CN104347323B - 气体断路器 - Google Patents

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Abstract

一种气体断路器包括：气密容器，其被填充灭弧气体；在所述容器内布置的固定触点；可移动触点，其被布置为面向所述固定触点，并且被配置为在所述容器的轴向上移动，所述可移动触点能够接触所述固定触点或与所述固定触点分离；绝缘操作杆，其一端通过相对于所述可移动触点大约90度的链路连接到所述可移动触点的与所述固定触点相反的一端；以及，致动器，其以与所述绝缘操作杆的大体同轴的关系被布置，所述致动器包括输出轴杆，用于将用于所述可移动触点操作的驱动力传送至所述绝缘操作杆的另一端。

Description

气体断路器
技术领域
本公开涉及一种气体断路器。
背景技术
作为用于在电力系统中执行电流开关操作的保护性断路器，广泛使用气体断路器，其中，通过向由接地金属或瓷套管形成的气密容器内填充灭弧气体来切断电流。
作为传统气体断路器的一个示例，在图11中示出具有两个中断室的双点断路气体断路器。
图11是传统气体断路器的前截面图。
传统气体断路器包括容器101、支撑绝缘管103、中断室104、断路器单元105、固定触点106、可移动触点107、第一链路组108、绝缘操作杆109、单元箱体110、操作机构111、致动器112、输出轴杆113、第二链路组114、容器支撑件115和基座116。
容器101被填充灭弧气体，诸如SF6(六氟化硫)或CO2(二氧化碳)。在容器101的轴向中的接近中间的位置处，与容器101的轴向大体垂直地安装支撑绝缘管103。支撑绝缘管103支撑具有两个中断室104(在图11中省略了右中断室)的断路器单元105。
中断室104的每一个包括在容器101的指定位置固定的固定触点106和在容器101的轴向上可移动的可移动触点107。固定触点106和可移动触点107被布置得面向彼此。
延伸通过支撑绝缘管103的大体中心部分的绝缘操作杆109通过第一链路组108连接到可移动触点107的与固定触点106相反的一端。
单元箱体110附接到容器101的外部部分，在单元箱体110中，布置了操作机构111。
操作机构111包括致动器112和在附图中未示出的液压机构或弹簧机构。致动器112将由该液压机构或弹簧机构(未示出)产生的能量转换为在电触点的开关操作中所需的驱动力。
绝缘操作杆109的一端和致动器112的输出轴杆113通过第二链路组114彼此连接，其中，绝缘操作杆109和致动器112的输出轴杆113具有大约90度的位置关系。
通过在例如四角中布置的容器支撑件115来在基座116上安装容器101。
在如上配置的传统气体断路器中，在箭头G的方向上作用的致动器112的驱动力经由第二链路组114、绝缘操作杆109和第一链路组108被传送到可移动触点107，由此在箭头G的方向上驱动可移动触点107。换句话说，在箭头G的方向上作用的致动器112的驱动力首先被第二链路组114转换为在箭头H的方向上的力，并且然后被第一链路组108转换为在箭头G的方向上的力。
当在箭头G的方向上驱动可移动触点107时，固定触点106和可移动触点107彼此接触和分离，从而执行电路的开关操作。
在如上所述的传统气体断路器中，因为两个链路组108和114的使用，在致动器112的驱动力向可移动触点107的传送期间的能量损失变大。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够减少来自致动器的驱动力的能量损失的气体断路器。
根据实施例的一种气体断路器包括：气密容器，其被填充灭弧气体；在所述容器内布置的固定触点；可移动触点，其被布置为面向所述固定触点，并且被配置为在所述容器的轴向上移动，所述可移动触点能够接触所述固定触点或与所述固定触点分离；绝缘操作杆，其一端通过相对于所述可移动触点大约90度的链路连接到所述可移动触点的与所述固定触点相反的一端；以及，致动器，其以与所述绝缘操作杆的大体同轴的关系被布置，所述致动器包括输出轴杆，该输出轴杆用于将用于所述可移动触点操作的驱动力传送至所述绝缘操作杆的另一端。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的气体断路器的前截面图；
