CN107305820B - 具有合闸电阻的断路器 - Google Patents

Abstract

这里公开了具有合闸电阻的断路器，其能够防止当断路器断开与闭合时形成的撞击传送到周边结构。具有合闸电阻的断路器包括：具有固定触头的固定部分；具有可移动触头的可移动部分；连接到固定部分并且具有合闸电阻单元触头的合闸电阻单元；连接到可移动部分并且具有合闸电阻可移动触头的合闸电阻可移动部分；以及支撑结构，其沿着与合闸电阻可移动部分的移动方向平行的方向可滑动地联接到合闸电阻单元，由此使得施加到合闸电阻单元的撞击与振动能够通过支撑结构吸收。

Description

具有合闸电阻的断路器

技术领域

本发明涉及具有合闸电阻的断路器，并且更具体地说，涉及具有合闸电阻支撑结构的断路器，该合闸电阻支撑结构能够减小当断路器断开与闭合时造成的振动。

背景技术

气体绝缘开关(此外称作为"GIS")是使用六氟化硫(SF₆)气体的开关。

由于具有卓越灭弧性能与稳定绝缘特性的断路器、开关与母线连接都容纳在填充以SF₆气体的气密容器中，因此该气体绝缘开关可以在使用中具有改进的安全性以及紧凑的尺寸。相应地，气体绝缘开关已经被用于多个领域中。

对于在高容量系统中使用的包括在超高压气体绝缘开关中的断路器来说，使用合闸电阻单元来抑制当可移动部分插入到固定部分中时产生的过压。

图1是示出具有合闸电阻的传统断路器的视图。

如在附图中示出的，具有合闸电阻的断路器包括可移动部分10、通过可移动部分10插入与可移动部分10接触的固定部分20、连接到可移动部分10并且随其一起操作的合闸电阻可移动部分30、以及连接到固定部分20的合闸电阻单元40。

可移动部分10具有可移动触头11，并且固定部分20具有与可移动触头11接触的固定触头21。固定触头21形成在插入到可移动部分10中的杆的端部处。

合闸电阻可移动部分30具有合闸电阻可移动触头31，并且合闸电阻单元40具有与合闸电阻可移动触头31接触的合闸电阻单元触头41。

在下文中，将描述具有合闸电阻的断路器的操作。

图2是示出在具有合闸电阻的传统断路器中其中合闸电阻单元与合闸电阻可移动部分接触的状态的视图。图3是示出在具有合闸电阻的传统断路器中其中固定触头与可移动触头接触的状态的视图。

合闸电阻可移动触头31随着保持接触的可移动触头11与固定触头21的断开或闭合操作，并且由此合闸电阻可移动触头31和合闸电阻单元触头41闭合或跳闸。

如图1中所示，当可移动部分10在其中它与固定部分20彼此分离的状态中移动到固定部分20时，合闸电阻可移动触头31首先与合闸电阻单元触头41接触。随后地，当可移动部分10进一步插入到固定部分20中时，可移动触头11与固定触头21接触。在此情形中，在其中合闸电阻单元触头41与合闸电阻可移动触头31接触的状态中，合闸电阻单元触头41插入到合闸电阻单元40中。换句话说，当合闸电阻可移动触头31断开与闭合时发生的撞击通过合闸电阻单元触头41传送到合闸电阻单元40。

当合闸电阻可移动触头31与合闸电阻单元触头41闭合时，它们必须在作为主触头的可移动触头11与固定触头21彼此接触之前彼此接触。当合闸电阻可移动触头31与合闸电阻单元触头41跳闸时，必须在主触头之间的接触释放以前释放其间的接触。为此原因，当合闸电阻可移动触头31与合闸电阻单元触头41闭合或跳闸时，将撞击从合闸电阻可移动触头31施加到合闸电阻单元触头41。

由于具有合闸电阻单元触头41的合闸电阻单元40刚性地固定在传统断路器中，因此基于合闸电阻可移动触头31的断开/闭合的撞击传送到合闸电阻单元触头41，并且传送到合闸电阻单元触头41的撞击实际上传送到合闸电阻单元40或连接到合闸电阻单元40的周边机构。

基于此结构，可以根据合闸电阻可移动触头的反复断开/闭合损坏合闸电阻单元40或者用于固定合闸电阻单元40的机构。基于当它们彼此接触时产生的振动，合闸电阻可移动触头31可以与合闸电阻单元触头41非连续地接触。当合闸电阻可移动触头31与合闸电阻单元触头41不连续地接触时，可能通过燃烧损坏此触头。

