CN104576175A - 一种高压双断口断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压双断口断路器，包括：断路器壳体，其内左右对称设置有两个灭弧室，所述灭弧室间隔一定距离，并且动盖板端相对设置，每个灭弧室内设置有静触头和动触头，其各动触头相互导电连接，并与连杆机构的一端连接，其各静触头由灭弧室中引出；驱动机构，其通过绝缘拉杆与各连杆机构的另一端在同一位置处连接，且所述驱动机构驱动所述绝缘拉杆上下移动，带动各连杆机构同步运动，进而带动各动触头同步实现与相应静触头之间的合分运动；其中，两个静触头的引出端作为断路器的电路接入端，本发明解决了真空断路器开断电压不高的问题，同时有效地减少了断路器的合分闸时间，机械结构简单，提高了断路器的可靠性。

Description

一种高压双断口断路器
技术领域
本发明涉及一种高压真空断路器，特别是一种高压双断口断路器。
背景技术
随着我国经济的持续快速发展，整个社会对电力的需求量也越来越大，电网的容量不断扩大，迫使电压等级不断提高，目前国内大多数高压输送线直接采用126kV电压等级，高压断路器得到大量使用。由于优良的灭弧性能，SF6断路器牢牢占据着这一电压等级的应用市场，但SF6为典型的温室效应气体，在不久的将来必然会被全面禁用，因此急需寻找一种有效的替代者，而用真空断路器替代SF6断路器成为一种新的发展方向。而目前真空断路器只能比较可靠地应用在72kV及以下电压等级的电力系统中，由于断口触头间的击穿电压和间隙长度之间存在饱和效应，仅靠增大断口间的开距来提高耐压等级是有限制的，因此真空断路器必须要有更高的击穿电压等级以解决难灭弧和重击穿的问题才能在高压电力系统中得到广泛应用。采用多断口真空断路器能有效解决这一问题，开断电压比单灭弧室真空断路器有显著提高，但现有的多断口真空断路器传动机构复杂，多断口之间的开断同步性得不到保证，燃弧时间较长，导致开断不及时甚至开断失败，造成严重的事故。
发明内容
针对上述技术问题，本发明公开了一种高压双断口断路器，采用双灭弧室结构和特殊设计的操作机构，解决了真空断路器开断电压不高的问题，同时有效地减少合分闸时间，实现两个灭弧室的同步操作，分闸速度快，开断电压等级高，机械结构简单，提高了断路器的可靠性，且生产成本低。
具体而言，本发明提供的一种高压双断口断路器，包括：
断路器壳体，其内左右对称设置有两个灭弧室，所述两个灭弧室间隔一定距离，并且动盖板端相对设置，每个灭弧室内设置有静触头和动触头，其 各动触头相互导电连接，并与连杆机构的一端连接，其各静触头由灭弧室中引出；驱动机构，其通过绝缘拉杆与各连杆机构的另一端在同一位置处连接，且所述驱动机构驱动所述绝缘拉杆上下移动，带动各连杆机构同步运动，进而带动各动触头同步实现与相应静触头之间的合分运动；其中，两个静触头的引出端作为断路器的电路接入端。
优选的，所述两个灭弧室用绝缘材料固封设置在所述断路器壳体的两端，所述动触头通过与其导电连接的动导电杆从灭弧室中引出，且在引出端上设置有导电环，所述导电环之间连接有导线，从而实现两个动触头的导电连接。
优选的，所述动导电杆的引出端与所述连杆机构的一端连接，所述各连杆机构的另一端在同一位置处与所述绝缘拉杆的上端连接，所述绝缘拉杆的下端与所述驱动机构连接，所述驱动机构驱动所述绝缘拉杆向上运动，断路器合闸，向下运动，断路器分闸。
优选的，所述各连杆机构配合运动以完成断路器的合分闸，其具体结构为：伸缩杆，其水平设置，且与所述动导电杆引出端固定连接；套杆，其一端为空腔体，所述伸缩杆的另一端伸入其中，并与所述套杆弹性连接；拐臂，其一端与所述套杆的另一端枢接，其另一端与所述绝缘拉杆的上端枢接，并且随所述绝缘拉杆的上下运动而旋转；其中，当断路器处于合闸位置时，所述拐臂与所述套杆处于同一直线上。
