CN102339690A - 高绝缘性断路器 - Google Patents

Abstract

一种高绝缘性的断路器，包括本体部分、抽屉部分。其特征在于抽屉内侧与断路器本体导电部分裸露在绝缘部分之外的部分之间，设有至少一个的绝缘件。该绝缘件可增加断路器绝缘性能。这种框架断路器的优点在于增强了断路器的主电路和接地系统之间的绝缘性能，尤其是增强了框架式断路器在恶劣工作条件下的安全性和可靠性，有利于电力系统安全可靠的运行。

Description

高绝缘性断路器

技术领域

本发明涉及一种适合应用于高相对湿度、高绝缘性能环境的框架式断路器。该断路器具有结构简单可靠、性能稳定、绝缘性能高的特点。

背景技术

现代社会对能源的需求不断增加，而电能由于其自身的种种优越性，被认为是目前最理想的能源。但是传统的用于产生电能的石油、煤炭等资源日益枯竭，水力、核能等受到地域因素的限制，因此迫切要求寻找新的产生电能的方式。而利用风能发电，是解决这些地区能源匮乏的一个非常有效、节约而且切实可行的途径。

但是这些地区也存在一些对输配电非常不利的自然因素，比如：风电设备布置在空旷的户外环境中，受感生雷电冲击；高海拔、昼夜温差大所带来的某些时段空气的高相对湿度对电气设备绝缘的影响；土壤条件、空气中灰尘多、空气中导电粒子较多对电气接地的影响等。这些影响因素，直接影响到电气设备的性能，危害设备的安全、稳定运行。

不仅在这些自然环境恶劣的区域，在一些自然条件较好区域也存在着上述的高相对湿度、高冲击电压的情况。因此，迫切要求电气设备具有非常高的绝缘性能，能够在更高的相对湿度等环境下，承受更大的环境冲击耐受电压影响而不出现故障，保证电气运行正常。

现有的用于配电领域的框架式断路器，设计时并没有考虑到这些复杂而又苛刻的应用环境。在公知低压框架式万能断路器的结构中，断路器的主电路系统和接地系统的隔离距离过近，并且没有有效地绝缘阻挡，所以不能承受较高的冲击电压。具体来讲，在断路器处于连接状态时，本体插刀会有一部分裸露在抽屉基座与断路器本体之外，在进行断路器接地系统与导电系统之间较高电压的介电冲击试验时，裸露部分的本体插刀与接地系统之间易于被直接击穿，另外本体插刀沿断路器本体表面会形成与抽屉部分形成爬电击穿。此处成为提高低压框架式万能断路器绝缘性能的瓶颈部位。众所周知，低压万能式断路器又称空气断路器(ACB，air circuit breaker)，其以空气为绝缘介质的断路器。在上述那些恶劣情况下空气的绝缘性能会大大降低，此时若断路器承受大电压冲击，接地系统与裸露在绝缘部分之外的导电部分之间的空气就会被击穿，进而金属抽屉部分与裸露在绝缘部分之外的导电部分之间放电导通，使断路器乃至线路、其他配电设备损坏。

根据试验验证，现有的框架式断路器产品所能承受的介电冲击电压(相对地)不超过16kV，这在一般情况下使用，即环境相对湿度较低、设备表面无凝露现象、系统接地系统良好，这个指标是足够的。但是在有较高的环境相对湿度、系统接地情况较差、受到较强的感生雷击等高介电冲击下，这些断路器的主电路和接地系统之间极易被放电击穿。这些击穿通常是永久性的，不仅对设备和配电系统造成损坏，也会造成危及人身安全、引起火灾等严重后果。

