CN101821827A - 具有两个排列的灭弧室、共用传动装置以及尺寸缩小的断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压或超高压断路器，该断路器针对每相具有至少两个排列的灭弧室，每个灭弧室具有：一对主触头；分别固定至主触头中的一个的一对灭弧触头；以及将电流中断操作产生的热气体吹出的喷口，所述一对触头有一部分采取互补的阳触头形式和阴触头形式，并均具有至少一个动触头，喷口与动主触头和动灭弧触头连接。根据本发明，在第一灭弧室(Ca)的动触头和第二灭弧室(Cb)的动触头之间的同时运动传递由传动组件(4，40，41)实现，传动组件一方面与第一灭弧室的动主触头(7a)直接连接，另一方面与第二灭弧室的动灭弧触头(1b)直接连接，传动组件被容纳在两个灭弧室的内部。

Description

具有两个排列的灭弧室、共用传动装置以及尺寸缩小的断路器

技术领域

本发明涉及高压和超高压断路器(金属铠装式和接地箱壳式)的领域，该断路器针对每相具有至少两个排列的灭弧室和一个共用传动装置。

背景技术

通过排列的灭弧室的动触头共用的传动装置获得的机械同步可在故障电流(例如短路电流)的中断期间分离电流，以便于灭弧。

实际上，为了将第一灭弧室的运动传递到第二灭弧室，使用灭弧室外部的绝缘拉杆来同时断开动触头组件。使用这种拉杆意味着需要还使用罩，并且需要提供长的绝缘距离，也就是说，在带电压的拉杆和处于接地电位的金属箱之间提供相当大的距离。

例如可以提到文献US3,896,282，根据该文献，两个灭弧室共用的传动装置是由两个外部拉杆32、44来实现的。

还可以提到文献FR2729250，该文献公开了一种由两个外部拉杆41B、51B实现的共用传动装置。

文献US3,895,202也公开了一种具有四个彼此排列的灭弧室并由两个外部拉杆80、82实现的共用传动装置。

另一方面，公知的是配置通过灭弧室的内部的运动传递。

这样，文献US4,319,105提出了一种具有三个彼此排列的灭弧室的断路器结构，其中运动传递通过壳体63内部的、将灭弧杆连接起来的拉杆98、98A、98B进行，这些灭弧杆是动灭弧触头(例如参见图2-图3)。

文献CH620790提出了一种具有两个彼此排列的灭弧室2a、2b的断路器结构，其中运动传递通过绝缘操作管3进行，绝缘操作管3固定在灭弧室的各压缩气缸4a、4b上，各压缩气缸自身固定在插座14a、14b和喷口17a、17b上，操作管3围绕第一灭弧室的静灭弧杆12b(参见图1)。

文献FR2267625提出了一种具有至少两个彼此排列的灭弧室的断路器结构，其中运动传递通过内部拉杆39进行，内部拉杆39将第一灭弧室的动灭弧杆25连接到动气缸31，在动气缸31的端部配置有喷口37。

尽管上述最后三个文献的每个文献中公开的结构具有这样的优点，即消除外部传递拉杆，并因此消除所需要的罩以及用于所述拉杆的机械锁定的开口，然而这些结构意味着径向尺寸不可忽视，这种情况使得断路器的长度非常长。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种可减少断路器的径向尺寸和总长度的解决方案。

为此，本发明提供一种高压或超高压断路器，该断路器针对每相具有至少两个彼此排列的灭弧室，其中每个灭弧室具有：一对主触头；分别相对于主触头中的一个静止的一对灭弧触头；以及用于将中断操作产生的热气体吹出的喷口，所述一对触头有一部分采取互补的阳触头形式和阴触头形式，并各自具有至少一个动触头，所述喷口相对于所述动主触头和灭弧触头静止，其中在第一灭弧室的动触头和第二灭弧室的动触头之间的同时运动传递由传动组件实现，传动组件一方面与第一灭弧室的动主触头直接连接，另一方面与第二灭弧室的动灭弧触头直接连接，传动组件被容纳在两个灭弧室的内部。