作为相关技术，具有标题为“用于支撑断路器的合闸电阻单元的结构”的韩国专利特开公布No.10-2016-0017995(2016年12月17日)。

发明内容

本发明的方面是提供具有合闸电阻的断路器，其包括用于支撑合闸电阻单元的支撑结构，当断路器断开与闭合时，支撑结构能够吸收施加到合闸电阻单元的撞击与振动。

本发明的另一个方面是提供包括用于支撑合闸电阻单元的支撑结构的断路器，该断路器容易安装。

本发明的另一个方面是提供具有合闸电阻的断路器，其可以可靠地且机械地断开与闭合并且具有改进的结构耐用性。

本发明不限于上述方面并且通过下面的描述本领域的技术人员将会清楚地理解本发明的其它方面。

根据本发明的方面，断路器包括：具有固定触头的固定部分；具有可移动触头的可移动部分；连接到固定部分并且具有合闸电阻单元触头的合闸电阻单元；以及连接到可移动部分并且具有合闸电阻可移动触头的合闸电阻可移动部分；以及用于沿着平行于合闸电阻可移动部分的移动方向的方向可滑动地支撑合闸电阻单元的支撑结构。

支撑结构可以包括联接到断路器壳体的绝缘挡块，以及当合闸电阻单元可滑动地联接到支撑引导件时联接到绝缘挡块的支撑引导件。

合闸电阻单元可以通过将引导杆适配到引导凹槽中联接到支撑引导件。

可以在引导凹槽与引导杆之间纵向地形成缓冲间隙。

可以将润滑剂施加到引导凹槽，或者可以在引导凹槽与引导杆之间设置轴承。

附图说明

图1是示出具有合闸电阻的传统断路器的横截面视图。

图2是示出了在具有合闸电阻的传统断路器中其中合闸电阻单元触头与合闸电阻可移动触头接触的状态的横截面视图。

图3是示出在具有合闸电阻的传统断路器中其中固定触头与可移动触头接触的状态的横截面视图。

图4是示出其中合闸电阻单元竖直地布置的传统断路器中的合闸电阻单元的竖直支撑结构的视图。

图5是示出其中合闸电阻单元水平地布置的传统断路器中的合闸电阻单元的支撑结构的视图。

图6至图8是示出根据本发明的实施方式的具有合闸电阻的断路器的视图，其中图6示出了断路器闭合以前的状态，图7示出了其中在闭合断路器的过程中合闸电阻可移动触头与合闸电阻单元触头接触的状态，并且图8示出了其中当完成断路器的闭合时可移动触头与固定触头接触的状态。

图9是示出根据本发明的实施方式的用于支撑合闸电阻单元的支撑结构的放大视图。

图10是根据本发明的另一个实施方式的用于支撑合闸电阻单元的支撑结构的放大视图。

具体实施方式

应该指出的是在本说明书与权利要求中使用的术语与词语不应解释为限于通常或字典含义，而是应该理解为基于发明人可以适当地定义每个术语的概念以便以尽可能最佳方式描述他/她自己的发明的原理具有与本发明的精神一致的含义与概念。相应地，由于在本说明书中描述的实施方式仅仅是本发明的一个优选实施方式并且其未覆盖本发明的全部技术构思，因此应该理解的是在提交本申请时可以进行多种改变与修改。

根据本发明的具有合闸电阻的断路器的特征在于通过支撑结构固定合闸电阻单元，该支撑结构可以吸收由于沿着与撞击的传送方向平行的方向的断路器的断开/闭合的撞击。

当然，在传统合闸电阻支撑结构中，具有其中合闸电阻单元竖直地布置的合闸电阻支撑结构，合闸电阻支撑件沿着平行于由于断路器的断开/闭合的撞击的传送方向的方向布置。

图4是示出其中合闸电阻单元竖直地布置的传统断路器的合闸电阻单元的竖直支撑结构的视图。

如在附图中示出的，当合闸电阻可移动部分竖直地移动时，合闸电阻单元40竖直地布置，并且支撑结构竖直地布置在合闸电阻单元40的下部中。

如图4中所示，传统竖直合闸电阻支撑结构是其中合闸电阻单元40竖直地布置并且合闸电阻单元40的连接导体42通过支撑绝缘体50紧固到断路器壳体60的结构。

此结构使能够通过支撑绝缘体50确保合闸电阻单40与断路器壳体60之间的绝缘并且使支撑绝缘体50能够竖直地支撑合闸电阻单元40的负载。

然而，由于合闸电阻单元40、支撑绝缘体50、与断路器壳体60刚性地紧固到彼此，因此传统竖直合闸电阻支撑结构不用于吸收与减少传送到合闸电阻单元40的撞击。由此，当断路器断开与闭合时传送到合闸电阻单元40的撞击可以实际上通过支撑绝缘体50传送到断路器壳体60。