图2是示出在根据第一实施例的气体断路器中的操作机构的取出方向的前视图；
图3是根据第二实施例的气体断路器的侧视图；
图4是沿着在图3中的线D-D所取的截面图；
图5是根据第三实施例的气体断路器的侧视图；
图6是在图5的箭头F的方向上看到的视图；
图7是根据第四实施例的气体断路器的前视图；
图8是根据第五实施例的气体断路器的前视图；
图9是根据第六实施例的气体断路器的侧视图；
图10是根据第六实施例的气体断路器的修改；
图11是示出传统气体断路器的前截面图。
具体实施方式
现在参考附图来描述实施例。
(第一实施例)
图1是示出根据第一实施例的气体断路器的前视图。
本实施例的气体断路器包括容器1、支撑绝缘管3、中断室4、断路器单元5、固定触点7、可移动触点8、主电路导体9、接口部分10、链路组11、绝缘操作杆12、单元箱体13、操作机构14、致动器15、单元支撑件16、密封杆17和容器支撑件20。
容器1被填充灭弧气体，诸如SF6(六氟化硫)或CO2(二氧化碳)。与容器1的轴向大体垂直地在容器1内安装支撑绝缘管3。支撑绝缘管3支撑断路器单元5，该断路器单元5包括在相对于支撑绝缘管3彼此大体对称的位置中布置的两个中断室4(在图1中省略了右中断室)。
中断室4的每一个包括在容器1的指定位置中固定的固定触点7和在容器1的轴向上可移动的可移动触点8。固定触点7和可移动触点8被布置为面向彼此。
固定触点7的与可移动触点8相反的一端电连接到呈大约90度(包括90度)的关系的主电路导体9。主电路导体9通过接口部分10连接到总线导体或套管等(未示出)。
可移动触点8的与固定触点7相反的一端通过链路组11连接到延伸通过支撑绝缘管3的大体中心部分的绝缘操作杆12的一端。换句话说，可移动触点8和绝缘操作杆12具有大约90度(包括90度)的位置关系。
单元箱体13附接到容器1的外部部分。操作机构14被置于单元箱体13内。
操作机构14包括致动器15和液压机构或弹簧机构(未示出)。致动器15将由液压机构或弹簧机构(未示出)产生的能量转换为在断开操作中所需的驱动力。
输出轴杆18被安装在致动器15中。输出轴杆18的端部连接到密封杆17的一端。密封杆17的另一端连接到绝缘操作杆12的与链路组11相反的一端，由此，来自致动器15的驱动力被传送到可移动触点8。而且，绝缘操作杆12、密封杆17和致动器15的输出轴杆18被大体布置在同一轴上。
绝缘操作杆12由包括诸如环氧树脂或Teflon(注册商标)的树脂和诸如FRP的复合材料等的绝缘材料构成，由此将操作机构14与断路器单元5电绝缘。
因为密封杆17延伸通过被保持在大气中的单元箱体13和被填充灭弧气体2的容器1，所以在密封杆17的滑动表面上和在容器1的通孔部分中安装密封单元(未示出)，由此保持气密度。
操作机构14被在容器1和操作机构14之间安装的管状单元支撑件16支撑。在管状单元支撑件16中，定位了用于将密封杆17连接到致动器15的输出轴杆18的连接部分19。
在此使用的术语“管状”不限于圆柱管，而是意欲包括方管等。
单元箱体13的至少一个表面可拆卸，使得操作机构14可以被从单元箱体13取出或被布置在单元箱体13内。
当从单元箱体13取出操作机构14时，断开用于将密封杆17和致动器15的输出轴杆18互连的连接部分19。
容器1以下述方式通过四个容器支撑件20被安装在基座21上：容器支撑件20中的两个被布置为接近容器1的一端，而其他两个被布置为接近容器1的另一端部。
接下来，将参考图1来描述上面配置的第一实施例的气体断路器的断开操作。
