CN104576173A - 具有真空灭弧室的交流高压保护装置及进行保护的方法 - Google Patents

Abstract

<b>本发明涉及一种具有真空灭弧室的交流高压保护装置及进行保护的方法。随着真空技术的发展，使用真空断路器在开断后，间隙绝缘下降，达不到产品绝缘水平。一种具有真空灭弧室的交流高压保护装置，其组成包括：外壳（</b><b>11</b><b>），所述的外壳两侧具有相通的孔，所述的孔内分别安装有进线套管（</b><b>14</b><b>）、出线套管（</b><b>1</b><b>），所述的外壳内部安装有绝缘盒（</b><b>17</b><b>），所述的绝缘盒内装有真空灭弧室（</b><b>18</b><b>），所述的真空灭弧室一侧与所述的出线套管连接，所述的出线套管与端盖</b><b>A</b><b>（</b><b>19</b><b>）连接，所述的真空灭弧室另一侧与连杆机构（</b><b>12</b><b>）连接，所述的连杆机构与所述的进线套管连接，所述的进线套管与端盖</b><b>B</b><b>（</b><b>15</b><b>）连接。本发明用于具有真空灭弧室的交流高压保护装置。</b>

Description

具有真空灭弧室的交流高压保护装置及进行保护的方法

技术领域：

本发明涉及一种具有真空灭弧室的交流高压保护装置及进行保护的方法。

背景技术：

随着真空技术的发展，适用于切断电容器组等特殊要求的真空开关，分断电流在不断刷新纪录，目前使用的真空断路器在开断故障后，间隙绝缘会下降，达不到产品技术条件的绝缘水平。

同时在真空中分断电流因分断能力小，受到真空技术和真空材料发展水平的限制，尚不能达到理想的实际效果，交流高压真空断路器的保护装置，于合闸位置时，其对地绝缘由支持绝缘子承受，一旦真空断路器所连接的线路发生永久接地故障，断路器动作跳闸后，接地故障点又未被清除，则有电母线的对地绝缘亦要由该断路器断口的真空间隙承受，各种故障开断时，断口一对触子间的真空绝缘间隙要耐受各种恢复电压的作用而不发生击穿，因此，真空间隙的绝缘特性成为提高灭弧室断口电压，使单断口真空断路器向高电压等级发展的亟待解决的难题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种具有真空灭弧室的交流高压保护装置及进行保护的方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种具有真空灭弧室的交流高压保护装置，其组成包括：外壳，所述的外壳两侧具有相通的孔，所述的孔内分别安装有进线套管、出线套管，所述的外壳内部安装有绝缘盒，所述的绝缘盒内装有真空灭弧室，所述的真空灭弧室一侧与所述的出线套管连接，所述的出线套管与端盖A连接，所述的真空灭弧室另一侧与连杆机构连接，所述的连杆机构与所述的进线套管连接，所述的进线套管与端盖B连接。

所述的具有真空灭弧室的交流高压保护装置，所述的连杆机构通过连接轴与绝缘拉杆连接，所述的绝缘拉杆与曲臂连接，所述的曲臂与主轴连接，所述的曲臂通过连接轴与气缸连接。

所述的具有真空灭弧室的交流高压保护装置，所述的外壳上方通过螺栓与上盖连接，所述的上盖上方通过螺栓安装有防爆装置，所述的外壳下方与2个支撑槽钢焊接。

所述的具有真空灭弧室的交流高压保护装置，所述的外壳内部具有凹槽，所述的凹槽内安装有4个电流组合互感器，所述的外壳外侧通过螺栓与起吊装置连接，所述的起吊装置上方安装有支架装置，所述的支架装置内部具有凹槽，所述的凹槽内装有固定横梁。

一种具有真空灭弧室的交流高压保护装置及进行保护的方法，该方法包括如下步骤：首先是电机接通电源后，所述的电机带动连杆机构转动，通过绝缘拉杆带动曲臂使主轴转动，所述的曲臂通过连接轴使气缸工作；

真空灭弧室是高真空工作绝缘灭弧介质，靠密封在真空中的一对触头来实现电力电路的通断功能的一种电真空器件，当其断开一定数值的电流时，动静触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的一点上，出现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高，直至发生电极金属的蒸发，同时形成极高的电场强度，导致极强烈的发射和间隙击穿，产生真空电弧，当工频电流接近零时，也是触头开距的增大，真空电弧的等离子体很快向四周扩散，电弧电流过零后，触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体，于是电流被分断；

