CN106356266B - 一种灭弧室及使用该灭弧室的断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种灭弧室及使用该灭弧室的断路器，一种灭弧室，包括动端部件，动端部件包括压气缸、设置于压气缸内部的活塞、拉杆和隔板，压气缸包括由活塞和隔板分割形成的膨胀室和压气室，所述隔板上设有连通膨胀室和压气室的常通通道，常通通道的面积为压气缸截面积的15%‑25%，这样才能既不影响压气室内部压缩气体通过常通通道进入膨胀室，进而吹向电弧，也不会使过多的电弧能量传递到压气室，造成操作功增大，采用上述结构可以针对现有技术中超过有限电压等级的电路上开断电流时进行有效的灭弧。
Description
技术领域
本发明涉及高压开关设备领域，尤其涉及一种灭弧室及使用该灭弧室的断路器。
背景技术
传统高压断路器的灭弧室采用复合压气式结构，内充六氟化硫气体。在分闸过程中压气缸与压气活塞相对运动，压气缸内的气体被压缩。同时压气缸内的六氟化硫气体又经受电弧加热，使压气缸内外气体形成较高压力差。压气缸内的高压气体通过喷口吹拂断口电弧，在电流过零时，高速吹出的气流带走燃弧区内的带电离子，恢复六氟化硫的绝缘性能，达到灭弧目的。这种灭弧室对操作机构的要求比较大，需要较高的操作功，增加了产品的成本。
自能式灭弧室高压SF6断路器是高压SF6断路器的技术进步。由于自能式灭弧室所需驱动的操作功较小，相对于压气式断路器的操作功减少至50％以下，这样就可以简化机构的设计。授权公告号为CN 1148772C的中国发明专利公开了一种热膨胀自能型六氟化硫断路器灭弧室，包括静端部件和动端部件，静端部件包括静主触头和静弧触头，动端部件包括动主触头、动弧触头、喷口、气缸、活塞、隔板和活塞杆，活塞杆即拉杆，气缸由固定在活塞杆中部的隔板和密封安装于气缸内的活塞相隔成热膨胀室和压气室，拉杆可以带动喷口、动主触头、动弧触头和隔板一起相对于活塞运动，隔板和活塞上分别设有热膨胀室逆止阀和压气活塞泄压阀，当断路器开断短路故障大电流时，电弧加热热膨胀室内的气体，热膨胀室内的压力增大使热膨胀逆止阀关闭，压气活塞泄压阀开启，此时仅靠热膨胀室单独完成灭弧，当断路器开断短路故障小电流时，热膨胀室逆止阀开启，同时压气活塞泄压阀关闭，依靠压气缸作用提供气体灭弧压力。但是上述结构的灭弧室只能对有限电压等级内的短路电流在进行开断时能有效灭弧，而针对超过上述有限电压等级外的电路的短路电流进行开断时，灭弧效果较差或者不能灭弧。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决了现有技术中对超过有限电压等级的电路的短路电流进行灭弧时灭弧效果差或者不能灭弧问题的灭弧室；同时，本发明的目的还在于提供一种使用该灭弧室的断路器。
为实现上述目的，本发明的一种灭弧室的技术方案是：一种灭弧室，包括动端部件，动端部件包括压气缸、设置于压气缸内部的活塞、拉杆和隔板，压气缸包括由活塞和隔板分割形成的膨胀室和压气室，所述隔板上设有连通膨胀室和压气室的常通通道，常通通道的面积为压气缸截面积的15%-25%。
所述常通通道为沿周向设置于隔板上的C形结构的连通孔或者为沿周向均匀间隔设置于隔板上至少两个腰形结构的连通孔。
所述拉杆与隔板一体成型，隔板与压气缸内壁螺纹配合连接。
