CN107731616A - 平行串联多断口灭弧室 - Google Patents

平行串联多断口灭弧室 Download PDF

Info

Publication number
CN107731616A
CN107731616A CN201711138472.3A CN201711138472A CN107731616A CN 107731616 A CN107731616 A CN 107731616A CN 201711138472 A CN201711138472 A CN 201711138472A CN 107731616 A CN107731616 A CN 107731616A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arc
chutes
contact
fracture
moving contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711138472.3A
Other languages
English (en)
Inventor
王珏
董龙禹
严萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Electrical Engineering of CAS
Original Assignee
Institute of Electrical Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Electrical Engineering of CAS filed Critical Institute of Electrical Engineering of CAS
Priority to CN201711138472.3A priority Critical patent/CN107731616A/zh
Publication of CN107731616A publication Critical patent/CN107731616A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/025—Terminal arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/72—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid having stationary parts for directing the flow of arc-extinguishing fluid, e.g. arc-extinguishing chamber

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

本发明涉及一种平行串联多断口结构的灭弧室，适用于快速分断闭合的高压断路器、接触器、接地开关等，包括：位于一个灭弧室内的依次串联连接的若干个断口，每个断口相对设置有一个动触头和一个静触头，所述静触头和动触头分别置于所述灭弧室的上、下两侧；所述动触头均固定于动触头固定件上，所述静触头均固定于静触头固定件上，所述动触头固定件通过传动拉杆连接灭弧室外部的传动机构，所述传动拉杆引出灭弧室，配合支撑固定装置实现高压开关功能。本发明所述灭弧室为多断口串联结构，可对总电压分压，减少分合行程，分合动作时间更短，有利于开关的快速分合。同时，触头通过电弧电流更小，燃弧时间更少，有效削弱触头烧蚀。

