CN103460326B - 气体断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种气体断路器。机械喷气式消弧室(10)中设置有固定主触点(2)；可动主触点(1)，该可动主触点(1)在开闭轴(60)上移动，可与固定主触点(2)接触或分离；以及机械喷气室(7)，该机械喷气室(7)设置于可动主触点(1)内，在进行断路时容积会缩小，压缩内部的绝缘气体，并将该被压缩后的绝缘气体喷向电弧。热喷气式消弧室(16)中设置有固定触点(12)；可动触点(13)，该可动触点(13)在开闭轴(60)上移动，可与固定主触点(12)接触或分离；以及热喷气室(15)，该热喷气室(15)在进行断路时，内部的绝缘气体受电弧加热而被压缩，并将该被压缩后的绝缘气体喷向电弧。机械喷气式消弧室(10)与热喷气式消弧室(16)在开闭轴(60)上串联配置，且断路部(22)与断路部(23)串联电连接。
Description
技术领域
本发明涉及电站使用的气体断路器。
背景技术
以往，发电站或变电站等电站利用喷气式的气体断路器，该喷气式的气体断路器通过喷出绝缘气体而对电极之间产生的电弧进行消弧。其中，机械喷气式的气体断路器中，利用机械动作来压缩机械喷气室内的绝缘气体并喷向电弧，从而对其进行消弧。此外，热喷气式的气体断路器中，将因电弧的热量而增大了压力的绝缘气体喷向电弧，从而对其进行消弧。另外，在机械喷气式上并用了热喷气式的机械喷气·热喷气并用式的气体断路器也已投入实用。
专利文献1所记载的机械喷气·热喷气并用式的气体断路器包括：第1热喷气室，该第1热喷气室设置于可动触点的内侧；第2热喷气室，该第2热喷气室固定于填充有绝缘气体的容器中且始终与所述第1热喷气室连通；以及机械喷气室，该机械喷气室与所述第1热喷气室串联设置于所述可动触点的内侧，且经由止回阀与所述第1热喷气室连通。
专利文献1所记载的气体断路器中，在切断大电流时，电极之间产生的电弧能量使周围气体热膨胀，从而导致第1及第2热喷气室的压力上升。然后，若第1及第2热喷气室的压力高于机械喷气室的压力，则位于第1热喷气室与机械喷气室之间的连通口被止回阀关闭，第1及第2热喷气室内压力变大的绝缘气体喷向电弧。此外，在切断小电流时，通过机械压缩，机械喷气室的压力比第1及第2热喷气室的压力要高，因此第1热喷气室与机械喷气室之间的止回阀打开，在机械喷气室内被压缩的绝缘气体通过第1热喷气室喷向电弧。本方式中，切断大电流时过剩的喷气压力能从第1热喷气室逃逸至第2热喷气室，因此能降低喷气反作用力。由此，能减小操作装置的必要操作力。
此外，现有的机械喷气式的气体断路器中，即使在切断小电流时的电弧能量较小的情况下，通过减少机械喷气室内部的容积也能获得压力的上升，因此能获得充分的喷气压力，从而易于切断电流。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2001-67996号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，专利文献1所记载的机械喷气·热喷气并用式的气体断路器中，在切断小电流时，电极间所产生的电弧能量较小，第1及第2热喷气室的压力无法充分上升，因此在机械喷气室被增大了压力的绝缘气体流入第1热喷气室时，绝缘气体的压力会下降。因此，向电极间的喷射较弱，无法容易地获得需要的断路性能。
此外，现有的机械喷气式的气体断路器中，由于在切断大电流时，电极间所产生的过大的电弧能量会产生非常大的喷气反作用力，因此需要提高操作装置的操作力。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种低操作力且断路性能良好的气体断路器。