图5是示出其中合闸电阻单元水平地布置的传统断路器中的合闸电阻单元的支撑结构的视图。

如在附图中示出的，当合闸电阻单元40水平地延伸与布置时，合闸电阻单元40在其闭合与跳闸过程中主要受到由于断路器的断开/闭合的撞击的影响。

当合闸电阻单元水平地延伸与布置时，通过将支撑结构紧固到断路器壳体60或者合闸电阻单元的下部A或侧部B中的另一个部件来固定此合闸电阻单元。

传统支撑结构具有可能不吸收撞击或振动的刚性形式。为此原因，由于当断路器闭合或跳闸时传送到合闸电阻单元的振动或撞击，应力持续地施加到支撑结构以及在电流承载路径上的部件。

此外，由于当断路器反复地闭合与跳闸时的振动，应力施加在合闸电阻单元中的合闸电阻之间或者施加到连接到合闸电阻单元的其它部件。由此，断路器壳体的密封可能变差，并且合闸电阻单元与合闸电阻可移动部分可能由于施加至其的持续应力不对准。此外，造成了主电路中的诸如触头损坏或电阻增加的次要问题，当施加额定电流或故障电流时这可能导致重大事故。

图6-图8是示出根据本发明的实施方式的具有合闸电阻的断路器的视图。图6示出了在断路器闭合以前的状态。图7示出了其中在闭合断路器的过程中合闸电阻可移动触头与合闸电阻单元触头接触的状态。图8示出了其中当完成断路器的闭合时可移动触头与固定触头接触的状态。

参照图6至图8，根据本发明的实施方式的具有合闸电阻的断路器包括具有固定触头的固定部分20、具有可移动触头的可移动部分10、连接到固定部分20并且具有合闸电阻单元触头202的合闸电阻单元200、以及连接到可移动部分10并且具有合闸电阻可移动触头102的合闸电阻可移动部分100。

本发明的特征在于当合闸电阻可移动部分100闭合与跳闸时施加到合闸电阻单元的撞击与振动可以通过用于支撑合闸电阻单元的支撑结构300吸收或释放。

用于支撑合闸电阻单元的支撑结构300布置为使布置在合闸电阻单元200的后端处的连接导体210连接到断路器壳体60。

支撑结构300优选地沿着与合闸电阻可移动部分100的移动方向平行的方向布置，使得当合闸电阻可移动部分100闭合与跳闸时施加到合闸电阻单元的撞击与振动可以通过支撑结构300吸收或释放。

支撑结构300包括连接到断路器壳体60的绝缘挡块310，以及连接到绝缘挡块301与连接导体210的支撑引导件320。

在此情形中，支撑引导件320优选地以适配方式连接到连接导体210，使得支撑引导件320和连接导体210可以通过适配结构沿着与合闸电阻可移动部分的移动方向平行的方向移动。

支撑引导件320可以适配到连接导体210中，使得合闸电阻单元200的连接导体210设有引导凹槽212并且支撑引导件320设有插入到引导凹槽212中的引导杆324。

支撑引导件320的引导杆324插入到连接导体210的引导凹槽212中，使得支撑引导件320联接到连接导体210。

在此情形中，引导杆324形成为使得引导凹槽212平行于合闸电阻可移动部分100的移动方向。这使得引导杆324能够通过在引导凹槽212中滑动吸收从合闸电阻可移动部分100传送到合闸电阻单元200的撞击与振动。

为了使引导杆324在引导凹槽212内平稳地滑动，可以将润滑剂施加到引导凹槽212或引导杆324的表面。另选地，如附图中所示，可以在引导杆324与引导凹槽212之间设置轴承325。

轴承325具有低摩擦系数，由具有高耐磨性的材料制成，并且具有环形形状。轴承325可以以适配在引导杆324的外周边表面上的此种方式装配。

支撑引导件320包括引导件本体322与引导杆324。

在此情形中，引导件本体322可以与引导杆324一体地形成。另选地，引导件本体322与引导杆324可以独立地形成，并且引导杆324可以紧固到引导件本体322。

用于支撑合闸电阻单元的支撑结构包括支撑引导件320与绝缘挡块310，并且绝缘挡块310用于使合闸电阻单元200与断路器壳体60绝缘。

相应地，引导件本体322可以由导电性材料制成。然而，为了更多地改进合闸电阻单元200与断路器壳体60之间的绝缘性，引导件本体322可以完全地或部分地由绝缘材料制成。例如，仅引导件本体322可以由绝缘材料制成，并且在引导杆324上可以由绝缘材料制成。

图9是示出根据本发明的实施方式的用于支撑合闸电阻单元的支撑结构的放大视图。

如在附图中示出的，在根据本发明的实施方式的用于支撑合闸电阻单元的支撑结构中，优选的是引导凹槽212形成在合闸电阻单元200的连接导体210中，引导杆324设置在支撑引导件320中，引导杆324适配在引导凹槽212中，并且在引导凹槽212与引导杆324之间纵向地形成缓冲间隙g1。