根据本发明，将运动从一个灭弧室直接或者通过第一灭弧室的主触头同时传递到另一个灭弧室。

这样，通过本发明，不再需要根据现有技术使用的罩，并且传动组件的至少一部分可使用金属制成。

术语“直接连接”在此在本发明的范围内应该理解为，传动组件在运动中通过直接接触，一方面与第一灭弧室的动主触头连接，另一方面与第二灭弧室的动灭弧触头连接。

换句话说，根据本发明的传动组件的机械力直接施加于主接触管上，因此该主接触管必须支撑牵引/压缩的机械力。

由于直接施加于第一灭弧室的主接触管上的机械力，传动组件被完全容纳在两个灭弧室的内部。这可减小径向尺寸，而且可减小断路器的长度。

有利的是，传动组件通过分别配置在第一灭弧室的喷口和主触头之间、静主触头和静灭弧触头之间、以及在最接近第一灭弧室的第二灭弧室的静灭弧触头和动灭弧触头的端部之间，而被容纳在两个灭弧室的内部。

根据一个实施方式，每对触头具有两个动触头，针对每个灭弧室设有附加的传动机构，用于将主触头和灭弧触头在中断操作期间相互分离。

根据一个变型例，至少第一灭弧室的灭弧触头中的一个是静触头并采取灭弧杆的形式，该灭弧杆通过与断路器的固定外壁连接的至少一个脚延伸，与第一灭弧室的动主触头和第二灭弧室的动灭弧触头直接连接的传动组件有一部分配置在由一个或多个脚和固定外壁限定的空间内。

根据该同一变型例，静灭弧杆通过三脚架延伸直到固定外壁。

根据一个实施变型例，传动组件具有至少一个绝缘部，该绝缘部与动主触头直接连接并与第一灭弧室的喷口并联地电连接，绝缘部设置成与喷口同轴，并在需要时，至少部分地抵靠住喷口。

根据一个实施方式，第二灭弧室的动弧触头采取空心气缸的形式，并且传动组件具有传动件，该传动件通过联接器与空心气缸直接连接。

传动组件可具有多个连杆和/或一个管。

根据另一个实施方式，传动组件的管被切除，以便为静灭弧触头的一个或多个脚留出通道。

优选的是，传动组件具有绝缘部，该绝缘部在其长度方向部分地围绕喷口，并直接固定在第一灭弧室的动主触头上。

根据又一个实施方式，传动组件的绝缘部以及吹送喷口以整体方式制成。

在本发明的范围内，运动的开始可通过呈杆形式的灭弧触头或者通过呈插座形式的灭弧触头进行。

本发明还涉及上述断路器作为金属铠装开关设备(PSEM)的一部分的应用。

附图说明

通过阅读以下参照附图1和2所作的详细说明将会更加明白本发明的其他优点和特征。

图1示出根据本发明的一个实施方式的超高压断路器的半纵剖面图，该断路器在断开位置，也就是说，在中断电流之后。

图2示出图1的断路器，不过该断路器在闭合位置，也就是说，没有中断电流。

具体实施方式

所示的高压或超高压断路器D针对每相具有至少两个沿着轴线X-X’彼此排列的灭弧室Ca、Cb、Cc。

每个灭弧室Ca、Cb分别具有：一对主触头7a、8a、7b、8b，以及分别相对于主触头中的一个静止的一对灭弧触头1a、2a；1b、2b，触头有一部分采取互补的阳触头形式和阴触头形式。每对触头具有单一的主触头7a、7b或动灭弧触头1a；1b。每个灭弧室Ca、Cb还具有将由电流中断操作产生的热气体吹出的喷口3a、3b，喷口3a或3b相对于主触头7a或7b和动灭弧触头1a和1b静止(参见图1和图2)。

