CN1049748A - 断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种断路器，包括：容器；绝缘支持在 容器上的固定侧电极和可动侧电极；具有在端部形成 凹部的柱状的、轴向可动地支持在可动侧电极内的可 动触头；支持在固定侧电极内与该固定侧电极连接 的、能与可动触头端部的外周部接触的主触头；支持 在固定侧电极内、一端与其电气连接的电阻；一端与 电阻支持连接、能与可动触头凹部接触的筒状另一端 比主触头的端部更突向可动触头侧的电弧触头。具 有体积小、阻流性能好的优点。

Description

本发明涉及用于发电、变电所的母线转换或线路转换的、起电流阻断作用的断路器。
图6a-图6c是表示在例如实开昭60-88440号公报中所揭示的现有的断路器的电流阻断部中的阻断动作过程的断面图，图7a-7c是分别与图6a-6c对应的等效电路图。电流阻断部由主触头2、电弧触头3及可动触头构成1。电弧触头3设置得比主触头2更突出于可动触头侧。电阻4等效于电弧触头3由较高电阻材料形成。开关5由可动触头1和主触头2构成，开关6由可动触头1与电弧触头3构成。电弧7在开关6断开时产生。
然后，对上述现有技术的例子的动作作说明。图6a及图7a是断路器闭合状态。图中，开关5及开关6闭合，可动触头与主触头接触良好。这时，电流I如箭头所示流动。在该状态，如可动触头1移动，从主触头2离开，则成为图6b所示的状态。在该阶段，由于可动触头1与电弧触头3还处于接触状态，如图7b所示，开关5开路，而开关6闭合。此时，电流I通过电阻4流过开关6。如果可动触头1再移动，如图6c所示的那样，可动触头1也从电弧触头3离开。此时，在开关6，即电弧触头3与可动触头1之间，产生电弧7，通过电阻4的限流作用等，电弧7熄灭，此时，阻断完成。
由此，在上述构成中，将电弧触头3的固有电阻作为电阻4使用，通过该电阻4的限流作用谋求提高阻断性能。该电阻值虽然取决于电弧触头3的可适用的材料及构造上的各种尺寸（厚度、长度等），但由于实用上取数100-1000μΩ的范围，因而仅适用于改善比较小的电流范围的阻断性能。
如果想把上述现有的断路器用作阻断电流为8000A等级的大容量的断路器，则有必要更增加电阻4的电阻值，通过限流谋求提高其阻断性能，从而，有必要使电弧触头3的固有电阻增大。作为增大固有电阻的方法，可考虑开发耐弧性优良，具有固有电阻为铜的数千倍的新材料，或使电弧触头3的厚度变薄且长度变长。但是，对于新材料，在现在的技术中，还不能预见，而对于电弧触头薄型化和长度增长方面，则存在使机器可靠性降低及招致机器大型化的问题。
本发明为了克服上述问题，旨在提供一种即使大容量也不大型化的、且能充分限流电流从而提高阻断性能的断路器。
涉及本发明的断路器，备有：容器;绝缘支持在所述容器上的固定侧电极;绝缘支持在所述容器上的可动侧电极;具有在端部形成凹部的柱形的、轴向可动地支持在所述可动侧电极内的可动触头;支持在所述固定侧电极内的、与该固定侧电极电气连接的、应与所述可动触头的所述端部的外周接触的主触头;支持在所述固定侧电极内、一端与该固定侧电极电气连接的电阻;一端支持连接在所述电阻的另一端、应与所述可动触头的所述凹部接触的筒状的另一端比所述主触头的端部更突出在所述可动触头侧的电弧触头。
本发明中的电弧触头，在主触头与可动触头离开后，其任务是使电流通过电阻流动，电阻限流该电流。
图1  是表示根据本发明的一个实施例的断路器的断面图。
图2  是仅表示图1中电弧触头18的顶端部的正面图。
图3  是图2的侧面图。
图4a、4b及4c是对于图1所示的断路器的主要部分表示其阻断动作过程的断面图。
图5  是表示根据本发明的其它实施例的断路器的固定侧电极的断面图。
图6a、6b及6c是表示现有的断路器的电流阻断部中的阻断动作过程的断面图。
图7a、7b及7c是分别与图6a、6b及6c对应的等效电路图。
