CN106981390A - 一种气体绝缘灭弧装置 - Google Patents

Abstract

一种气体绝缘灭弧装置，包括塑料壳体、金属线绕组和导电金属片，其特征在于：所述的塑料壳体由一体成型的塑料环和底面倾斜的塑料支架构成，所述的塑料支架的底面中心设有固定孔，锁紧螺丝穿过固定孔将塑料壳体的倾斜底面固定在导电支架一侧的倾斜安装部上；所述的塑料环的开口部设有引弧端，塑料支架的底面设置有输出端和散热孔，金属线绕组的一头固定在引弧端上，金属线绕组环绕包裹在塑料环的夹层内，金属线绕组的另一头通过输出端与导电支架连接。本发明所提供的灭弧装置，通过金属线绕组使得电弧自引弧端传导入在塑料壳体内快速旋转，直至被由此而产生的磁场熄灭，结构独特，可靠性好，冷却速度快，对10-24kv气体绝缘中压开关柜尤为适用。

Description

一种气体绝缘灭弧装置

技术领域

本发明涉及气体绝缘开关柜技术领域，尤其是一种气体绝缘灭弧装置。

背景技术

现有的交流负荷开关或断路器开断电路时，在触头分断过程中由于电离作用会产生电弧。与此同时，在弧隙中游离的电子和正负离子在相遇时会复合，重新形成中性的气体分子，即出现消电离现象而减弱电离过程。因此，电离和消电离是同时存在的，当电离速度大于消电离速度时，电弧会持续燃烧，反之，电弧会熄灭。目前所使用的灭弧方式主要有，直动压气式、旋转压气式、旋磁灭弧式和灭弧栅灭弧式。其中旋磁灭弧式，就是在高压开断时，采用引入灭弧电极把电弧电流引入灭弧线圈，电弧电流在灭弧线圈中产生的磁场使电弧快速旋转，旋转的电弧被拉长，不断接触新鲜的SF6绝缘气体，释放掉热能，很快被冷却，当电流过零时，电弧被熄灭。对气体绝缘开关柜的负荷开关而言，在其断口间产生电弧时，能否使电路开断，主要看电弧电流过零之后，能否阻止弧隙中的电弧重燃。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种气体绝缘开关灭弧装置，采用旋磁灭弧方式，能快速拉长、冷却电弧，而实现可靠的电路开断。

本发明的技术方案为：一种气体绝缘灭弧装置，包括塑料壳体、金属线绕组和导电金属片，其特征在于：所述的塑料壳体由塑料环和塑料支架构成，所述的塑料环为双层的中空结构，塑料支架为底面倾斜的中空结构，塑料环和塑料支架一体成型，塑料支架的底面中心设有固定孔，锁紧螺丝穿过固定孔将塑料壳体的倾斜底面固定在导电支架一侧的倾斜安装部上；所述的塑料环的开口部设有引弧端，塑料支架的底面设置有输出端和散热孔，金属线绕组的一头固定在引弧端上，金属线绕组环绕包裹在塑料环的夹层内，金属线绕组的另一头通过输出端与导电支架连接。

所述的塑料支架底面设置有条形槽，条形槽内嵌入有与伸出输出端的金属线绕组连接的金属片，金属片与导电支架的倾斜安装部呈面接触。

所述的金属片采用铜或铁材料制成。

所述的塑料环与塑料支架的连接部设置有延伸至塑料支架底面输出端的绕组通道，金属线绕组的金属线自绕组通道连接至塑料支架底面的输出端。

所述的金属线绕组的匝数为20-30匝，绕组电阻不大于1.5欧姆，金属线采用铜或铁材料制成，具体的，金属线绕组采用为截面积为1.0-2.0mm²的铜线。

所述的导电支架相对于倾斜延伸部的另一侧通过绝缘件固定在气体绝缘开关柜的支撑架上，导电支架上、下两端分别连接有母线和静触头。

所述的塑料支架底面的倾斜角度为30-60°。

所述的塑料壳体由阻燃绝缘材料制成。

本发明的有益效果为：本发明所提供的灭弧装置，通过一个包裹在塑料壳体内的金属线绕组，使得电弧自引弧端被传导入塑料壳体内，不断接触新鲜的SF6绝缘气体，释放掉热能，很快被冷却，在塑料壳体内旋转直至被由此而产生的磁场熄灭，特别是通过对延伸至塑料支架内的线性绕组通道、条形槽及金属片的独特设计，显著提升了本装置的导电性和散热性，从而具有可靠性好、冷却速度快的优点，对10-24 kv的气体绝缘中压开关柜尤为适用。

附图说明

图1为本发明灭弧装置的仰视图；

图2为本发明灭弧装置的立体图；

图3为本发明应用于三工位负荷开关或断路器开关时的状态图。

图中，套管（1），气箱（2），动触头（3），连接杆（4），接地触头（5），静触头（6），灭弧装置（7），母线（8），合闸开关位（9），分闸开关位（10），固定孔（11），金属线绕组（12），塑料壳体（13），引弧端（14），塑料支架（15），塑料环（16）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1和图2所示，一种气体绝缘灭弧装置，包括塑料壳体（13）、金属线绕组（12）和导电金属片，所述的塑料壳体（13）由塑料环（16）和塑料支架（15）构成，所述的塑料环（16）为双层的中空结构，塑料支架（15）为中空结构且底面倾斜角为45°，塑料环（16）和塑料支架（15）一体成型，塑料支架（15）的底面中心设有固定孔（11），锁紧螺丝穿过固定孔（11）将塑料壳体（13）的倾斜底面固定在导电支架一侧的倾斜安装部上；

