CN102891044B

CN102891044B - 气体断路器

Info

Publication number: CN102891044B
Application number: CN201210253660.1A
Authority: CN
Inventors: 延济旭; 朴晳远; 崔锺雄
Original assignee: LSIS Co Ltd
Current assignee: LS Electric Co Ltd
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: RU2510095C1; KR101622422B1; RU2012130965A; US8859924B2; US20130020286A1; KR20130011181A; CN102891044A

Abstract

本公开提供了一种气体断路器。所述气体断路器包括固定部件、活动部件、活塞和双向压缩机构。固定部件包括固定电弧触点和第一固定触点接合装置。活动部件包括选择性地与固定电弧触点接触的活动电弧触点、活动电弧触点置于其中的气缸和引导气缸运动的第二固定触点接合装置。活塞布置在第二固定触点接合装置中。双向压缩机构配置为当活动部件运动使得固定电弧触点和活动电弧触点分离以中断故障电流时，使活塞沿与活动部件的运动方向相反的方向运动。

Description

气体断路器

技术领域

本公开涉及气体断路器。

背景技术

通常，气体断路器布置在输电线上来断开输电线，其通过在异常情况下中断电流来检查输电线和其他装置或保护输电线和负载装置。特别地，通过中断由接地故障或短路产生的故障电流，气体断路器能够安全地保护超高压电力系统。更详细地，为了中断恶劣条件下处于异常状态的故障电流，气体断路器高度压缩绝缘灭弧气体，并且通过喷嘴注入高压灭弧气体以熄灭在中断电流时产生的电弧。

在混合灭弧断路器的情况下，故障电流的电弧能量用作膨胀室的能量源以中断故障电流。为此，在混合灭弧断路器的早期电流中断操作阶段，必需将大量气体从压缩室移动到膨胀室。

图1为示出了相关技术的气体断路器的插入状态的剖视图，图2为示出了气体断路器的断开状态的剖视图。

参考图1和图2，相关技术的气体断路器包括用于中断故障电流的中断部件，并且所述中断部件由固定部件和活动部件组成。当中断电流时，所述固定部件不能运动，而所述活动部件可以运动。

详细地，所述固定部件包括固定电弧触点1和固定主触点3。所述活动部件包括喷嘴2、活动电弧触点4、气缸5、膨胀室6、压缩室7和操纵装置连接部件8。

在电流中断模式下，使用从操纵装置接收的能量来移动活动部件的整体。此时，压缩室7被压缩，因而通过膨胀室6和喷嘴2注入高压气体以中断故障高电流。从压缩室7注入的气体熄灭在触点断开时产生的电弧，即在固定电弧触点1和活动电弧触点4之间产生的电弧。

如上所述，如果相关技术的气体断路器具有分为压缩室7和膨胀室6的灭弧部件以使用电弧能量来中断故障电流，那么需要足够的膨胀能量来中断电流。因此，当初始操作气体断路器时，大量的SF6气体供给到压缩室7中以保持压缩室7内部处于高压状态。然而，这会增加气体断路器的膨胀长度或压缩室7的截面面积。

发明内容

本公开的实施例提供了一种气体断路器，其能够以较少的操纵能量来中断故障电流。

在一个实施例中，气体断路器包括：固定部件，其包括固定电弧触点和第一固定触点接合装置（maker）；活动部件，其包括选择性地与所述固定电弧触点接触的活动电弧触点、所述活动电弧触点置于其中的气缸和引导所述气缸运动的第二固定触点接合装置；活塞，其布置在所述第二固定触点接合装置中；以及双向压缩机构，其配置为当所述活动部件运动使得所述固定电弧触点和所述活动电弧触点分离以中断故障电流时，使活塞沿与所述活动部件的运动方向相反的方向运动。

在另一个实施例中，气体断路器包括：固定部件，其包括固定电弧触点和第一固定触点接合装置；活动部件，其包括选择性地与所述固定电弧触点接触的活动电弧触点、所述活动电弧触点置于其中的气缸、引导所述气缸运动的第二固定触点接合装置和操纵装置连接部件；活塞，其布置在所述第二固定触点接合装置中，所述操纵装置连接部件穿过所述活塞插入；销，其从所述操纵装置连接部件的表面突出；滚柱，其一端旋转地连接至所述活塞并且配置为通过所述销进行旋转；以及旋转轴，其支撑所述滚柱以使所述滚柱能够在所述第二固定触点接合装置中旋转。

