CN1047020C

CN1047020C - 隔离开关

Info

Publication number: CN1047020C
Application number: CN96105140A
Authority: CN
Inventors: 大野政智; 山极时生; 反町健
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-04-20
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1999-12-01
Anticipated expiration: 2016-04-19
Also published as: KR960039037A; JPH08293230A; CN1140323A; TW409266B; JP3259587B2

Abstract

一种隔离开关的可动触头2形状为圆柱形且与可动触头中心端部相比，可动触头的外圆周端部形状能增强周围的电场强度。结果，重燃弧从可动触头2接至远离通道部分的部分电阻件触头3上。或者，电阻件触头3在远离电阻件触头3中心断开部9处设有部分8，它导致高于中心断开部9的电场以便为来自可动触头2的重燃弧提供导通点，从而防止重燃弧6闪至固定主触头4且提高隔离开关可靠性。

Description

隔离开关

本发明涉及隔离开关，特别涉及其触头结构。

作为气体绝缘开关设备构成元件之一的隔离开关功用是开合断路器与已由断路器断电的隔离开关之间的短距离输电线。与断路器动作速度比，隔离开关开合操作速度通常很慢，因此，在开合操作期间，由于隔离开关的负荷侧残余电压与电源侧的电压压差以工频变化并经各自触头相对，触头间的再击穿重复出现，最后完成隔离开关的开或关操作。“GIS中的陡冲与绝缘问题”(日本电气工程学会技术报告(Ⅱ)No.324，第17页)指出当隔离开关的触头电极被重燃弧接通时，可能发生重燃弧转移并对地放电现象。为了防止这种现象，设计触头电极结构时，使重燃弧尽可能发生在触头电极的中轴附近。

在隔离开关开合期间，由于触头电极间感应的重燃弧而产生陡冲。为了抑制这种陡冲，几种隔离开关采用通过电阻件完成弧重燃的方法。在这种隔离开关中，形成电阻件触头引起与可动触头的弧重燃，而且可动触头形状为圆柱形并设计为在基本通过电阻件触头中心部且不电接触的同时可连接固定主触头。在这种结构的隔离开关中，当可动触头从电阻件触头的通道部分移出时，可动触头与电阻件触头间发生弧重燃并且要求弧重燃不象传统设计原理那样对地闪络。而且，在可动触头与电阻件触头间出现重燃弧的时刻，电阻件触头与固定主触头间产生电位差，从而还需要防止其间闪络的措施。电阻件触头中心设有可动触头经过的断开部，并当来自可动触头的重燃弧在断开部连至电阻件触头时，重燃弧很可能通过断开部对固定主触头闪络。因此，按传统设计原理生产的隔离开关，其触头电极结构的设计使产生的重燃弧尽可能接近触头电极中心轴，它不能满足上述防止对固定主触头闪络的要求。

本发明的目的是提供一种隔离开关，当可动触头和电阻件触头间产生重燃弧，在确保弧对地所需绝缘性能的同时，它保持电阻件触头和固定主触头之间所需的绝缘性能。

为了达到上述目的，本发明的隔离开关中，或在圆柱形可动触头外圆周端，或在远离电阻件触头断开部设有产生强电场的部分，使从可动触头至电阻件触头的重燃弧导通点位于远离可动触头经过的电阻件触头断开部。

即，本发明的一种隔离开关达到上述目的，它包括一个固定主触头，一个适于连接与脱离固定主触头的可动触头和一个固定在固定主触头上的电阻件触头，其中可动触头和电阻件触头位于一间隙两旁以便互相不直接接触，其特征在于，可动触头形状为圆柱形且可动触头外圆周端部的形状使可动触头外圆周端部处的电场强度高于可动触头中心端部处。

另一方面，本发明另一种隔离开关也达到上述目的，它包括一个固定主触头，一个适于连接与脱离固定主触头的可动触头和一个固定在固定主触头上的电阻件触头，其中可动触头和电阻件触头位于一间隙两旁以便互相不直接接触，其特征在于，电阻件触头设有一位于离开电阻件触头的中心断开部朝向外圆周的部分且与中心断开部的电场强度相比它增强周围的电场强度。

根据本发明，在电阻件触头处，来自可动触头的重燃弧导通点位于远离可动触头通过的电阻件触头断开部分，因此，当从可动触头至电阻件触头发生重燃弧时，从电阻件触头断开部至固定主触头的闪络被防止。

