CN102403162A - 气体断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够减低高度尺寸并且有效减少断路部箱体内的绝缘气体的泄漏的气体断路器。本发明的气体断路器具备：断路部箱体(7)，其封入有绝缘性气体并内置有固定接触件(11)和可动接触件(12)；操作器(9)，其以用于使所述可动接触件相对于固定接触件接触及分离的弹簧作为驱动源；连杆机构部(8)，其将该操作器与所述可动接触件连结，在所述气体断路器(2)中，所述断路部箱体、连杆机构部以及操作器横向邻接地设置，在所述断路部箱体与操作器之间形成与断路部箱体连通的气体密封室(18)，并且通过贯通所述气体密封室的旋转轴(20)构成所述连杆机构部，在所述气体密封室的所述旋转轴贯通的部分设有气体密封机构(21A、21B)。

Description

气体断路器

技术领域

本发明涉及一种在气体绝缘开闭装置中所使用的气体断路器，尤其涉及一种作为可动接触件的驱动源使用弹簧以将绝缘消弧性高的绝缘气体封入箱体内的气体断路器。

背景技术

对于设置在变电所、转换站的气体断路器而言，作为可动接触件的驱动源而使用弹簧的气体断路器例如专利文献1所记载。并且，该气体断路器中，通过连杆机构连结以弹簧作为驱动源的操作器和断路部。

另外，专利文献1中所记载的气体断路器中，在水平方向配置有封入了绝缘性的气体的断路部箱体，并且在该断路部箱体的下方安装有操作箱，在该操作箱内收纳有成为驱动源的弹簧。

专利文献1：日本特开2007-87836号公报

在将上述专利文献1所示的气体断路器应用到气体绝缘开闭装置的情况下，由于在断路部箱体的下方配置操作器，所以无法降低气体断路器的整体高度，从而成为妨碍使气体绝缘开闭装置小型化的主要原因。

另外，作为另外一个课题，对于在以规定压力填充有绝缘气体的断路部箱体内设置的断路部与断路部箱体外的连杆机构的连结部的气体密封件，在专利文献1中虽未做任何记载，但是一般情况下，与断路部的可动接触件连结的绝缘杆与连杆机构连结，在所述绝缘杆沿可动接触件的移动方向贯通断路部箱体的部分设有气体密封件。然而，由于绝缘杆沿其长度方向在断路部箱体的被气体密封的贯通部滑动，所以绝缘杆的相对于气体密封件的滑动范围变大而导致密封效果下降，从而断路部箱体内的绝缘气体可能泄漏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减低高度尺寸并且有效减少断路部箱体内的绝缘气体的泄漏的气体断路器。

为了达成上述目的，本发明的气体断路器具备：断路部箱体，其封入有绝缘性气体并内置有包括固定接触件和可动接触件的断路部；操作器，其以用于使所述可动接触件相对于固定接触件接触及分离的弹簧作为驱动源；连杆机构部，其将该操作器与所述断路部的可动接触件连结，在所述气体断路器中，所述断路部箱体、连杆机构部以及操作器横向邻接地设置，在所述断路部箱体与操作器之间形成有与断路部箱体连通的气体密封室，并且通过贯通所述气体密封室的旋转轴构成所述连杆机构部，在所述气体密封室的所述旋转轴贯通的部分设有气体密封机构。

根据本发明，通过将断路部箱体、连杆机构部以及操作器横向邻接地设置，能够降低断路器的高度尺寸，其结果是，能够抑制气体绝缘开闭装置的整体高度而实现其小型化。另外，通过在气体密封室内的旋转轴贯通处设置气体密封机构，从而能够对旋转轴在相同的位置进行气体密封，其结果是，由于使相对于气体密封机构的滑动范围狭窄，能够抑制密封效果的降低，从而防止断路部箱体内的绝缘气体的泄漏。

