CN103178465A - 用于环网柜的灭弧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于环网柜的灭弧装置，包括：壳体；多个固定接触器组件，其被固定为在所述壳体中朝向中心突出，并通过在一对主电路固定触头之间插入用于通过磁力灭弧的永磁体而形成；多个接地固定接触器，其被固定为在所述壳体中朝向中心突出并且被安装为以预定的角度与所述固定接触器组件间隔开；三相共用旋转轴，其安装成能够在所述壳体的中心处旋转；以及可旋转活动接触器组件，其具有多个吹气导向板部分，所述多个吹气导向板部分具有窄开口宽度的开口从而加快绝缘气体的流动速度以通过吹绝缘气体而灭弧，并且所述可旋转活动接触器组件能够旋转到闭路位置、接地位置和开路位置。

Description

用于环网柜的灭弧装置

技术领域

本公开涉及一种环网柜（简称为RMU），特别地，本公开涉及一种用于环网柜的灭弧装置。

背景技术

被称为环网柜的多电路开关装置是这样一种电力设备：其用于从铺设在地下的电力线（即电力电缆）分支出电力并将其配给至诸如地上建筑物的电力用户或者用于分配电力。

环网柜包括：外壳，在其中充有用于灭弧的灭弧气体；从地下电力线引入外壳的用于交流电（以下简称为AC）三相（即3个电极）的输入电力线；从外壳连接到多个电负载（或用户）的用于多个支线的输出电力线；以及开关机构，其用于电切换至连接位置、接地位置或分离位置，连接位置连接输入电力线和用于支线的输出电力线，接地位置用于使电力线接地（或通地），而分离位置使输入电力线与输出电力线分离。

将参照图1至7描述根据现有技术的环网柜的示例。

首先，将描述根据现有技术的示例的环网柜的灭弧装置的结构。

所公开的现有技术引用专利注册号为第4,803,319号的美国专利的公开内容，更详细的结构和操作可以参考专利注册号为第4,803,319号的美国专利的公布文献。

根据现有技术的实施方式的环网柜构造为包括外壳1、第一套管10a、第二套管10b、第一固定触头2、永磁体7、第二固定触头3、第一母线4、第二母线5、上绝缘体6a、下绝缘体6b、旋转轴8、活动触头9、支架12和绝缘气体11。

在图1中，附图标记15表示在电流流过时当活动触头9与第一固定触头2和第二固定触头3分离时在触头之间产生的电弧，而附图标记16表示在永磁体7的附近由永磁体7产生的磁场。

在图2中，附图标记13表示用于使每个相的电力电路电绝缘的绝缘隔壁以防止相之间的短路。

此外，在图4和图6中的附图标记15a表示由于周围空气被电弧15加热而导致的高温和高压电弧蒸气移动。

外壳1确定环网柜的外观并且被设置为用于容纳或支承环网柜的构成组件的部件。如图1和图2所示，外壳1由其竖直截面是矩形形状或圆形形状的金属制成。

第一套管10a是固定地安装于外壳1的上部上的端子单元。第一套管10a在其中具有电导体构件并且通过将电绝缘材料模制到其外部上而成型，从而使得诸如R相、S相和T相的各个AC相的输入电力线从地下电力线引入外壳1中。如图2所示，可以将三个第一套管10a设置为分别对应于三个AC相。

第二套管10b是固定地安装在外壳1的下部上的端子构件，用于从外壳1连接至电负载（或用户）的多个支线的输出电力线与第二套管10b相连接。与第一套管10a类似，第二套管10b在其中包括电导体构件并且通过将电绝缘材料模制到其外部上而成型。可以将三个第二套管10b设置为对应于每个分支电路中的三个AC相。

第一固定触头2是通过第一母线4电连接到第一套管10a的固定触头部，并且由电导体片构成。

如图5所示，永磁体7被插入到向两侧打开的端部中，即，插入到在第一固定触头2的两个端部中形成的容纳凹部中，并且永磁体7被支承于其中，并且可以安装盖子14以防止永磁体7被向下释放。

如图2中所示，可以将三个第一固定触头2设置为分别对应于三个AC相。

永磁体7是固定地安装在第一固定触头2的端部中并用于施加磁场16以熄灭电弧15的部件。

第二固定触头3是通过第二母线5电连接到第二套管10b的电负载侧固定触头部，并且由电导体片构成。如图2中所示，可以将三个第二固定触头3设置为分别对应于三个AC相。

第一母线4是将第一固定触头2电连接至第一套管10a的电导体。例如，第一母线4可以由铜材料制成并构造为薄宽条。

第二母线5是将第二固定触头3电连接至第二套管10b的电导体。例如，第二母线5可以由铜材料制成并构造为薄宽条。

上绝缘体6a是由电绝缘材料制成并支承第一母线4的绝缘支承构件，从而使其与支架12电绝缘。

下绝缘体6b是由电绝缘材料制成并支承第二母线5的电绝缘支承构件，从而使其与支架12电绝缘。

活动触头9由电导体构成并且由旋转轴8支承以便可旋转。活动触头9是可旋转到闭路位置（或接通位置）或者开路位置（或断开位置）的可旋转单元，在闭路位置，活动触头9与第一固定触头2和第二固定触头3接触以将每个分支电路的电源侧和电负载侧之间的三相电力电路切换成闭路状态；在开路位置，活动触头9与第一固定触头2和第二固定触头3分离以切换三相电力电路到开路状态。