由于触头的特殊构造，燃弧期间触头间隙会产适当的纵向磁场，磁场可使电弧均匀分布在触头表面，维持低的电弧电压，从而使真空灭弧室具有较高弧后介质强度恢复速度，小的电弧能量和小的腐蚀速率，就提高了真空灭弧室开断电流的能力和使用寿命；

真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小，电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大，真空间隙在较小的距离间隙，有比高压力空气与SF6气体高的绝缘特性，就是真空断路器的触头开距一般不大的原因，电极材料对击穿电压的影响主要表现在材料的机械强度和金属材料的熔点上，抗拉强度和熔点越高，电极在真空下的绝缘强度越高。

有益效果：

1.本发明是利用真空灭弧室通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生，主要应用于电力的输配电控制系统，还应用于冶金、矿山、石油、化工、铁路、广播、通讯、工业高频加热等配电系统。具有节能、节材、防火、防爆、体积小、寿命长、维护费用低、运行可靠和无污染。

本发明的真空断路器的燃弧时间短，绝缘强度高，电气寿命也较高，触头的开距与行程小，操作的能量小，因此，机械寿命也较高，在日常的运行中，维护工作量很小等优点。

本发明的真空灭弧室为断路器用灭弧室和负荷开关，断路器灭弧室主要用于电力部门中的变电站和电网设施，负荷开关用灭弧室主要用于电网的终端用户。

本发明的真空灭弧室是高真空工作绝缘灭弧介质，靠密封在真空中的一对触头来实现电力电路的通断功能的一种电真空器件，当其断开一定数值的电流时，动静触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的一点上，出现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高，直至发生电极金属的蒸发，同时形成极高的电场强度，导致极强烈的发射和间隙击穿，产生真空电弧，当工频电流接近零时，也是触头开距的增大，真空电弧的等离子体很快向四周扩散，电弧电流过零后，触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体，于是电流被分断。

本发明由于触头的特殊构造，燃弧期间触头间隙会产适当的纵向磁场，磁场可使电弧均匀分布在触头表面，维持低的电弧电压，从而使真空灭弧室具有较高弧后介质强度恢复速度，小的电弧能量和小的腐蚀速率，就提高了真空灭弧室开断电流的能力和使用寿命。

本发明真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小，电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大，真空间隙在较小的距离间隙，有比高压力空气与SF6气体高的绝缘特性，就是真空断路器的触头开距一般不大的原因，电极材料对击穿电压的影响主要表现在材料的机械强度和金属材料的熔点上，抗拉强度和熔点越高，电极在真空下的绝缘强度越高。

本发明具有结构简单、动作可靠，适用于各种特性的重合闸操作，能够保证产品长期使用，便于维护与保养，同时互换性能好，通用性强等优点。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种具有真空灭弧室的交流高压保护装置，其组成包括：外壳11，所述的外壳两侧具有相通的孔，所述的孔内分别安装有进线套管14、出线套管1，所述的外壳内部安装有绝缘17，所述的绝缘盒内装有真空灭弧室18，所述的真空灭弧室一侧与所述的出线套管连接，所述的出线套管与端盖A19连接，所述的真空灭弧室另一侧与连杆机构12连接，所述的连杆机构与所述的进线套管连接，所述的进线套管与端盖B15连接。

实施例2：

实施例1所述的具有真空灭弧室的交流高压保护装置，所述的连杆机构通过连接轴与绝缘拉杆9连接，所述的绝缘拉杆与曲臂4连接，所述的曲臂与主轴3连接，所述的曲臂通过连接轴与气缸2连接。

实施例3：

实施例1所述的具有真空灭弧室的交流高压保护装置，所述的外壳上方通过螺栓与上盖5连接，所述的上盖上方通过螺栓安装有防爆装置10，所述的外壳下方与2个支撑槽钢16焊接。

实施例4：

实施例1或3所述的具有真空灭弧室的交流高压保护装置，所述的外壳内部具有凹槽，所述的凹槽内安装有4个电流组合互感器13，所述的外壳外侧通过螺栓与起吊装置6连接，所述的起吊装置上方安装有支架装置7，所述的支架装置内部具有凹槽，所述的凹槽内装有固定横梁8。