优选的，所述伸缩杆与所述套杆的连接结构为：档件，其横向套设在所述伸缩杆上，且位于所述空腔体内；凸块，其设置在所述空腔体的内壁上，并与所述档件间隔一段距离；弹簧，其套设在所述伸缩杆的外周，且连接在所述档件与凸块之间，由此使得所述伸缩杆与所述套杆弹性连接。
优选的，所述高压双断口断路器还包括支座，所述断路器壳体横向固定在其上面，所述驱动机构安装在其下端，所述绝缘拉杆上设有绝缘伞裙，并且连接在所述连杆机构与所述驱动机构之间。
优选的，所述断路器壳体有多个，每个对应一个绝缘拉杆；所述高压双断口断路器还包括：联动板，其通过驱动杆横向固定在所述驱动机构的上端。
优选的，所述驱动机构的数量为比绝缘拉杆的数量少一个，所述绝缘拉杆对称连接在所述联动板上，且所述联动板在每两个绝缘拉杆之间部分固定 至一个驱动机构的上端，所述驱动机构的下端还设置有手动分闸装置。
优选的，所述高压双断口断路器还包括进线柱和出线柱，其分别与一个静触头的引出端导电连接，作为断路器的电路接入端子。
本发明相较于现有技术的有益效果是提供了一种高压双断口断路器，在每相上设置有两个灭弧室，同时采用特殊设计的操作机构，大幅度提高了断路器有效开断电压等级，且各相动触头运动高度同步，缩短了断路器的合分闸时间；采用防弹跳设计使触头间的燃弧时间缩短，且电流过零灭弧后不易复燃，开断性能和可靠性得到有效提高；在合闸位置时，两个灭弧室水平方向上受力平衡，减少了驱动机构所需提供的合闸保持力，相当于减少了断路器的分闸阻力，进一步提高了断路器的分闸时间。
附图说明
图1是本发明的断路器立体结构示意图；
图2是本发明的断路器侧面结构示意图；
图3是本发明的断路器正面结构示意图；
图4是所述连杆机构在断路器处于分闸位置时的放大图；
图5是所述连杆机构在断路器处于合闸位置时的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-5所示，本发明提供了一种高压双断口断路器，包括：
断路器壳体1，其内左右对称设置有两个灭弧室12、13，所述两个灭弧室12、13间隔一定距离，并且动盖板端相对设置，每个灭弧室12、13内设置有静触头和动触头，其各动触头相互导电连接，从而实现两个灭弧室的串联，形成双断口断路器，大幅度提高了断路器的开断能力，各动触头还与各连杆机构的一端连接，其各静触头由灭弧室中引出；驱动机构3，其可以为弹簧、永磁、电磁或液压驱动机构，本实施例采用永磁驱动机构，其通过绝缘拉杆25与各连杆机构的另一端在同一位置处连接，且所述驱动机构3驱动 所述绝缘拉杆25上下移动，带动各连杆机构同步运动，进而带动各动触头同步实现与相应静触头的合分运动，从而实现断路器的合分闸；其中，两个静触头的引出端作为断路器的电路接入端，驱动机构驱动绝缘拉杆25和连杆机构实现了两灭弧室的同步合分闸，也就是说实现了对电路中双断口的闭合和分断操作，同步性一致，大大提高了断路器的对电路的开端能力和保护水平，使得断路器能有效应用在高压、特高压电气领域。
所述灭弧室12、13用绝缘材料固封设置在所述断路器壳体1的两端，使得灭弧室与断路器壳体1固定，且与其绝缘，断路器壳体1为密封结构，其内充有绝缘气体，所述动触头通过与其导电连接的动导电杆从灭弧室中引出，且在引出端上设置有导电环16，动导电杆与所述导电环16导电连接且可以相对移动，所述导电环16之间连接有导线15，从而实现两个动触头的导电连接。
所述动导电杆的引出端与所述连杆机构的一端连接，所述各连杆机构的另一端在同一位置处与所述绝缘拉杆25的上端连接，所述绝缘拉杆25的下端与所述驱动机构3连接，所述驱动机构3驱动所述绝缘拉杆25向上运动，断路器合闸，向下运动，断路器分闸。