如图2所示，三个活动触头9由旋转轴8共同支承从而被旋转，并且可以将三个活动触头9设置为对应于三相电力电路。

旋转轴8是用于支承和驱动活动触头9至开路位置或闭路位置的驱动单元。旋转轴8被连接到电动机（未示出）或手动驱动源（未示出），并且沿顺时针方向或逆时针方向旋转。

作为用于支承上绝缘体6a、下绝缘体6b和旋转轴8的部件的支架12，固定地安装在外壳1中。

将参照图1至7描述如上所述构造的根据现有技术的示例的环网柜的操作。

首先，将描述从如图1至4中所示的开路位置（断开位置）到如图3中所示的闭路位置的操作。

当旋转轴8通过电动机（未示出）或手动驱动源（未示出）沿顺时针方向旋转时，活动触头9根据旋转轴8的驱动而进入到其与第一固定触头2和第二固定触头3接触的位置。

因此，通过第一母线4、第一套管10a和用于每个相的输入电力线（未示出）电连接到第一固定触头2的用于电源侧的地下电力线，与通过活动触头9、第二固定触头3、第二母线5、第二套管10b和用于每个相的输出电力线（未示出）电连接的分支电路的电负载侧电力线电连接，因此，电力可以从地下电力线供应到分支电路。

接下来，将描述从如图3中所示的闭路位置（或接通位置）到如图1至4中所示的开路位置（或断开位置）的操作。

当旋转轴8通过电动机（未示出）或手动驱动源（未示出）沿逆时针方向旋转时，活动触头9根据旋转轴8的驱动而进入到其与第一固定触头2和第二固定触头3分离的位置。

因此，通过第一母线4、第一套管10a和用于每个相的输入电力线（未示出）电连接到第一固定触头2的用于电源侧的地下电力线，与通过活动触头9、第二固定触头3、第二母线5、第二套管10b和用于每个相的输出电力线（未示出）电连接的分支电路的电负载侧的电力线电分离，因此，从地下电力线到分支电路的电力供应被中断。

在中断操作的情况下，在第一固定触头2和活动触头9之间发生电弧15，并且在电弧15的附近产生高温高压的电弧蒸气15a。此时，如图4和5中所示，根据弗莱明左手定则由电流I和磁场16产生如图4中所示的电磁力F。这个电磁力F作用是推动在第一固定触头2和活动触头9之间的电弧15，使得第一固定触头2和活动触头9之间的电弧15被推出去从而熄灭。

然而，由于频繁地执行闭路操作或开路操作，所以高温高压的电弧蒸气15a附着于第一固定触头2和上绝缘体6a从而污染和损坏第一固定触头2和上绝缘体6a，并且导致第一母线4和支架12之间的绝缘击穿。此外，随着高温高压电弧蒸气15a在绝缘气体11中的浓度增加，绝缘气体11的绝缘性能和外壳1与绝缘气体11之间的电绝缘特性会降低，并且在开路操作的情况下，第一固定触头2和第二固定触头3之间的电绝缘特性以及R相、S相和T相之间的绝缘特性也会降低。

发明内容

因此，详细说明书的一个方案提供了一种用于环网柜的灭弧装置，其通过绝缘气体的加速和喷吹（blowing）效果解决如现有技术中仅基于磁力灭弧性能的缺陷而能够迅速地灭弧，从而改善灭弧性能。

为了实现这些和其它优点并且根据本说明书的目的，如此处所实施并进行广泛描述的，提供了一种用于环网柜的灭弧装置，包括：壳体，其中充有绝缘气体；用于电力电路的多个固定接触器组件，其被固定为在所述壳体中朝向中心突出，并且通过在一对主电路固定触头之间插入用于通过磁力灭弧的永磁体而形成；多个接地固定接触器，其被固定为在所述壳体中朝向中心突出，并且被安装为以预定的角度与用于电力电路的所述固定接触器组件间隔开；三相共用旋转轴，其安装成能够在所述壳体的中心处旋转；以及可旋转活动接触器组件，其形成为从所述旋转轴延伸出，具有多个吹气（puffer）导向板部分，所述多个吹气导向板部分具有窄开口宽度的开口从而加快绝缘气体的流动速度以通过绝缘气体而灭弧，并且可旋转活动接触器组件能够根据所述旋转轴的旋转而旋转到闭路位置、接地位置以及开路位置，在闭路位置所述可旋转活动接触器组件与所述固定接触器组件的主电路固定触头接触，在接地位置所述可旋转活动接触器组件与所述接地固定接触器接触，在开路位置所述可旋转活动接触器组件与所述主电路固定触头分离并且与所述接地固定接触器分离。