在箭头A(参见图1)的方向上作用的致动器15的驱动力经由密封杆17、绝缘操作杆12和链路组11被传送到可移动触点8，由此在相对于箭头A具有大约90度的箭头B(参见图1)的方向上驱动可移动触点8。换句话说，在箭头A的方向上作用的致动器15的驱动力被链路组11转换为在箭头B的方向上作用的力。
当在箭头B的方向上驱动可移动触点8时，固定触点7和可移动触点8彼此接触或分离，由此执行电流的开关操作。
在图1中未示出的右中断室具有相同的配置，并且以相同的方式操作。
在图11中所示的传统气体断路器中，致动器112的驱动力经由两个链路组108和114被传送到可移动触点107。因此，致动器15的驱动力的能量损失较大，这是因为在链路组108和114中产生的摩擦力、由链路组108和114的组件引起的驱动质量的增大和由在链路组108和114的组件其间的间隙引起的在链路组108和114的组件之间进行力的传送的时延。
另一方面，在根据第一实施例的气体断路器中，省略第二链路组114以由此消除由第二链路组114引起的驱动力的能量损失。这使得有可能减少从致动器15传送的驱动力的总的能量损失。
而且，第二链路组114的省略导致在组件的数量上的减少，由此降低成本和故障率并且改善维护。
在图11中所示的传统气体断路器中，绝缘操作杆109和致动器112的输出轴杆113彼此以大约90度被布置。
因为这个原因，当从单元箱体110取出操作机构111来进行致动器112的维护或更换等操作时，容器支撑件115成为障碍物。操作机构111不能在容器101的纵向上被取出，而是相反，在垂直于容器101的纵向的方向上(在垂直于在图11中的纸张表面的方向上)被取出。
通常，因为沿着垂直于容器101的纵向的方向并排地布置多个气体断路器，所以在那个方向上取出操作机构111的情况下，需要在相邻的气体断路器之间提供工作空间。
相反，根据在图1和图2中所示的第一实施例的气体断路器，以与绝缘操作杆12的同轴关系来布置致动器15的输出轴杆18，并且，在输出轴杆18的与绝缘操作杆12相反的一侧处布置操作机构14。
因此，如图2中所示，可以保证在单元箱体13和容器支撑件20之间的足够的空间。这使得可以在容器1的纵向上(在箭头C的方向上)取出操作机构14。
通过该方式，不需要在相邻的气体断路器之间提供工作空间，这使得有可能缩短在并排布置的气体断路器之间的距离。这导致气体断路器的安装空间的减少。
(第二实施例)
将参考图3和图4来描述第二实施例。与根据第一实施例的气体断路器的零件相同的零件将被指定相似的附图标记，并且不对其作出说明。
图3是根据第二实施例的气体断路器的侧视图，而图4是沿图3中的线D-D所取的截面图。
第二实施例与第一实施例的不同之处在于：与基座21大体平行地(包括平行)定位绝缘操作杆12的中心轴。
绝缘操作杆12、密封杆17和致动器15的输出轴杆18被大体布置在与在第一实施例中相同的轴上。因此，由在图3中的箭头E指示的致动器15的输出轴杆18的操作方向大体与基座21平行。
根据如上配置的第二实施例的气体断路器，因为绝缘操作杆12的中心轴被定位为与基座21大体平行，所以除了在第一实施例中获得的效果之外，还可以减小气体断路器的高度。这使得可以增强抗震性和可维护性。
(第三实施例)
将参考图5和图6来描述第三实施例。与根据第一和第二实施例的气体断路器的零件相同的零件将被指定相似的附图标记，并且不对其作出说明。
图5是根据第三实施例的气体断路器的侧视图，而图6是在图5中的箭头F的方向上看到的视图。
第三实施例与第二实施例不同之处在于：接口部分10的中心轴100和绝缘操作杆12的中心轴被大体彼此平行地(包括平行)定位。
根据第三实施例的气体断路器，如图6中所示，气体绝缘开关装置(GIS)的元件23(诸如附接到接口部分10的总线导体和套管)可以在它们的高度上被抑制到与容器1的高度大体相等的高度。即，可以减少GIS的整体高度。
而且，因为可以有效地利用在单元箱体13周围存在的空间，所以可以减小GIS的整体安装空间。
在接口部分10的中心轴100在与在图6中的单元箱体13的投影方向相同的方向上延伸的同时，中心轴100可以在相对于单元箱体13的投影方向的180度的相反方向上延伸。
