CN102306591B - 一种含有复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包含复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置，包括复合型绝缘筒、后支座和前支座；后支座和前支座上分别固定了后静弧触头和前静弧触头；后支座和前支座之间的端口处安装有复合型绝缘筒；后静弧触头和前静弧触头上均设有供动弧触头穿过的开口；合闸状态时，后静弧触头通过动弧触头电性连接前静弧触头；复合型绝缘筒由耐高温材料制造的内圈和高强度材料制造的外圈组合而成，内圈负责承受开断过程中高温气体的烧蚀，外圈负责承受开断时产生的强大压力，保证绝缘筒的强度。本发明通过将复合型绝缘筒形成的膨胀室安装于断口之间，既起到了保证断口绝缘的作用，又能为开断提供足够的气吹压力，实现了简化灭弧室的结构，缩小了开关的体积。

Description

一种含有复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置
技术领域
本发明涉及开关技术领域，特别涉及一种自能熄弧开关装置。
背景技术
自能式熄弧开关是在压气式基础上发展起来的。断路器熄弧靠自能吹弧原理，即吹弧所需的能量由电弧提供。电弧形成时释放的能量使局部压力上升和温度急剧升高，从而产生一股流速很高的气体吹向断口，并将电弧熄灭。与压气式灭弧室相比，自能式灭弧室结构简单，工作可靠，在相同的灭弧室体积下可以开断更大的电流，并且要求操动机构提供的能量也大为减少，近年来越来越多的应用在大容量断路器中。
显然，自能式熄弧开关的热膨胀室内压力很大，温度很高，这就要求热膨胀室具有高强度和耐烧蚀功能。一般的膨胀室都是由金属材料制成，安装在灭弧室的动侧，无形中增大了开关的体积。
发明内容
本发明的目的是提供一种含有复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置，实现简化灭弧室的结构，缩小开关体积的功能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种含有复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置，包括复合型绝缘筒、后支座和前支座，后支座和前支座上分别固定了后静弧触头和前静弧触头；后支座和前支座之间的端口处安装有复合型绝缘筒；后静弧触头和前静弧触头上均设有供动弧触头穿过的开口；合闸状态时，后静弧触头通过动弧触头电性连接前静弧触头。
复合型绝缘筒由耐高温材料制造的内圈和高强度材料制造的外圈组合而成，内圈负责承受开断过程中高温气体的烧蚀，外圈负责承受开断时产生的强大压力，保证绝缘筒的强度。
复合型绝缘筒两端分别嵌设于后支座和前支座中，复合型绝缘筒侧面与后支座和前支座之间分别安装有一个密封圈。
复合型绝缘筒包括内圈和包覆在内圈外周的外圈；内圈的材质为聚四氟乙烯，外圈为一个真空浸胶管。
所述内圈的厚度大于或等3mm。
所述后支座、前支座、复合型绝缘筒、后静弧触头和动弧触头围绕形成一个自能式膨胀室。
所述前支座上设有一个连通自能式膨胀室的泄压口，所述前支座上安装有一个封堵该泄压口的减压阀。
所述减压阀为弹簧式减压阀。
泄压口开设于动弧触头运动方向上。
复合型绝缘筒还连接有一绝缘件，该绝缘件固定在后支座和前支座上。
本发明一种含有复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置，开关的前支座和后支座通过复合型绝缘筒连接在一起，在断口间形成一个热膨胀室，开断过程中电弧产生的热量使膨胀室内的气体压力快速上升，高压气体沿着安装在前后支座上静弧触头的开口向两侧高速流动，达到冷却电弧的作用。自能熄弧开关设有减压装置，当膨胀室内压力超过安全值时，减压阀打开，泄掉部分气体，降低膨胀室内压力至设计值，保证在开关的整个开断过程中膨胀室内压力恒定在设计值以下。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：本发明一种含有复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置，前支座和后支座通过复合型绝缘筒连接在一起，热膨胀室设在开关的断口之间，热膨胀室的腔体主要由复合型绝缘筒构成，绝缘筒由耐高温材料制造的内圈和高强度材料制造的外圈组合起来，内圈负责承受开断过程中高温气体的烧蚀，外圈负责承受开断时产生的强大压力，保证绝缘筒的强度；由复合型绝缘筒形成的膨胀室安装于断口之间，既起到了保证断口绝缘的作用，又能为开断提供足够的气吹压力，实现了简化灭弧室的结构，缩小了开关的体积。
附图说明
图1为本发明自能熄弧开关的结构示意图；
图2为本发明复合型绝缘筒的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1及图2所示，本发明一种含有复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置中的复合型绝缘筒5，包括内圈10和外圈20；其中内圈10采用耐高温材料聚四氟乙烯，表面进行处理后，可在外层连接一个高强度材料的绝缘外圈20，绝缘外圈20为一个真空浸胶管；该真空浸胶管可有效阻隔潮气侵入，有效防水。
本发明中，内圈10负责承受开断过程中高温气体的烧蚀，内圈10的厚度大于或等于3mm时，内圈10耐烧蚀性能好，使用时间长；外圈20负责承受开断时产生的强大压力，保证绝缘筒的强度。另外，由绝缘筒形成的膨胀室安装于断口之间，既起到了保证断口绝缘的作用，又能为开断提供足够的气吹压力，实现了简化灭弧室的结构，缩小了开关的体积。
以附图1所示的灭弧室为例，介绍本发明提供的复合型绝缘筒的功能。此时该自能式熄弧开关处于开断故障电流过程中。在后支座3和前支座7上分别固定了后静弧触头2和前静弧触头6，通过一根与这两个静弧触头能同时接触的动弧触头1，可将灭弧室的后侧和前侧连接。动弧触头1可向左和向右做直线运动。其中动弧触头1向左运动到其与前静弧触头6分开时，为开关分闸动作；向右运动到其与静弧触头6接触时，为开关合闸动作。在合闸位置时，开关中的电流依次流过后支座3、后静弧触头2、动弧触头1、前静弧触头6和前支座7。本发明的复合型绝缘筒5就安装在灭弧室的前支座7和后支座3的断口间，通过在绝缘筒5侧面与前、后支座之间安装两个密封圈4，从而在灭弧室前支座7、后支座3以及复合式绝缘筒5之间建立起了一个自能式膨胀室；前支座7和后支座3上设有插槽，绝缘筒5两端插入前支座7和后支座3的插槽中进行固定；绝缘筒5外还固定连接有一绝缘件，该绝缘件通过螺栓固定在前支座7和后支座3上。减压阀8是为保护灭弧室所安装的一个泄压保护装置。
当该熄弧开关分闸开断大电流时，产生的气体流场如附图1所示。绝缘筒内圈10耐受开断时高温气体的冲击，由于绝缘筒高强度外圈20的作用，使得其与前支座、后支座能做到很好的密封。此时在灭弧室中产生了高压高流速的气体，这些气体吹向电弧，在电流过零时将电弧熄灭。

