CN105023800B - 双动灭弧室、断路器和气体绝缘金属封闭开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高压开关领域，特别是涉及到了一种双动灭弧室、断路器和气体绝缘金属封闭开关设备。双动灭弧室包括动触头装配和静触头装配，动触头装配包括动触头和动弧触头，静触头装配包括静触头、静弧触头和齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构的齿条与静弧触头固定在一起、齿轮为带拨叉齿轮并且与动触头装配上所设的推拉杆传动连接，所述动触头装配与静触头装配之间通过绝缘筒连接在一起，所述动触头、动弧触头、静触头以及静弧触头均位于所述绝缘筒中。采用双动灭弧室可适当的缩小断路器在开断方向上的尺寸，灭弧室可设置的足够近可减小断路器在周向上的尺寸，最终解决了现有断路器和气体绝缘金属封闭开关设备存在的无法进一步小型化的问题。

Description

双动灭弧室、断路器和气体绝缘金属封闭开关设备

技术领域

本发明涉及高压开关领域，特别是涉及到了一种双动灭弧室、断路器和气体绝缘金属封闭开关设备。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）是近年来在高压开关领域中兴起的较为先进的技术。其中以ABB公司研制的ELK-04型GIS最具代表性，其最高达到170KV电压等级，目前已经在50多个国家的变电站运行。GIS的核心构成部分之一为断路器，在上述的ELK-04型GIS中，断路器采用了三相共箱结构，以此来达到断路器结构紧凑的效果，进而为断路器与GIS的其它构成部分之间的集成提供了方便。

上述提到的三相共箱结构在一定程度上减小了断路器的体积，促进了断路器标准化、模块化的进程，但是，其中共箱的三相是按照“一”字形呈直线排布，各相（灭弧室）采用的是一般的单端动作的灭弧室，这实际上都给断路器体积的继续缩小留有余地。

针对断路器三相排布的问题，公布号为CN101354993A的中国专利申请公开了一种复合型断路器，该复合型断路器的三相，即三个灭弧室采用共箱结构并且在断路器的壳体中呈“品”字形分布（说明书具体实施方式第1段第3行及说明书附图1-2），采用“品”字形结构以后，使断路器整体的尺寸进一步得到了缩小。

针对灭弧室体积的问题，公告号为CN202473646U的中国专利公开了一种双动灭弧室双动触头传动装置，该双动灭弧室双动触头传动装置通过带拨叉齿轮、齿条以及牵引杆的设置实现了灭弧室的双向対插合闸以及双端活动分离，由此可相应的减小灭弧室的分合闸方向上的尺寸。

通过以上分析可知，公布号为CN101354993A的中国专利申请提供了缩小断路器径向尺寸的方案，公告号为CN202473646U的中国专利提供了缩小断路器轴向尺寸的方案，如果将二者与ABB公司的气体绝缘金属封闭开关设备中用到的断路器加以结合，便可实现气体绝缘金属封闭开关设备的整体尺寸的进一步缩小，增加其结构的紧凑性。但是，公告号为CN202473646U的中国专利中公开的双动灭弧室是上下分离的结构，其静触头部分是安装在断路器壳体的上盖上，下支撑部分是安装在断路器壳体的底板上，二者之间没有形成封闭式结构，而采用“品”字形的结构布置以后，相邻灭弧室之间的距离相对较近，并且任意两个灭弧室之间均是相邻设置，在实际使用的过程中，灭弧室在断路器开断时产生的热气流很容易吹拂到相间导体和断路器壳体上，造成相间击穿和对地击穿，最终导致断路器的开断失败，而在高压开关领域，上述问题是决不允许出现的。除此之外，上述公告号为CN202473646U的中国专利中公开的灭弧室所采用的屏蔽罩为普通屏蔽罩，其改善电场分布的能力有限，也会给断路器的开断能力带来影响。再者，上述灭弧室没有为断路器开断时热气流的排出结构，这也形成了影响断路器开断能力的因素。

综上所述，目前的断路器和气体绝缘金属封闭开关设备存在着无法进一步小型化的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双动灭弧室，以解决现有断路器和气体绝缘金属封闭开关设备存在着无法进一步小型化的问题。

同时，本发明的目的还在于提供使用上述双动灭弧室的断路器和气体绝缘金属封闭开关设备。

为了解决上述问题，本发明的双动灭弧室采用以下技术方案：双动灭弧室，包括动触头装配和静触头装配，动触头装配包括动触头和动弧触头，静触头装配包括静触头、静弧触头和齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构的齿条与静弧触头固定在一起、齿轮为带拨叉齿轮并且与动触头装配上所设的推拉杆传动连接，所述动触头装配与静触头装配之间通过绝缘筒连接在一起，所述动触头、动弧触头、静触头以及静弧触头均位于所述绝缘筒中。