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题，达到目的，本发明所涉及的气体断路器的特征在于，包括：容器，该容器中封入有绝缘气体；所述容器内的机械喷气式消弧室，该机械喷气式消弧室设置有第1固定触点、第1可动触点和机械喷气室，所述第1固定触点固定于所述容器，所述第1可动触点在直线上移动，且能与所述第1固定触点接触或分离，所述机械喷气室设置于所述第1可动触点内，在进行断路时，所述机械喷气室的容积会缩小，从而压缩内部的绝缘气体，并将该压缩后的绝缘气体喷向电弧；以及所述容器内的热喷气式消弧室，该热喷气式消弧室设置有第2固定触点、第2可动触点和热喷气室，所述第2固定触点固定于所述容器，所述第2可动触点在与所述第1可动触点相同的直线上移动，且能与所述第2固定触点接触或分离，所述热喷气室被所述第2固定触点及所述容器包围而形成，在进行断路时，所述热喷气室内部的绝缘气体因电弧加热而被压缩，并将该压缩后的绝缘气体喷向电弧，所述机械喷气式消弧室与所述热喷气式消弧室在所述直线上串联配置，包括所述第1固定触点及所述第1可动触点的第1断路部与包括所述第2固定触点及所述第2可动触点的第2断路部串联电连接。
发明效果
根据本发明，能获得提供一种低操作力且断路性能良好的气体断路器的效果。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的气体断路器在接通状态下的剖视结构图。
图2是实施方式1所涉及的气体断路器在断开过程中的状态下的剖视结构图。
图3是实施方式2所涉及的气体断路器在接通状态下的剖视结构图。
图4是实施方式2所涉及的气体断路器在断开过程中的状态下的剖视结构图。
图5是现有的双断点气体断路器在断开过程中的状态下的剖视结构图。
图6是在图5所示的现有的双断点气体断路器中设置有阻止绝缘杆18倒下的机构的图。
图7是专利文献1所记载的气体断路器在接通状态下的剖视结构图。
具体实施方式
下面，基于附图详细说明本发明所涉及的气体断路器的实施方式。另外，本发明并非由这些实施方式所限定。
实施方式1
图1是本实施方式所涉及的气体断路器在接通状态下的剖视结构图，图2是断开过程中的状态下的剖视结构图。如图1及图2所示，本实施方式的气体断路器是所谓的双断点式的断路器，具体而言，具有机械喷气式消弧室10与热喷气式消弧室16串联连接的结构。即，机械喷气式消弧室10与热喷气式消弧室16在开闭轴60的方向上串联配置，机械喷气式消弧室10内的断路部22(第1断路部)与热喷气式消弧室16内的断路部23(第2断路部)串联电连接，断路部22、断路部23的任一方切断电流即可。
机械喷气式消弧室10是由可动侧框架19、固定侧消弧筒25、极间绝缘筒6包围而形成。此处，可动侧框架19的一个端部在开闭轴60方向上与固定侧消弧筒25相对配置，在可动侧框架19与固定侧消弧筒25之间配置有极间绝缘筒6。
热喷气式消弧室16是由可动侧框架19、固定侧消弧筒27、极间绝缘筒14包围而形成。此处，可动侧框架19的另一个端部在开闭轴60方向上与固定侧消弧筒27相对配置，在可动侧框架19与固定侧消弧筒27之间配置有极间绝缘筒14。
可动侧框架19在机械喷气式消弧室10与热喷气式消弧室16双方的可动侧共用。可动侧框架19及固定侧消弧筒25、27分别由筒状的金属容器构成。可动侧框架19、固定侧消弧筒25、27、以及极间绝缘筒6、14以开闭轴60为中心同轴地配置。机械喷气式消弧室10及热喷气式消弧室16的内部分别封入有例如SF6气体等绝缘气体。
对机械喷气式消弧室10的内部结构进行说明。机械喷气式消弧室10内设置有断路部22。断路部22构成为包括：固定于固定侧消弧筒25的大致呈圆筒状的固定主触点2(第1固定触点)；固定于固定侧消弧筒25且配置在固定主触点2内侧的固定电弧触点5；固定于可动侧框架19的活塞8；贯穿活塞8且能沿着开闭轴60往返运动的杆29(第1杆)；设置于杆29在固定电弧触点5一侧的一个端部且与固定电弧触点5接触或分离的大致呈圆筒状的可动电弧触点4；与杆29设置为一体且与活塞8相嵌合的喷气缸9；设置于喷气缸9在固定主触点2一侧的一个端部且与固定主触点2接触或分离的大致呈圆筒状的可动主触点1(第1可动触点)；以及安装于喷气缸9在固定电弧触点5一侧的一个端部的绝缘喷头3。
固定主触点2与开闭轴60同轴地进行配置。固定电弧触点5呈棒状地配置于开闭轴60上。可动主触点1与喷气缸9及杆29形成为一体。在接通状态下，可动主触点1的外周面与固定主触点2相接触。在接通状态下，固定电弧触点5的外周面与可动电弧触点4相接触。
