CN1056766A - 具有端部弧触头的中压或高压断路器 - Google Patents

Abstract

具有端部弧触头的高压或中压断路器，包括一个 密封的绝缘外壳(1)，其中充有一种绝缘性能好的气 体，在壳的内部设有一个静弧触头(3-3A)，一个动弧 触头(7-7A)，它由设在壳外的操作机构的操作杆 (26)驱动，一个压气吹弧室(17)，它包括一个固定在 动弧触头上，并可在一固定气缸(14)中滑动的活塞 (9)及一个喷嘴(12)，其特征在于还包括一个装置 (24)，该装置用于使操作杆可做一段长度的移动，在 该长度上该操作杆不会驱动所述弧触头。

Description

本发明涉及一种可用于高压或中压的带有端部弧触头的断路器。

常规的具有端部弧触头的断路器包括一密封外壳，其中充有绝缘性能好的气体，如六氟化硫，当开断操作时，由于气体的压缩使电弧在其中被吹灭。在这类断路器中，气体的压缩是在弧触头分离前完成的（称为“预压缩”），在预压缩阶段，打开断路器可设置在壳外部的主触头。采用预压缩方式的缺点在于需要大的操作能量，使得断路器装置的成本提高了。

本发明的目的在于实现一种具有端部弧触头的断路器，在灭弧过程中仅需要小的操作能量。

本发明实现了一种用于高压或中压的具有端部弧触头的断路器，它包括一个密封的绝缘外壳，其中充有高绝缘性能的气体，壳内部设有一个静弧触头，一个动弧触头，后者可由壳外的机构操作的操作杆驱动，一个灭弧室，它包括一个与动弧触头构成一整体的活塞，该活塞可在一固定缸体中滑动，及一个喷嘴，其特征在于：还包括一个装置，该装置用于使操作杆可做一段长度的移动，在该长度上该操作杆不会驱动所述弧触头。

所述动弧触头例如是一个管件，所述装置包括一个在该管上带有的槽孔，在其中穿入与操作杆连接的一个臂。

在一个适用于高压的优选实施方式中，该断路器包括在机械上与电气上与所述静弧触头相连接的、并与构成一主要可动触头的管件可触分的主静触头，该主动触头与所述操作杆连接在一起。

以下参照附图对本发明两个实施形式的描述，将有助于理解本发明。其附图为：

图1：根据本发明的第一实施形式的断路器的轴向剖面图，它表示合闸位置;

图2：与上图相同的断路器的轴向剖面图，表示初始分断操作;

图3：与以上相同的断路器的轴向剖面图，表示分闸操作结束状态;

图4：根据本发明的第二实施方式的断路器的轴向剖面图，表示合闸位置。

在图1中，标号1表示一个绝缘的圆柱形外壳，例如是陶瓷做的，它限定一内部的容积2，在其中充入并密封了一种绝缘性能好的气体，如六氟化硫，纯氮或氮的混合气体，其压力为几个巴。

该断路器的静弧触头是由一金属管3做成的，它与一个穿到壳外的柱体4相连接，该柱体4与外壳间是密封的，并且其上连接有第一电源端板4。管件3的端部3A是由一种耐电弧的合金制成，例如是一种钨基合金。柱体4在壳1的内部部分，开有一个利于壳内气体循环的孔道6。

动弧触头由一金属管7做成，管7的端部7A与管3可离合的部分同样是由耐电弧的合金做成。在管7上与7A端相反的端部上至少具有一个横向孔7B，用于气体的循环。

管7与灭弧活塞9相连接，后者设有孔10，该孔与带有一绝缘材料做的喷嘴的圆柱体11相连接。

活塞9在一金属缸15的第一镗腔14内滑动，该金属缸15支撑在绝缘的圆筒形外壳1的内表面上。金属缸15包括一个切削形成的金属环圈16，它与活塞9及镗腔14的壁确定出一个压气灭弧容积17。该环圈16带有一个图中未标出的中心孔，管7在该孔中滑动。此外，在环圈16上至少钻有一个孔18，它与一单向阀连接，该阀可简单地由一带弹性的垫圈19做成，它只允许气体从容积17的外部进入其内部。

金属缸15上钻有孔道15A，它与环圈轴平行并使其两端所形成的容积相通。

管7由一螺钉20固定在一个金属圆柱体21上，后者与一导向环形件22相连接，该环形件可在金属缸15的第二镗腔23中滑动。

该导向环形件上钻有孔22A。

圆柱体21上有一槽孔24，该槽孔中插装有一臂25，臂25与一拉杆26相连接，后者又与操作机构的一连杆27形成活动连接，该操作装置还包括一个动臂28，它固定在一转轴29上，该轴由一个在图中未示出的壳1外部的操作机构驱动。