根据本发明的一个方案，所述活动接触器组件可包括设置为从所述旋转轴沿直径方向延伸出的活动接触器，具有多个活动触头，所述多个活动触头安装成与插置在其之间的主电路固定触头或接地固定接触器接触并且以面对的方式彼此间隔开，所述活动接触器设置为与三相对应。

根据本发明的另一个方案，所述活动接触器组件可进一步按相包括彼此面对的一对绝缘隔壁部，所述一对绝缘隔壁部以预定的第一距离间隔开，从而在允许所述接地固定接触器穿过其中时使所述活动接触器电绝缘。

在所述活动接触器组件操作到闭路位置时允许用于电力电路的所述固定接触器组件进入的所述吹气导向板部分，可具有宽度窄于所述绝缘隔壁部的第一距离以加快绝缘气体的流动速度的开口。

根据本发明的又一个方案，用于电力电路的每个固定接触器组件可包括绝缘盖，所述绝缘盖具有比所述主电路固定触头的宽度宽的宽度并且由电绝缘材料制成，并且在所述活动接触器组件操作到闭路位置时允许用于电路的所述固定接触器组件进入的所述吹气导向板部分，可具有这样宽度的开口部：在其端部处宽度大从而允许所述绝缘盖穿过其中，并且宽度朝向所述旋转轴变窄以允许主电路固定触头穿过其中。

根据本发明的又一个方案，所述绝缘盖可包括切除部，该切除部形成为被倾斜地削减以具有朝向永磁体减小的宽度，从而在所述活动接触器组件操作到闭路位置或开路位置时自由地穿过所述吹气导向板部分的开口部。

根据本发明的又一个方案，所述吹气导向板部分可进一步包括：喷嘴部分（nozzle section），所述喷嘴部分形成为从所述吹气导向板部分的开口的边角以直角弯曲并延伸出，从而加快绝缘气体的流入速度或流出速度。

根据本发明的又一个方案，所述旋转轴可分为三个旋转轴部分以便对应于三相分离或组装。

根据本发明的又一个方案，每个所述旋转轴部分其两个端部处可包括在直径方向上形成为突出和凹陷的多个突出和凹入部，从而使三相的活动接触器组件易于分离或组装。

根据本发明的又一个方案，三相的活动接触器组件和旋转轴部分可以构造为单个组件。

本发明的进一步的应用范围将通过以下给出的具体说明而变得更加明显。然而，应该理解的是，虽然详细的说明书和具体的实施例指出了本发明的优选实施方式，但是其仅通过图示的方式给出，因为对于本领域的普通技术人员而言，通过详细的说明书在本发明的精神和范围内的不同变化和改进是显而易见的。

附图说明

被包括以提供对本发明的进一步理解的附图，其并入和构成本说明书的一部分，附图示出了示例性实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1是图示出根据现有技术示例的环网柜结构的沿竖直方向得到的侧面剖视图；

图2是根据现有技术的示例的环网柜的沿竖直方向得到的主剖视图；

图3是图示出根据现有技术的示例在闭路位置环网柜的主要部件的操作状态的图；

图4是图示出根据现有技术的示例在开路位置的初始阶段环网柜的主要部件的操作状态的图；

图5是图示出根据现有技术的示例的环网柜的第一固定触头的端部构造和在其周围形成的磁场的局部放大视图；

图6是在根据现有技术的示例的环网柜中沿竖直方向得到的侧面剖视图，其图示出在开路完成位置处的电弧和由于电弧蒸气的产生而导致的绝缘击穿现象；

图7是在根据现有技术的示例的环网柜中沿竖直方向得到的主剖视图，其图示出在开路完成位置处的电弧和由于电弧蒸气的产生而导致的绝缘击穿现象；

图8是图示出在根据本发明优选实施方式的具有灭弧装置的环网柜的主要部件的结构中开路位置处的操作状态的主视图；

图9是图示出在根据本发明优选实施方式的具有灭弧装置的环网柜的主要部件的结构中闭路位置处的操作状态的主视图；

图10是图示出根据本发明的优选实施方式的环网柜的三相灭弧装置的活动接触器组件和旋转轴的结构的立体图；

图11是根据本发明的优选实施方式的环网柜的灭弧装置的固定接触器组件的立体图；

图12是图11的固定接触器组件的竖直剖视图；

图13是根据本发明的优选实施方式当绝缘气体流进和流出时发生喷吹现象的环网柜的灭弧装置的竖直剖视图；

图14是图示出根据本发明的另一个优选实施方式的环网柜的三相灭弧装置中三相活动接触器组件和旋转轴的结构的主视图；以及

图15是图示出在根据本发明的另一个优选实施方式的环网柜的灭弧装置中用于单相的活动接触器组件和旋转轴的结构的立体图。

具体实施方式

现将参考附图详细给出示例性实施方式的说明。为了参考附图进行简要的说明，相同或等同的构件将设置有相同的附图标记，并且将不会重复其说明。

结合图8至15，通过以下对根据本发明的优选实施方式的用于环网柜的灭弧装置的结构和操作的详细说明，本发明的上述目的和结构以及操作效果将变得更加明显。

如图8和图9中所示，根据本发明的优选实施方式的用于环网柜的灭弧装置100包括壳体10、用于电力电路（下文中简称为电路）的多个接触器组件20a和20b、多个接地固定接触器30a和30b、旋转轴80和活动接触器组件90。