活塞8与开闭轴60同轴地进行配置。杆29以可滑动的方式贯穿活塞8，杆29根据接通或断开，相应地在开闭轴60上往返运动。机械喷气式消弧室10中，在可动主触点1内形成有机械喷气室7，详细而言，机械喷气室7由设置有可动主触点1的喷气缸9与活塞8形成。
喷气缸9中，在固定主触点2一侧形成有气体通路65。即，可动电弧触点4与可动主触点1之间设置有与机械喷气室7连通的气体通路65，该气体通路65进一步延伸至可动电弧触点4与绝缘喷头3之间，使机械喷气室7内的绝缘气体导入至绝缘喷头3中。机械喷气室7内被压缩的绝缘气体经由绝缘喷头3被喷向电弧。
接着，对热喷气式消弧室16的内部结构进行说明。可动侧框架19在热喷气式消弧室16一侧的端部63具有能使可动触点13(第2可动触点)贯穿热喷气式消弧室16的开口，该开口与固定侧消弧筒27的端面相对。
固定触点12(第2固定触点)分别设置于可动侧框架19的端部63与固定侧消弧筒27的端面。具体而言，设置于可动侧框架19的端部63的固定触点12由以开闭轴60为中心并排配置在端部63的开口周围的多个弹性接触指构成，这些接触指在可动侧框架19上从它们的固定部位朝向开闭轴60倾斜延伸，从而整体形成为漏斗状。
此外，设置于固定侧消弧筒27的端面上的固定触点12设置为与设置于可动侧框架19的端部63的固定触点12相对。即，设置于固定侧消弧筒27的端面的固定触点12由以开闭轴60为中心并排配置在周向上的多个弹性接触指构成，这些接触指在固定侧消弧筒27上从它们的固定部位朝向开闭轴60倾斜延伸，从而整体形成为漏斗状。
此外，可动触点13设置于杆26(第2杆)在固定触点12一侧的一个端部。可动触点13呈棒状，且配置于开闭轴60上。根据接通或者断开，杆26在开闭轴60的方向上相应地进行往返动作，从而使得可动触点13与固定触点12接触或分离。由此，可动触点13与可动触点1相同，在同一直线上即开闭轴60上进行移动。在接通状态下，固定侧消弧筒27的固定触点12与可动侧框架19的固定触点12通过可动触点12进行桥接，从而固定侧消弧筒27与可动侧框架19导通。
可动触点13比可动主触点1的重量要轻。此外，包含可动触点13在内的杆26的重量比可动主触点1、可动电弧触点4、喷气缸9、及杆29的总重量要轻。即，热喷气式消弧室16的断路部22的可动部比机械喷气式消弧室10的断路部23的可动部要轻。如后述那样，在切断电流时，热喷气式消弧室16一侧的可动部不会受到喷气反作用力，因此能够比机械喷气式消弧室10一侧的可动部小且轻。
热喷气室15是被可动侧框架19、固定侧消弧筒27、极间绝缘筒14、及固定触点12所包围的空间。另外，固定主触点12在热喷气室15一侧的表面设置有例如漏斗状的盖板(未图示)，使得绝缘气体不会从固定主触点12的接触指之间流出。
另外，机械喷气式消弧室10及热喷气式消弧室16的各结构并不限于图示例，只要具有各自相同的消弧功能，也能采用其他结构。
接着，对可动主触点1及可动触点13等可动部的操作机构进行说明。如图1及图2所示，杆29的端部中未设有可动主触点1那一侧的端部经由连杆机构11a(第1连杆机构)与绝缘杆18的一个端部连结。此外，杆26的端部中未设有可动触点13那一侧的端部经由连杆机构11b(第2连杆机构)与绝缘杆18的上述一个端部连结。此处，绝缘杆18沿着设定在与开闭轴60正交方向上的操作轴61进退移动。另外，绝缘杆18的另一个端部与未图示的操作装置相连接。操作装置是对断路部22、23的开闭进行操作的装置，通过对该操作装置进行驱动，绝缘杆18沿着操作轴61进退移动。