附图说明

图1是表示根据本发明的气体断路器的第一实施方式的立体图。

图2是说明气体断路器的接通状态的沿图1的A-A线的局部纵剖侧视图。

图3是说明气体断路器的接通状态的沿图1的B-B线的局部纵剖侧视图。

图4是沿气体断路器的C-C线的放大纵向剖视图。

图5是说明气体断路器的断路状态的相当于图2的图。

图6是说明气体断路器的接通状态的相当于图2的图。

图7是应用了根据本发明的气体断路器的气体绝缘开闭装置的整体侧视图。

图8是表示本发明的气体断路器的第二实施方式的相当于图2的图。

图9是说明图8所示的气体断路器的断路状态的相当于图8的图。

附图标记说明

1  气体绝缘开闭装置

2  气体断路器

7  断路部箱体

8  连杆机构部

9  操作器

10 基座

11 固定接触件

12 可动接触件

13 绝缘杆

14A、14B 分隔壁

15 上板

16 下板

17 端板

18 气体密封室

19A、19B 轴承

20 第一旋转轴

21A、21B O形环

具体实施方式

以下，根据图1至图7说明根据本发明的在气体绝缘开闭装置中使用的气体断路器的一个实施方式。

如图7所示，气体绝缘开闭装置1具有：水平配置的气体断路器2；在气体断路器2的上方以及横向设置的变流器单元3A、3B；与横向设置的变流器单元3B邻接地设置的断路器单元4；与该断路器单元4连接的电缆头5；与在上方设置的变流器单元3A连接的主母线容器6A、6B等。而且，为了尽可能地降低气体绝缘开闭装置1的高度尺寸，以平面交差的方式配置这些构成设备。

应用于如此构成的气体绝缘开闭装置1的气体断路器2具有断路部箱体7、连杆机构部8、操作器9，断路部箱体7为圆筒形的容器，并由基座10支承。

以下，根据图2至图4详细说明气体断路器2。

绝缘性气体例如六氟化硫气体以规定的压力封入到断路器箱体7内。通过省略图示的套管、导体从变电所内的高压电源向由固定接触件11和可动接触件12构成的断路部通电。图2为可动接触件接触固定接触件11的状态，换句话说，即，断路部的触点处于接通的状态。

在这种状态下，若因打雷等导致异常的电流在系统内流动，断路指令将会输入到气体断路器2，从而将可动接触件12从固定接触件11拉开，以断开电流。另外，可动接触件12在与固定接触件11接触的一侧的相反端与绝缘杆13连接。

所述连杆机构部8在所述绝缘杆13的延长端侧即所述可动接触件12的与固定接触件12相反的一侧与断路部箱体7相邻地设置。并且，如图4所示，在连杆机构部8形成有由一对分隔壁14A、14B、上板15以及下板16、端板17所围起的气体密封室18，该气体密封室18与断路部箱体7内连通而以规定的压力封入绝缘性气体。在气体密封室18内设有贯通所述分隔壁14A、14B并转动自如地支承在轴承19A、19B上的第一旋转轴20。在该第一旋转轴20的分隔壁贯通部，在比所述轴承19A、19B靠气体密封室内侧处分别设有作为气体密封机构的、例如与分隔壁14A、14B以及第一旋转轴20两者连接的O形环21A、21B。

另外，一端固定在所述第一旋转轴20而另一端与所述绝缘杆13的端部连结的第一连接杆22位于气体密封室18内。而且，在第一旋转轴20的从隔壁14A、14B向外侧贯通的一侧固定有第二连接杆23的一端，而另外一侧则固定有第三连接杆24的一端。连杆25的一端转动自如地连结在第三连接杆24的另一端，连杆25的另外一端与缓冲装置26的活塞杆27连结。而且，活塞杆27的前端的活塞28在工作缸29内滑动。在缓冲装置26的工作缸29内封入有非压缩性流体，例如油。