Description

平行串联多断口灭弧室
技术领域
本发明涉及一种平行串联多断口灭弧室，适用于快速分断闭合的高压断路器。
背景技术
随着国民经济的快速发展，电力需求越来越大，而我国地域面积广大及人口分布、经济分布不均衡的特点，使建设高压直流电网受到重视。直流电网具有传输大容量、长距离的特点，因为直流没有自然过零点，难以采用交流电中的过零开断技术，所以直流开断成为直流输电的关键和难点技术。高压直流断路器是用于开断闭合直流输电线路的设备，目前在技术上还没有完全成熟。传统技术采用附加LC振荡回路，在出现故障时投入附加电路，使回路出现振荡过零的电流，断路器开断电路。这种形式的开断并不可靠，特别在电压等级较高、电流较大时，它在开断过程中电弧和触头间反复重燃，会严重影响触头特性，可靠性很难保证。目前随着电力电子技术的发展，出现了全电力电子的直流开关，它的开断较为可靠，但是也存在缺点，首先电压电流等级提高会导致使用的电力电子开关成倍数的增加，因其都是受弱电信号控制，所以受到电磁干扰的可能性增大；同时，它对开关的同步性要求也很高，存在潜在危险性，而且成本很高。综合传统机械开关和电力电子开关的特点，多种将两者相结合的复合结构断路器出现了，这种复合结构断路器集成了两者的优点，提高了可靠性，降低了成本，具有很好的发展前景。
虽然复合结构的断路器具有优势，能够降低机械断路器部分的分合电流和电压要求，但这同时对其分合速度提出了更高的要求，需要在5ms或者更少的时间内完成开断闭合过程，然而现在一般应用的机械断路器开断速度很难满足它的要求。而目前采用提高开断速度的多断口技术存在同步性和分压均匀性等问题。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的在于提供一种应用于高压断路器中的平行串联多断口灭弧室，灭弧室内多断口平行串联，本灭弧室结构只有一个分断闭合机构，解决了不同步所带来的诸多问题。开断时各断口分压，降低电弧电流，减小各断口间隙距离，提高其击穿场强同时也加快开关的分合时间。本发明所述灭弧室可应用于不同电压等级的交直流高压断路器、接触器及其它一些高压开关中。
一种平行串联多断口灭弧室，包括：
位于一个灭弧室内的依次串联连接的若干个断口，每个断口相对设置有一个动触头和一个静触头，所述静触头和动触头分别置于所述灭弧室的上、下两侧；所述动触头均固定于动触头固定件上，所述静触头均固定于静触头固定件上，所述动触头固定件通过传动拉杆连接灭弧室外部的传动机构，所述传动拉杆引出灭弧室，配合支撑固定装置实现高压断路器功能。且动触头固定件与一个传动拉杆相连，在传动机构拉动传动拉杆时，保证动触头运动的一致性。
所述串联连接的若干个断口中，第一个断口的第一个触头连接高压引出杆，最后一个断口的最后一个触头连接地电极引出杆。
进一步的，所述静触头置于所述灭弧室的上侧，所述动触头置于所述灭弧室的下侧；第一个断口的静触头连接高压引出杆；当所述断口为偶数个时，最后一个断口的静触头连接地电极引出杆；当所述断口为奇数个时，最后一个断口的动触头连接地电极引出杆。
进一步的，所述灭弧室的外部设有绝缘外壳，所述静触头固定件位于所述绝缘外壳的内部上端，所述动触头固定件位于所述绝缘外壳的内部下端，所述绝缘外壳的外部底端还设有金属底盘，所述传动拉杆穿过所述金属底盘连接所述动触头固定件。
进一步的，所述灭弧室内采用真空绝缘或高压气体绝缘，保证其电气绝缘性能，且灭弧室采用密封措施。
进一步的，所述金属底盘与传动拉杆采用波纹管焊接密封连接或金属底盘与传动拉杆之间通过O型密封圈密封连接。
进一步的，所述动触头固定件为绝缘材料，保证各触头之间的绝缘性能。
进一步的，所述灭弧室应用于低电压(30kV以内)等级时，动触头和静触头一般采用平板型结构；所述灭弧室中每个断口的动、静触头间隙距离可相同也可不同，优先选择为所述间隙距离不同，且所述断口的动、静触头间隙距离差小于1mm，通过断路器的超程设计来保证各个断口的保持力，确保所有动触头和静触头的接触特性。当断口的间隙距离差别大于1mm后，仅靠超程设计很难保证其接触特性，应在对应断口的静触头或动触头加入短程弹簧或类似元件以确保断口的接触特性，或者采用插入式动、静触头结构。
