CN102290278A - 用于电开关设备的引弧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电开关设备的引弧装置，包括动触头系统和静触头系统；所述动触头系统包括动弧触头、触指座和在合闸的方向上依次固定在触指座上的辅助触头、动侧引弧环和动侧绝缘罩；所述静触头系统包括导电支撑件和在合闸的方向上依次固定在导电支撑件上的静侧绝缘罩、静侧引弧环、静弧触头；合闸状态时，动弧触头穿过辅助触头、动侧引弧环、动侧绝缘罩、静侧绝缘罩、静侧引弧环和静弧触头的开口，且所述动弧触头电接触所述辅助触头和静弧触头。本发明通过在动弧触头和静弧触头外分别设置动侧引弧环和静侧引弧环，缩短开关在开断故障电流时电弧对弧触头的烧损时间，降低了触头烧损程度，保证了触头接触可靠性，提高了开关的使用寿命。

Description

用于电开关设备的引弧装置

技术领域

本发明涉及一种气体绝缘的高压开关的引弧装置。

背景技术

开关开断故障电流时主触头首先分离，故障电流由弧触头承担，当动静弧触头分离，在触头间出现高温电弧，随着电烧损时间的加长，对触头表面的烧蚀会越来越重，此情况直到故障电流被完全开断才会终止。

传统开关结构只有一对弧触头，开断故障电流过程中电弧始终在动静触头间燃烧，直至电弧熄灭，这种工况对触头耐烧损能力要求很高，特别是大电流开断对触头的烧损情况更为严重，直接影响到开关的运行可靠性和使用寿命。

发明内容

本发明专利的目的是提供一种用于电开关设备的引弧装置，在故障电流开断的起始阶段电弧由动静弧触头来承受，随后阶段电弧发生转移，由专用的引弧系统承担电弧的燃烧，减小电弧对动静弧触头的损坏，延长开关的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于电开关设备的引弧装置，包括动触头系统和静触头系统；所述动触头系统包括动弧触头、触指座、辅助触头、动侧引弧环和动侧绝缘罩；所述辅助触头、动侧引弧环和动侧绝缘罩在合闸的方向上依次固定在触指座上；辅助触头、动侧引弧环和动侧绝缘罩上均设有供动弧触头穿过的开口，辅助触头、动侧引弧环和动侧绝缘罩的开口中心与动弧触头的轴心同轴；动弧触头穿过动弧触头的开口且与辅助触头电接触；动侧引弧环和动侧绝缘罩的开口直径大于动弧触头的直径；所述静触头系统包括静侧绝缘罩、静侧引弧环、导电支撑件和静弧触头；所述静侧绝缘罩、静侧引弧环和静弧触头在合闸的方向上依次固定在导电支撑件上；静侧绝缘罩、静侧引弧环和静弧触头上均设有供动弧触头穿过的开口，静侧绝缘罩和静侧引弧环的开口直径大于动弧触头的直径；合闸状态时，所述动弧触头穿过辅助触头、动侧引弧环、动侧绝缘罩、静侧绝缘罩、静侧引弧环和静弧触头的开口，且所述动弧触头电接触所述辅助触头和静弧触头。

动侧绝缘罩的开口直径大于动侧引弧环的开口直径。

静侧绝缘罩的开口直径大于静侧引弧环的开口直径。

所述动弧触头连接有驱动其做直线运动的操动系统。

本发明设计一种新型的弧触头系统，在动静弧触头外侧加装一对引弧环，分别与动静弧触头处于等电位，为了改善加装引弧环造成的对断口间的电场分布的影响以及减少热气流对其的烧蚀，在引弧环外侧又加装了绝缘罩。故障电流开断过程中在电场的作用下，利用动弧触头与引弧环相对位置差异实现电弧从弧触头向引弧环转移，最终电弧保持在两个引弧环之间，直至电弧熄灭。由于引弧环装在弧触头外侧，并且与弧触头紧挨，在吹弧效果上是等效的，确保了开关的开断性能不会受到影响。在开关的整个开断过程中动静弧触头只是在某个时间段承受高温电弧的烧损，其余时间均有引弧环替代，减轻了动静弧触头的负担，提高了产品可靠性，延长了产品的使用寿命。

本发明的特点：在开关的动静侧都装有引弧环，分别与动静弧触头处于等电位，它的开口直径略大于触头直径，保证在正常运动中动弧触头不会与它发生接触，只有在开断过程中电弧存在的情况下，电弧会分两次从动静弧触头转向与之处于等电位的引弧环上；第一次电弧转移出现在动弧触头向分闸位置运动过程中，当静侧引弧环与动弧触头之间的气体间隙小于静弧触头与动弧触头之间的气体间隙，在电场的作用下电弧会由静弧触头转移至引弧环上。此时电弧出现在静侧引弧环和动弧触头间；第二次电弧转移出现在动弧触头继续向分闸位置运动过程中，当动侧引弧环与静侧引弧环之间的气体间隙小于静侧引弧环与动弧触头之间的气体间隙，在电场的作用下电弧会由动弧触头转移至动侧引弧环上。此后电弧将始终在两侧引弧环间燃烧，直至电弧被熄灭。有效的保护了动静弧触头。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：本发明通过在动弧触头和静弧触头外分别设置动侧引弧环和静侧引弧环，缩短开关在开断故障电流时电弧对弧触头的烧损时间，降低了触头烧损程度，保证了触头接触可靠性，提高了开关的使用寿命。