所述动端部件还包括用于供动弧触头安装的安装座，拉杆的朝向静端部件的一端凸出隔板，所述安装座螺纹连接于拉杆的凸出隔板的端部上。
所述压气缸的内壁上设置有径向向内延伸的环形凸起，环形凸起具有与隔板的侧面挡止配合的挡止面，环形凸起和隔板的侧面之间设有压紧环。
本发明的一种断路器的技术方案是：一种断路器，包括灭弧室和操动机构，灭弧室包括动端部件和静端部件，动端部件包括压气缸、设置于压气缸内部的活塞、拉杆和隔板，压气缸包括由活塞和隔板分割形成的膨胀室和压气室，所述隔板上设有连通膨胀室和压气室的常通通道，常通通道的面积为压气缸截面积的15%-25%。
所述常通通道为沿周向设置于隔板上的C形结构的连通孔或者为沿周向均匀间隔设置于隔板上至少两个腰形结构的连通孔。
所述拉杆与隔板一体成型，隔板与压气缸内壁螺纹配合连接。
所述动端部件还包括用于供动弧触头安装的安装座，拉杆的朝向静端部件的一端凸出隔板，所述安装座螺纹连接于拉杆的凸出隔板的端部上。
所述压气缸的内壁上设置有径向向内延伸的环形凸起，环形凸起具有与隔板的侧面挡止配合的挡止面，环形凸起和隔板的侧面之间设有压紧环。
本发明的有益效果是：在超过有限电压等级的电路上开断电流时，仅仅依靠膨胀室内的气体不足以熄灭电弧，因而设置连通膨胀室与压气室的常通通道，这样就可以同时利用膨胀室内由电弧的能量加热的压缩气体和压气室的压缩气体，共同提供灭弧所需的气体和能量，通通道的面积为压气缸截面积的15%-25%，这样才能既不影响压气室内部压缩气体通过常通通道进入膨胀室，进而吹向电弧，也不会使过多的电弧能量传递到压气室，造成操作功增大，采用上述结构可以针对现有技术中超过有限电压等级的电路上开断电流时进行有效的灭弧。
附图说明
图1为本发明的一种断路器的一种实施例中的灭弧室的结构示意图；
图2为隔板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。本发明的一种断路器的具体实施例，如图1-2所示，包括灭弧室和操动机构，灭弧室包括动端部件和静端部件，静端部件包括静弧触头2和静主触头1，动端部件包括动主触头3、动弧触头4、喷口10、压气缸14、设置于压气缸14内的活塞7、隔板15和拉杆5，压气缸14包括由隔板15和活塞7分割形成的膨胀室12和压气室9，隔板15与压气缸14的内壁螺纹连接，隔板15上设置有连通膨胀室12和压气室9的常通通道，常通通道为沿周向均匀间隔设置于隔板15上的4个腰形结构的连通孔13，连通孔13的总面积为压气缸截面积的20%，这样才能既不影响压气缸内部压缩气体通过常通通道进入膨胀室，进而吹向电弧，也不会使过多的电弧能量传递到压气缸内，造成操作功增大，可以针对现有技术中超过有限电压等级的电路上开断电流时进行有效的灭弧。
活塞7与压气缸14密封配合，活塞7上一体设置有用于固定活塞7的固定杆8，固定杆8具有用于连通断路器内部绝缘气体和灭弧室的压气室9的内腔，拉杆5导向滑动穿设于固定杆8的内腔中，拉杆5上设有在灭弧时能够连通拉杆5的内腔与固定杆8的内腔的壁孔6。拉杆5与隔板15一体成型，腰形结构的连通孔13与拉杆5同轴线设置并位于拉杆5的外围，拉杆5的朝向静端部件的一端凸出于隔板15。动端部件还包括用于供动弧触头4安装的安装座11，安装座11螺纹连接于拉杆5的朝向静端部件的端部上，安装座11上朝向拉杆5侧的端面与隔板15之间设置有压紧环。压气缸14的内壁上设置有径向向内延伸的环形凸起，环形凸起具有与隔板的侧面挡止配合的挡止面，环形凸起和隔板的侧面之间也设有压紧环。