所述静触头装在相应的静触头座上，静触头座呈筒形并且于远离静触头的一端设有排气口。

所述静触头座的排气口处设有引流盖，引流盖上设有引流锥以及位于引流锥周围的排气孔，引流锥的两端中较小的一端朝向静触头。

所述动触头装配还包括罩设屏蔽罩，屏蔽罩的远离静触头装配的一端设有向外翻折的翻边。

断路器采用以下技术方案：断路器，包括灭弧室，灭弧室为双动灭弧室，其包括动触头装配和静触头装配，动触头装配包括动触头和动弧触头，静触头装配包括静触头、静弧触头和齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构的齿条与静弧触头固定在一起、齿轮为带拨叉齿轮并且与动触头装配上所设的推拉杆传动连接，所述动触头装配与静触头装配之间通过绝缘筒连接在一起，所述动触头、动弧触头、静触头以及静弧触头均位于所述绝缘筒中。

所述静触头装在相应的静触头座上，静触头座呈筒形并且于远离静触头的一端设有排气口，静触头座的排气口处设有引流盖，引流盖上设有引流锥以及位于引流锥周围的排气孔，引流锥的两端中较小的一端朝向静触头。

所述动触头装配还包括罩设屏蔽罩，屏蔽罩的远离静触头装配的一端设有向外翻折的翻边。

灭弧室的动触头装配位于静触头装配下方并且固定连接有用于支撑装配灭弧室的下支撑座。

气体绝缘金属封闭开关设备采用以下技术方案：气体绝缘金属封闭开关设备，包括断路器，断路器包括壳体和灭弧室，灭弧室为双动灭弧室，其包括动触头装配和静触头装配，动触头装配包括动触头和动弧触头，静触头装配包括静触头、静弧触头和齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构的齿条与静弧触头固定在一起、齿轮为带拨叉齿轮并且与动触头装配上所设的推拉杆传动连接，所述动触头装配与静触头装配之间通过绝缘筒连接在一起，所述动触头、动弧触头、静触头以及静弧触头均位于所述绝缘筒中。

灭弧室的动触头装配位于静触头装配下方并且固定连接有用于支撑装配灭弧室的下支撑座。

由于本发明的双动灭弧室的动触头装配与静触头装配之间通过绝缘筒连接在了一起，并且所述动触头、动弧触头、静触头以及静弧触头均位于所述绝缘筒中。因此，在使用的时候，当存在多个灭弧室靠近设置的情况时，绝缘筒可以阻止相邻灭弧室之间的热流冲击，从而可避免相间击穿和对地击穿的问题出现，进而可将相邻的灭弧室之间的距离设计的足够小，由此一来，采用双动灭弧室可适当的缩小断路器在开断方向上的尺寸，灭弧室能够设置的足够近则可减小断路器在灭弧室周向上的尺寸，最终解决了现有断路器和气体绝缘金属封闭开关设备存在的无法进一步小型化的问题。

附图说明

图1是双动灭弧室的实施例在分闸状态下的结构示意图；

图2是双动灭弧室的实施例在合闸状态下的结构示意图；

图3是断路器的实施例的结构示意图。

具体实施方式

双动灭弧室的实施例，如图1-2所示，该双动灭弧室包括动触头装配、静触头装配和下支撑装配。

动触头装配包括拉杆11、活塞12、阀片13、动触头14、动弧触头15、大喷口16、小喷口17、屏蔽罩18、推拉杆19、压气缸20和泄压阀21。上述各部件中，除了屏蔽罩18以外，其余均各部件的结构以及部件之间的装配关系均为现有技术，此处不予赘述。屏蔽罩18设于大喷口16上，其背离静触头装配的一端，本实施例中为下端设有向外翻折形成的翻边，通过对屏蔽罩18的形状的此种新式设计，可以改善灭弧室断口处的电场分布，提高相应断路器的开断能力。

静触头装配包括静触头22、静弧触头23、静触头座24、静弧触头座25、齿条26与带拨叉齿轮27形成的齿轮齿条机构和引流盖28。其中静触头22、静弧触头23、静弧触头座25以及齿条26与带拨叉齿轮27形成的齿轮齿条机构的结构及装配方式均为现有技术，此处不予赘述。静触头座24呈筒形并且于远离静触头的一端设有排气口，引流盖28设在静触头座的排气口处，引流盖28上设有引流锥281以及位于引流锥281周围的排气孔，引流锥281的两端中较小的一端朝向静触头22。在断路器开断时，产生的热气可在静触头座和引流锥的作用下通过设定的路径由引流盖28上的排气口迅速排出。

下支撑装配包括下法兰29、绝缘支撑套30和下支撑座31。其中下法兰29位于绝缘支撑套30的下端处，下支撑座31采用空筒结构并且与绝缘支撑套30的上端法兰连接，动触头装配的压气缸20与下支撑座31的上端法兰连接，由此便可实现通过下支撑装配对动触头装配的支撑安装。

静触头装配的静弧触头座25与动触头装配的压气缸20之间通过一个绝缘套32连接在一起，绝缘套32的两端与静弧触头座25和压气缸20之间分别对应法兰连接，由此使得动触头14、动弧触头15、静触头22、静弧触头23均处于在了绝缘套32之中，绝缘套32的设置一方面可实现灭弧室的整体固定安装，即仅需通过下支撑装配便可实现对灭弧室整体的安装固定，另一方面可以限制断路器开断时产生的高温气流在灭弧室之间相互影响，为灭弧室之间的距离的缩小提供条件。

