CN1068963C - 气体隔离中压电路断路器 - Google Patents

Abstract

一种气体隔离电路断路器，包括一具有主触头(20、22)的主电路和一装在一熄弧室(34)中的具有电弧触头(36、38)的辅助电路。为便于装配，熄弧室(34)包括一绝缘支撑臂(62)其上装有一放置于可动主触头(22)的第一支座(26)的凹口(78)中的铰接心轴(64)和至少一个固定接头(66)，它位于心轴(64)的相对一边，并由螺钉(76)连接以将熄弧室紧固到外壳(12)上。

Description

气体隔离中压电路断路器

本发明涉及一种装在灌满高介电强度气体的绝缘外壳中的多极中压电路断路器，包括：

每极的一主电路，该主电路包括一由固定主触头和可动主触头构成的断开装置，这两个触头与一对电流输入套筒电连接；

每极的一辅助电路，该辅助电路包括一熄弧室，该熄弧室中有用电连接件分别与固定主触头和可动主触头连接的固定电弧触头和可动电弧触头；

以及各极所共有的操纵机构，用来在主触头合上前合上电弧触头，而在所述主触头打开后打开所述电弧触头。

法国专利文献FR-A-2,677,168对这种电路断路器作了描述，其中的熄弧室由一与外壳内部相通的自膨胀盒或一真空密封盒构成。按照供电电压、额定电流和断开容量的不同，可用多种器件形成多种尺寸的电路断路器。每一种器件相应地具有特定尺寸的主电路以及须进行机械和电连接的合适的熄弧室，这么多种电路断路器的制造和生产管理复杂，且成本高。

本发明的目的是使中压电路断路器的制造标准化，并加以改进。

本发明的电路断路器的特征在于，每一熄弧室包括一绝缘支撑臂，其上装有位于可动主触头的第一支座的一凹口中的铰接心轴，以及至少一个固定接头，它和心轴相对，并由螺钉连接，以将所述熄弧室固定到外壳上。

可动主触头支座上的凹口与固定到外壳上的接头之间的相对垂直位置保持不变，与熄弧室和断开装置的类型无关。可在工厂中最后进行装配时选用熄弧室和断开装置，从而简化生产管理。

按照本发明的一个特征，在安装固定接头处旋紧螺钉即可完成熄弧室的机械连接，并同时使之与输入电流端电连接。

按照本发明的一优选实施例，与主电路相连的断开装置的可动主触头包括一对由第一U形支座的平行分叉的端部支撑的触头夹，每一触头夹与作为固定主触头的第一倒U形支架上的接触片配合。

按照本发明的另一特征，主电路的可动主触头为标准模件，并且包括至少一对另外的位于所述第一支架外围的宽度增大的第二支架和/或第三支架上的触头夹。固定主触头包括面对第二和/或第三支座上的触头夹的第二支架和/或第三支架。

按照本发明，每一触头夹包括：

一对与装有接触压力弹簧的弹性装置相联的导电叶片；

用于插入一用作可动主触头的铰接心轴的曲柄销的第一孔；

连接与操纵机构相连的连杆的第二孔；

使弹簧和一对装配撑圈穿过的第三孔。

通过下面结合附图对一非限制性实施例的说明，本发明的其它优点和特征将更加清楚。附图中：

图1为本发明电路断路器的示意剖面图，图中触头处于打开状态；

图2为图1打开盖后的侧视图，右手侧极示出拆去熄弧室后的主电路，中间极示出熄弧室，左手侧极空着；

图3为图1熄弧室的正视图；

图4为图3的俯视图；

图5和7同图3，示出另外两个实施例；

图6和8为图5和7的俯视图；

图9概略示出不同类型的熄弧室与外壳内壁上的固定接头之间的相对位置；

图10为熄弧室的放大的装配图；

图11为额定电流最小的主电路的正视图，图中主触头处于打开状态；

图12为图11主电路的立体图；

图13和15同图11，但额定电流更大；

图14和16为图13和15所示主电路的立体图；

图17为断开装置的一触头夹的分解立体图；

图18为该触头夹中部的剖面图。

在图1中，一中压三极电路断路器10的一极装在一灌满高介电强度气体、特别是六氟化硫SF₆的绝缘外壳12中。该极包括一对套筒14、16，用作电流输入的接线片，以使电流流过该电路断路器。

套筒14、16直接连接到主电路19的断开装置18，该断开装置包括在外壳12内一用螺钉21紧固到第一套筒14内端的固定主触头20，以及一可围绕枢轴转动地安装到第一支座26的心轴24上的可动主触头22，第一支座26用固定螺钉28紧固到第二套筒16上。

外壳12包括一用盖30盖上的凸缘29，凸缘29与盖30之间装有密封圈32。熄弧室34的辅助电路位于外壳12内，该熄弧室34内有一对电弧触头36、38，其中可动触头38安装在合上位置和打开位置之间，可作纵向滑动，在合上位置，它与固定电弧触头36配合，在打开位置，它与电弧触头36分开。