Claims (4)

1.一种含有复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置，其特征在于，包括复合型绝缘筒（5）、后支座（3）和前支座（7），后支座（3）和前支座（7）上分别固定了后静弧触头（2）和前静弧触头（6）；后支座（3）和前支座（7）之间的端口处安装有复合型绝缘筒（5）；后静弧触头（2）和前静弧触头（6）上均设有供动弧触头（1）穿过的开口；合闸状态时，后静弧触头（2）通过动弧触头（1）电性连接前静弧触头（6）； 
前支座（7）和后支座（3）上设有插槽，复合型绝缘筒（5）两端分别插入后支座（3）和前支座（7）的插槽中进行固定，复合型绝缘筒（5）侧面与后支座（3）和前支座（7）之间分别安装有一个密封圈（4）；所述密封圈（4）设置于对应的前支座（7）和后支座（3）的密封圈固定槽中，所述密封圈固定槽连通对应的插槽； 
复合型绝缘筒（5）包括内圈（10）和包覆在内圈（10）外周的外圈（20）；内圈（10）的材质为聚四氟乙烯，外圈（20）为一个真空浸胶管； 
所述内圈（10）的厚度大于或等于3mm； 
所述后支座（3）、前支座（7）、复合型绝缘筒（5）、后静弧触头（2）和动弧触头（1）围绕形成一个自能式膨胀室； 
所述前支座（7）上设有一个连通自能式膨胀室和前支座（7）末端封闭腔体的泄压口，所述前支座（7）上安装有一个封堵该泄压口的减压阀（8）。 
2.如权利要求1所述的一种含有复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置，其特征在于，所述减压阀（8）为弹簧式减压阀。 
3.如权利要求1所述的一种含有复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置，其特征在于，泄压口开设于动弧触头（1）运动方向上。 
4.如权利要求1所述的一种含有复合型绝缘筒的自能熄弧开关装置，其特征在于，复合型绝缘筒（5）还连接有一绝缘件，该绝缘件固定在后支座（3）和前支座（7）上。 
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