图中，10是容器，11是固定侧电极，12是可动侧电极，16是可动触头，16c是凹部，18是电弧触头，19是主触头，21是电阻。
又，各图中同一符号表示同一或相当部分。
下面，参照附图说明本发明的实施例。
图1是表示本发明的一个实施例的断面图。图中，在把周边部支持在容器10上的绝缘支架13a及13b上，分别安装具有端部22a的固定侧电极11和具有端部22b的可动侧电极12。在固定侧电极11内设置：由端部上具有槽18b的圆筒状导体组成的、整体上大致呈T字形的电弧触头18;其一端连至电弧触头18上的、例如由碳电阻组成的电阻21;支持电阻21另一端的支持导体20及通过该支持导体20，与电阻21相连的主触头19，它通过支持导体20固定在固定侧电极11上。在可动侧电极12内部设置：在图的上下方向可滑动地设置的可动触头16;使与可动触头16顶端附近滑动接触而设置的滑动触头17以及固定有该滑动触头17、用来使滑动自如地贯通可动触头16、同时达到可动触头16和可动侧电极12的良好电接触的支持导体23。可动触头16由具有使电弧触头18嵌插入上端部的凹部16c的圆柱状部16a和与通过设置在可动侧电极12外部的绝缘操作杆14而驱动的曲柄机构部24连结的板状部16b构成。绝缘操作杆14与操作装置15连接，在把它的动力传递到可动触头16的同时，使保持在接地电位的操作装置15与外加高电压的可动侧触头16之间保持绝缘。
图2及图3分别是表示电弧触头18的顶端部的正面图和侧面图。电弧触头18的端部附近形成有应该构成多个（在本实施例中是8个）接触片18a的多个槽18b。通过这样的构造，使保持径向易于变形，也易于复原的特性，以便在所定压力下与可动侧触头接触。
然后，对于上述实施例的动作作说明。图4a、4b及4c是对于图1所示的断路器主要部分表示其阻断动作过程的断面图。在图4a的闭合状态中，可动触头16与主触头19及电弧触头18良好接合。但，电流主要通过主触头19流动。如果可动触头16从该状态移动，如图4b所示，可动触头16与主触头19离开。但，由于电弧触头18还与可动触头16的凹部16c保持接触，电流从电弧触头18通过电阻21及支持导体20流向固定侧电极11。该电流由于通过电阻21而流动，因而被充分限流。如果可动触头16进一步移动，如图4c所示，可动触头16的凹部16c与电弧触头18离开，阻断被限流的电流。又，电弧触头18和可动触头16的离开比主触头19与可动触头16的离开，延迟相当于电源频率半波以上的时间。
图5是表示根据本发明的共它实施例的断路器的固定侧电极31的断面图。它的其它部分与图1完全相同，因而其图示略去。在该实施例中，电阻41制成圆柱状或棱柱状，位于主触头39的内侧，与主触头39及电弧触头38同轴地设置。作为电流流动的通路有从主触头39经支持导体40流向固定侧电极31的通路和由电弧触头38，经电阻41及支持导体40流向固定侧电极31的通路。这样构成的固定侧电极31与示于图4a-图4c的第1实施例完全相同地在与可动侧触头16间进行接合与离开动作。
如上述，按照本发明，由于使一端与电阻连接的电弧触头的、比主触头更突出的另一端与可动触头的凹部接合，故具有可在不使断路器大型化，通过由少数零件数构成的结构，充分限流电流从而能使阻断性提高的效果。

Claims (1)

1、一种断路器，其特征在于包括：
容器；
绝缘支持在所述容器上的固定侧电极；
绝缘支持在所述容器上的可动侧电极；
具有在端部形成凹部的柱形的、轴向可动地支持在所述可动侧电极内的可动触头；
支持在所述固定侧电极内、与该固定侧电极电气连接的、应与所述可动触头的所述端部的外周部接触的主触头；
支持在所述固定侧电极内、一端与该固定侧电极电气连接的电阻；
一端支持连接在所述电阻的另一端、应与所述可动触头的所述凹部接触的筒状的另一端比所述主触头的端部更突出在所述可动触头侧的电弧触头。
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