壳体10是用于容纳和支承灭弧装置100的构成组件的部件。优选地，壳体10可以通过模制具有电绝缘特性的人造树脂材料而形成，并且可具有如所图示实施方式中的管状形状或者可以有不同的改进以具有方柱的形状从而其截面是四边形。

在根据本发明的实施方式的具有灭弧装置100的环网柜中，外壳（例如在图1和图2中所图示的外壳1）被设置在壳体10的外部，并且可以在壳体10和外壳之间充入绝缘气体。

用于电路的多个固定接触器组件20a和20b在壳体10中被固定为朝向壳体10的中心突出。在用于电路的多个固定接触器组件20a和20b中，上固定接触器组件20a可以电连接到电路的电源侧，而下固定接触器组件20b可以电连接到电路的电负载侧。

上固定接触器组件20a和下固定接触器组件20b可形成为具有相同的结构，并且根据一个优选的实施方式，可以在上固定接触器组件20a中安装有永磁体（见图11中的20a2）。可以将三个上固定接触器组件20a和三个下固定接触器组件20b设置为对应于三个AC相R相、S相和T相。

将参照图11至图13描述固定接触器组件20a的详细构造，图11至图13作为立体图和剖视图分别代表性地示出了固定接触器的详细构造。

可以看出，上固定接触器组件20a可包括一对主电路固定触头20a1、永磁体20a2、磁体盖20a3、绝缘盖20a4、延伸导体20a5和连接螺钉20a6。

如图11和图12所示，一对主电路固定触头20a1构造为电导体片，其安装成彼此间隔以允许将用于灭弧的永磁体20a2安装在其之间。这对主电路固定触头20a1可以电连接到电路的电源侧。

永磁体20a2构造为一对盘状永磁体并且被插入以安装在一对主电路固定触头20a1之间以进行灭弧。与如上所述的图4和图5中图示的现有技术永磁体7类似，永磁体20a2作用为通过磁力将电弧推出到外侧。

磁体盖20a3构造为一对并且固定地安装在一对主电路固定触头20a1的端部上以便从两侧支承永磁体20a2的端部。此外，销孔20a3-1形成为穿过两个磁体盖20a3，并且销（未示出）通过相应的销孔20a3-1插入以穿过永磁体20a2的上部，从而支承永磁体20a2的端部以便防止其脱离。

绝缘盖20a4由电绝缘材料制成，并且具有凹槽部，该凹槽部允许一对主电路固定触头20a1的基部插入到其中并在其中得到支承。将一对主电路固定触头20a1的基部插入以使其支承在凹槽部中，并且绝缘盖20a4进行遮蔽以保护在其上安装有一对主电路固定触头20a1的壳体10的区域免受电弧的影响。

此外，从图11中可以看出，绝缘盖20a4的宽度w2比一对主电路固定触头20a1的宽度w1宽。

此外，从图11中可以看出，绝缘盖20a4包括切除部20a4-1，该切除部20a4-1形成为被倾斜地削减以具有朝向永磁体20a2减小的宽度，从而在活动接触器组件90操作到闭路位置或开路位置时自由地穿过如下文所述的吹气导向板部分90b的开口。

延伸导体20a5是从一对主电路固定触头20a1延伸到壳体10的外侧的电导体单元。延伸导体20a5被机械练接和电连接到作为由图8和图9的电导体形成的外部导电路径的母线50。在此，母线50是用于通过为多个分支电路中的每一个分支电路的灭弧装置100共用的三相R相、S相和T相来提供导电路径的部件，因此，可以构造三个母线。母线50可以在壳体10和如上所述的外壳之间的容纳空间中安装成大致沿水平方向延伸。

如从图13或图12中可以看出，连接螺钉20a6是用于机械连接或电连接母线50和延伸导体20a5的部件。连接螺钉20a6的支脚部分通过母线50插入到图12中的连接螺钉孔20a6-1中。

从图8和图9中可以看出，多个接地固定接触器30a和30b构造为固定成在壳体10中朝向中心突出的电导体片，并安装为与固定接触器组件20a和20b以预定的角度间隔开。

从图8和图9中可以看出，三相共用的旋转轴80可旋转地安装在壳体10的中心处。根据本发明的优选方案，旋转轴构造为通过模制具有电绝缘特性的人造树脂材料而形成的轴。

从图15、图10或图14中可以看出，根据本发明的优选实施方式，旋转轴80分为三个旋转轴部分80a、80b和80c，它们可以对应于三个AC相R相、S相和T相分离或组装。

此外，从图15（图15代表性地示出了三个旋转轴部分80a、80b和80c中的中间S相旋转轴部分80b的构造）中可以看出，旋转轴部分80a、80b和80c中的每一个部分在其两个端部处具有在直径方向上形成为突出和凹陷的多个突出和凹入组装部，从而三相活动接触器组件可以轻易地分离或组装。在此，突出和凹入组装部包括在右端部处形成的第一突出和凹入部80b1和80b2，以及在左端部处形成的第二突出和凹入部80b4和80b3。