发明内容

本发明的目的是提供一种高绝缘性的断路器，其包含至少一个绝缘件，其能够增强导电部分与抽屉部分的绝缘，在抽屉部分承受大电压冲击时，保证强导电部分与抽屉部分的绝缘。

为此本发明采用以下技术方案：

一种高绝缘性的断路器，包括本体部分、抽屉部分，其中：本体部分包括：断路器本体、本体插刀等。抽屉部分包括：抽屉侧板、隔弧装置、桥型触头、抽屉基座、底板等。抽屉侧板位于断路器本体两侧，底板位于断路器本体下部；隔弧装置设于桥型触头与本体插刀之间，在断路器处于分离位置时起绝缘作用；本体插刀和桥型触头分别安装在对应的相互绝缘的断路器本体、抽屉基座中；在断路器处于连接位置时，本体插刀与桥型触头连接；其特征在于：断路器本体导电部分裸露在绝缘部分之外的部分与抽屉内侧之间，设有至少一个绝缘件。

进一步地：

所述绝缘件设于抽屉基座、断路器本体、本体插刀、隔弧装置、或抽屉侧板中的一个或几个上。

所述绝缘件是一对绝缘板，该一对绝缘板安装在所述断路器本体的两侧，该绝缘板的前端突出于断路器本体，当本体插刀与桥型触头连接时，该绝缘板的前端位于抽屉侧板与抽屉基座之间。

所述绝缘件与断路器本体上分别有相互配合的凸台和凹槽，所述凸台位于所述凹槽中，共同形成迷宫型结构。

所述绝缘件是涂覆在抽屉侧板部分上的起绝缘作用的涂覆层。

所述绝缘件是设置在本体插刀周围的绝缘套，其部分或全部包围本体插刀裸露在绝缘部分之外的区域。

所述绝缘件是在断路器本体的两侧向抽屉基座方向延伸的凸起，在断路器处于连接位置时，该凸起能够遮挡本体插刀裸露在绝缘部分之外的区域。

所述绝缘件是在隔弧装置上向断路器本体方向延伸的凸起，在断路器处于连接位置时，该凸起能够遮挡本体插刀裸露在绝缘部分之外的区域。

所述绝缘件是抽屉侧板上延伸出的绝缘板。

本发明的有益效果是：

1.在有限的空间内采用了新的结构，增强了主电路系统与抽屉部分的绝缘性。

2.应用该结构后，在恶劣条件下，该断路器使用的安全性和可靠性也得到了提高，进而提高了配电系统的可靠性。

3.结构简单，可靠性高，拆装方便。

附图说明

图1是本发明实施例示意图；

图2是本发明第一实施例结构简图；

图3是本发明第三实施例结构简图；

图4是本发明第四实施例结构简图；

图5是本发明第五实施例结构简图。

具体实施方式

本发明为一种高绝缘性的断路器，包括本体部分、抽屉部分，其中：本体部分包括：断路器本体、本体插刀等。抽屉部分包括：抽屉侧板、隔弧装置、桥型触头、抽屉基座、底板等。抽屉侧板位于断路器本体两侧，底板位于断路器本体下部；隔弧装置设于桥型触头与本体插刀之间，在断路器处于分离位置时起绝缘作用；本体插刀和桥型触头安装在对应的相互绝缘的断路器本体、抽屉基座中；在断路器处于连接位置时，本体插刀与桥型触头连接；其特征在于：断路器本体导电部分裸露在绝缘部分之外的部分与抽屉内侧之间，设有至少一个绝缘件。

下面结合附图对本发明作进一步的叙述。

实施例1：如图1、2所示，在断路器处于连接位置时，本体插刀4与桥型触头5连接。绝缘部分包括断路器本体1、隔弧装置6，抽屉基座8等。本体插刀4和桥型触头5分别安装在对应的相互绝缘的断路器本体1和抽屉基座8中，隔弧装置6设于桥型触头5与本体插刀4之间，在断路器处于分离位置时起绝缘作用。抽屉侧板3位于断路器本体1两侧，底板10位于断路器本体1下部。