实施例5：

一种具有真空灭弧室的交流高压保护装置进行保护的方法，本方法首先是电机接通电源后，所述的电机带动连杆机构转动，通过绝缘拉杆带动曲臂使主轴转动，所述的曲臂通过连接轴使气缸工作；

真空灭弧室是高真空工作绝缘灭弧介质，靠密封在真空中的一对触头来实现电力电路的通断功能的一种电真空器件，当其断开一定数值的电流时，动静触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的一点上，出现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高，直至发生电极金属的蒸发，同时形成极高的电场强度，导致极强烈的发射和间隙击穿，产生真空电弧，当工频电流接近零时，也是触头开距的增大，真空电弧的等离子体很快向四周扩散，电弧电流过零后，触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体，于是电流被分断；

由于触头的特殊构造，燃弧期间触头间隙会产适当的纵向磁场，磁场可使电弧均匀分布在触头表面，维持低的电弧电压，从而使真空灭弧室具有较高弧后介质强度恢复速度，小的电弧能量和小的腐蚀速率，就提高了真空灭弧室开断电流的能力和使用寿命；

真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小，电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大，真空间隙在较小的距离间隙，有比高压力空气与SF6气体高的绝缘特性，就是真空断路器的触头开距一般不大的原因，电极材料对击穿电压的影响主要表现在材料的机械强度和金属材料的熔点上，抗拉强度和熔点越高，电极在真空下的绝缘强度越高。

Claims (5)

1.一种具有真空灭弧室的交流高压保护装置，其组成包括: 外壳，其特征是：所述的外壳两侧具有相通的孔，所述的孔内分别安装有进线套管、出线套管，所述的外壳内部安装有绝缘盒，所述的绝缘盒内装有真空灭弧室，所述的真空灭弧室一侧与所述的出线套管连接，所述的出线套管与端盖A连接，所述的真空灭弧室另一侧与连杆机构连接，所述的连杆机构与所述的进线套管连接，所述的进线套管与端盖B连接。

2.根据权利要求1所述的具有真空灭弧室的交流高压保护装置，其特征是：所述的连杆机构通过连接轴与绝缘拉杆连接，所述的绝缘拉杆与曲臂连接，所述的曲臂与主轴连接，所述的曲臂通过连接轴与气缸连接。

3.根据权利要求1所述的具有真空灭弧室的交流高压保护装置，其特征是：所述的外壳上方通过螺栓与上盖连接，所述的上盖上方通过螺栓安装有防爆装置，所述的外壳下方与2个支撑槽钢焊接。

4.根据权利要求1或3所述的具有真空灭弧室的交流高压保护装置，其特征是：所述的外壳内部具有凹槽，所述的凹槽内安装有4个电流组合互感器，所述的外壳外侧通过螺栓与起吊装置连接，所述的起吊装置上方安装有支架装置，所述的支架装置内部具有凹槽，所述的凹槽内装有固定横梁。

5.一种利用权利要求1-4之一所述的具有真空灭弧室的交流高压保护装置进行保护的方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

首先是电机接通电源后，所述的电机带动连杆机构转动，通过绝缘拉杆带动曲臂使主轴转动，所述的曲臂通过连接轴使气缸工作；

真空灭弧室是高真空工作绝缘灭弧介质，靠密封在真空中的一对触头来实现电力电路的通断功能的一种电真空器件，当其断开一定数值的电流时，动静触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的一点上，出现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高，直至发生电极金属的蒸发，同时形成极高的电场强度，导致极强烈的发射和间隙击穿，产生真空电弧，当工频电流接近零时，也是触头开距的增大，真空电弧的等离子体很快向四周扩散，电弧电流过零后，触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体，于是电流被分断；

由于触头的特殊构造，燃弧期间触头间隙会产适当的纵向磁场，磁场可使电弧均匀分布在触头表面，维持低的电弧电压，从而使真空灭弧室具有较高弧后介质强度恢复速度，小的电弧能量和小的腐蚀速率，就提高了真空灭弧室开断电流的能力和使用寿命；

真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小，电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大，真空间隙在较小的距离间隙，有比高压力空气与SF6气体高的绝缘特性，就是真空断路器的触头开距一般不大的原因，电极材料对击穿电压的影响主要表现在材料的机械强度和金属材料的熔点上，抗拉强度和熔点越高，电极在真空下的绝缘强度越高。