附图说明

图1为本发明引弧装置的结构示意图；

图2为图1沿A-A线的剖视图；

图3为图1沿B-B线的剖视图。

具体实施方式

请参阅图1至图3所示，本发明提供的引弧装置由动触头系统和静触头系统两部分组成，动触头系统包括动弧触头1、触指座3、辅助触头4、动侧引弧环5和动侧绝缘罩6，静触头系统包括静侧绝缘罩7、静侧引弧环8、导电支撑件9和静弧触头10。

辅助触头4用螺钉2固定在触指座3上，动弧触头1在操动系统的驱动下沿轴线方向左右运动完成分合闸操作。动弧触头1在辅助触头4上滑动，两者保持可靠电接触，动弧触头1、辅助触头4和触指座3形成导电通道。动侧引弧环5和动侧绝缘罩6用螺钉13固定在触指座3上，它们将辅助触头4罩在里侧(见图1)，动侧引弧环5与辅助触头4处于等电位。动侧引弧环5开口直径略大于动弧触头1的直径(见图2)，保证在运动中动弧触头1不会与它发生接触。静弧触头10用螺钉11固定在导电支撑件9上，静侧引弧环8和静侧绝缘罩7用螺钉12在导电支撑9上，它们将静弧触头10罩在内侧(见图2)，静侧引弧环8与静弧触头10处于等电位。静侧引弧环8开口直径略大于动弧触头1的直径(见图3)，保证在运动中动弧触头1不会与静侧引弧环8发生接触。在合闸位置由导电支撑9、静弧触头10、动弧触头1、辅助触头4和触指座3组成导电通道。

开断故障电流过程中，动弧触头1在操动机构的驱动下沿轴向向左运动，当动弧触头1与静弧触头10分离时刻，在两者之间产生电弧。动弧触头1继续向左运动，当静侧引弧环8与动弧触头1之间的气体间隙小于静弧触头10与动弧触头1之间的气体间隙，在电场的作用下电弧会由静弧触头10转移至静侧引弧环8上。此时电弧会在静侧引弧环8和动弧触头1之间继续燃烧，导电通道变成由导电支撑件9、静侧引弧环8、动弧触头1、辅助触头4和触指座3组成。动弧触头1继续向左运动，当动侧引弧环5与静侧引弧环8之间的气体间隙小于静侧引弧环8与动弧触头1之间的气体间隙，在电场的作用下电弧会由动弧触头1转移至动侧引弧环5上；此后电弧将始终在两侧引弧环(5、8)间燃烧，导电通道变成由导电支撑件9、静侧引弧环8、动侧引弧环5和触指座3构成，直至电弧被熄灭。

在整个开断过程中，动静弧触头(1、10)不是全程承受电弧烧蚀，部分时间电弧在引弧环(5、8)间燃烧，降低了触头(1、10)烧损程度，提高了开关的使用寿命。本发明通过缩短开关在开断故障电流时电弧对弧触头的烧损时间，降低了触头烧损程度，保证了触头接触可靠性，提高了开关的使用寿命。

Claims (4)

1.一种用于电开关设备的引弧装置，其特征在于，包括动触头系统和静触头系统；

所述动触头系统包括动弧触头(1)、触指座(3)、辅助触头(4)、动侧引弧环(5)和动侧绝缘罩(6)；所述辅助触头(4)、动侧引弧环(5)和动侧绝缘罩(6)在合闸的方向上依次固定在触指座(3)上；辅助触头(4)、动侧引弧环(5)和动侧绝缘罩(6)上均设有供动弧触头(1)穿过的开口，辅助触头(4)、动侧引弧环(5)和动侧绝缘罩(6)的开口中心与动弧触头(1)的轴心同轴；动侧引弧环(5)和动侧绝缘罩(6)的开口直径大于动弧触头(1)的直径；

所述静触头系统包括静侧绝缘罩(7)、静侧引弧环(8)、导电支撑件(9)和静弧触头(10)；所述静侧绝缘罩(7)、静侧引弧环(8)和静弧触头(10)在合闸的方向上依次固定在导电支撑件(9)上；静侧绝缘罩(7)、静侧引弧环(8)和静弧触头(10)上均设有供动弧触头(1)穿过的开口，静侧绝缘罩(7)和静侧引弧环(8)的开口直径大于动弧触头(1)的直径；

合闸状态时，所述动弧触头(1)穿过辅助触头(4)、动侧引弧环(5)、动侧绝缘罩(6)、静侧绝缘罩(7)、静侧引弧环(8)和静弧触头(10)的开口，且所述动弧触头(1)电接触所述辅助触头(4)和静弧触头(10)。

2.如权利要求1所述的一种用于电开关设备的引弧装置，其特征在于，动侧绝缘罩(6)的开口直径大于动侧引弧环(5)的开口直径。

3.如权利要求1所述的一种用于电开关设备的引弧装置，其特征在于，静侧绝缘罩(7)的开口直径大于静侧引弧环(8)的开口直径。

4.如权利要求1所述的一种用于电开关设备的引弧装置，其特征在于，所述动弧触头(1)连接有驱动其做直线运动的操动系统。

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