所述绝缘件是一对绝缘板7，断路器本体1的两侧连接一对绝缘板7，绝缘板7的前端突出于断路器本体1，绝缘板7通过其两端的安装孔，由螺钉、螺母固定在断路器本体1上。该绝缘板7的安装孔上有台阶孔，螺钉头位于绝缘件台阶孔内，并由塞子11塞入台阶孔而盖住螺钉头，加强了螺钉头与本体插刀4间的绝缘。该绝缘板7上有一组凸台，断路器本体1上有一组凹槽，在安装到位时所述凸台位于所述凹槽中，共同形成迷宫型结构，延长了爬电距离。通过绝缘板7和断路器本体1表面的紧密配合，在断路器本体1表面形成爬电放电时，绝缘板7的表面与断路器本体1表面连在一起，并将爬电电流引导到绝缘板7的表面上，从而延长了断路器本体1表面的爬电距离，使断路器本体1表面无法形成爬电击穿。

由于隔弧装置6与抽屉基座8之间有缝隙，隔弧装置6与断路器本体1之间有缝隙，因此，本体插刀4有部分裸露在绝缘材料之外，有可能这部分本体插刀4与抽屉部分之间放电而击穿。滑板2位于抽屉侧板3上，传动装置9位于底板10上，断路器本体1置于滑板2上，在传动装置9的带动下，断路器本体1从分离位置移动到试验、连接位置。在分离位置时绝缘板7的前端的绝缘体进入到隔弧装置6的后面，并随隔弧装置的打开逐步进入抽屉侧板3与抽屉基座8的间隙中。在连接位置时，本体插刀4进入到抽屉基座8内，并与置于其中的桥型触头5相连接。绝缘板7随断路器本体1的运动进入到抽屉基座8与抽屉侧板3的间隙里边，遮挡了隔弧装置6与抽屉基座8之间的缝隙以及隔弧装置6与断路器本体1之间的缝隙，增强了本体插刀4与抽屉侧板3、滑板2间的绝缘强度，阻断了原有的直接放电路径。因此，在进行相对地之间的大电压冲击时，其阻断了本体插刀与抽屉侧板之间的直接放电路径，阻止了本体插刀与抽屉侧板之间的直接击穿。

当使用环境潮湿，绝缘空气的电阻率变小，断路器本体表面电阻率变小，在其表面形成爬电的距离增长。在湿热环境进行相对地之间的大电压冲击时，可使从抽屉侧板到本体插刀之间的爬电电流沿绝缘体表面移动，即延长了沿断路器本体表面从抽屉侧板到本体插刀之间的爬电距离。

除实施例1外，在本发明的其它实施例中，还可以有以下结构变化：

实施例2：所述绝缘件是涂覆在抽屉部分上的起绝缘作用的涂覆层。在断路器抽屉部分上有起绝缘作用的涂覆层，该涂覆层的面积不小于断路器处于连接位置时本体插刀裸露在绝缘部分之外的部分在沿断路器宽度方向上在抽屉侧板上的投影区域的面积，并且该涂覆层的部位至少能够覆盖上述投影区域。该涂覆层视为与权利要求书中所述附加绝缘结构等同作用的变形结构。

实施例3：所述绝缘件是设置在本体插刀周围的绝缘套。如图3所示，在本体插刀4的周围有一绝缘套12，其部分或全部包围本体插刀4裸露在绝缘部分之外的区域，该绝缘套12与断路器本体1可以是为一体的，也可以是连接到断路器本体1上的。包裹本体插刀的变形结构即视为本发明的等同结构或实施例结构。

实施例4：所述绝缘件是在断路器本体的两侧向前延伸的凸起。如图4所示，在断路器本体1的两侧具有向前延伸的绝缘凸起13，在断路器处于连接位置时，该凸起13能够遮挡本体插刀裸露在绝缘部分之外的区域。凸起13可与断路器本体1连接或与断路器本体1一体制成。

实施例5：所述绝缘件是抽屉侧板上向前延伸出的绝缘板。如图5所示，断路器抽屉的抽屉侧板向前延伸出一段绝缘板14，该绝缘板14与抽屉部分可以是为一体的，也可以是连接到抽屉上的。