另一方面，如图2所示，在第二连接杆23的另一端连结有输出连杆30的一端，输出连杆30的另一端与操作器9的第五连接杆31的一端连结。

以下，说明操作器9的结构。操作器9通过固定板32固定在连杆机构部8的端板17处。而且，在支承于该固定板32的框体33上，圆筒状的断路弹簧罩体34和圆筒状的接通弹簧罩体35，在沿着所述断路部箱体7的长度方向换句话说即所述可动接触件12的动作方向的方向上邻接地设置，并将弹簧的动作方向设置成相同的方向。在图2中，分别收纳在断路弹簧罩体34内和接通弹簧罩体35内的断路弹簧36和接通弹簧37一同处于压缩状态。

断路弹簧36的一端由框体33支承，另一端由弹簧支架38所支承。断路弹簧连杆39的一端与弹簧支架38连结。断路弹簧连杆39的另一端与第四连接杆40的一端连结。第四连接杆40的中间部固定在由框体33轴支承的第二旋转轴41处，在该轴上固定有第五连接杆31的一端。而且，第五连接杆31的另外一端与所述输出连杆30的另外一端连结。

接通弹簧37的一端由框体33支承，另一端由弹簧支架42支承。接通弹簧连杆43的一端与弹簧支架42连接。在接通弹簧连杆43的另外一端连结有在由框体33轴支承的第三旋转轴44上固定的接通凸轮45。

虽然省略图示，但在操作器9上，为了压缩释放后的接通弹簧37，装备有齿轮系、电动机、辅助开闭器、断路部触点的通断显示器等。

接下来，使用图2至图6说明气体断路器2的动作。

首先，说明从图2所示的断路部触点的接通状态向断路状态过渡的动作。在图2中，若向气体断路器2输入断路指令，则气体断路器2开始断路动作。即，使省略图示的控制机构工作，解除对处于压缩状态的断路弹簧36的限制，从而释放断路弹簧36。通过释放断路弹簧36，第四连接杆40经由断路弹簧连杆39而逆时针转动。然后，经由第二旋转轴41使第五连接杆31逆时针转动。由此，输出连杆30向水平右侧方向移动。这样，连杆机构部8的第二连接杆23逆时针转动。由此，第一旋转轴20也逆时针转动，固定于其上的第一连接杆22也逆时针转动。同样地，嵌合于旋转轴20上的第三连接杆24也向相同方向转动。需要说明的是，在图3中，由于其视角与图2为相反方向，所以第三连接杆24顺时针转动。第三连杆24使连杆25向下方移动，活塞杆27也随之向下方移动。由此，活塞28压缩工作缸29内的油而产生缓冲力。

另外，随着第一连接杆22的转动，绝缘杆13向图2中的左向(图3中的右向)被驱动，从而使断路部触点的可动接触件12沿水平左侧方向移动，而从固定接触件11分离。

若释放断路弹簧36，则触点的断路动作终止，如图5所示，第四连接杆40的另一端基本与接通凸轮45的外周面抵接而停止。

接下来，说明从图5所示的断路部触点的断路状态向图6所示的接通状态过渡的动作。

在图5所示的断路状态下，若向气体断路器2输入接通指令，则省略图示的控制机构动作而解除对处于压缩状态的接通弹簧37的限制，从而释放接通弹簧37。由此，接通凸轮45、第三旋转轴44经由接通弹簧连杆43逆时针转动。随着凸轮45的转动，凸轮45的外周面按压第四连接杆40，从而使第四连接杆40顺时针转动。由此，通过断路弹簧连杆39、断路弹簧支架38压缩断路弹簧36。

同时，随着第四连接杆40的转动，输出连杆30经由第五连接杆31向图5中的水平左侧方向移动。由此，连杆机构部8的第二连接杆23、第一旋转轴20顺时针转动。随着第一旋转轴20的转动，第一连接杆22顺时针转动，使绝缘杆13向右向移动。其结果是，与绝缘操作杆13连结的可动接触件12向水平右侧方向移动而接触固定接触件11，从而断路部触点接通。在接通弹簧37完全释放时，成为图6所示的接通动作结束的状态。