所述灭弧室应用于高电压(30kV以上)等级时，所述动触头和静触头一般采用插入式结构，以动触头插入静触头的深度不同来调节断口分合过程中的间隙距离。所述灭弧室中每个断口的动、静触头间隙距离可相同也可不同，同样优先选择为所述间隙距离不同，所述插入式结构也可用于断口的动、静触头间隙距离差大于1mm的低电压等级断路器中。
本发明的有益效果为：
1、本发明所述灭弧室为多断口串联结构，且可对总电压分压，减少分合行程，分合动作时间更短，有利于开关的快速分合。同时，触头通过电弧电流更小，燃弧时间更少，有效削弱触头烧蚀；
2、本发明提供的单灭弧室的串联结构，各动触头之间固定于一个绝缘固定件上，统一与传动机构相连，保证了触头分合的同步性；
3、通过计算可以设计各断口不同的间隙距离，不同的间隙距离改善各断口之间电场分布，提高分压的均匀性，有效增强灭弧室的耐压能力，提高串联断口的击穿场强，保证系统更加可靠，可用于更高电压等级的交、直流系统中。
附图说明
图1是4断口灭弧室结构的前视示意图；
图2a是4断口灭弧室结构的剖面示意图；
图2b是4断口灭弧室结构的剖面示意图；
图3是灭弧室内部4断口串接的三维示意图；
图4是灭弧室内部5断口串接的三维示意图；
图5是高电压等级下应用4断口灭弧室示意图；
图6是插入式触头结构示意图；
其中，201-静触头固定件，202-动触头固定件，203-绝缘外壳，204-传动拉杆，205-传动机构，301、302、303、304、401、402、403、404、405-静触头，311、312、313、314、411、412、413、414、415-动触头。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
图1、图2a、图2b、图3、图5a和图5b所示的是本发明的偶数断口灭弧室的实现形式，以4断口为例说明，断口数增加或减少以此类推。如图3所示，灭弧室由4个间隙串联而成，静触头301、302、303、304，动触头311、312、313、314分别置于灭弧室上下两侧。如图2a，静触头固定于静触头固定件201上，动触头固定于动触头固定件202上。静触头301与高压引出杆相连，静触头304与地电极引出杆连接。灭弧室的传动拉杆204与传动机构205连接，并且配合一定的支撑固定装置实现高压断路器功能。断路器工作时，传动机构205将带动动触头固定件202进行分合运动，固定在动触头固定件202的动触头311、312、313、314同步运动，实现平行串联多触头的同步分合。
所述灭弧室的外部设有绝缘外壳203，所述静触头固定件位于所述绝缘外壳的内部上端，所述动触头固定件位于所述绝缘外壳的内部下端，所述绝缘外壳的外部底端还设有金属底盘，所述传动拉杆穿过所述金属底盘连接所述动触头固定件。
本发明中所述串联的动触头和静触头都处于一个灭弧室内，灭弧室内采用真空绝缘，保证其电气绝缘性能。动触头端金属底盘与传动拉杆204采用波纹管焊接密封连接，既保证其密封性，又保证动触头311、312、313、314，动触头固定件202及传动拉杆204工作时的分合运动。
所述的灭弧室中多个断口的动、静触头间隙距离相等，应用于较低电压(30kV以内)等级，断口的动、静触头采用平板式结构。静触头301与高压引出杆连接，接高压端。静触头304与地电极引出杆连接，连接低压端。
实施例2
图4所示的是本发明的奇数断口灭弧室的实现形式，以5断口为例说明，断口数增加或减少以此类推。如图4所示，灭弧室内5个间隙串联而成，静触头401、402、403、404、405，动触头411、412、413、414、415分别置于灭弧室上下两侧。静触头固定于静触头固定件上，动触头固定于动触头固定件上。静触头401与高压引出杆相连，动触头415与地电极引出杆连接。所述的灭弧室的传动拉杆与机械传动机构连接，并且配合一定的支撑固定装置实现高压断路器功能。传动机构205将带动动触头固定件进行分合运动，固定在动触头固定件的动触头411、412、413、414、415同步运动，实现平行串联多触头的同步开断。
所有串联的动触头和静触头都处于一个灭弧室内，灭弧室内采用高压气体绝缘，如SF6、N2等，保证其电气绝缘性能。动触头端金属底盘与传动拉杆通过O型密封圈密封，既保证其密封性，又保证动触头411、412、413、414、415，动触头固定件及传动拉杆工作时的分合运动。
