CN106486316A - 气体断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降低被驱动侧主触头的工作负荷的双向驱动方式气体断路器。该气体断路器的特征在于，密封箱(100)内具有驱动侧电极和被驱动侧电极，上述驱动侧电极具有驱动侧主触头(2)和驱动侧电弧触头(4)，被驱动侧电极具有被驱动侧主触头(3)和被驱动侧电弧触头(5)，上述驱动侧电极与操作器(1)连接，上述被驱动侧电极与双向驱动机构部(101)连结，在被驱动侧主触头的内周侧具有供被驱动侧主触头滑动的滑动导向件(18)，被驱动侧主触头通过螺旋弹簧(19)向滑动导向件方向施力，被驱动侧主触头具有两个接触面(3A、3B)，仅在正常通电时，一接触面(3B)和设于滑动导向件的凸部(181)、另一接触面(3A)和驱动侧主触头接触。

Description

气体断路器

技术领域

本发明涉及一种电力系统中的用于切断短路电流的气体断路器。特别涉及一种具有将电极向彼此相反的方向驱动的双向驱动机构的气体断路器。

背景技术

在高压电力系统中使用的气体断路器通常使用被称为喷气型的气体断路器，其利用切断动作途中的灭弧气体压力上升，将压缩气体吹到在电极间产生的电弧，从而切断电流。电极包括：由液压、弹簧等操作器驱动的驱动侧电极；以及与其对置配置的被驱动侧电极，各电极由在正常连接时形成主要的电流路径的主触头和在切断时产生成电弧的电弧触头构成。

为了提高喷气型气体断路器的切断性能，目前，提出有将固定的被驱动侧电极向与驱动侧电极的驱动方向相反的方向驱动的双向驱动方式。

专利文献1所述的双驱动机构构成为，固定对置主触头及对置电弧触头的电极支柱经连结杆机构、连结杆及连接环与绝缘喷嘴连结，从而对置触头部及可动触头部向彼此相反的方向动作。

该机构具备将对置主触头及对置滑动触点一体形成的多根指状触点部件。指状触点部件在前端部形成有对置主触头，在中间部形成有对置滑动触点。通过该结构，其目的在于提供一种气体断路器，实现了零件个数的削减、小型化及低成本化，且实现了可靠性的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-119315号公报

发明内容

使被驱动侧主触头动作的双向驱动方式气体断路器的课题在于，因为使沉重的主触头高速动作，所以作用于双向驱动机构部的负载变大。专利文献1记载的指状电极在动作区间全域作用高的接触压，因此不能无视摩擦力，且对机构部的负载变大。

另外，上述指状电极为了具有柔性，需要在开闭轴方向上确保某种程度的长度，因此，电极体积也就是说重量变大，对结构部、操作器的负载变大。当这些负载变大时，为了维持强度，需要使双向驱动机构部增大，由于包括机构部的重量在内的负载作用于操作器，所以操作能量的降低幅度变小。

为了解决上述课题，本发明的气体断路器在密封箱(100)内对置地设置有驱动侧电极和被驱动侧电极，上述驱动侧电极具有驱动侧主触头(2)和驱动侧电弧触头(4)，上述被驱动侧电极具有被驱动侧主触头(3)和被驱动侧电弧触头(5)，上述驱动侧电极与操作器(1)连接，上述被驱动侧电极与双向驱动机构部(101)连结，该气体断路器的特征在于，在被驱动侧主触头(3)的内周侧具有供被驱动侧主触头(3)滑动的滑动导向件(18)，被驱动侧主触头(3)通过螺旋弹簧(19)来向滑动导向件方向施力，被驱动侧主触头(3)具有两个接触面(3A、3B)，仅在正常供电时，一接触面(3B)和设于滑动导向件(18)的凸部(181)、以及另一接触面(3A)和驱动侧主触头(2)接触。