运动的开始按照传统进行，也就是说，通过断路器的绝缘操作连杆或杆进行，该绝缘操作连杆或杆未示出并与灭弧触头1a直接连接。

根据本发明，将高压或超高压断路器D的灭弧室C1的运动通过动主触头7a经过灭弧室的内部同时传递到另一灭弧室C2(图1和图2)。

这样，从第一灭弧室Ca的动灭弧触头向第二灭弧室Cb的动灭弧触头的运动传递通过传动组件4、40、41来实现，传动组件一方面与第一灭弧室Ca的动主触头7a直接连接，另一方面与第二灭弧室的动灭弧触头1b直接连接，传动组件4被容纳在两个灭弧室Ca、Cb的内部。

所示的传动组件4分别配置在第一灭弧室Ca的喷口3a和主触头7a、8a之间、静主触头8a和静灭弧触头3a之间、并且配置在最接近第一灭弧室Ca的第二灭弧室Cb的静灭弧触头3a和动灭弧触头1b的端部之间。

在所示的实施方式中，灭弧室Ca和Cb的灭弧触头2a和2b是静触头，并均采取灭弧杆的形式，该灭弧杆通过三脚架20a、20b延伸直到断路器的固定外壁5。

传动组件4与第一灭弧室Ca的动主触头7a和呈空心气缸1b的形式的第二灭弧室的动弧触头直接连接。

传动组件4具有传动件41，该传动件通过联接器6与空心气缸1b直接连接(另一固定系统是可行的，因为由联接器提供的自由度不是绝对必需的，螺钉连接也是可行的)。

在所示的结构中，传动组件4由复合管40、41构成。

这样，该复合管具有与喷口3a并联电连接的绝缘管部40以及管部41，该管部41的材料在电气(或者介电)方面不重要，并且该管部41的主要功能是传递两个灭弧室Ca、Cb之间的运动。

该功能可通过单个绝缘连杆很好地确保，这可使得只要制造和装配单个部件。在该变型例中，罩可证明对保护上述部件免受在电流中断期间产生的热气体的影响是有用的。

在所示的布置中，传动件4、40、41是旋转部件，这些部件围绕轴线XX’设置，并具有用于使灭弧杆2a的固定件20a(三脚架)通过的多个孔。

如图所示，传动组件4具有绝缘部40，该绝缘部40直接抵靠喷口3a并直接固定在第一灭弧室Ca的动主触头7a上，从而在其长度方向部分地围绕喷口3a，该动主触头7a用于在电流中断期间与静主触头8a分离。

可以在夹在喷口3a和主触头7a之间的绝缘部40之间设想各种固定方式：例如，在这两个部件之间的直接的螺钉连接/螺栓连接，或者通过配置在这两个部件之间的金属件和粘接在金属凸缘上的管进行的螺钉连接/螺栓连接，该金属凸缘自身固定在动触头上。

在所示的实施方式中，可以看出，断路器具有未图示的至少一个第三灭弧室Cc，在第二灭弧室Cb和该第三灭弧室Cc之间的同时运动传递是按照与在第一灭弧室Ca和第二灭弧室Cb之间的同时运动传递相同的方式来实现的，也就是说，使用构造和连接相同的另一组件4、40、41来实现。该另一组件的绝缘部40也在长度方向部分地围绕喷口3b，直接抵靠住喷口3b并固定在动主触头7b上，该动主触头7b用于在电流中断期间与静主触头8b分离。

在所示的实施方式中，静灭弧杆2a、2b均通过三脚架20a或20b延伸。不言而喻，具有与固定外壁5连接的一个脚、两个脚或多个脚的任何布置是适合的。具有以180°设置的一个脚或两个脚的布置具有的优点是为传动组件4的部分41的通过留出更多空间。

在所示的实施方式中，操作运动的开始是通过呈杆形式的灭弧触头2a进行。在本发明的范围内，该运动的开始也可以通过呈插座形式的弧触头(由3b表示)进行。

本发明提供的布置的多个优点如下：

一在断路器作为金属铠装开关设备PSEM的一部分的应用中，减少金属箱或壳体的直径；

一消除所有用于将一个灭弧室的可动部件的运动传递到另一个灭弧室的可动部件的外部绝缘拉杆；

-消除外部绝缘拉杆所需要的罩及其支撑结构；

-消除所述外部拉杆的机械装配所需要的切口或开口；

-能够使用金属材料制造传动组件的元件(例如连杆)；以及

-减少用于每个灭弧室的可动部件的重量，并因此减少断路器的操作所需要的能量。

Claims (12)