所述的灭弧室中五个断口的动、静触头间隙距离不相等，间隙距离差小于1mm，应用于较低电压(30kV以内)等级，断口的动、静触头采用平板式结构。各断口间距的具体数值需要在电压等级和基本结构确定后通过静电场仿真计算或者耐压实验测试获得，这种设计保证了各断口在分压时电压分配的均匀性，提高绝缘耐压强度。静触头401与高压引出杆连接，接高压端。动触头415与地电极引出杆连接，接低压端。
实施例3
图5所示的是本发明的较高电压等级下应用的4断口灭弧室的实现形式。断口连接形式如图3所示，灭弧室内4个间隙串联而成。静触头固定于静触头固定件，动触头固定于动触头固定件。静触头301与高压引出杆相连，静触头304与地电极引出杆连接。所述的灭弧室的传动拉杆与机械传动机构连接，并且配合一定的支撑固定装置实现高压断路器功能。传动机构将带动动触头固定件进行分合运动，固定于动触头固定件的动触头311、312、313、314同步运动，实现平行串联多触头的同步开断。
所有串联的动触头和静触头都处于一个灭弧室内，灭弧室内采用高压气体绝缘，如SF6、N2等，保证其电气绝缘性能。动触头端金属底盘与传动拉杆通过O型密封圈密封，既保证其密封性，又保证动触头311、312、313、314，动触头固定件及传动拉杆工作时的分合运动。
所述的灭弧室中4断口的动、静触头采用插入式结构，如图6所示。间隙距离不相等时，在保证接触通流特性的基础上，动触头插入静触头的距离不相等。各断口间距的具体数值需要在电压等级和基本结构确定后通过静电场仿真计算或者耐压实验测试获得，这种设计保证了各断口在分压时电压分配的均匀性，提高绝缘耐压强度。静触头与高压引出杆连接，接高压端。动触头与地电极引出杆连接，接低压端。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种平行串联多断口灭弧室，其特征在于，包括：
位于一个灭弧室内的依次串联连接的若干个断口，每个断口相对设置有一个动触头和一个静触头，所述静触头和动触头分别置于所述灭弧室的上、下两侧；所述动触头均固定于动触头固定件上，所述静触头均固定于静触头固定件上，所述动触头固定件通过传动拉杆连接灭弧室外部的传动机构；
所述串联连接的若干个断口中，第一个断口的第一个触头连接高压引出杆，最后一个断口的最后一个触头连接地电极引出杆。
2.根据权利要求1所述的平行串联多断口灭弧室，其特征在于，
所述静触头置于所述灭弧室的上侧，所述动触头置于所述灭弧室的下侧；
第一个断口的静触头连接高压引出杆；
当所述断口为偶数个时，最后一个断口的静触头连接地电极引出杆；当所述断口为奇数个时，最后一个断口的动触头连接地电极引出杆。
3.根据权利要求2所述的平行串联多断口灭弧室，其特征在于，所述灭弧室的外部设有绝缘外壳，所述静触头固定件位于所述绝缘外壳的内部上端，所述动触头固定件位于所述绝缘外壳的内部下端，所述绝缘外壳的外部底端还设有金属底盘，所述传动拉杆穿过所述金属底盘连接所述动触头固定件。
4.根据权利要求1所述的平行串联多断口灭弧室，其特征在于，所述灭弧室内采用真空绝缘或高压气体绝缘。
5.根据权利要求3所述的平行串联多断口灭弧室，其特征在于，所述金属底盘与传动拉杆采用波纹管焊接密封连接或金属底盘与传动拉杆之间通过O型密封圈密封连接。
6.根据权利要求1所述的平行串联多断口灭弧室，其特征在于，所述动触头固定件为绝缘材料。
7.根据权利要求1所述的平行串联多断口灭弧室，其特征在于，所述灭弧室中每个断口的动、静触头间隙距离相同。
8.根据权利要求1所述的平行串联多断口灭弧室，其特征在于，所述灭弧室中每个断口的动、静触头间隙距离不相同。
9.根据权利要求1所述的平行串联多断口灭弧室，其特征在于，
所述灭弧室应用于低电压等级时，当断口的动、静触头间隙距离相同或断口的动、静触头间隙距离差小于1mm时，所述动触头和静触头采用平板型结构；当断口的动、静触头间隙距离差大于1mm时，所述动触头和静触头采用插入式结构；
所述灭弧室应用于高电压等级时，所述动触头和静触头采用插入式结构。
CN201711138472.3A 2017-11-16 2017-11-16 平行串联多断口灭弧室 Pending CN107731616A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711138472.3A CN107731616A (zh) 2017-11-16 2017-11-16 平行串联多断口灭弧室