(第四实施例)
将参考图7来描述第四实施例。与根据第一、第二和第三实施例的气体断路器的零件相同的零件将被指定相似的附图标记，并且不对其作出说明。
图7是根据第四实施例的气体断路器的前视图。
第四实施例与第一、第二和第三实施例的不同之处在于：操作机构14和单元箱体13彼此固定在一起，并且单元箱体13被固定到基座21。
更具体地，例如，提供了操作机构紧固构件24和单元箱体紧固构件25。
如图7中所示，在操作机构14的外表面与单元箱体13的表面之间安装操作机构紧固构件24，以将操作机构14和单元箱体13紧固在一起。
在图7中，作为一个示例，在操作机构14的底表面与面向操作机构14的底表面的单元箱体13的内表面之间布置操作机构紧固构件24。
单元箱体紧固构件25将单元箱体13的外表面和基座21紧固在一起。在图7中，作为一个示例，在单元箱体13的底表面与基座21之间布置单元箱体紧固构件25。
根据上面配置的第四实施例的气体断路器，通过操作机构紧固构件24来紧固操作机构14和单元箱体13。通过单元箱体紧固构件25来紧固单元箱体13和基座21。因此，除了在第一实施例中获得的效果之外，可以增强气体断路器的稳定性。特别地，可以在致动器15的操作期间减少向容器1等传播的振动。
这使得可以在通过降低气体断路器的组件的硬度来实现成本降低的同时增大抗震性。
虽然在图7中示出其中设置了一个操作机构紧固构件24和两个单元箱体紧固构件25的示例，但是操作机构紧固构件24和单元箱体紧固构件25的数量不限于此。
而且，虽然在图7中示出了其中相对于第一实施例增加操作机构紧固构件24和单元箱体紧固构件25的配置，但是可能使用下述配置：其中，向第二实施例或第三实施例仅加上操作机构紧固构件24。这使得有可能获得与如上所述相同的效果。
然而，不必要求包括操作机构紧固构件24或单元箱体紧固构件25。只要操作机构14和单元箱体13彼此固定到一起或单元箱体13和基座21彼此固定到一起，就可以增强气体断路器的稳定性。
(第五实施例)
将参考图8来描述第五实施例。与根据第一至第四实施例的气体断路器的零件相同的零件将被指定相似的附图标记，而不对其作出说明。
图8是根据第五实施例的气体断路器的前视图。
第五实施例与第一至第四实施例的不同之处在于：单元支撑件16包括开口26。
开口26形成在单元支撑件16的与操作机构14接近的一端中，并且具有大到足以通过其取出致动器15的输出轴杆18的大小。
根据如上配置的第五实施例的气体断路器，当从单元箱体13取出操作机构14时，有可能在断开在密封杆17与致动器15的输出轴杆18之间的连接部分19后通过开口26取出输出轴杆18。
换句话说，对于当未提供开口26时从单元箱体13取出操作机构14，必须在断开在密封杆17与致动器15的输出轴杆18之间的连接部分19后将致动器15向基座21移动距离L1。
另一方面，因为本实施例具有开口26，所以仅需要将致动器15向基座21移动距离L2。这使得有可能缩短操作机构14的移动距离。
通过该方式，可以便利操作机构14的取出工作。因为可以使得操作机构14的移动距离更短，所以可以减小单元箱体13的大小并且减小气体断路器的高度。因为单元箱体13的底表面可拆卸，所以取出工作变得更容易执行。
虽然在图8中示出其中向第一实施例应用开口26的配置，但是开口26可以被应用到第二、第三和第四实施例。这使得可以便利操作机构14的取出工作。
(第六实施例)
将参考图9来描述第六实施例。与根据第一至第五实施例的气体断路器的零件相同的零件将被指定相似的附图标记，并且不对其作出说明。
图9是根据第六实施例的气体断路器的侧视图。
在第六实施例中，图示了三相结构，其中，以与容器1的纵向平行的关系并排布置根据第一实施例的三个气体断路器。
如图9中所示，彼此相邻的单独气体断路器的容器1被直接紧固相应容器1的互连构件27A固定在一起。支撑相应气体断路器的容器1的容器支撑件20通过互连构件27B彼此固定在一起。