可通过将在相邻相的旋转轴部分之间的第二突出和凹入部80b4和80b3插入至第一突出和凹入组装部80b1和80b2的外侧，来执行旋转轴部分80a、80b和80c的组装。也就是说，旋转轴部分80a、80b和80c组装成使得：第二突出和凹入组装部80b4和80b3的突出部位于第一突出和凹入组装部80b1和80b2的突出部的外侧上，并且第二突出和凹入组装部80b4和80b3的下陷部位于第一突出和凹入组装部80b1和80b2的下陷部的外侧上。

从图8至图10和图13至图15中可以看出，活动接触器组件90包括多个活动接触器90a和多个吹气导向板部分。

多个活动接触器90a形成为从旋转轴80沿直径方向延伸出，并设置为对应于三个AC相R相、S相和T相。

具体而言，从图13中可以看出，用于每个相的活动接触器90a构造为如下的电导体：其具有形成为穿过旋转轴80并沿直径方向延伸成在两侧对称的两对延伸部90a-2以及中间的共用体部90a-3。在每个延伸部90a-2中安装有一个活动触头90a-1，并且从旋转轴80沿直径方向的两对延伸部90a-2以及安装于相应的延伸部90a-2上的活动触头90a-1在每一侧处被设置为以面对的方式间隔开，使得固定接触器组件20a和20b的主电路固定触头20a1或者接地固定接触器30a和30b插置于其之间以接触。图13是仅示出用于一个相的单个活动接触器90a的竖直剖视图，其中在每侧处各仅示出了两对延伸部90a-2和活动触头90a-1中的一对。

此外，从图13中可以看出，活动接触器90a可根据旋转轴80的旋转而旋转至闭路位置（即接通位置）、接地位置（即通地位置）以及开路位置，在闭路位置，活动接触器90a与用于电力电路的固定接触器组件20a和20b的主电路固定触头20a1接触；在接地位置，活动接触器90a与接地固定接触器30a和30b接触；在开路位置，活动接触器90a与主电路固定触头20a1分离并且与接地固定接触器30a和30b分离。

从图10、图14或图15中可以看出，活动接触器组件90进一步包括绝缘隔壁部90e。在此，绝缘隔壁部90e被设置为使主要为每个相相应设置的活动接触器90a彼此绝缘。此外，为了允许固定接触器组件20a和20b或接地固定接触器30a和30b穿过其中，一对绝缘隔壁部90e按相设置为彼此面对并以预定的第一距离d1间隔开。

从图10、图14或图15中可以看出，多个吹气导向板部分包括多个第一吹气导向板部分90b和多个第二吹气导向板部分90c。

多个第一吹气导向板部分90b和多个第二吹气导向板部分90c形成为从旋转轴80延伸出并具有是窄开口宽度的开口部（即斜开口部90b1和第一直线开口部90b2或第二直线开口部90c1），从而加快绝缘气体IF的流动速度以通过吹绝缘气体IF而灭弧。

特别地，为了允许绝缘盖20a4（绝缘盖20a4具有比固定接触器组件20a和20b的一对主电路固定触头20a1的宽度w1宽的宽度w2）穿过其中，第一吹气导向板部分90b包括斜开口部90b1和第一直线开口部90b2，斜开口部90b1在其端部具有比绝缘盖20a4的宽度w2宽的宽度w3并且具有朝向旋转轴80变窄的宽度以允许主电路固定触头20a1穿过其中，而第一直线开口部90b2形成为从斜开口部90b1朝向旋转轴80直线地延伸。在此，第一直线开口部90b2的宽度w4宽于主电路固定触头20a1的宽度w1。

而且，多个第二导向板部分90c具有第二直线开口部90c1，第二直线开口部90c1具有比绝缘隔壁部90e的第一距离d1窄的宽度w4，从而加快绝缘气体（图13中的IF）的流动速度。在此，由于第二直线开口部90c1的宽度w4比固定接触器组件20a和20b的绝缘盖20a4的宽度w2更窄，所以绝缘盖20a4无法穿过第二直线开口部90c1，并且只有绝缘气体（图13中的IF）在穿过第二直线开口部90c1时加速。

可以由以下所示的式（1）表示多个宽度大小的比较。

w1＜w4＜w2＜w3＜d1------(1)

在此，w1为主电路固定触头20a1的宽度，w4为第二导向板部分90c的第二直线开口部90c1的宽度，w2为固定接触器组件20a和20b的绝缘盖20a4的宽度，w3为具有是第一导向板部分90b中的最宽开口宽度的开口的端部的宽度，而d1为作为一对绝缘隔壁部90e之间的距离的第一距离。

因此，当活动接触器组件90操作至闭路位置时，只有多个第一导向板部分90b可允许固定接触器组件20a和20b进入。即，当旋转轴80从图8中所示的开路位置（断开位置）沿顺时针方向旋转时，固定接触器组件20a和20b进入第一导向板部分90b的斜开口部90b1和第一直线开口部90b2，从而允许固定接触器组件20a和20b的进入。在图8中，虚线箭头的方向表示活动接触器组件90操作到开路位置（断开位置）的旋转方向。