本发明具有如下效果。

根据本发明，因为能够降低伴随主触头的接触压的摩擦力且减小主触头主体的重量，所以相比目前的双向驱动方式，能够使操作能量缩小。

附图说明

图1是本发明的实施方式的气体断路器的主触头的剖视图。

图2是表示本发明的实施方式的气体断路器的正常连接状态的剖视图。

图3是本发明的实施方式的气体断路器的主触头的局部切口立体剖视图。

图4是本发明的实施方式的气体断路器的被驱动侧主触头的立体图。

图5是本发明的实施方式的气体断路器的两主触头背离的瞬间的主触头的剖视图。

图6是表示本发明的实施方式的气体断路器的两主触头背离的状态的剖视图。

图7是本发明的实施方式的气体断路器的去除被驱动侧主触头的接触压的瞬间的剖视图。

图8是表示本发明的实施方式的气体断路器的去除了被驱动侧主触头的接触压的状态的剖视图。

图9是表示本发明的实施方式的气体断路器的切断状态的剖视图。

图中：1—操作器，2—驱动侧主触头，3—被驱动侧主触头，3A—驱动侧接触面，3B—被驱动侧接触面，4—驱动侧电弧触头，5—被驱动侧电弧触头，6—轴，7—机械压缩室，8—喷嘴，9—热膨胀室，10—连结环，11—驱动侧连结杆，12—杆，13—杆固定销，14—被驱动侧连结部件，15—被驱动侧主触头连结杆，16—被驱动侧主触头按压部，17—被驱动侧主触头框，18—被驱动侧主触头滑动导向件，19—压缩螺线弹簧，100—密封箱，101—双向驱动机构部，102—被驱动侧主触头单元，181—凸部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的气体断路器进行说明。此外，下述只是实施的例子，并非意欲将发明的内容限定于下述具体的方式。发明本身根据在权利要求书中所记载的内容而能够以各种方式进行实施。

在以下的实施例中，列举具有机械压缩室及热膨胀室的断路器的例子进行说明，但是，也能够将本申请发明应用于例如只有机械压缩室的断路器。另外，列举杆方式的双向驱动机构的例子进行说明，但是，也能够将本申请发明应用于例如槽凸轮方式等其它双驱动方式。而且，虽然以同时驱动被驱动侧的主触头和电弧触头的双向驱动方式为例，但是，也能够选用分别驱动两触头的方式。

实施例1

图2表示本发明的实施方式的气体断路器的正常连接状态。

在密封箱100内呈同轴状对置地设置驱动电极和被驱动电极。如图1及图2所示，驱动侧电极具有驱动侧主触头2和驱动侧电弧触头4，被驱动电极具有被驱动侧主触头3和被驱动侧电弧触头5。

与密封箱100邻接地设置操作器1。操作器1与轴6连结，在轴6的前端设置驱动侧电弧触头4。在机械压缩室7及热膨胀室9内贯通地设置轴6和驱动侧电弧触头4。在热膨胀室9的切断部侧设有驱动侧主触头2及喷嘴8。

喷嘴8的前端部通过连结环10而与驱动侧连结杆11紧固，且与驱动侧主触头2、驱动侧电弧触头4以及轴6形成一体，进而与双向驱动机构部101的杆12的一端连结。被驱动侧主触头单元102和被驱动侧电弧触头5被被驱动侧连结部件14紧固，且与双向驱动机构部101的杆12的另一端连接，通过以杆固定销13为旋转轴的杆12的旋转，被向与驱动侧相反的方向驱动。

如图2所示，气体断路器在正常连接状态下，利用由操作器1的液压、弹簧形成的驱动源，设定于使驱动侧主触头2和被驱动侧主触头3导通的位置，构成正常时的电力系统的电路。

在切断因雷击等而引起的短路电流时，将操作器1向断开方向驱动，经轴6将驱动侧主触头2和被驱动侧主触头3拉开。此时，短路电流在驱动侧电弧触头4和被驱动侧电弧触头5之间换向，生成电弧。通过由机械压缩室7产生的机械的灭弧气体吹扫和由热膨胀室9产生的利用电弧热的灭弧气体吹扫而将电弧消除，从而切断电流。

在本实施例中，为了降低该双方驱动方式气体断路器的操作能量，提出将被驱动侧主触头3的工作负荷减轻的电极滑动构造。以下，基于图1、图3、图4，对本实施例的电极滑动构造进行说明。

如图1、图3、图4所示，被驱动侧主触头单元102用被驱动侧主触头框17和被驱动侧主触头按压部16覆盖被驱动侧主触头3和压缩螺线弹簧19，其由与这一对电极部连结的被驱动侧主触头连结杆15构成，且与双向驱动机构部101的被驱动侧连结部件14紧固。