实施例6：所述绝缘件是在隔弧装置上向断路器本体方向延伸的凸起。在断路器处于连接位置时，该凸起能够遮挡本体插刀裸露在绝缘部分之外的区域。

本发明的创新形式包含：

1、本发明参照介电冲击试验结果，在本体插刀与抽屉侧板之间设置了绝缘件，该绝缘件阻断了本体插刀与抽屉侧板间的直接放电，避免了断路器在较高电压下被直接击穿。

2、本发明参照介电冲击试验结果，在断路器处于连接位置时，绝缘件增加了其表面积，充分利用有限的空间延长了表面爬电距离。

3、本发明参照介电冲击试验结果，在框架式断路现有结构的基础上进行改进，大大提高了其绝缘强度，并且改动小，增加的零件少，成本低廉，但是效果明显、可靠。

本发明断路器可以达到较高的绝缘性能，非常适合于使用环境有较高的空气相对湿度、系统接地较差和容易受到类似于感生雷电冲击或其他的对绝缘要求苛刻的室内或成套设备中。根据试验验证，该断路器可以承受25kV甚至更高的介电冲击不受损坏，有效地保障了输配电系统的安全可靠运行。并且结构简单可靠，维护方便甚至免维护，节约总体拥有成本。该断路器是一种具有较高绝缘性能的框架式断路器，非常适合于风电等类似场所、具有较高的相对湿度且易出现凝露等场合的户内或成套设备内环境中使用。

本发明上述各个实施例绝缘结构组合使用的变形结构视为本发明的等同结构或实施例结构。

Claims (9)

1.一种高绝缘性的断路器，包括本体部分、抽屉部分，其中：

本体部分包括断路器本体、本体插刀；

抽屉部分包括抽屉侧板、隔弧装置、桥型触头、抽屉基座、底板，抽屉侧板位于断路器本体两侧，底板位于断路器本体下部；隔弧装置设于桥型触头与本体插刀之间，在断路器处于分离位置时起绝缘作用；本体插刀和桥型触头分别安装在对应的相互绝缘的断路器本体、抽屉基座中；在断路器处于连接位置时，本体插刀与桥型触头连接；

其特征在于：断路器本体导电部分裸露在绝缘部分之外的部分与抽屉内侧之间，设有至少一个绝缘件。

2.如权利要求1所述的高绝缘性的断路器，其特征在于：

所述绝缘件设于抽屉基座、断路器本体、本体插刀、隔弧装置、或抽屉侧板中的一个或几个上。

3.如权利要求2所述的高绝缘性的断路器，其特征在于：

所述绝缘件是一对绝缘板，该一对绝缘板安装在所述断路器本体的两侧，该绝缘板的前端突出于断路器本体，当本体插刀与桥型触头连接时，该绝缘板的前端位于抽屉侧板与抽屉基座之间。

4.如权利要求3所述的高绝缘性的断路器，其特征在于：

所述绝缘件与断路器本体上分别有相互配合的凸台和凹槽，所述凸台位于所述凹槽中，共同形成迷宫型结构。

5.如权利要求2所述的高绝缘性的断路器，其特征在于：

所述绝缘件是涂覆在抽屉侧板部分上的起绝缘作用的涂覆层。

6.如权利要求2所述的高绝缘性的断路器，其特征在于：

所述绝缘件是设置在本体插刀周围的绝缘套，该绝缘套部分或全部包围本体插刀裸露在绝缘部分之外的区域。

7.如权利要求2所述的高绝缘性的断路器，其特征在于：

所述绝缘件是在断路器本体的两侧向抽屉基座方向延伸的凸起，在断路器处于连接位置时，该凸起能够遮挡本体插刀裸露在绝缘部分之外的区域。

8.如权利要求2所述的高绝缘性的断路器，其特征在于：

所述绝缘件是在隔弧装置上向断路器本体方向延伸的凸起，在断路器处于连接位置时，该凸起能够遮挡本体插刀裸露在绝缘部分之外的区域。

9.如权利要求2所述的高绝缘性的断路器，其特征在于：

所述绝缘件是抽屉侧板上延伸出的绝缘板。

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