在进一步实施例中，气体断路器包括：固定部件，其包括固定电弧触点和第一固定触点接合装置；活动部件，其包括选择性地与所述固定电弧触点接触的活动电弧触点、所述活动电弧触点置于其中的气缸、引导所述气缸运动的第二触点接合装置和操纵装置连接部件；活塞，其布置在所述第二固定触点接合装置中，所述操纵装置连接部件穿过所述活塞插入；销，其从所述操纵装置连接部件的表面突出；滚柱，其一端旋转地连接至所述活塞并且配置为通过所述销进行旋转；以及旋转轴，其支撑所述滚柱以使所述滚柱能够在所述第二固定触点接合装置中旋转，其中如果所述操纵装置连接部件沿预定方向运动以使所述活动电弧触点与所述固定电弧触点分离来中断故障电流，则所述滚柱通过所述销在所述旋转轴上旋转，因而所述活塞沿与所述预定方向相反的方向运动。

附图说明

图1为示出了相关技术的气体断路器的插入状态的剖视图。

图2为示出了气体断路器的断开状态的剖视图。

图3为示出了根据一个实施例的气体断路器的插入状态的剖视图。

图4为示出了气体断路器的过渡状态的剖视图。

图5为示出了气体断路器的断开状态的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参考示出了示例性实施例的附图详细地描述气体断路器的结构和操作。

图3为示出了根据一个实施例的气体断路器10的插入状态的剖视图；图4为示出了气体断路器10的过渡状态的剖视图；而图5示出了气体断路器10的断开状态的剖视图。

参考图3至图5，当前实施例的气体断路器10包括固定部件和活动部件。气体断路器10的基本配置与相关技术的气体断路器的基本配置相类似。所述固定部件包括固定电弧触点11和第一固定触点接合装置12，固定电弧触点11布置在第一固定触点接合装置12中。所述活动部件包括固定电弧触点11插入其中的第一喷嘴13、连接至第一喷嘴13的一端的气缸22、气缸22活动地布置在其中的第二固定触点接合装置21。活塞18活动地布置在第二固定触点接合装置21中。

更详细地，气缸22的内部包括由隔板221隔开的膨胀室16和压缩室17。通孔223形成在隔板221上，以连接膨胀室16和压缩室17。

在气缸22中，操纵装置连接部件222从隔板221的中央部延伸出。所述操纵装置连接部件222穿过压缩室17和活塞18。

第一喷嘴13的末端连接至气缸22的一端。第二喷嘴14从隔板221的一侧朝向第一喷嘴13延伸。活动电弧触点15布置在第二喷嘴14中。活动电弧触点15也从所述隔板221延伸出，并且布置为靠近第二喷嘴14的内壁。在插入状态下，固定电弧触点11插入到第一喷嘴13和第二喷嘴14中，并且与活动电弧触点15保持接触。

活塞18的一端通过双向压缩机构19连接至操纵装置连接部件222。双向压缩机构19包括从操纵装置连接部件222的表面突出的销191、使用铰轴192铰接在活塞18的一端的滚柱193和旋转轴194，通过旋转轴194，滚柱193可旋转地连接至第二固定触点接合装置21的内表面。由于旋转轴194，滚柱193可旋转地保持在第二固定触点接合装置21中。引导部件195设置在滚柱193中以引导销191。引导部件195可以是形成在滚柱193中的凹槽或孔。

在下文中，将根据一个实施例描述气体断路器10的示例性操作。

首先，如图3所示，在气体断路器10的中断模式下，在由于断路器操纵装置的能量使得活动部件远离固定部件运动时，气体断路器10的插入中断部件被拉出。这样，在图4所示的过渡状态之后，气体断路器10进入图5所示的断开状态。

详细地，在活动部件由于断路器操纵装置施加的能量而运动时，在图3中，第一喷嘴13运动到右侧。然后，固定电弧触点11与活动电弧触点15分离，从而产生高压电弧。在从插入状态到过渡状态的转换中，在活动部件运动时，在图3中，操纵装置连接部件222和气缸22运动到右侧。因此，压缩室17的容积减小，因而压力增加。然后，在布置在操纵装置连接部件222的表面上的销191运动到右侧时，在图3中，滚柱193顺时针旋转。在滚动轴193顺时针旋转时，在图3中，活塞18运动到左侧。

在图3中，在气缸22运动到右侧时，压缩室17被压缩。由此，在滚柱193旋转时，在图3中，活塞18运动到左侧，因而压缩室17进一步被压缩。也就是说，在双向压缩机构19操作时，压缩室17被双向压缩。

因此，当活动部件运动某一距离时，由于双向压缩机构19，压缩室17被压缩的程度是相关技术压缩室的两倍。也就是说，根据该实施例，通过通孔223，能够将在相关技术中供给到膨胀室的气体量的大约两倍供给到膨胀室16。为此，能够以两倍大小的力推动固定电弧触点11，因而固定电弧触点11能够更加快速地与活动电弧触点15分离。结果，根据该实施例，能够快速中断故障电流。