本发明的断路器的灭弧原理为：分闸操作时，操动机构通过拉杆5带动动主触头3、动弧触头4、喷口10、压气缸14一起运动，活塞7固定不动，在分闸初期，动主触头3与静主触头1分离，然后动弧触头4与静弧触头2分离，在高电压作用下动弧触头4与静弧触头2之间产生电弧，在静弧触头2与喷口10分离前，静弧触头2将喷口10的喉颈堵塞，高温电弧加热膨胀室12内的六氟化硫气体，使膨胀室12内的压力急剧增加，同时压气室9内的六氟化硫气体被隔板15压缩，在静弧触头2与喷口10刚刚分离时，膨胀室12内的六氟化硫气体和压气室9内的六氟化硫气体沿着喷口10吹出，当静弧触头2与喷口10完全分离时，拉杆5的内腔上的壁孔6与断路器气室连通，从而在断口间轴向形成了强烈的双侧气吹，新鲜的六氟化硫气体迅速替代了断口间因电弧致使六氟化硫分解而产生的等离子体，实现断口间绝缘的快速恢复，完成灭弧。
在本发明的其他实施例中，常通通道的面积也可以为压气缸截面积的15%或25%；常通通道也可以为一个C形结构的连通孔；腰形结构的连通孔的数量也可以根据实际需要进行调整；拉杆与隔板也可以不一体成型，拉杆与隔板也可以螺纹连接或焊接连接；也可以不设置安装座，直接将动弧触头安装于拉杆上；在满足使用时，也可以不设置压紧环。
一种灭弧室的实施例与上述一种断路器的各实施例中的灭弧室的结构相同，此处不再赘述。
Claims (6)
1.一种灭弧室，包括动端部件，动端部件包括压气缸、设置于压气缸内部的活塞、拉杆和隔板，压气缸包括由活塞和隔板分割形成的膨胀室和压气室，其特征在于：所述隔板上设有连通膨胀室和压气室的常通通道，常通通道的面积为压气缸截面积的15%-25%，所述拉杆与隔板一体成型，隔板与压气缸内壁螺纹配合连接，所述压气缸的内壁上设置有径向向内延伸的环形凸起，环形凸起具有与隔板的侧面挡止配合的挡止面，环形凸起和隔板的侧面之间设有压紧环。
2.根据权利要求1所述的一种灭弧室，其特征在于：所述常通通道为沿周向设置于隔板上的C形结构的连通孔或者为沿周向均匀间隔设置于隔板上至少两个腰形结构的连通孔。
3.根据权利要求1或2所述的一种灭弧室，其特征在于：所述动端部件还包括用于供动弧触头安装的安装座，拉杆的朝向静端部件的一端凸出隔板，所述安装座螺纹连接于拉杆的凸出隔板的端部上。
4.一种断路器，包括灭弧室和操动机构，灭弧室包括动端部件和静端部件，动端部件包括压气缸、设置于压气缸内部的活塞、拉杆和隔板，压气缸包括由活塞和隔板分割形成的膨胀室和压气室，其特征在于：所述隔板上设有连通膨胀室和压气室的常通通道，常通通道的面积为压气缸截面积的15%-25%，所述拉杆与隔板一体成型，隔板与压气缸内壁螺纹配合连接，所述压气缸的内壁上设置有径向向内延伸的环形凸起，环形凸起具有与隔板的侧面挡止配合的挡止面，环形凸起和隔板的侧面之间设有压紧环。
5.根据权利要求4所述的一种断路器，其特征在于：所述常通通道为沿周向设置于隔板上的C形结构的连通孔或者为沿周向均匀间隔设置于隔板上至少两个腰形结构的连通孔。
6.根据权利要求4或5所述的一种断路器，其特征在于：所述动端部件还包括用于供动弧触头安装的安装座，拉杆的朝向静端部件的一端凸出隔板，所述安装座螺纹连接于拉杆的凸出隔板的端部上。
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