图1是应用本发明具有电阻件触头的隔离开关截面图；

图2是本发明隔离开关第一实施例主要部分示意图；

图3是图1所示隔离开关触头结构图；

图4是图3所示结构的电路图；

图5是图2所示可动触头和电阻件触头附近放大图，说明其间等电位线和重燃弧导通位置；

图6是本发明隔离开关第二实施例主要部分示意图；

图7是本发明隔离开关第三实施例主要部分示意图；

图8是本发明隔离开关第四实施例主要部分示意图。

参照图1-5说明本发明的一个实施例。

图1所示为隔离开关结构垂直截面图，图2是本发明包括可动触头，电阻件触头和固定主触头部分的放大垂直截面图，图3是具有图1所示电阻触头的隔离开关触头结构图，图4是电路图，图5是重燃弧接通位置说明图。

如图1所示，本实施例隔离开关基本包括可动触头2，固定主触头4，固定在固定主触头4的电阻件触头3和连至电阻件触头3的电阻件5，所有这些部件都装在接地箱1中且接地箱1充满如SF6气体之类的绝缘气体。一个驱动机构(未示出)连至可动触头2以便控制可动触头2的操作。可动触头2与绝缘垫圈22支撑的导体电气连接且固定主触头4与绝缘垫圈21支撑的导体电气连接。可动触头2经过大体位于电阻件触头3中心部分的断开部分并适于连接与离开固定主触头4。本实施例中，在可动触头2和电阻件触头3之间形成间隙以便保持其间的非接触关系。

图3示出了本实施例具有电阻件触头的隔离开关中触头的结构，其中通过电阻件5固定主触头4设有电阻件触头3，并且还显示出在可动触头2和电阻件触头3之间产生重燃弧6的状态。

从说明图3的图4中看出，电路中的本发明隔离开关由主电路中的开关10和与主电路并联的电阻电路中的另一开关11组成。在可动触头2经过电阻件触头3的通道部分期间及以后，图3所示的重燃弧6在可动触头2和电阻件触头3之间重复出现。

如图2所示，本实施例中可动触头2为圆柱形且其中心端部平坦而外圆周端部成角度，因此，外圆周端部电场比中心端部强。但是，外圆周端部的结构并不局限于呈角度形，只要与中心端部的相比，该结构能增强电场强度。以上述方法，通过利用该结构增强可动触头2外圆周端处电场强度，等电位线沿角度部分分布如图5所示，可动触头2外圆周端处产生的重燃弧6在垂直于等电位线7的方向上发展且与远离电阻件触头3通道的部分导通。结果，防止了重燃弧闪至具有电阻件触头的隔离开关固定主触头4上。

参照图6说明本发明的第二实施例。本实施例中，电阻件触头3为平板形，且在某一部分形成凸部8以便增加周围电场强度，该部分离开电阻件触头3的中心断开部9朝向外圆周。利用设凸部8，远离电阻件触头3中心断开部9处的电场强度高于中心断开部9，从而防止了重燃弧闪至具有电阻件触头的隔离开关固定主触头4上。在图6的实施例中，凸部8设在电阻件触头3的平面上，但是，凸部8也可设在电阻件触头3的具有预定曲率的曲面上，基本具有同样优点。

参照图7说明本发明第三实施例。本实施例中，中心断开部9在离开电阻件3的中心断开部9朝向外圆周位置的弯部8a处向下弯曲。以此方式形成向下弯部8a：中心断开部9移向离开可动触头2且向下弯部8a处的电场强度大于中心断开部9处的。按本实施例，不必设图6实施例中在隔离开关接触电极轴向延伸的凸部8，对内部触头电极绝缘性能的不利影响小。

参照图8说明本发明第四实施例。本实施例中，以类似图7实施例的方式，中心断开部9在离开电阻件触头3的中心断开部9朝向外圆周部分的阶式弯部8b处向下阶跃弯由，且阶式弯部8b与中心断开部9之间的电阻件触头3部分形成平面，该平面在垂直于可动触头2轴的方向上延伸。如此构成电阻件触头3，离开中心断开部9形成的阶式弯部8b处的电场强度得到加强且这种结构对电阻件触头3和可动触头2之间绝缘性能的不利影响减小。

根据本发明，在具有电阻件触头的隔离开关中，从可动触头至电阻件触头的重燃弧接至远离中心断开部的电阻件触头部分，从而防止重燃弧闪至固定主触头并提高隔离开关可靠性。

Claims

1．一种隔离开关，包括一个固定主触头，一个适于连接与脱离所述固定主触头的可动触头和一个固定在所述固定主触头上的电阻件触头，其中所述可动触头和所述电阻件触头位于一间隙两旁以便互相不直接接触，其特征在于，所述可动触头形状为圆柱形且所述可动触头外圆周端部的形状使所述可动触头外圆周端部处的电场强度高于所述可动触头中心端部处的电场强度。

2．一种如权利要求1的隔离开关，其特征在于所述可动触头的中心端部平整且所述可动触头的外圆周端部呈角度形。

3．一种如权利要求1的隔离开关，其特征在于所述电阻件触头通过电阻件与由所述固定主触头和所述可动触头构成的主电路并联。