连杆机构11a将绝缘杆18所产生的操作轴61方向上的操作力变换至与其正交的开闭轴60方向上，并传送给断路部22。具体而言，连杆机构11a由与杆29的一个端部相连结且在开闭轴60方向上延伸的连杆42a、与绝缘杆18的一个端部(端部28)相连结且在操作轴61方向上延伸的连杆40a、以及自由转动地与连杆42a、40a双方相连结的大致呈V字型的杠杆41a构成。这里，设置有一对连杆40a，使其夹着绝缘杆18的端部28，但图中仅示出了正面侧的连杆40a，背面侧的连杆40a处于隐藏于背后的状态。此外，设置有一对连杆42a，使其夹着杆29的一个端部，但图中仅示出了正面侧的连杆42a，背面侧的连杆42a处于隐藏于背后的状态。一对连杆40a在与纸面垂直的方向上分别通过销而与杠杆41a的一个端部相连结，使得该一对连杆40a夹着一片杠杆41a，一对连杆42a在与纸面垂直的方向上分别通过销而与杠杆41a的另一个端部相连结，使得该一对连杆42a夹着一片杠杆41a。由此，连杆机构11a在与开闭轴60及操作轴61双方正交的方向上呈对称结构。另外，连杆机构11a的结构并不限定于图示例，也可采用其他的结构。
此外，连杆机构11b将绝缘杆18所产生的操作轴61方向上的操作力变换至与其正交的开闭轴60方向上，并传送给断路部23。具体而言，连杆机构11b由与杆26的一个端部相连结且在开闭轴60方向上延伸的连杆42b、与绝缘杆18的端部28相连结且在操作轴61方向上延伸的连杆40b、以及自由转动地与连杆42b、40b双方相连结的大致呈V字型的杠杆41b构成。这里，设置有一对连杆40b，使其以夹着绝缘杆18的端部28，但图中仅示出了正面侧的连杆40b，背面侧的连杆40b处于隐藏于背后的状态。此外，设置有一对连杆42b，使其夹着杆26的一个端部，但图中仅示出了正面侧的连杆42b，背面侧的连杆42b处于隐藏于背后的状态。一对连杆40b在与纸面垂直的方向上分别通过销而与杠杆41b的一个端部相连结，使得该一对连杆40b夹着一片杠杆41b，一对连杆42b在与纸面垂直的方向上分别通过销而与杠杆41b的另一个端部相连结，使得该一对连杆42b夹着一片杠杆41b。由此，连杆机构11b在与开闭轴60及操作轴61双方正交的方向上呈对称结构。另外，连杆机构11b的结构并不限定于图示例，也可采用其他的结构。
绝缘杆18的端部28成为用于安装连杆40a、40b的例如设置了金属构件的端部。可动侧框架19上设置有在以操作轴61为中心的周向上覆盖绝缘杆18的端部28的金属制的屏蔽部38。屏蔽部38配置为在周向上覆盖端部28，与端部28随着绝缘杆18的移动而在操作轴61方向上的位置无关。
接下来，参照图1及图2说明本实施方式的动作。在接通状态下，处于如下状态：即，可动主触点1与固定主触点2相接触，可动触点13与固定触点12相接触(图1)。因此，电流流过由固定侧消弧筒25、固定主触点2、可动主触点1、活塞8、可动侧框架19、可动触点13、固定触点12、及固定侧消弧筒27构成的路径。由此，断路部22与断路部23经由可动侧框架19进行串联电连接。因此，切断电流由热喷气式消弧室16或机械喷气式消弧室10的任一方实施即可。
在从接通状态转换至断路状态时，对操作装置(未图示)进行驱动，向绝缘杆18施加操作力17。图示例中，通过该操作力17，绝缘杆18沿操作轴61例如向下方移动。通过该绝缘杆18的移动，可动主触点1及可动触点13分别经由连杆机构11a、11b，以开闭轴60为公共轴彼此向相反方向移动。具体而言，可动主触点1向断开方向21a移动，从而与固定主触点2分离，接着若可动电弧触点4与固定电弧触点5分离，则可动电弧触点4与固定电弧触点5之间产生电弧20。可动触点13则向与断开方向21a相反的断开方向21b移动，从而与固定触点12分离。此时，可动触点13与固定触点12之间产生电弧20。
热喷气式消弧室16中，触点之间(可动触点13与固定触点12之间)所产生的电弧的能量使周围气体被加热，随之产生的热膨胀导致热喷气室15内的压力上升。然后，当电流接近零点从而使电弧产生区域的加热升压有所降低时，热喷气室15内被增大了压力的绝缘气体会从热喷气室15高速地流到触点之间，并喷向电弧20。由此，电弧20被消弧，从而切断电流。另外，对于热喷气式消弧室16所进行的切断电流，在电弧能量较大从而绝缘气体被进一步加热的情况下有效，而对于中小电流区域的切断，由于绝缘气体并没有怎么加热，因此热喷气室15的压力也不会充分上升，从而断路性能有所限制。
另一方面，机械喷气式消弧室10中，伴随断路部22的断开而发生的机械动作使机械喷气室7的容积缩小，机械喷气室7的绝缘气体被压缩而成为高压。然后，机械喷气室7内的高压绝缘气体经由气体通路62及绝缘喷头3喷向电弧20。由此，电弧20被消弧，从而切断电流。