被驱动侧主触头3为在周向上被分割了的构造，为了确保正常通电时的接触压，在设于外周侧的凹槽配置压缩螺线弹簧19。为了保持压缩螺线弹簧19的位置，设置被驱动侧主触头框17及被驱动侧主触头按压部16。

被驱动侧主触头3具有驱动侧接触面3A和被驱动侧接触面3B。这些接触面分别设置成例如凸形，在正常连接时，其与设于驱动侧触头2及被驱动侧主触头滑动导向件18前端的凸部181接触。

在电流切断时，在驱动侧主触头2和被驱动侧主触头3背离后，电流在驱动侧电弧触头4和被驱动侧电弧触头5之间换向，因此，不需要主触头侧的接触压。因此，在电流切断后(参照图7)，使被驱动侧主触头3的被驱动侧接触面3B和凸部181之间不作用接触压。

以下，使用图5至图9，对切断动作途中的每个状态进行说明。

图5、图6是表示两主触头背离的瞬间的状态的图。此时，驱动侧的压缩螺线弹簧19张开，接触面3A靠向内周侧，被驱动侧主触头3以3B为支点沿顺时针方向倾斜。此时，通过被驱动侧主触头框17和被驱动侧主触头按压部16进行位置保持，以使分割构造的被驱动侧主触头3不分解。

图7、图8是表示去除了被驱动侧主触头3的接触压之后的状态的图。此时，被驱动侧接触面3B超出被驱动侧主触头滑动导向件18的凸部181，从而被驱动侧的压缩螺线弹簧19张开，接触面3B靠向内周侧，从而相比正常连接时，被驱动侧主触头3向内径侧移动。此时，通过被驱动侧主触头框17和被驱动侧主触头按压部16进行位置保持，以使分割构造的被驱动侧主触头3不分解。

图9是表示切断状态的图。在从图8至图9的动作区间，被驱动侧主触头3持续处于接触压不工作的状态。通过将接触面3A的直径设置得比被驱动侧主触头滑动导向件18前端直径大，接触面3A和被驱动侧主触头滑动导向件18前端能够不干涉地进行动作。

如上所述，以仅正常连接时形成被驱动侧主触头3的接触压而在切断动作时使接触压不作用的方式，在被驱动侧主触头滑动导向件18设置凸部181。从而在动作时，能够降低摩擦力。

另外，将被驱动侧主触头3以仅作为与上述凸部181和驱动侧主触头2的接触区域的方式，由具有两个接触面3A、3B的周向分割电极和压缩螺线弹簧19的组合构成，且用被驱动侧主触头框17和被驱动侧主触头按压部16来保持分割电极和上述压缩螺线弹簧19。由此，能够实现紧凑的电极电源。

而且，将被驱动侧主触头按压部16经由多根被驱动侧主触头连结杆15与双向驱动机构部101连接，能够降低重量。通过将这些组合，能够实现一种主触头动作的双向驱动气体断路器，上述主触头能够大幅降低动作时的负载。

Claims (4)

1.一种气体断路器，在密封箱内对置地设置有驱动侧电极和被驱动侧电极，上述驱动侧电极具有驱动侧主触头和驱动侧电弧触头，上述被驱动侧电极具有被驱动侧主触头和被驱动侧电弧触头，上述驱动侧电极与操作器连接，上述被驱动侧电极与双向驱动机构部连结，

上述气体断路器的特征在于，

在上述被驱动侧主触头的内周侧具有供上述被驱动侧主触头滑动的滑动导向件，

上述被驱动侧主触头通过螺旋弹簧来向上述滑动导向件方向施力，

上述被驱动侧主触头具有两个接触面(3A、3B)，

仅在正常通电时，上述一接触面(3B)和设于上述滑动导向件的凸部(181)、以及上述另一接触面(3A)和上述驱动侧主触头(2)接触。

2.根据权利要求1所述的气体断路器，其特征在于，

上述另一接触面(3A)比上述凸部(181)直径大。

3.根据权利要求1所述的气体断路器，其特征在于，

上述被驱动侧主触头(3)在周向上设置多个，

各个上述被驱动侧主触头(3)在和覆盖被驱动侧主触头的部件(16、17)之间具有上述螺旋弹簧(19)。

4.根据权利要求3所述的气体断路器，其特征在于，

覆盖上述被驱动侧主触头的部件(16、17)通过多个连结杆(15)而与上述双向驱动机构部(101)连接。