尽管未示出，根据本发明的优选实施方式接地固定接触器30a和30b的宽度可以等于主电路固定触头20a1的宽度w1。因此，当旋转轴80如图7中所示沿逆时针方向旋转时，接地固定接触器30a和30b穿过第二导向板部分90c的第二直线开口部90c1以处于接地位置（在接地位置，接地固定接触器30a和30b与活动触头（见图13中的90a-1）接触），并且当旋转轴80从接地位置沿顺时针方向旋转时，接地固定接触器30a和30b可以处于如图8所示的开路位置（在开路位置，活动触头（见图13中的90a-1）与接地固定接触器30a和30b分离）。

从图15中可以看出，根据本发明的优选实施方式，一对第一导向板部分90b可进一步包括加快绝缘气体的流入速度或流出速度的喷嘴部分90d，喷嘴部分90d在从第一导向板部分90b中的每一个的开口部的边角弯曲时延伸。

根据图8或图15中所示的实施方式，第一导向板部分90b可以安装在活动接触器组件90的上部的一侧中，第二导向板部分90c可以安装在活动接触器组件90的上部的另一侧中，第二导向板部分90c可以安装在活动接触器组件90的下部的一侧中，第一导向板部分90b可以安装在活动接触器组件90的下部的另一侧中。构造成第一吹气导向板部分90b和第二吹气导向板部分90c交替地安装在活动接触器组件90的上部和下部的一侧和另一侧中的目的是，因为只需要第一吹气导向板部分90b（其具有开口宽度是w3的斜开口部90b1，开口宽度w3比固定接触器组件20a和20b中的绝缘盖20a4的宽度w2宽）在固定接触器组件20a和20b进入和退出的一侧中。

然而，为了简化活动接触器组件90的构造，在活动接触器组件90的上部和下部的一侧和另一侧中的所有吹气导向板部分都可以构造为如图14中所示的第一吹气导向板部分90b。

根据本发明的优选实施方式，活动接触器组件90包括活动接触器90a、第一吹气导向板部分90b、第二吹气导向板部分90c、喷嘴部分90d和绝缘隔壁部90e，并且旋转轴部分80a、80b和80c可构造为图15中所示的用于每个相的单个组件，且可以通过模制一体成型。

根据用于每个相的活动接触器组件90和旋转轴80的组件的构造，可以在环网柜的灭弧装置的制造中提高制造生产率，且即使在制造期间或者安装于服务位置以后发现缺陷或故障时，也可以更换相应的组件从而获得易于处理缺陷和简化维护的效果。

同时，将参考图8至图15且主要参考图13来描述如上所述构造的根据本发明的优选实施方式的用于环网柜的灭弧装置的操作。

首先，将描述在根据本发明的优选实施方式的环网柜的灭弧装置中从开路位置（也即是如图8中所示的断开位置）到如图9中所示的闭路位置（也即是接通位置）的操作。

当旋转轴80通过电动机（未示出）或手动驱动源（未示出）沿顺时针方向旋转时，活动接触器组件90根据旋转轴80的驱动处于其与固定接触器组件20a和20b接触的位置。也就是说，固定接触器组件20a和20b的主电路固定触头20a1插入两对活动触头90a-1之间以接触，两对活动触头90a-1在活动接触器组件90中以面对的方式彼此间隔地安装。

因此，通过母线50和按相的输入电力线（未示出）而电连接到固定接触器组件20a和20b的电源侧的地下电力线，被电连接到通过活动触头90a-1、固定接触器组件20a和20b、母线50和按相的输出电力线（未示出）而电连接的分支电路的电负载侧的电力线，从而电力可以从地下电力线供应到分支电路。

下面，将描述在根据本发明的优选实施方式的环网柜的灭弧装置中从如图9中所示的闭路位置（也即是接通位置）到如图8中所示的开路位置（也即是断开位置）的操作。

当旋转轴80通过来自诸如打开（opening）弹簧（未示出）或永磁体致动器（未示出）的驱动源的动力沿逆时针方向旋转时，活动接触器组件90根据旋转轴80的驱动而处于其与固定接触器组件20a和20b分离的位置。也就是说，在活动接触器组件90中以面对的方式彼此间隔安装的两对活动触头90a-1与固定接触器组件20a和20b的主电路固定触头20a1分离。

此时，在开路位置中操作的情况下，在主电路固定触头20a1和活动触头90a-1之间产生电弧，并且由固定接触器组件20a和20b的永磁体20a2产生的电磁力用于将主电路固定触头20a1和活动触头90a-1之间的电弧推出去。此外，根据本发明的优选实施方式，引入到多个第一吹气导向板部分90b和多个第二吹气导向板部分90c的具有窄开口宽度的开口（即，斜开口部90b1和第一直线开口部90b2或第二直线开口部90c1）中的绝缘气体IF的流动速度可以被相应的开口加速，因此，如图13中所示，电弧被具有较快速度的流出绝缘气体吹灭。因此，由于除了通过固定接触器组件20a和20b的永磁体20a2以电磁力推出电弧以外，还通过以经由多个第一吹气导向板部分90b和多个第二吹气导向板部分90c的窄开口加速的流动速度来吹绝缘气体从而灭弧，所以与现有技术相比能显著地提高灭弧性能。