此外，机械喷气式消弧室10中，即使在切断小电流时的电弧能量较小的情况下，通过减少机械喷气室7内的容积也能获得压力的上升，因此能获得充分的喷气压力，从而易于切断电流。其中，电弧20附近的绝缘气体会回流至机械喷气室7内，因此机械喷气室7内会产生较高压力。因此，机械喷气室7内较高的压力上升会对操作装置(未图示)的操作力17产生反作用力。
另一方面，热喷气式消弧室16中，可动触点13等可动部较轻，且该可动部上不存在喷气缸9等会受压的元器件，因此不会产生喷气反作用力。因此，热喷气式消弧室16一侧的可动部能以较小的力进行动作。
如以上说明的那样，根据本实施方式，适用于切断小电流的机械喷气式消弧室10与适用于切断大电流的热喷气式消弧室16串联连接，通过利用这样的双断点构造，无论电流的大小如何，都能获得较高的断路性能。即，本实施方式的气体断路器是双断点式的气体断路器，由机械喷气式消弧室10与热喷气式消弧室16的任一方切断电流即可，能灵活运用机械喷气式消弧室10与热喷气式消弧室16各自的优点，从而在从大电流到小电流的较大范围内均易于确保断路性能。
此外，根据本实施方式，与现有的双断点气体断路器相比，切断大电流时的喷气反作用力减半，因此能够降低操作装置(未图示)的操作力17。
这里，将本实施方式与现有的气体断路器进行比较。图5是现有的双断点气体断路器在断开过程中的状态下的剖视结构图。在图5中，对与图1及图2相同的结构要素标注相同的标号。如图5所示，现有的双断点气体断路器中，两个机械喷气式消弧室10串联连接。因此，在切断小电流时，与本实施方式相同，能容易地切断电流，但在切断大电流时，在两个机械喷气式消弧室10内均产生喷气反作用力，因此产生本实施方式两倍的喷气反作用力，从而，为了使可动部顺畅地移动，需要增大操作力17。
与此相对，本实施方式中，由于断路部23采用热喷气式，因此，除了热喷气式消弧室16中不产生喷气反作用力以外，由于热喷气式消弧室16的可动部比机械喷气式消弧室10的可动部要轻，因此操作力17比现有大幅度降低。
此外，作为与本实施方式相同地采用机械喷气·热喷气并用式的气体断路器，有专利文献1所公开的气体断路器。图7是专利文献1所记载的气体断路器在接通状态下的剖视结构图。如图7所示，断路器的消弧室包括容器101、固定触点102、可动触点103、以及壳体116。固定触点102上设有固定电弧接点109。可动触点103包括可动电弧接点110、第1加热室106、以及压缩室115。压缩室115由气缸111及活塞112构成。另一方面，在可动触点103的外侧，由可动触点103与壳体116形成第2加热室107。第1加热室106包括：连通到可动电弧接点110的前端的连通口117；连通到压缩室115的连通口118；以及连通到第2加热室107的连通口108。连通口118上设有止回阀113。此外，压缩室115上设有止回阀114、控制阀115。
专利文献1所记载的气体断路器中，在切断大电流时，电弧能量使周围气体热膨胀，从而导致第1加热室106及第2加热室107的压力上升。当第1加热室106及第2加热室107的压力高于压缩室115的压力时，位于第1加热室106与压缩室115之间的连通口118被止回阀113关闭，第1加热室106及第2加热室107内被增大了压力的绝缘气体通过连通口117被喷向电弧。此外，在切断小电流时，通过机械压缩，使得压缩室115的压力比第1加热室106及第2加热室107的压力要高，因此位于第1加热室106与压缩室115之间的止回阀113打开，压缩室115内被压缩的绝缘气体通过连通口118、第1加热室106、及连通口117喷向电弧。该气体断路器中，切断大电流时过剩的喷气压力能从第1加热室106逃逸至第2加热室107，因此能降低喷气反作用力。
然而，专利文献1所记载的气体断路器中，在切断小电流时，电弧能量较小，第1加热室106及第2加热室107的压力无法充分上升，因此在压缩室115内被增大了压力的绝缘气体流入第1加热室106时，绝缘气体的压力会下降。因此，向电弧的喷射变弱，无法容易地获得需要的断路性能。