根据如上配置的第六实施例的气体断路器，分别通过互连构件27A或27B来固定彼此相邻的相应气体断路器的容器1或容器支撑件20。因此，可以稳定气体断路器，并且增强抗震性。
伴随抗震性的增强，可以将每一个气体断路器的容器支撑件20的数量从四减少为二，如图9中所示。这有助于在保持气体断路器的稳定性的同时降低成本。
如在第一实施例中上述，因为以与绝缘操作杆12的同轴关系来布置致动器15的输出轴杆18，所以可以缩短在彼此相邻的气体断路器之间的距离。因此，可以使得互连构件27A和27B的长度小。这可以有助于降低成本。
在本实施例的一个修改示例中，如图10中所示，容器支撑件20可以附接到互连构件27A。使用该配置，可以保证在单元箱体13周围的空间。这便利了从单元箱体13取出操作机构14的工作。
在如上所述的第一至第六实施例中，通过示例图示了包括两个中断室4的双点断路气体断路器。然而，本发明可以被应用到包括一个中断室4的单点断路气体断路器或包括三个或三个以上的中断室4的多点断路气体断路器。即使在该情况下，仍可以获得与在相应的实施例中所获得的相同的效果。
虽然上文已经描述了本发明的特定实施例，但是这些实施例是通过示例呈现的，并且不意欲限制本发明的范围。可以以许多不同的形式来修改这些实施例。在不偏离本发明的范围和精神的情况下，可以作出各种省略、替代和修改。这些实施例及其修改落在本公开的范围和精神内，并且被包括于在权利要求和其等同内容中所描述的本公开的范围中。

Claims (9)

1.一种气体断路器，包括：
气密容器，其被填充灭弧气体；
在所述容器内布置的固定触点；
可移动触点，其被布置为面向所述固定触点，并且被配置为在所述容器的轴向上移动，所述可移动触点能够接触所述固定触点或与所述固定触点分离；
绝缘操作杆，其一端通过相对于所述可移动触点大约90度的链路连接到所述可移动触点的与所述固定触点相反的一端；
致动器，其以与所述绝缘操作杆的大体同轴的关系被布置，所述致动器包括输出轴杆，用于将用于所述可移动触点的操作的驱动力传送至所述绝缘操作杆的另一端；以及
密封杆，其被布置在所述绝缘操作杆的所述另一端与所述致动器的所述输出轴杆之间，并且被配置为将所述致动器的所述输出轴杆的所述驱动力传送到所述绝缘操作杆的所述另一端，所述密封杆被配置为保持所述密封杆所通过的部分的气密度，
其中，所述绝缘操作杆和所述链路设置在所述气密容器内，
其中，所述密封杆的一端被连接到所述致动器的输出轴杆的端部，
其中，所述绝缘操作杆、所述密封杆和所述致动器的输出轴杆被布置在同一轴上，
其中，所述绝缘操作杆的中心轴与基座大体平行，
其中，所述容器包括接口部分，连接到所述固定触点的主电路导体通过所述接口部分，所述接口部分的中心轴与所述绝缘操作杆的所述中心轴大体平行，
所述接口部分的中心轴在与所述绝缘操作杆的投影方向相同的方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的气体断路器，进一步包括：
操作机构，用于将所述致动器容纳于其中，所述操作机构被布置在所述输出轴杆的与所述绝缘操作杆相反的一侧。
3.根据权利要求2所述的气体断路器，进一步包括：
单元支撑件，其被配置为在用于互连所述密封杆和所述致动器的连接部分被定位在其中的同时支撑所述容器和所述操作机构。
4.根据权利要求3所述的气体断路器，其中，所述单元支撑件包括在所述操作机构附近的其一端处形成的开口。
5.根据权利要求2所述的气体断路器，进一步包括：
单元箱体，其附接到所述容器的外部部分，并且被配置为将所述操作机构容纳于其中。
6.根据权利要求5所述的气体断路器，其中，所述单元箱体具有至少一个可拆卸表面。
7.根据权利要求5所述的气体断路器，其中，所述操作机构和所述单元箱体彼此固定在一起。
8.根据权利要求5所述的气体断路器，其中，所述单元箱体被固定到基座。
9.根据权利要求1所述的气体断路器，其中，并排布置的多个气体断路器的至少相邻的容器彼此固定在一起。
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