熄弧室34的电弧触头36、38用连接导体40和一编织导电条42分别与套筒14和16电连接而形成一并联电路。在合上位置时，电弧触头36、38构成主触头20、22的分路。

在图1所示例子中，该熄弧室34由自膨胀和/或电弧旋转式电弧熄灭装置的一盒构成。此盒通过管状可动电弧触头38与外壳12的内部空间相通。

也可用真空盒取代图1中的盒43，而该真空盒有一与灌满SF₆的外壳12气密的壳体。

可用一紧紧穿过外壳12的壁而外接到一操纵机构(未画出)的转轴44驱动可动主触头22和可动电弧触头38。在外壳12内部，轴44在每一极处套有一曲柄46。

曲柄46用第一连杆48与可动主触头22相连，而用第二连杆50与可动电弧触头38相连。曲柄46以点51驱动连杆48、50，这些部件装配成先合上电弧触头36、38，可合上主触头20、22；先打开主触头20、22，可打开电弧触头36、38。

这种先合上而后打开电弧触头36、38的操作是本技术领域的专业人士所公知的，这里不再赘述。

在图2中，轴44为所有三极所共有，它横穿过三极的三个相邻接隔室56、58、60之间的中间壁52、54。右手侧极示出了拆去熄弧室34和盖30后装在隔室60中的主电路的断开装置18。中间隔室58示出了装在轴44上方的熄弧室34。左手侧隔室56因断开装置和相应熄弧室都被拆去而空着。显然，每一隔室56、58、60的电设备是相同的，并与图1所示的极相对应。

在图3和4中，熄弧室34包括一垂直于盒43的纵轴线的下部支撑臂62，其端部装有铰接心轴64。盒43在纵向与臂62相对的一侧还有一对固定接头66。

图5和6示出其断开容量比图3和4的熄弧室34大的熄弧室34A。盒43A的两相对侧面68、70之间的宽度比前述盒43大。心轴64与接头66之间的纵向距离L₁以及铰接心轴64与盒43A纵轴线之间的横向距离L₂都保持不变。

在图7和8中，熄弧室34B具有最大断开容量，盒43B的尺寸比图5和6中的盒43A大。距离L₁和L₂与盒43和43A的相同。

图9的俯视图示出不同熄弧室34、34A、34B的方形横截面逐渐增大。固定接头66的空间位间不管是哪一种熄弧室都保持不变。每一固定接头66都钻有一与绝缘外壳12壳体上的一锥形插孔74对齐的孔72。一装配螺钉76穿过每一接头66的孔72而旋入该插孔74中。

在图10中，支撑臂62的铰接心轴64装入可动主触头22的支座26的一水平伸长部80上的U形凹口78中。连接导体40的中部插入在每一接头66与外壳12的一肩部之间，而导体40的端片通过把固定主触头20固定到套筒14上的螺钉21而连接到主电路上。

在相对一边，导电条42接至一中间导体82上，其端片用螺钉28紧压到支座26底座上。

图11和12所示主电路19包括断开装置18，该装置包括两个相同的触头夹84，触头夹形成可动主触头22，触头夹84由支座26的两平行分叉86、88的端部支撑而与形成固定主触头20的接触片90、92配合。接触片90、92布置在第一U形支架94的端部，U形支架的底座用螺钉21固定到套筒14上，每一夹84用曲柄销96铰接到对应分叉86、88上。夹84的结构在下面结合图17和18详述。图11和12所示主电路19适用于最小额定电流的电路断路器。

若额定电流较大，则必须使用具有四个夹84的主电路19A(图13和14)。两个中间夹84的电路与图11和12所示相同，但两个外部夹84由位于第一支座26外围的较宽的第二支座26A支撑。这两个外部夹84与紧固到比第一内部支架94宽的第二支架94A上的接触片90A、92A配合。

图15和16示出对应于电路断路器的最大额定电流的一具有六个夹84的主电路19B。具有四个中间夹84的电路与图13和14相同，两个外部夹84由比第二支座26A宽的第三支座26B支撑并与位于第二支架94A外围的第三支架94B端部处的接触片90B、92B配合。

三个支架26、26A、26B的相互平行分叉86、86A、86B；88、88A、88B的长度相同，从而在各共同中心线重合后各夹84位于同一水平高度上。三个支架94、94A、94B的各分叉的情况与此相同。

在工厂进行装配时，为满足电路断路器的性能要求，尤其是考虑到额定电流和断开容量，可从熄弧室34、34A或34B和主电路19、19A或19B中进行选择，以获得适合于每一器件技术要求的特定组合。