1.一种高压或超高压断路器(D)，该断路器针对每相具有至少两个彼此排列的灭弧室(Ca；Cb)，其中每个灭弧室(Ca；Cb)具有：一对主触头(7a，8a；7b，8b)；分别相对于所述主触头中的一个静止的一对灭弧触头(1a，2a；1b，2b)；以及用于将电流中断操作产生的热气体吹出的喷口(3a，3b)，所述一对触头有一部分采取互补的阳触头形式和阴触头形式，并均具有至少一个动触头(1a，1b；7a，8a)，所述喷口相对于所述动主触头(7a，7b)和所述动灭弧触头(1a，1b)静止，其中在所述第一灭弧室(Ca)的所述动触头(1a，7a)和所述第二灭弧室(Cb)的所述动触头(1b，7b)之间的同时运动传递由传动组件(4，40，41)实现，所述传动组件一方面与所述第一灭弧室的所述动主触头(7a)直接连接，另一方面与所述第二灭弧室的所述动灭弧触头(1b)直接连接，所述传动组件容纳在所述两个灭弧室(Ca，Cb)的内部。

2.一种高压或中压断路器(D)，其中所述传动组件分别配置在所述第一灭弧室(Ca)的所述喷口(3a)和所述主触头(7a，8a)之间、所述静主触头(8a)和所述静灭弧触头(3a)之间、以及在最接近所述第一灭弧室(Ca)的所述第二灭弧室(Cb)的所述静灭弧触头(3a)和所述动灭弧触头(1b)的端部之间，从而被容纳在所述两个灭弧室(Ca，Cb)的内部。

3.根据权利要求1或2所述的断路器，其中每对触头具有两个动触头，针对每个灭弧室(Ca，Cb)设有附加的传动机构，用于将所述主触头和所述灭弧触头在电流中断操作期间相互分离。

4.根据权利要求1或2所述的断路器，其中至少所述第一灭弧室(Ca；Cb)的所述灭弧触头(2a；2b)中的一个被固定并采取灭弧杆的形式，该灭弧杆通过与所述断路器的固定外壁(5)连接的至少一个脚(20a；20b)延伸，与所述第一灭弧室(Ca)的所述动主触头(7a)和所述第二灭弧室的所述动灭弧触头(1b)直接连接的传动组件有一部分配置在由所述至少一个脚(20a)和所述固定外壁(5)限定的空间内。

5.根据权利要求4所述的断路器，其中所述静灭弧杆(2a；2b)通过三脚架(20a；20b)延伸直到所述固定外壁(5)。

6.根据上述权利要求中的任一项所述的断路器，其中所述传动组件具有至少一个绝缘部(40)，该绝缘部与所述动主触头(7a)直接连接并与所述第一灭弧室(Ca)的所述喷口(3a)并联电连接，所述绝缘部设置成与所述喷口(3a)同轴。

7.根据上述权利要求中的任一项所述的断路器，其中所述第二灭弧室的所述动弧触头(1b)采取空心气缸的形式，并且其中所述传动组件具有传动件(41)，该传动件通过联接器(6)与所述空心气缸直接连接。

8.根据上述权利要求中的任一项所述的断路器，其中所述传动组件具有多个连杆和/或一个管(4，40，41)。

9.根据权利要求8结合权利要求4或5所述的断路器，其中所述传动组件的所述管(41)被切除，以便为所述静弧触头(2a)的所述至少一个脚(20a)留出通道。

10.根据上述权利要求中的任一项所述的断路器，其中所述传动组件的绝缘部(40)以及所述吹送喷口(3a，3b)以整体方式制成。

11.根据上述权利要求中的任一项所述的断路器，其中运动的开始通过呈杆形式的灭弧触头(2a)进行。

12.一种根据上述权利要求中的任一项所述的断路器(D)作为金属铠装开关设备(PSEM)的一部分的应用。

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