然后，通过省略图示的电动机和齿轮系将释放后的接通弹簧37压缩，以回复到图2所示的断路部触点的接通状态，使接通弹簧37和断路弹簧36一同保持为压缩状态。

但是，即使在接通动作中，也通过与连杆机构部8邻接设置的缓冲装置26产生缓冲力。即，随着第一旋转轴20的转动，第三连接杆24也转动，通过连杆25、活塞杆27使缓冲装置26的活塞28在工作缸29的内部移动而承受油的阻力以产生缓冲力。

根据本实施方式，由于作为驱动源使用弹簧的操作器9与连杆机构部8横向邻接地设置，并且该连杆机构部8与断路部箱体7横向邻接地设置，从而在所述断路部箱体7的长度方向换句话说即所述可动接触件12进退的进退方向(动作方向)排列成直线状地配置，因此，比操作器9配置在断路部箱体7的下方的以往的气体断路器更能缩小基座10的高度。其结果是，能够降低气体断路器2的整体高度，因此能够将应用了该气体断路器2的气体绝缘开闭装置1小型化。

另外，由于与位于操作器9和断路部箱体7的中间的连杆机构部8的下方邻接地设置有缓冲装置26，可动接触件12与缓冲装置26接近，其结果是，能够提高可动接触件12的制动效率，提高气体断路器2的可靠性。

而且，关于与将操作器9和连杆机构部8连接的输出连杆30、缓冲装置26连结的第三连接杆24，由于将连杆25配置在设置于操作器9的框体33、连杆机构部8的分隔壁14A、14B的外侧、即采用所谓的外侧配置，所以能够对上述部件进行基于直接目视的维护检修，从而容易作业，并且能够提高维护检修的可靠性。而且，通过采用上述外侧配置，在维护检修时，在从气体断路器2将操作器9分离的情况下，解除输出连杆30与第五连接杆31的连结，并将连杆机构部8的端板17和操作器9的固定板32的结合解除即可，所以能够简单地进行维护检修。

此外，在上述实施方式中，通过将贯通气体密封室18的可动部件采用第一旋转轴20，可获得以下的效果。即，第一旋转轴20贯通气体密封室18的分隔壁14A、14B，并在该贯通部由轴承19A、19B支承，所以第一旋转轴20不在分隔壁14A、14B的内外沿轴向移动，而在同一位置转动。其结果是，由于第一旋转轴20在转动中不会相对于在其长度方向上贯通的分隔壁14A、14B发生倾斜，所以通过在所述轴承19A、19B的附近夹设与第一旋转轴20和分隔壁14A、14B二者相接的O形环21A、21B，从而能够简单地防止以规定的压力封入在断路部箱体7内的绝缘性的气体从气体密封室18的分隔壁14A、14B与第一旋转轴20之间泄漏。其结果是，能够防止气体断路器2的断路性能的下降。

进而，通过将所述第二连接杆23的长度形成得比第一连接杆22的长度短，从而与绝缘杆13的变位距离相比，能够使输出连杆30的变位距离更短，由此能够减小连杆机构部8与操作器9接合后的横向尺寸。

需要说明的是，在上述实施方式中，虽然与第二连接杆23连结的输出连杆30配置在分隔壁14B的外侧，但是也可以将其配置在分隔壁14A的外侧。

以下，根据图8及图9说明基于本发明的气体断路器的第二实施方式。需要说明的是，由于与图1至图7相同的符号表示相同的构成部件，所以省略重复的详细说明。

图8表示在断路部触点处于接通状态下断路弹簧36和接通弹簧37共同处于压缩状态，图9表示断路动作结束。

连杆机构部8和操作器9邻接地配置，这些构成部件的数量与第一实施方式中的气体断路器2相同。在第二实施方式中，与第一实施方式不同的结构是操作器9的断路弹簧36的设置位置。即，与第一实施方式同样，接通弹簧37以从操作器9的框体33向上方延伸并且弹簧的动作方向成为上下方向的方式设置，而断路弹簧36以在连杆机构部8的下方设置成朝向断路部箱体7侧且动作方向为与接通弹簧37的动作方向正交的横向的方式配置。另外，将接通弹簧罩体35配置成与操作器9的固定板32接触或者接近。需要说明的是，考虑到与周边的设置设备的关系，也可以将接通弹簧罩体35设置在所述断路部箱体7的下部。