与此相对，本实施方式中，使用相互分离且独立的机械喷气式消弧室10与热喷气式消弧室16串联连接的结构，由此即使在切断小电流时，利用机械喷气式消弧室10也能容易地对电弧进行消弧。
如上所述，根据本实施方式，能提供一种低操作力且从大电流至小电流均断路性能良好的气体断路器。
实施方式2
如实施方式1所说明的那样，图1及图2的结构中，热喷气式消弧室16的可动部比机械喷气式消弧室10的可动部要轻，因此在进行断路时，对绝缘杆18施加操作力17使其向下方进行移动的情况下，与连杆机构11a、11b相连结的绝缘杆18的端部会受到整体偏向机械喷气式消弧室10一侧的负荷，其结果是，产生使绝缘杆18从操作轴61偏倚的作用力，从而，断路操作有可能无法顺畅地实施。因此，优选为设置阻止绝缘杆18倒下的机构。
图6是在图5所示的现有的双断点气体断路器中设置有阻止绝缘杆18倒下的机构的图。另外，在图6中，对与图5相同的结构要素标注相同的标号。如图6所示，绝缘杆18的端部上设有在操作轴61方向上延伸的轴51，并且可动侧框架19上安装有使轴51在操作轴61方向上能滑动地贯穿的筒状的引导件50。根据该结构，即使施加在连杆机构11a、11b上的负荷例如是左右不均衡，由于设置于绝缘杆18的端部的轴51被引导件50保持，因此也能够对抗施加在开闭轴60方向上的力，从而能阻止绝缘杆18的倒下。然而，该结构中，支承部件即引导件50及轴51从绝缘杆的端部延伸至可动侧框架19，其尺寸过大。因此，本实施方式中，对于实施方式1的气体断路器，适用如下说明的阻止绝缘杆18倒下的机构。
图3是本实施方式所涉及的气体断路器在接通状态下的剖视结构图，图4是断开过程中的状态下的剖视结构图。另外，在图3及图4中，对与图1及图2相同的结构要素标注相同的标号。下面，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
如图3及图4所示，绝缘杆18的一个端部即端部30上设有连杆机构36a、36b。连杆机构36a将施加于绝缘杆18的操作力17传送至杆29，相当于实施方式1的连杆机构11a。连杆机构36b将施加于绝缘杆18的操作力17传送至杆26，相当于实施方式1的连杆机构11b。
连杆机构36a由与杆29的一个端部相连结且在开闭轴60方向上延伸的连杆33a、与绝缘杆18的端部30相连结且在操作轴61方向上延伸的连杆37a、以及自由转动地与连杆33a、37a双方相连结的大致呈V字型的杠杆32a构成。这里，设置有一对连杆37a，使其夹着绝缘杆18的端部30，但图中仅示出了正面侧的连杆37a，背面侧的连杆37a处于隐藏于背后的状态。此外，设置有一对连杆33a，使其夹着杆29的一个端部，但图中仅示出了正面侧的连杆33a，背面侧的连杆33a处于隐藏于背后的状态。一对连杆37a在与纸面垂直的方向上分别通过销与杠杆32a的一个端部相连结，使得该一对连杆37a夹着一片杠杆32a，一对连杆33a在与纸面垂直的方向上分别通过销与杠杆32a的另一个端部相连结，使得该一对连杆33a夹着一片杠杆32a。由此，连杆机构36a在与开闭轴60及操作轴61双方正交的方向上呈对称结构。另外，连杆机构36a的结构并不限定于图示例，也可采用其他的结构。
同样，连杆机构36b由与杆26的一个端部相连结且在开闭轴60方向上延伸的连杆33b、与绝缘杆18的端部30相连结且在操作轴61方向上延伸的连杆37b、以及自由转动地与连杆33b、37b双方相连结的大致呈V字型的杠杆32b构成。这里，设置有一对连杆37b，使其夹着绝缘杆18的端部30，但图中仅示出了正面侧的连杆37b，背面侧的连杆37b处于隐藏于背后的状态。此外，设置有一对连杆33b，使其夹着26的一个端部，但图中仅示出了正面侧的连杆33b，背面侧的连杆33b处于隐藏于背后的状态。一对连杆37b在与纸面垂直的方向上分别通过销与杠杆32b的一个端部相连结，使得该一对连杆37b夹着一片杠杆32b，一对连杆33b在与纸面垂直的方向上分别通过销与杠杆32b的另一个端部相连结，使得该一对连杆33b夹着一片杠杆32b。由此，连杆机构36b在与开闭轴60及操作轴61双方正交的方向上呈对称结构。另外，连杆机构36b的结构并不限定于图示例，也可采用其他的结构。