举例说，若额定电流为1200A(图2)，则可选用图3和4所示的三个熄弧室34和图11和12所示的三个主电路19。

若电路断路器中等额定电流达2500A，则可使用图5和6所示三个熄弧室和图13和14所示三个主电路19A。

若最大额定电流达3200A，需要将图7和8所示熄弧室34B与图15和16的主电路19B组合使用。

外壳12的具体尺寸取决于所选择的熄弧室与主电路的组合，从而可尽可能多地使用标准部件得到各种尺寸的电路断路器。

装配电路断路器10时，首先用螺钉把支座26、26A、26B和支架94、94A、94B装到套筒14、16上，然后安装熄弧室34。把支撑臂62的铰接心轴64装入对应的凹口78后，转动盒43而使固定接头66顶住外壳12的内壁。用旋紧螺钉76将熄弧室进行机械连接并使固定触头36与套筒14电连接。然后须用连杆48、50把可动触头22和38与传动轴44连接。

由图17和18可看出，断开装置18的每一触头夹84包括一对叶片100、102，用于保持接触压力的弹性装置104而使二者正对，每一叶片100、102上有供可动主触头22的铰接心轴24的曲柄销96插入的第一孔106和用于连接连杆48的第二孔108。该弹性装置104包括一压缩弹簧110，它沿垂直于叶片100、102的方向穿过第三孔112。用两个与第三孔112同心的装配撑圈114、116装配弹簧110以确保弹簧110的预压缩。每一撑圈114、116上有两个在直径方向上相对的止动爪118、120，这些止动爪在沿图17中箭头A所示方向第一次运动时穿过孔112后与叶片100、102的两凹槽122、124配合，然后在第二次运动中，沿箭头B所示方向转动1/4圈使止动爪118、120锁在叶片后表面的斜面上(见图18)。

Claims (9)

1、一种装在一灌满高介电强度气体的绝缘外壳(12)中的多极中压电路断路器，包括：

每极的一主电路(19、19A、19B)，该主电路包括一由固定主触头(20)和一可动主触头(22)构成的断开装置(18)，这两个触头与一对电流输入套筒(14、16)电连接；

每极的一辅助电路，该辅助电路包括一熄弧室(34、34A、34B)，该熄弧室中有用电连接件分别与固定主触头(20)和可动主触头(22)连接的固定电弧触头(36)和可动电弧触头(38)；

以及各极所共有的操纵机构，用来在主触头(20、22)合上前合上电弧触头(36、38)，而在所述主触头打开后打开所述电弧触头，

其特征在于，每一个熄弧室(34、34A、34B)包括其上有一装在可动主触头(22)的第一支座(26)的一凹口(78)中的铰接心轴(64)的绝缘支撑臂(62)，以及位于该心轴(64)相对一边并由螺钉(76)连接以将所述熄弧室固定到外壳(12)上的至少一个固定接头(66)。

2、按权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，固定电弧触头(36)用其中部插入在固定接头(66)与外壳(12)的一肩部之间的一连接导体(40)与固定主触头(20)电连接；而可动电弧触头(38)用一柔性导体(42)与支座(26)电连接。

3、按权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，与主电路(19)相联的断开装置(18)的可动主触头(22)包括一对由第一U形支座(26)的平行分叉(86、88)的端部支撑的触头夹(84)，每一夹(84)与作为固定主触头(70)的第一倒U形支架(94)一部分的一接触片(90、92)配合。

4、按权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，主电路(19A、19B)的可动主触头(22)为标准件，并包括位于所述第一支座(26)外围的宽度增大的第二支座(26A)和/或第三支座(26B)上的至少另外一对触头夹(84)。

5、按权利要求3或4所述的电路断路器，其特征在于，固定主触头(20)包括与上述第二和/或第三支座(26A、26B)上的触头夹(84)面对的第二支架(94A)和/或第三支架(94B)。

6、按权利要求5所述的电路断路器，其特征在于，所有支座(26、26A、26B)的平行分叉的长度相同，从而使各夹(84)位于同一水平高度上。

7、按权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，供铰接心轴(64)装入其中的凹口(78)位于第一支座(26)的一水平伸长部上。

8、按权利要求3或4所述的电路断路器，其特征在于，每一触头夹(84)包括：

一对与装有接触压力弹簧(110)的弹性装置(104)相联的导电叶片(100、102)；

一可使作为可动主触头(22)的铰接心轴(24)的曲柄销(96)插入的第一孔(106)；

用于连接与操纵机构相连的连杆的第二孔(108)；

使弹簧(110)和一对装配撑圈(114、116)穿过的第三孔(112)。

9、按权利要求8所述的电路断路器，其特征在于，每一装配撑圈(114、116)上有两个在直径方向上相对的止动爪(118、120)，这两个止动爪在作第一次运动时可和叶片(100、102)的两个凹槽(122、124)配合，然后转动1/4圈使这些止动爪锁在成对叶片的斜面上即可使弹簧(110)预压缩。

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