根据第二实施方式，如图8以及图9所示，通过利用连杆机构部8的下方的空间或者断路部箱体7的下部的空间，能够缩小第一实施方式中以双点划线所示大小的操作器9的横向尺寸，从而不但能够缩小气体断路器2的高度尺寸，而且还能够缩小其长度方向的尺寸。

另外，与第一实施方式相比，由于能够将从基座10到驱动源的断路弹簧36以及接通弹簧37为止的距离、换句话说即输出连杆30的长度缩短至少断路弹簧罩体34的直径的量，所以可降低由断路弹簧36以及接通弹簧37引起的气体断路器2的操作振动。

而且，由于能够缩短输出连杆30从而能够提高可动接触件12的驱动效率，所以可进一步实现气体断路器2以及设置有气体断路器2的气体绝缘开闭装置的小型化。

但是，在本实施方式中，若断路弹簧罩体34的外径在缓冲装置26的向下方突出尺寸的范围内，则断路部箱体7的基座10的高度与第一实施方式相同。但是，在断路弹簧罩体34的外径超过缓冲装置26的向下方突出的尺寸的情况下，将基座10的高度增长为稍超过断路弹簧罩体34的外径的程度即可，所以不会将气体断路器2的基座10的高度尺寸形成得极端地高于第一实施方式。

Claims (15)

1.一种气体断路器，其具备：

断路部箱体，其封入有绝缘性气体并内置有包括固定接触件和可动接触件的断路部；

操作器，其以用于使所述可动接触件相对于固定接触件接触及分离的弹簧作为驱动源；

连杆机构部，其将该操作器与所述断路部的可动接触件连结，

所述气体断路器的特征在于，

所述断路部箱体、连杆机构部以及操作器横向邻接地设置，在所述断路部箱体与操作器之间形成有与断路部箱体连通的气体密封室，并且通过贯通所述气体密封室的旋转轴构成所述连杆机构部，在所述气体密封室的所述旋转轴贯通的部分设有气体密封机构。

2.一种气体断路器，其具备：

断路部箱体，其封入有绝缘性气体并内置有包括固定接触件和可动接触件的断路部；

操作器，其以用于使所述可动接触件相对于固定接触件接触及分离的弹簧作为驱动源；

连杆机构部，其将该操作器与所述断路部的可动接触件连结，

所述气体断路器的特征在于，

所述连杆机构部相对于所述断路部箱体横向邻接地设置，操作器相对于所述连杆机构部横向邻接地设置，在所述连杆机构部形成有与所述断路部箱体连通的气体密封室，通过贯通所述气体密封室的旋转轴构成所述连杆机构部，并且在所述气体密封室的所述旋转轴贯通的部分设有气体密封机构。

3.如权利要求1或2所述的气体断路器，其特征在于，

所述断路部箱体、所述连杆机构部和所述操作器沿横向的一直线排列。

4.如权利要求1或2所述的气体断路器，其特征在于，

所述断路部箱体、所述连杆机构部和所述操作器沿所述可动接触件的进退方向排列。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的气体断路器，其特征在于，

所述旋转轴在所述气体密封室的内侧固定有驱动所述可动接触件的第一连接杆。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的气体断路器，其特征在于，

所述旋转轴经由轴承以旋转自如的方式支承在构成所述气体密封室的分隔壁上，所述气体密封机构在比所述轴承靠气体密封室内侧处与所述分隔壁和旋转轴二者相接。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的气体断路器，其特征在于，