所述的塑料环（16）的开口部设有引弧端（14），塑料支架（15）的底面设置有输出端和半圆形的散热孔，金属线绕组（12）的一头固定在引弧端（14）上，金属线绕组（12）环绕包裹在塑料环（16）的夹层内，塑料环（16）与塑料支架（15）的连接部设置有延伸至塑料支架（15）底面输出端的绕组通道，金属线绕组（12）的金属线自绕组通道连接至塑料支架（15）底面的输出端，在本实施例中，输出端位于底面高度较低的一侧，绕组通道连接输出端的一段为直线通道，金属线绕组（12）的另一头通过输出端与金属片连接，塑料支架（15）底面设置有条形槽，条形槽内嵌入有与输出端连接的金属片（铜箔），金属片与导电支架的倾斜安装部呈面接触，通过增大接触部的面积，提升了导电和散热性能；

进一步地，位于绕组通道两侧的塑料支架（15）的中空部分与散热孔构成一供SF6气体循环流动的半封闭空间，以取得更好的熄弧和散热效果。

在本实施例中，所述的导电支架相对于倾斜延伸部的另一侧通过绝缘件固定在气体绝缘开关柜的支撑架上，导电支架上、下两端分别连接有母线和静触头，灭弧装置使用内六角螺丝，通过固定孔（11）固定在导电支架上，绕组（12）采用1.22平方毫米的漆包黄铜线绕制而成，绕组（12）的匝数在20-30匝，绕组电阻不大于1.5欧姆，铜线的截面积越大，阻值越小，达到同样阻值所需的匝数越多，绕组绕制在塑料环中，塑料壳体（13）由防火、阻燃及绝缘的材料构成，并将金属铜线绕组（12）密封在内部，从而防止铜线散落，影响灭弧性能及开关柜内部绝缘。

如图3所示，本发明所应用的负荷开关或断路器开关为三工位位置，其关合-开断-接地均通过开关刀闸进行切换，三工位分别代表合闸开关位（9）、分闸开关位（10）以及接地开关位。该三工位开关，包括套管（1）、动触头（3）、接地触头（5）、静触头（6）和灭弧装置（7），其特征在于：所述的套管（1）安装在填充有SF6气体的气箱（2）内，套管（1）顶部铰接有动触头（3），动触头（3）右侧与连接杆（4）铰接，接地触头（5）位于套管（1）右上侧，连接杆（4）铰接在接地触头（5）的底部，静触头（6）位于套管（1）左上侧，静触头（6）顶部通过连接件和母线（8）连接，连接件上通过导电支架安装有带引弧端的灭弧装置（7）。

具体实施时，当动触头（3）和静触头（6）分离后，在动触头（3）和静触头（6）之间会产生电弧。电弧弧根瞬时从静触头（6）移至灭弧装置（7）的引弧端（14），电流则通过金属线绕组（12）产生磁场，在磁场的作用下，电弧被吸入塑料环（16）中旋转、拉长。旋转的电弧不断接触新鲜的SF6气体，释放掉热能，很快被冷却，在电流过零时，电弧熄灭。本发明所采用的旋弧式灭弧方式是利用磁场的作用，使开断电弧在线圈的磁场中做旋转运动，电弧被快速拉长，继而被冷却，熄灭，完成开断，同时在灭弧过程中，无油无毒，配备的手动、电动操作机构为扭力弹簧储能机构，结构简单，操作力小。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种气体绝缘灭弧装置，包括塑料壳体、金属线绕组和导电金属片，其特征在于：所述的塑料壳体由塑料环和塑料支架构成，所述的塑料环为双层的中空结构，塑料支架为底面倾斜的中空结构，塑料环和塑料支架一体成型，塑料支架的底面中心设有固定孔，锁紧螺丝穿过固定孔将塑料壳体的倾斜底面固定在导电支架一侧的倾斜安装部上；所述的塑料环的开口部设有引弧端，塑料支架的底面设置有输出端和散热孔，金属线绕组的一头固定在引弧端上，金属线绕组环绕包裹在塑料环的夹层内，金属线绕组的另一头通过输出端与导电支架连接。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘灭弧装置，其特征在于：所述的塑料支架底面设置有条形槽，条形槽内嵌入有与伸出输出端的金属线绕组连接的金属片，金属片与导电支架的倾斜安装部呈面接触。

3.根据权利要求1或2所述的气体绝缘灭弧装置，其特征在于：所述的塑料环与塑料支架的连接部设置有延伸至塑料支架底面输出端的绕组通道，金属线绕组的金属线自绕组通道连接至塑料支架底面的输出端。

4.根据权利要求1所述的气体绝缘灭弧装置，其特征在于：所述的金属线绕组的匝数为20-30匝，且金属线采用铜或铁材料制成。

5.根据权利要求1所述的气体绝缘灭弧装置，其特征在于：所述的导电支架相对于倾斜延伸部的另一侧通过绝缘件固定在气体绝缘开关柜的支撑架上，导电支架上、下两端分别连接有母线和静触头。

6.根据权利要求1所述的气体绝缘灭弧装置，其特征在于：所述的塑料支架底面的倾斜角度为30-60°。

7.根据权利要求1所述的气体绝缘灭弧装置，其特征在于：所述的塑料壳体由阻燃绝缘材料制成。