因此，根据活动触头9a-1和固定接触器组件20a和20b的分离，通过母线50和按相的输入电力线（未示出）电连接到固定接触器组件20a和20b的地下电力线，与通过母线50和按相的输出电力线（未示出）电连接的分支电路的电负载侧的电力线电分离，所以从地下电力线向分支电路的电力供应被切断。

下面，将描述在根据本发明的优选实施方式的环网柜的灭弧装置中从如图9中所示的闭路位置（或接通位置）到接地位置（未示出）的操作。

当旋转轴80通过电动机（未示出）或手动驱动源（未示出）沿逆时针方向旋转时，活动接触器组件90通过旋转轴80的驱动处于其与接地固定接触器30a接触的位置。也就是说，接地固定接触器30a和30b插入两对活动触头90a-1之间以接触，两对活动触头90a-1在活动接触器组件90中以面对的方式彼此间隔地安装。

由此，母线50和电负载侧接地。

由于根据本发明的实施方式的环网柜的灭弧装置包括多个吹气导向板部分，所述多个吹气导向板部分具有窄开口宽度的开口以加快绝缘气体的流动速度从而通过吹绝缘气体灭弧，因此当通过相应的吹气导向板部分使绝缘气体被加速成流出速度快于流入速度时，通过吹绝缘气体可以灭弧。所以，与具有仅基于磁力的灭弧装置的构造的现有技术相比，灭弧性能有显著提高。

在根据本发明的实施方式的用于环网柜的灭弧装置中，由于活动接触器设置为具有多个活动触头，所述多个活动触头安装为与插置于其之间的主电路固定触头或接地固定接触器相接触并且以面对的方式彼此间隔开，而且活动接触器布置成对应于三相，所以根据旋转轴的旋转位置三相电路可以断开或闭合或接地。

在用于根据本发明的实施方式的环网柜的灭弧装置中，设置为对应于三相的活动接触器进一步包括绝缘隔壁部，绝缘隔壁部按相设置为彼此面对且彼此以预定的第一距离隔开，从而在允许固定接触器组件或接地固定接触器穿过其中时支承活动触头，并且在活动接触器组件操作到闭路位置时允许固定接触器组件进入的吹气导向板部分，具有宽度窄于绝缘隔壁部的第一距离以加快绝缘气体的流动速度的开口。因此，通过绝缘隔壁部确保了三相活动接触器之间的电绝缘，活动接触器可以在允许固定接触器组件或接地固定接触器穿过其中时得到支承，并且由于绝缘气体的流动速度被开口部加快，所以可以获得电弧被绝缘气体吹灭的喷吹效果。

在根据本发明的实施方式的用于环网柜的灭弧装置中，固定接触器组件包括由电绝缘体制成且具有比主电路固定触头的宽度宽的宽度的绝缘盖，当活动接触器组件操作到闭路位置时，面向固定接触器组件的吹气导向板部分具有开口部，开口部构造为在其端部具有宽的宽度以允许绝缘盖穿过其中，并且开口部构造为具有朝向旋转轴变窄的宽度以允许主电路固定触头穿过其中。因此，由于具有宽的宽度的绝缘盖和具有更窄宽度的主电路固定触头能够穿过开口部，所以触头断开和闭合操作可以顺利执行并且可以使安装有绝缘盖的壳体区域被遮蔽免受电弧损坏从而受到保护。

在根据本发明的实施方式的用于环网柜的灭弧装置中，由于绝缘盖包括切除部，该切除部形成为被倾斜地削减使得其宽度朝向永磁体变窄，因此在活动接触器组件操作到闭路位置或开路位置时，绝缘盖可以自由地穿过吹气导向板部分的开口部。

在根据本发明的实施方式的用于环网柜的灭弧装置中，由于吹气导向板部分进一步包括从开口的边角以直角弯曲并且延伸出的喷嘴部分，所以通过该喷嘴部分形成了窄的流动通道，从而可以加快在穿过喷嘴部分时绝缘气体流入或流出的速度。

在根据本发明的实施方式的用于环网柜的灭弧装置中，吹气导向板部分在活动接触器组件中设置在绝缘气体的入口或出口的至少一侧中。因此，当吹气导向板部分设置在入口中时，周围的绝缘气体被加速流入，而当吹气导向板部分设置在出口中时，可以加快绝缘气体在流出时的速度。

在根据本发明的实施方式的用于环网柜的灭弧装置中，吹气导向板部分设置在活动接触器组件的上部和下部的任一处中。因此，当吹气导向板部分设置在活动接触器组件的上部中时，在与连接到电路的电源侧的主电路固定触头对应的活动接触器之间产生的电弧可以被迅速地熄灭，而当吹气导向板部分设置在活动接触器组件的下部中时，在与连接到电路的电负载侧的主电路固定触头对应的活动接触器之间产生的电弧可以被迅速地熄灭。