一个弹簧30一头支撑在环形件22上，另一端固定在臂25上。

圆柱体21由一根绞线与第二电源端板32形成电连接，该电源板32固定在金属缸15上，并密封地穿出外壳。

该断路器的操作过程如下：

在闭合位置（图1所示的状态），电流的绝大部分经由壳1外部的主触头，该主触头在图中未示出，它与弧触头形成并联电连接，并具有其自身的操作机构。

两个弧触头端部3A及7A相接触，弹簧30被压紧。

在分断时，操作机构接到一指令后轴开始转动，在第一阶段中，臂25在槽孔24的内部被牵动，但还没有驱动圆柱体21及7，也没有引起容积17中的任何预压缩。弹簧30的放松有助于操作，该第一阶段被用于控制主触头的打开，于是电流就转移到弧触头上，并经过端板5，柱体4，管3-3A，管7-7A，管21，绞线31及另一端板32。图2表示该第一阶段时断路器中各部件的位置。-当臂25到达槽孔24的端部，管21及随即动触头7-7A被驱动，电弧产生并被容积17中的压缩气体吹灭，该气体由于活塞9的位移而被压缩并从形成自由通道的喷口12射出。图3表示第二阶段的结束，在此期间容积17内的气体被完全压缩。

由于刚才描述的结构，对操作能量的需求降低了，这是因为只要电弧不产生就不压缩气体。此外操作拉杆在第一阶段中获得了速度，以致弧触头在第二阶段开始时能非常急速地分离，这就有利于分断。

以上所述的实施形式涉及了一种最好为中压的断路器，在其中主触头位于包含开断室的壳的外部。

本发明的另一种实施方式表示在图4中，它涉及一种用于高压的断路器，它具有在开断室内部放置的主触头。

在图4中，用同样的标号表示该图中与前面图中共同的部件。

金属柱体4上带有指状触头40，它形成了断路器的主静触头。主动触头由一个金属管41构成，后者由壁41A及杆41B与绝缘材料做的操作杆42连接成一整体。压气吹弧气缸包括一个在管41内部滑动的筒43，该筒与滑动触头44形成电连接。气缸底45由金属臂46固定在不动的金属块47上，所述绝缘杆42从对置的金属块间穿过。臂46中至少有一个与第二电源端板32电气相接。气缸43的底45上钻有一个中心孔，在其中通入一个可动的金属管48，它构成了动弧触头，并在其一端上设有耐电弧的材料。该管另一端上具有一个槽孔48A，在其中插入杆41B。此外，一个弹簧50置于杆41B及管48上一个环形件51的中间。

一个灭弧活塞52在气缸43的内部滑动，该活塞52固定在动触头48上，其上设有孔53。

气缸43的底45上设有滑动触头55，用以使该底部与弧触头电气相通。此外，该底45上还装有单向阀56，它仅使气体从压气吹弧容积57的外部进入其内部，该容积57由气缸43、底45及活塞52所限定。活塞52上延伸着一个金属圆柱体58，它能在气缸43内部滑动，并且还延伸出一个绝缘材料的喷嘴。

该断路器的操作过程如下：

-在闭合位置上，该断路器处于图4表示的结构位置，杆41B在孔口48A的上部，弹簧50呈压紧状态，气压吹弧容积为最大。电流则流经端板5，柱体4，触头40，主动触头41，滑动触头44，气缸43，底45，臂46及另一端板32。

-当给出开断指令时，绝缘杆42朝图4的下方移动。第一阶段相当于杆41B在槽孔48A中的行程，在此期间仅是气缸43受到驱动，它引起主触头间的分离。在该阶段中，活塞52保持不动，以使得不会造成任何气体预压缩。

-当杆41B到达槽孔的下端时，管48受驱动，就引起弧触头3A及48B的分离，以及容积57的压缩。

同样地由于上述布置结构，用于操作所需的能量是很低的，因为在弧触头分离前不必进行预压缩。弧触头的分离速度非常快，这是因为在第一阶段期间整个运动装置获得了速度。

该实施方式最好是用于高压断路器。

Claims (3)

1、具有端部弧触头的高压或冲压断路器，包括一个密封的绝缘外壳(1)，其中充有一种绝缘性能好的气体，在壳内部设置了一个静弧触头(3-3A)，一个动弧触头(7-7A)，它由装在壳外的操作机构的操作杆(26)驱动，一个压气吹弧室(17)，它包括一个固定在动弧触头上的，并可在固定气缸(14)中滑动的活塞(9)及一个喷嘴(12)，其特征在于：还包括一个装置(24)，该装置用于使操作杆可做一段长度的移动，在该长度上该操作杆不会驱动所述弧触头。

2、根据权利要求1的断路器，其特征在于，所述动弧触头（7-7A）是一个管件，所述装置包括一个在该管上开出的槽孔（24），在该槽孔中插入一个与操作杆（26）固定连接的臂（25）。

3、根据权利要求2的断路器，其特征在于：还包括一个主静触头（40），它在机械上和电气上均与所述静弧触头相连接，并且与构成主动触头的管41可离合，后者与所述操作杆（42）相连接。

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