如果由于在固定电弧触点11与活动电弧触点15分离时产生的电弧能量，而使得膨胀室16的压力变得大于压缩室17的压力，则双向压缩机构19不会工作。换句话说，在过渡状态之后，销191与滚柱193的引导部件195完全分离，因此，尽管操纵装置连接部件222进一步运动到右侧，但是活塞18不能运动到左侧。另外，在中断模式下，在膨胀室16的压力变得大于压缩室17的压力之后，由于压缩室17被朝向一个方向压缩，而不是朝向两个方向压缩，因此使活动部件运动所需的能量不会增加。

在图5所示的断开状态下，由于固定电弧触点11与活动电弧触点15完全分离，因此第一喷嘴13的内部与膨胀室16连通。因此，当固定电弧触点11与活动电弧触点15分离时产生的高压电弧能够被供给到膨胀室16中的高压灭弧气体快速熄灭。也就是说，灭弧气体通过形成在第一喷嘴13的一端和第二喷嘴14之间的通路从膨胀室16排出。由于灭弧气体以高压和高速状态从膨胀室16排出，因此在固定电弧触点11与活动电弧触点15分离时产生的电弧能够被快速熄灭。结果，除了电弧的快速熄灭外，还能够阻止电弧能量传输到膨胀室16中。

另外，根据该实施例，由于双向压缩机构19，在很短的断路器操作时间内，压缩室17中压缩的大量气体供给到膨胀室16中，而不必增加压缩室17的内部容积。

如上所述，根据实施例，为了中断故障电流，通过对配置为以单向运动进行压缩的现有压缩室结构增加滚柱和活动压缩室支架，能够以双向压缩方式压缩压缩室。因此，根据实施例，当所述活动部件与相关技术的活动部件运动相同的长度时，更大量的气体从压缩室供给到膨胀室。此外，在实施例的概念应用到混合灭弧断路器的情况下，在使用电弧能量使膨胀室中的气体膨胀的早期电流中断操作阶段，能够供给更大量的气体，因而能够更有效地中断故障电流。

另外，根据实施例，由于双向压缩仅在活动部件的早期运动中实施，因此，当中断故障电流时，能够减少操纵所需的能量。也就是说，根据实施例，压缩室仅在早期操作阶段被双向压缩，然后通过活动部件的运动被单向压缩，以便在中断故障电流的操作期间，不会增加操纵所需的能量。

尽管已经描述了一些示例性实施例，但是应当理解的是，本领域技术人员能够想到的许多其他改进和实施例将落入本发明的原理的精神和范围之内。更具体地，在本公开、附图和随附的权利要求的范围内，可以对部件和/或主体组合布置进行各种变型和改进。除了对部件和/或布置的变型和改进，等同替代的使用对于本领域技术人员来说也是显而易见的。

Claims

1.一种气体断路器，包括：固定部件，其包括固定电弧触点和第一固定触点接合装置；活动部件，其包括选择性地与所述固定电弧触点接触的活动电弧触点、所述活动电弧触点置于其中的气缸、引导所述气缸运动的第二固定触点接合装置和操纵装置连接部件；以及活塞，其布置在所述第二固定触点接合装置中，所述操纵装置连接部件穿过所述活塞插入，

其中所述气体断路器进一步包括：

销，其从所述操纵装置连接部件的表面突出；

滚柱，其一端旋转地连接至所述活塞并且配置为通过所述销进行旋转；以及

旋转轴，其支撑所述滚柱以使所述滚柱能够在所述第二固定触点接合装置中旋转，

当所述操纵装置连接部件运动时，所述销推动所述滚柱的另一端以使所述滚柱旋转，并且

通过所述滚柱的旋转，所述活塞沿与所述操纵装置连接部件的运动方向相反的方向运动，

在所述活动电弧触点与所述固定电弧触点分离之后，所述销与所述滚柱分离。

2.根据权利要求1所述的气体断路器，其中，在所述滚柱的另一端布置有引导部件，以使所述销被引导部件选择性地扣合。

3.根据权利要求2所述的气体断路器，其中，所述引导部件为将所述销选择性地扣合在其中的凹槽或孔。

4.根据权利要求1所述的气体断路器，其中，在所述活动电弧触点与所述固定电弧触点分离之前，所述滚柱在所述销的作用下旋转。

5.根据权利要求1所述的气体断路器，其中，在中断故障电流期间的部分期间内，所述活塞在所述滚柱的作用下运动。