如图示例所示，热喷气式消弧室16一侧的杠杆32b(第2杠杆)能够比机械喷气式消弧室10一侧的杠杆32a(第1杠杆)小且轻。即，杠杆32b的臂的宽度比杠杆32a的臂的宽度要小，由此杠杆32b比杠杆32a要轻。如实施方式1所说明的那样，机械喷气式消弧室10在进行断路时会产生喷气反作用力，因此可动部的重量比热喷气式消弧室16一侧要重。因此，对于重量较轻的热喷气式消弧室10一侧的可动部，杠杆32b的重量也能减轻。
端部30在其机械喷气式消弧室10一侧设置有轧辊31a(第1轧辊)，该轧辊31a以与开闭轴60方向及操作轴61方向双方正交的方向作为转轴进行自由旋转的方式被轴支承。轧辊31a成对地设置在该转轴方向上端部30的两侧，即分别是图中的正面侧与背面侧。即，轧辊31a在与开闭轴60及操作轴61双方正交的方向上对称设置。此外，轧辊31a的转轴与连杆机构36a的端部30上的连结轴共用，轧辊31a配置于连杆机构36a的附近。
此外，端部30在其热喷气式消弧室16一侧设置有轧辊31b(第2轧辊)，该轧辊31b以与开闭轴60方向及操作轴61方向双方正交的方向作为转轴进行自由旋转的方式被轴支承。轧辊31b成对地设置在该转轴方向上端部30的两侧，即分别是图中的正面侧与背面侧。即，轧辊31b在与开闭轴60及操作轴61双方正交的方向上呈对称设置。此外，轧辊31b的转轴与连杆机构36b的端部30上的连结轴共用，轧辊31b配置于连杆机构36b的附近。
可动侧框架19上安装有轧辊引导部34a、34b。轧辊引导部34a(第1轧辊引导部)相对于绝缘杆18配置于机械喷气式消弧室10一侧。轧辊引导部34b(第2轧辊引导部)相对于绝缘杆18配置于热喷气式消弧室16一侧。
轧辊引导部34a包括引导平坦面35a(第1引导平坦面)，该引导平坦面35a与一对轧辊31a的外周面抵接，且使一对轧辊31a在操作轴61方向上转动。此外，轧辊引导部34b包括引导平坦面35b(第2引导平坦面)，该引导平坦面35b与一对轧辊31b的外周面抵接，且使一对轧辊31b在操作轴61方向上转动。引导平坦面35a与引导平坦面35b在开闭轴60方向上彼此相对。轧辊引导部34a、34b相对于包含操作轴61且法线平行于开闭轴60的平面呈对称配置，图示例中剖面大致呈T字形。引导平坦面35a、35b的法线分别平行于开闭轴60。引导平坦面35a、35b在操作轴61方向上的长度设定为使得轧辊31a、31b在绝缘杆18的移动范围内不会脱落。另外，轧辊引导部34a也可以为一对轧辊31a设置一对，也可以构成为一体。轧辊引导部34b也相同。
此外，绝缘杆18的端部30成为用于安装连杆37a、37b等的例如设置有金属构件的端部。可动侧框架19上设置有在以操作轴61为中心的周向上覆盖绝缘杆18的端部30的金属制的屏蔽部38。屏蔽部38配置为在周向上覆盖端部30，与端部30伴随绝缘杆18的移动而在操作轴61方向上的位置无关。
对本实施方式的动作进行说明。进行断路时，若在绝缘杆18上施加操作力17，则设置于端部30的轧辊31a、31b分别被引导平坦面35a、35b所引导，从而绝缘杆18沿操作轴61方向顺畅地向下移动。
根据本实施方式，虽然作用于绝缘杆18的端部30的负荷整体向机械喷气式消弧室10一侧偏倚，但来自轧辊31a、31b的横向负荷由轧辊引导部34a、34b保持，通过以上结构，能阻止绝缘杆18的倒下。
此外，根据本实施方式，与如图6所示那样设置有与从负荷点到保持部的距离相应尺寸的引导件50及轴51的结构相比，轧辊31a、31b及轧辊引导部34a、34b的尺寸较小，因此能用较小的部件来阻止绝缘杆18的倒下。
此外，本实施方式中，轧辊31a、31b分别在引导平坦面35a、35b上转动，因此绝缘杆18移动时所产生的摩擦小于图6的情况，可动主触点1及可动触点13的移动速度不会降低，从而能迅速地进行消弧。
另外，本实施方式的其他结构、动作及效果与实施方式1所说明的相同。
工业上的实用性
如上所述，本发明作为使用于发电站或变电站等的低操作力且断路性能良好的气体断路器，是有用的。
标号说明