与此同时，优选地在其中连接导体210面向支撑引导件320的引导件本体322的一部分中形成缓冲间隙g2。当连接导体210与支撑引导件320的引导件本体322接触时，即使引导杆324不与引导凹槽212纵向地接触，连接导体210的撞击或振动也可以通过其间的接触表面传送到支撑引导件320。

通过缓冲间隙g1和g2吸收合闸电阻单元20的振动或撞击，由此防止了合闸电阻单元20的振动直接地传送到支撑引导件320。

与此同时，支撑引导件320紧固到绝缘挡块310，并且绝缘挡块310紧固到断路器壳体60。由此，绝缘挡块310的两侧相应地紧固到支撑引导件320与断路器壳体60。

当支撑引导件320由导电材料制成时，必须通过绝缘挡块310在支撑件引导件320与断路器壳体60之间绝缘。

为此目的，优选的是用于将支撑引导件320紧固到绝缘挡块310的第一紧固装置332与用于将绝缘挡块310紧固到断路器壳体60的第二紧固装置334独立地设置，并且第一紧固装置332与第二紧固装置334布置为彼此不接触。如果第一紧固装置332与第二紧固装置334独立地形成，那么必须利用单个紧固装置将支撑引导件320、绝缘挡块310、与断路器壳体60紧固到彼此。

这不是优选的，因为电流通过紧固装置从合闸电阻单元200流动到断路器壳体60。当第一紧固装置332与第二紧固装置334彼此接触时，即使它们独立地形成，电流也通过第一紧固装置332和第二紧固装置334从合闸电阻单元200流动到断路器壳体60。因此，这不是优选的。

图10是根据本发明的另一个实施方式的用于支撑合闸电阻单元的支撑结构的放大图。

在本实施方式中，在合闸电阻单元200的连接导体210中设有引导杆324，在支撑引导件320中形成引导凹槽326，并且连接导体210的引导杆324适配在支撑引导件320的引导凹槽326中。在本实施方式中形成在支撑引导件320中的引导凹槽326是通孔，但是引导凹槽326可以是与上面实施方式类似其一端被堵塞的孔。当引导凹槽326是其一端被阻塞的孔时，必须在引导凹槽326与引导杆324之间纵向地形成操作间隙。

当引导凹槽326是通孔时，在引导凹槽326与引导杆324之间不发生纵向地接触。由此，可以显示与形成操作间隙相同的效果。

由于除了引导凹槽326与引导杆324形成在与上面实施方式中的构件相反的构件中以外，此结构允许显示相同的操作与效果，因此将省略其重复的描述。

根据具有本发明的合闸电阻的断路器，能够通过防止当断路器断开与闭合时传送到闭合导体单元的撞击传送到其它结构，而减小施加到断路器的其它部件的机械应力。由此，能够减少由于在设计产品的过程中的机械强度的过度设计的浪费，以及稳定具有合闸电阻的断路器的机械结构。

此外，用于支撑合闸电阻单元的支撑结构装配在具有合闸电阻的断路器的组件的后半部中，并且支撑结构以其插入到合闸电阻单元中的此种方式装配。由此，能够改进装配与维护的方便性。

尽管出于说明的目的公开了本发明的优选实施方式，但是本领域中的技术人员应该理解的是在不偏离如在所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，能够进行多种修改、增加与替换。

Claims (3)

1.一种断路器，其包括：具有固定触头的固定部分；具有可移动触头的可移动部分；连接到所述固定部分并且具有合闸电阻单元触头的合闸电阻单元；以及连接到所述可移动部分并且具有合闸电阻可移动触头的合闸电阻可移动部分，所述断路器包括：

支撑结构，所述支撑结构用于能够沿着平行于所述合闸电阻可移动部分的移动方向的方向滑动地支撑所述合闸电阻单元，所述支撑结构布置在所述合闸电阻单元的后端与断路器壳体之间且使所述合闸电阻单元与所述断路器壳体绝缘，

所述支撑结构包括：

联接到断路器壳体的绝缘挡块；以及

支撑引导件，所述支撑引导件联接到所述绝缘挡块，同时所述合闸电阻单元可滑动地联接到所述支撑引导件，

所述合闸电阻单元通过将所述支撑引导件的引导杆插入于所述合闸电阻单元的引导凹槽来联接到所述支撑引导件，或者，

所述合闸电阻单元通过将所述合闸电阻单元的引导杆插入于所述支撑引导件的引导凹槽来联接到所述支撑引导件。

2.根据权利要求1所述的断路器，其中，润滑剂施加在所述引导凹槽与所述引导杆之间，或者轴承设置在所述引导凹槽与所述引导杆之间。

3.根据权利要求1所述的断路器，其中，在所述引导凹槽与所述引导杆之间纵向地形成缓冲间隙。