在双动灭弧室的其它实施例中，绝缘筒还可以是通过与动、静触头装配的其它部件配合而连接动、静触头装配，仅需能够实现包围动、静触头以及动、静弧触头的作用以及在动、静触头装配之间形成支撑即可。下支撑装配还可以设在灭弧室上端处形成上支撑装配，此种情况下，将动、静触头装配的位置相应进行对调即可，使用时可采用吊装的方式固定安装灭弧室。屏蔽罩还可以根据电压等级等因素的需要采用现有技术中的普通屏蔽罩；静触头座的排气口处还可以不设置引流盖，此种情况下，引流锥当然也是可以省略的。

断路器的实施例，如图3所示，包括操动机构501和三相灭弧室502，操动机构为弹簧操动机构，具有噪音小、反应迅速的优点。三相灭弧室502共箱设于断路器的壳体中并且呈“品”字型布置，操动机构501设于断路器壳体的底部，通过拐臂盒503与灭弧室传动连接。其中灭弧室502为双动灭弧室，其具体结构与上述双动灭弧室的实施例的结构相同，此处不予赘述。灭弧室502通过其下支撑装配固定设置于断路器壳体的下部，这样可给后续的维修以及维护带来方便。该断路器可满足170KV电压等级的开断要求。

气体绝缘金属封闭开关设备的实施例，包括断路器，该断路器的结构与上述断路器的实施例的结构相同，此处不予赘述。

Claims (7)

1.双动灭弧室，包括动触头装配和静触头装配，动触头装配包括动触头和动弧触头，静触头装配包括静触头、静弧触头和齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构的齿条与静弧触头固定在一起、齿轮为带拨叉齿轮并且与动触头装配上所设的推拉杆传动连接，其特征在于，所述动触头装配与静触头装配之间通过绝缘筒固定连接在一起，所述动触头、动弧触头、静触头以及静弧触头均位于所述绝缘筒中，所述静触头装在相应的静触头座上，静触头座呈筒形并且于远离静触头的一端设有排气口，所述静触头座的排气口处设有引流盖，引流盖呈伞状结构，引流盖上设有引流锥以及位于引流锥周围的排气孔，引流锥的两端中较小的一端朝向静触头，在断路器开断时，产生的热气可在静触头座和引流锥的作用下通过设定的路径由引流盖上的排气口迅速排出灭弧室。

2.根据权利要求1所述的双动灭弧室，其特征在于，所述动触头装配还包括罩设屏蔽罩，屏蔽罩的远离静触头装配的一端设有向外翻折的翻边。

3.断路器，包括灭弧室，灭弧室为双动灭弧室，其包括动触头装配和静触头装配，动触头装配包括动触头和动弧触头，静触头装配包括静触头、静弧触头和齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构的齿条与静弧触头固定在一起、齿轮为带拨叉齿轮并且与动触头装配上所设的推拉杆传动连接，其特征在于，所述动触头装配与静触头装配之间通过绝缘筒固定连接在一起，所述动触头、动弧触头、静触头以及静弧触头均位于所述绝缘筒中，所述静触头装在相应的静触头座上，静触头座呈筒形并且于远离静触头的一端设有排气口，静触头座的排气口处设有引流盖，引流盖呈伞状结构，引流盖上设有引流锥以及位于引流锥周围的排气孔，引流锥的两端中较小的一端朝向静触头，在断路器开断时，产生的热气可在静触头座和引流锥的作用下通过设定的路径由引流盖上的排气口迅速排出灭弧室。

4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，所述动触头装配还包括罩设屏蔽罩，屏蔽罩的远离静触头装配的一端设有向外翻折的翻边。

5.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，灭弧室的动触头装配位于静触头装配下方并且固定连接有用于支撑装配灭弧室的下支撑座。

6.气体绝缘金属封闭开关设备，包括断路器，断路器包括壳体和灭弧室，灭弧室为双动灭弧室，其包括动触头装配和静触头装配，动触头装配包括动触头和动弧触头，静触头装配包括静触头、静弧触头和齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构的齿条与静弧触头固定在一起、齿轮为带拨叉齿轮并且与动触头装配上所设的推拉杆传动连接，其特征在于，所述动触头装配与静触头装配之间通过绝缘筒固定连接在一起，所述动触头、动弧触头、静触头以及静弧触头均位于所述绝缘筒中，所述静触头装在相应的静触头座上，静触头座呈筒形并且于远离静触头的一端设有排气口，静触头座的排气口处设有引流盖，引流盖上设有引流锥以及位于引流锥周围的排气孔，引流锥的两端中较小的一端朝向静触头，在断路器开断时，产生的热气可在静触头座和引流锥的作用下通过设定的路径由引流盖上的排气口迅速排出灭弧室。

7.根据权利要求6所述的气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，灭弧室的动触头装配位于静触头装配下方并且固定连接有用于支撑装配灭弧室的下支撑座。