1可动主触点
2固定主触点
3绝缘喷头
4可动电弧触点
5固定电弧触点
6、14极间绝缘筒
7机械喷气室
8活塞
9喷气缸
10机械喷气式消弧室
11a、11b、36a、36b连杆机构
12固定触点
13可动触点
15热喷气室
16热喷气式消弧室
17操作力
18绝缘杆
19可动侧框架
20电弧
22、23断路部
25、27固定侧消弧筒
26、29杆
30端部
31a、31b轧辊
33a、33b、40a、40b、42a、42b连杆32a、32b、41a、41b杠杆
34a、34b轧辊引导部
35a、35b引导平坦面
50引导件
51轴
60开闭轴
61操作轴
63端部
65气体通路
Claims (4)
1.一种气体断路器，其特征在于，包括：
容器，该容器中封入有绝缘气体；
所述容器内的机械喷气式消弧室，该机械喷气式消弧室设置有第1固定触点、第1可动触点和机械喷气室，所述第1固定触点固定于所述容器，所述第1可动触点在直线上移动，能与所述第1固定触点接触或分离，所述机械喷气室设置于所述第1可动触点内，在进行断路时，所述机械喷气室容积会缩小，压缩内部的绝缘气体，并将被压缩后的所述绝缘气体喷向电弧；以及
所述容器内的热喷气式消弧室，该热喷气式消弧室设置有第2固定触点、第2可动触点和热喷气室，所述第2固定触点固定于所述容器，所述第2可动触点在与所述第1可动触点相同的直线上移动，能与所述第2固定触点接触或分离，所述热喷气室由所述第2固定触点及所述容器包围而成，在进行断路时，所述热喷气室内部的绝缘气体因电弧加热而被压缩，将被压缩后的所述绝缘气体喷向电弧，
所述机械喷气式消弧室与所述热喷气式消弧室在所述直线上串联配置，包括所述第1固定触点及所述第1可动触点的第1断路部与包括所述第2固定触点及所述第2可动触点的第2断路部串联电连接，
所述气体断路器包括：
绝缘杆，该绝缘杆与对所述第1及第2断路部的开闭进行操作的操作装置相连接，且在与所述第1及第2可动触点的移动方向正交的方向上进退移动；
第1连杆机构，该第1连杆机构与所述绝缘杆的一个端部相连结，并且与设置有所述第1可动触点的第1杆的一个端部相连结，若从所述操作装置对所述绝缘杆施加操作力，则该操作力将传送至所述第1杆，使所述第1可动触点移动；以及
第2连杆机构，该第2连杆机构与所述绝缘杆的所述一个端部相连结，并且与设置有所述第2可动触点的第2杆的一个端部相连结，若从所述操作装置对所述绝缘杆施加操作力，则该操作力将传送至所述第2杆，使所述第2可动触点向与所述第1可动触点相反的方向移动。
2.如权利要求1所述的气体断路器，其特征在于，
包括所述第1可动触点及所述第1杆的所述机械喷气式消弧室内的可动部的重量比包括所述第2可动触点及所述第2杆的所述热喷气式消弧室内的可动部的重量要大。
3.如权利要求2所述的气体断路器，其特征在于，包括：
一对第1轧辊，该一对第1轧辊设置于所述绝缘杆的所述一个端部的所述机械喷气式消弧室一侧，以与所述第1及第2可动触点的移动方向及所述绝缘杆的移动方向双方正交的方向作为转轴进行自由旋转的方式而被轴支承，且分别设置于该转轴方向上所述一个端部的两侧；
一对第2轧辊，该一对第2轧辊设置于所述绝缘杆的所述一个端部的所述热喷气式消弧室一侧，以与所述第1及第2可动触点的移动方向及所述绝缘杆的移动方向双方正交的方向作为转轴进行自由旋转的方式而被轴支承，且分别设置于该转轴方向上所述一个端部的两侧；
第1轧辊引导部，该第1轧辊引导部相对于所述绝缘杆配置于所述机械喷气式消弧室一侧，具有使所述一对第1轧辊在所述绝缘杆的移动方向上转动的第1引导平坦面；以及
第2轧辊引导部，该第2轧辊引导部相对于所述绝缘杆配置于所述热喷气式消弧室一侧，具有使所述一对第2轧辊在所述绝缘杆的移动方向上转动的第2引导平坦面，该第2引导平坦面在所述第1及第2可动触点的移动方向上与所述第1引导平坦面相对。
4.如权利要求3所述的气体断路器，其特征在于，
所述第1连杆机构具备第1杠杆，
所述第2连杆机构具有比所述第1杠杆要轻的第2杠杆。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160316 |