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711138472.3A CN107731616A (zh) 2017-11-16 2017-11-16 平行串联多断口灭弧室

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107731616A true CN107731616A (zh) 2018-02-23

Family

ID=61216801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711138472.3A Pending CN107731616A (zh) 2017-11-16 2017-11-16 平行串联多断口灭弧室

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107731616A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110416031A (zh) * 2019-08-19 2019-11-05 德力西电气有限公司 四断点接触器
CN114038717A (zh) * 2021-11-10 2022-02-11 广东电网有限责任公司 一种电流转移装置
CN114975010A (zh) * 2022-05-19 2022-08-30 扬州润沃科技有限公司 一种大功率过流保护用多路继电器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0470014A1 (fr) * 1990-08-01 1992-02-05 Merlin Gerin Disjoncteur éléctrique à arc tournant et à autoexpansion
CN103050324A (zh) * 2012-12-17 2013-04-17 大连理工大学 基于t型双断口真空灭弧室的真空断路器
CN204303660U (zh) * 2014-12-22 2015-04-29 苏州施源特电气有限公司 一种单灭弧室双断口断路器
CN105244208A (zh) * 2015-08-31 2016-01-13 国家电网公司 一种多断口高压直流断路器
CN106449264A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司 一种用于66kv的双断口式真空断路器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0470014A1 (fr) * 1990-08-01 1992-02-05 Merlin Gerin Disjoncteur éléctrique à arc tournant et à autoexpansion
CN103050324A (zh) * 2012-12-17 2013-04-17 大连理工大学 基于t型双断口真空灭弧室的真空断路器
CN204303660U (zh) * 2014-12-22 2015-04-29 苏州施源特电气有限公司 一种单灭弧室双断口断路器
CN105244208A (zh) * 2015-08-31 2016-01-13 国家电网公司 一种多断口高压直流断路器
CN106449264A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司 一种用于66kv的双断口式真空断路器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110416031A (zh) * 2019-08-19 2019-11-05 德力西电气有限公司 四断点接触器
CN114038717A (zh) * 2021-11-10 2022-02-11 广东电网有限责任公司 一种电流转移装置
CN114975010A (zh) * 2022-05-19 2022-08-30 扬州润沃科技有限公司 一种大功率过流保护用多路继电器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107731616A (zh) 平行串联多断口灭弧室
CN105977094B (zh) 一种无弹跳插接式真空灭弧室
CN102683099B (zh) 一种高电压真空开关
CN103430265B (zh) 包括特意引入的波状部的接触部件和包括该接触部件的真空断续器
CN102339691B (zh) 组合磁吹灭弧装置
CN106093723A (zh) 直流绝缘子绝缘试验装置及方法
CN206098278U (zh) 一种用于66kv的双断口式真空断路器
CN201773805U (zh) 组合磁吹灭弧装置
CN1305097A (zh) 放电型真空灭弧室真空度在线检测方法
CN203535183U (zh) 电流互感器电容锥匝间短路试验装置
Tang et al. Post-arc current measurement and interruption performance of vacuum interrupter in DC interruption
Guan et al. Design and short‐circuit current breaking test verification of a 72.5 kV single‐break fast vacuum circuit breaker
CN206672869U (zh) 敞开式高压直流继电器
CN103887064B (zh) 一种磁力压接式平板陡化电容器
CN203135303U (zh) 环保气体绝缘真空封闭式开关装置
CN206640192U (zh) 一种用于地理式电力设备中的油浸式环网柜
CN208707187U (zh) 一种充气柜辅助配件
CN102290228A (zh) 一种sf6气体绝缘电流、电压组合式互感器
Zhang et al. Experimental investigation on magnetically controlled air arc oscillation characteristics for DC interruption
CN203535177U (zh) 电流互感器一次导杆尖端放电试验装置
Ji-ling et al. Spark model for 1100kV GIS disconnecting switch
CN108447748A (zh) 一种采用外施旋转磁场的真空灭弧室及其开断直流方法
CN112908787B (zh) 一种磁屏蔽罩及使用其的低压直流断路器
CN203690224U (zh) 极柱结构、包含该结构的断路器和开关柜
Ge et al. Research on influence of the magnetic arc blow in multi-break vacuum circuit breakers

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180223