在根据本发明的实施方式的用于环网柜的灭弧装置中，由于旋转轴被分成三个旋转轴部分以便对应于三相分离或组装，因此可以提高制造生产率。

在根据本发明的实施方式的用于环网柜的灭弧装置中，由于各个旋转轴部分在其两个端部处均具有沿直径方向形成为突出或凹陷的多个突出和凹入部，所以按相的活动接触器组件可以轻易地分离或组装，从而提高了制造生产率。

在根据本发明的实施方式的用于环网柜的灭弧装置中，由于用于每个相的活动接触器组件和旋转轴部分被构造为单个组件，因此在环网柜的灭弧装置的制造中可以提高制造生产率，且即使在制造期间或者在安装于服务位置以后发现缺陷或故障时，也可容易地更换相应的组件，从而易于处理缺陷并简化维护。

上述实施例及有益效果仅是示例性的，而不应被解释为对本公开的限制。本文的教导可以很容易地应用到其他类型的设备。此说明书意图是阐释性的而不是限制权利要求的范围。对于本领域的技术人员来说，许多替代、修改和变化都是显而易见的。在此所述的示例性实施方式的特征、结构、方法和其他特点可以以不同的方式结合以得到其他的和/或代替的示例性实施方式。

由于本特征可以在不与其特性偏离的情况下以多种形式来体现，因而还应当理解的是，除非另有说明，否则上述实施例不受上述说明书中的任何细节所限制，而应当在随附的权利要求所限定的范围内做广义地解释，因此，落入权利要求的界限和范围或者这种界限和范围的等同方案内的所有变化和改进因而旨在由随附的权利要求所包含。

Claims (9)

1.一种用于环网柜的灭弧装置，其特征在于，所述装置包括：

壳体，其中充有绝缘气体；

用于电力电路的多个固定接触器组件，其被固定为在所述壳体中朝向中心突出，并且通过在一对主电路固定触头之间插入用于通过磁力灭弧的永磁体而形成；

多个接地固定接触器，其被固定为在所述壳体中朝向中心突出，并且被安装为以预定的角度与所述固定接触器组件间隔开；

旋转轴，其为三相共用，所述旋转轴被安装成能够在所述壳体的中心处旋转；以及

可旋转活动接触器组件，其形成为从所述旋转轴延伸出，具有多个吹气导向板部分，所述多个吹气导向板部分具有窄开口宽度的开口从而加快绝缘气体的流动速度以通过吹绝缘气体而灭弧，并且可旋转活动接触器组件能够根据所述旋转轴的旋转而旋转到闭路位置、接地位置以及开路位置，在闭路位置所述可旋转活动接触器组件与所述固定接触器组件的主电路固定触头接触，在接地位置所述可旋转活动接触器组件与所述接地固定接触器接触，在开路位置所述可旋转活动接触器组件与所述主电路固定触头分离并且与所述接地固定接触器分离。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述活动接触器组件包括设置为从所述旋转轴沿直径方向延伸出的活动接触器，具有多个活动触头，所述多个活动触头被安装成与插置在其之间的主电路固定触头或接地固定接触器接触并且以面对的方式彼此间隔开，所述活动接触器设置为与三相对应。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述活动接触器组件进一步包括彼此面对的一对绝缘隔壁部，每相设置有一对绝缘隔壁部并且每对绝缘隔壁部以预定的第一距离间隔开，从而在允许所述固定接触器组件或所述接地固定接触器穿过其中时使所述活动接触器电绝缘，以及

在所述活动接触器组件操作到闭路位置时允许所述固定接触器组件进入的所述吹气导向板部分，具有宽度窄于所述绝缘隔壁部的第一距离以加快绝缘气体的流动速度的开口。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，每个固定接触器组件包括绝缘盖，所述绝缘盖具有比所述主电路固定触头的宽度宽的宽度并且由电绝缘材料制成，以及

在所述活动接触器组件操作到闭路位置时允许所述用于电力电路的固定接触器组件进入的所述吹气导向板部分，具有这样宽度的开口部：在其端部处宽度大从而允许所述绝缘盖穿过所述开口部，并且宽度朝向所述旋转轴变窄以允许主电路固定触头穿过所述开口部。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述绝缘盖包括切除部，所述切除部形成为被倾斜地削减以具有朝向所述永磁体减小的宽度，从而在所述活动接触器组件操作到闭路位置或开路位置时自由地穿过所述吹气导向板部分的开口部。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述吹气导向板部分进一步包括喷嘴部分，所述喷嘴部分形成为从所述吹气导向板部分的开口部的边角以直角弯曲并且延伸出，从而加快绝缘气体的流入速度或流出速度。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述旋转轴分为三个旋转轴部分以便对应于三相分离或组装。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，每个所述旋转轴部分在其两个端部分处包括在直径方向上形成为突出和凹陷的多个突出和凹入部，从而使三相的活动接触器组件易于分离或组装。

9.根据权利要求7所述的装置，其中，用于各个相的每个活动接触器组件和各个旋转轴部分构造为单个组件。

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