上，通过铰接将第一至第四连杆部件22、24、26、28相连接而形成的4连杆的第一顶点（a）被连接到活塞杆20的一端。另一方面，朝向第一顶点（a）的第二顶点（b）与绝缘杆30的一端连接在一起。因此，活塞杆20和绝缘杆30以通过4连杆而互相分离开的状态彼此连接在一起。

另外，4连杆的第三和第四顶点（c,d）插入形成在第二固定触点3上的一对导向槽32中，因此，第三和第四顶点（c,d）的运动与导向槽32限定在一起。

在下文中将对前述实施例的操作进行说明。绝缘杆30的另一端连接到操作机构（未示出），因此，其可以被操作机构朝图5中的向上或向下的方向移动。如果绝缘杆30被操作机构朝着向下的方向移动以将可动电弧触点从固定电弧触点分离，那么4连杆和与其相连接的活塞杆20也朝着向下的方向移动，从而使固定电弧触点和可动电弧触点彼此分离。

同时，第三和第四顶点（c,d）的运动与导向槽32限定在一起，4连杆从图5所示的形状转换到图6所示的形状。此处，导向槽32之间的间隙变得更宽，第三和第四顶点（c,d）之间的间隙因此也变得更宽，相应地，第一和第二顶点（a,b）之间的间隙变得更窄。由于这一原因，活塞杆20和绝缘杆30之间的间隙变得更窄。

结果，活塞杆20移动的距离为4连杆的第一和第二顶点（a,b）之间减小的距离与绝缘杆30被操作机构所移动的距离之和，因此活塞杆20比绝缘杆30移动得更快，从而增加了可动电弧触点和固定电弧触点的分离速度。此外。有可能获得比绝缘杆30的移动距离更大的绝缘距离。

另一方面，本发明可被用作连接到空气断路器的连接机构的一种形式。换言之，可考虑这样一个实例：4连杆被设置在一个其中形成有导向槽的壳体中以实施连接机构，然后如图3所示，4连杆的第一顶点被连接到杆10的一端，其第二顶点被连接到操作机构。通过这种方式，无需改进现有的空气断路器就有可能增加阻断速度和绝缘距离。

Claims (6)

1.一种空气断路器，其包括：

可动电弧触点和与所述可动电弧触点相接合的固定电弧触点；

活塞杆，其与所述可动电弧触点相连接；以及

绝缘杆，其通过连杆机构连接到活塞杆上，所述绝缘杆的一端连接在操作机构上，

其中，所述连杆机构包括：

4连杆，其中一对彼此相对的顶点分别与所述绝缘杆和所述活塞杆的端部相连接，以及

所述4连杆的剩余顶点分别被插入形成在容纳所述连杆机构的壳体中的一对导向槽内，以及

所述一对导向槽之间的间隙被形成为使得所述绝缘杆一侧的间隙大于所述活塞杆一侧的间隙。

2.根据权利要求1所述的空气断路器，进一步包括：

喷嘴，其用于在所述可动电弧触点与所述固定电弧触点之间喷射消弧气体。

3.根据权利要求1所述的空气断路器，进一步包括：

回动杆，其用于使所述固定电弧触点在与所述活塞杆的运动方向相反的方向上移动。

4.根据权利要求1所述的空气断路器，其特征在于，所述一对导向槽之间的间隙朝着绝缘杆的一侧逐渐增加。

5.一种空气断路器的连接机构，其包括：

壳体；以及

连杆机构，其设置在所述壳体的内侧以连接所述空气断路器的绝缘杆和操纵机构，

其中所述连杆机构包括：

一对形成在所述壳体的内侧的导向槽；以及

4连杆，其中一对彼此相对的顶点被插入所述一对导向槽中，并且剩余的一对顶点被分别连接到所述空气断路器的绝缘杆和操纵机构，以及

所述一对导向槽之间的间隙被形成为使得所述操纵机构一侧的间隙大于所述绝缘杆一侧的间隙。

6.根据权利要求5所述的空气断路器的连接机构，其中所述一对导向槽之间的间隙朝向所述操纵机构的一侧逐渐增加。

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