所述旋转轴贯通构成所述气体密封室的分隔壁并向气体密封室外延伸，在所述旋转轴的延伸到气体密封室外的部分的一侧固定用于与所述操作器连结的第二连接杆，在所述旋转轴的延伸到气体密封室外的部分的另一侧固定有用于与所述缓冲装置连结的第三连接杆。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的气体断路器，其特征在于，

所述操作器具有传递所述断路弹簧的驱动力的第四连接杆、固定该第四连接杆的第二旋转轴、固定在该第二旋转轴上的第五连接杆，该第五连接杆与所述连杆机构部的第二连接杆连结。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的气体断路器，其特征在于，

所述第五连接杆配置在所述操作器的框体的外侧。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的气体断路器，其特征在于，

所述断路弹簧以及所述接通弹簧的动作方向为相同的方向。

11.如权利要求1至9中任意一项所述的气体断路器，其特征在于，

所述断路弹簧以及所述接通弹簧的动作方向为相互正交的方向。

12.如权利要求11所述的气体断路器，其特征在于，

将所述断路弹簧以及所述接通弹簧中的任意一方设置在所述连杆机构部的下方。

13.一种气体断路器，其具备：

断路部箱体，其封入有绝缘性气体并内置有包括固定接触件和可动接触件的断路部；

操作器，其以用于使所述可动接触件相对于固定接触件接触及分离的接通弹簧和断路弹簧作为驱动源；

连杆机构部，其将该操作器与所述断路部的可动接触件连结，

所述气体断路器的特征在于，

所述连杆机构部横向邻接地设置在所述断路部箱体的所述可动接触件的与固定接触件相反的一侧，所述操作器与该连杆机构部邻接地设置，并在所述断路部箱体和操作器之间形成与断路部箱体连通的气体密封室，通过贯通所述气体密封室的旋转轴构成所述连杆机构部，且在所述气体密封室的所述旋转轴贯通的部分设有气体密封机构，并且，所述操作器的断路弹簧以动作方向与所述可动接触件的动作方向为相同方向的方式设置在所述连杆机构部的气体密封室的下部或所述断路部箱体的下部。

14.一种气体断路器，其具备：

断路部箱体，其封入有绝缘性气体并内置有包括固定接触件和可动接触件的断路部；

操作器，其以用于使所述可动接触件相对于固定接触件接触及分离的弹簧作为驱动源；

连杆机构部，其将该操作器与所述断路器的可动接触件连结；

缓冲装置，其与该连杆机构部邻接地设置并经由连杆机构部缓冲所述可动接触件的动作，

所述操作器具有：收纳有接通所述可动接触件和固定接触件的接通弹簧的接通弹簧罩体；收纳有断开所述可动接触件和固定接触件的断路弹簧的断路弹簧罩体，

所述气体断路器的特征在于，

所述断路部箱体、连杆机构部以及操作器横向邻接地设置，在所述断路部箱体和操作器之间形成有与断路部箱体连通的气体密封室，并且在该气体密封室的下部配置所述缓冲装置，所述连杆机构部由贯通所述气体密封室的旋转轴、固定在该旋转轴上的第一连接杆、一端与该第一连接杆连结而另一端与所述可动接触件连结的绝缘杆、固定在所述旋转轴上的第二连接杆、一端与该第二连接杆连结而另一端与所述操作器连结的输出连杆构成，所述第一连接杆形成得比所述第二连接杆长，所述第一连接杆与所述绝缘杆在所述气体密封室内连结，所述第二连接杆在所述气体密封室外与所述输出连杆连结，所述缓冲装置在所述气体密封室外与所述旋转轴连结，在所述气体密封室的所述旋转轴贯通的部分设有气体密封机构。

15.一种气体绝缘开闭装置，其特征在于，

该气体绝缘开闭装置使用了如所述权利要求1至14中任意一项所述的气体断路器。

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