所述各连杆机构配合运动以完成断路器的合分闸，其具体结构为：伸缩杆21，其水平设置在灭弧室12、13动盖板两端，且与所述动导电杆引出端固定连接；套杆22，其一端为空腔体，所述伸缩杆21的另一端伸入其中，并与所述套杆22弹性连接，伸缩杆21可以在空腔体内左右伸缩，此种结构可以有效吸收断路器动触头的超行程，减少机械故障和触头的磨损程度；拐臂23，其一端与所述套杆22的另一端枢接，其另一端通过转动轴26与所述绝缘拉杆25的上端枢接，并且随所述绝缘拉杆25的上下运动而旋转，从而带动各动触头的运动；其中，当断路器处于合闸位置时，所述拐臂23与所述套杆22处于同一直线上，两个灭弧室12、13之间水平方向受力平衡，大幅度减少了驱动机构3在断路器合闸时所需提供的合闸保持力，也就是说减小了分闸阻力，有效增加了断路器的分闸速度，提高了断路器的性能。
所述伸缩杆21与所述套杆22的连接结构为：档件27，其横向套设在所述伸缩杆21上，且位于所述空腔体内；凸块28，其设置在所述空腔体的内 壁上，并与所述档件27间隔一段距离；弹簧24，其套设在所述伸缩杆21的外周，且连接在所述档件27与凸块28之间，由此使得所述伸缩杆21与所述套杆22弹性连接。 
所述的高压双断口断路器还包括支座4，所述断路器壳体1横向固定在其上面，所述驱动机构3安装在其下端，所述绝缘拉杆25上设有绝缘伞裙以增加绝缘强度，并且连接在所述连杆机构与所述驱动机构3之间，以此使得连杆机构和所述驱动机构3联动。
可以根据需要，在所述支座4上装设有多个断路器壳体1，以构成多相双断口断路器，每个对应一个绝缘拉杆25；所述高压双断口断路器还包括：联动板31，其通过驱动杆横向固定在所述永磁驱动机构3的动铁芯上端，所述绝缘拉杆25连接至所述联动板31，再通过所述驱动杆连接至所述动铁芯的上端，联动板31使得各驱动机构3的运动保持同步，驱动机构3驱动左右对称设置的连杆机构同步运动，使得各动触头的运功也保持高度的同步性，从而缩短了断路器的合分闸时间。
所述驱动机构3的数量为比绝缘拉杆25的数量少一个，所述绝缘拉杆25对称连接在所述联动板31上，且所述联动板31在每两个绝缘拉杆25之间部分固定至一个驱动机构3的上端，本实施例为三相断路器，两个驱动机构3对称设置在三个绝缘拉杆25之间，驱动三相断路器的同步合分闸运动，所述驱动机构3的下端还设置有手动分闸装置34，用于紧急分闸。
所述的高压双断口断路器还包括进线柱11和出线柱14，其分别与一个静触头的引出端导电连接，并且从断路器壳体1的两端引出，作为断路器的电路接入端子。
处于分断位置的断路器进行合闸操作时，如图2所示，驱动机构3驱动绝缘拉杆25向上顶，拐臂23绕着转动轴26向上运动，并且推动套杆22水平向两侧运动，带动伸缩杆21同步推动各动触头向靠近相应静触头方向运动，直到各动触头与相应静触头接触，弹簧24开始压缩，吸收动触头的超行程，减少动触头的弹跳时间和触头之间的磨损程度，直至断路器合闸到位，从而实现了各灭弧室的同步合闸，拐臂23和套杆22处于同一直线上，两个灭弧室12、13之间水平方向受力平衡，大幅度减少了驱动机构3在断路器合 闸时所需提供的合闸保持力，也就是说减小了分闸阻力，有效增加了断路器的分闸速度，提高了断路器的性能参数。断路器分闸时，其各部件的运动过程与合闸过程相反，弹簧24储存的势能迅速释放，进一步提高了断路器的分闸速度，各灭弧室中的动、静触头同步分闸，电弧快速熄灭，各动触头同步达到开断位置，缩短了断路器的分闸时间，此种高压双断口断路器采用每相双灭弧室结构，大幅度提高了断路器的开断电压能力，同时配套设置有特殊设计的驱动机构和连杆机构，有效提高了断路器相与相之间、每相双断口之间动触头运动的同步性，减少了断路器的合分闸时间，大幅度提升了断路器的性能参数，使得此种高压双断口断路器在高压、超高压电气领域具有巨大的应用价值。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种高压双断口断路器，其特征在于，包括：
断路器壳体(1)，其内左右对称设置有两个灭弧室(12、13)，所述两个灭弧室(12、13)间隔一定距离，并且动盖板端相对设置，每个灭弧室(12、13)内设置有静触头和动触头，其各动触头相互导电连接，并与连杆机构的一端连接，其各静触头由灭弧室中引出；
驱动机构(3)，其通过绝缘拉杆(25)与各连杆机构的另一端在同一位置处连接，且所述驱动机构(3)驱动所述绝缘拉杆(25)上下移动，带动各连杆机构同步运动，进而带动各动触头同步实现与相应静触头之间的合分运动；
其中，两个静触头的引出端作为断路器的电路接入端。
2.如权利要求1所述的高压双断口断路器，其特征在于，所述两个灭弧室(12、13)用绝缘材料固封设置在所述断路器壳体(1)的两端，所述动触头通过与其导电连接的动导电杆从灭弧室中引出，且在引出端上设置有导电环(16)，所述导电环(16)之间连接有导线(15)，从而实现两个动触头的导电连接。
3.如权利要求2所述的高压双断口断路器，其特征在于，所述动导电杆的引出端与所述连杆机构的一端连接，所述各连杆机构的另一端在同一位置处与所述绝缘拉杆(25)的上端连接，所述绝缘拉杆(25)的下端与所述驱动机构(3)连接，所述驱动机构(3)驱动所述绝缘拉杆(25)向上运动，断路器合闸，向下运动，断路器分闸。
4.如权利要求3所述的高压双断口断路器，其特征在于，所述各连杆机构配合运动以完成断路器的合分闸，其具体结构为：
伸缩杆(21)，其水平设置，且与所述动导电杆引出端固定连接；
套杆(22)，其一端为空腔体，所述伸缩杆(21)的另一端伸入其中，并与所述套杆(22)弹性连接；
拐臂(23)，其一端与所述套杆(22)的另一端枢接，其另一端与所述绝缘拉杆(25)的上端枢接，并且随所述绝缘拉杆(25)的上下运动而旋转；
其中，当断路器处于合闸位置时，所述拐臂(23)与所述套杆(22)处于同一直线上。
5.如权利要求4所述的高压双断口断路器，其特征在于，所述伸缩杆(21)与所述套杆(22)的连接结构为：
档件(27)，其横向套设在所述伸缩杆(21)上，且位于所述空腔体内；
凸块(28)，其设置在所述空腔体的内壁上，并与所述档件(27)间隔一段距离；
弹簧(24)，其套设在所述伸缩杆(21)的外周，且连接在所述档件(27)与凸块(28)之间，由此使得所述伸缩杆(21)与所述套杆(22)弹性连接。
6.如权利要求1所述的高压双断口断路器，其特征在于，还包括支座(4)，所述断路器壳体(1)横向固定在其上面，所述驱动机构(3)安装在其下端，所述绝缘拉杆(25)上设有绝缘伞裙，并且连接在所述连杆机构与所述驱动机构(3)之间。
7.如权利要求6所述的高压双断口断路器，其特征在于，所述断路器壳体(1)有多个，每个对应一个绝缘拉杆(25)；
所述高压双断口断路器还包括：联动板(31)，其通过驱动杆横向固定在所述驱动机构(3)的上端。
8.如权利要求7所述的高压双断口断路器，其特征在于，所述驱动机构(3)的数量为比绝缘拉杆(25)的数量少一个，所述绝缘拉杆(25)对称连接在所述联动板(31)上，且所述联动板(31)在每两个绝缘拉杆(25)之间部分固定至一个驱动机构(3)的上端，所述驱动机构(3)的下端还设置有手动分闸装置(34)。
9.如权利要求1所述的高压双断口断路器，其特征在于，还包括进线柱(11)和出线柱(14)，其分别与一个静触头的引出端导电连接，作为断路器的电路接入端子。
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