CN1118107A - 具有低自压缩功能的断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及断路器，包括：两个相互配合的起弧触头(3A、7A)，至少其中一个触头是可动触头组件的一部分，该组件固定在驱动装置(6)上，由一端装有可动起弧触点(7A)的第一管(7)和第二管(8)构成，第二管与第一管同轴，因而在环形壁(9)的一侧形成膨胀室(17)，在其另一侧形成压缩室，压缩室由活塞(11)密封；第一装置，用于在可动触头组件进行第一段位移期间压缩压缩室(18)中的气体；和第二装置，用于在移动触头组件进行第二段的相同位移期间降低压缩室中的气压。

Description

具有低自压缩功能的断路器
本发明涉及具有局部自压缩功能的断路器，特别涉及高压断路器。
具体地讲，本发明涉及吹风型断路器，该断路器包括：绝缘箱，其内充有一定压力的绝缘气体；两个彼此配合的起弧触头，至少其中一个触头是固定在驱动装置上的移动触头组件的一部分，该移动触头组件适合于在绝缘箱内在闭合位置和脱开位置之间进行轴向位移，该可动触头组件由第一管和第二管构成，在第一管的一个端部上形成可动起弧触头，第二管与第一管共轴，因而首先形成具有恒定体积的膨胀室，其次形成压缩室，其中膨胀室位于环形壁一侧由喷口件密封，该环形壁使第一管和第二管相互连接，而压缩室则位于环形壁的另一侧由活塞密封并且该压缩室与膨胀室相通；第一装置，在可动触点组件在闭合位置和脱开位置之间进行第一段位移期间，该第一装置用于压缩在压缩室中的气体；和第二装置，在可动触头组件进行第二段的相同位移期间，该第二装置用于压缩室中的气体压力降低。
由本申请人提出的欧洲专利申请EP—0591039中说明了这样一种断路器。
在先有技术文献中，活塞是半移动式的，该活塞具有两种装置，在可动触头组件于闭合位置和脱开位置之间进行第一段位移期间，一种装置用于固定活塞静止不动；在可动触头组件进行第二段的相同位移期间，另一种装置使活塞随可动触头组件一起进行轴向移动。使活塞进行轴向移动的装置由固定在可动触头组件上的驱动装置所构成，该驱动装置在可动触头组件进行第二段位移期间驱动一根固定在活塞上的支柱，该支柱配置在驱动装置的路径上。活塞还连接于第三管，该第三管至少具有一个其中可滑动地安装一种指形物的槽口，而指形物则固定在第一管上并沿径向朝第二管延伸。固定活塞不动的装置由一个弹簧和一个与活塞配合的固定的制动部件所构成，该弹簧则配置在驱动装置和活塞之间。
在断开低电流时，在脱开瞬间由起弧触头之间产生的电弧利用压缩室中的压缩气体的方法来熄弧。在可动触头组件到达位移终点之前电弧由一股来自压缩室的气流吹灭。因而不需要在可动触头组件的整个位移期间来压缩室中的气体。一旦活塞随可动触头组件开始移动后，因为气体不再被压缩，因而需要驱动可动触头组件的能量是很小的。
然而不幸的是，在已知结构中，推压半移动式活塞的弹簧不断地对控制杆施加力，从而引起所需驱动能的增加。
本发明的目的是提供一种仅使用小量驱动能而且价廉的断路器，该断路器利用自压缩断开低电流，利用热膨胀断开高电流。
为此目的，本发明提供第一装置和第二装置，第一装置包括固定的活塞，该活塞在一定的移动距离x与第一管相结合；第二装置包括从上述压缩室中排出压缩室中气体的装置，一旦活塞移过距离x，该排出装置便发生作用。
该移动距离x最好等于在可动起弧触头和固定起弧触头分开之前可动起弧触头相对固定起弧触头上所移动的距离。
在优化实施例中，第一管由一个端壁封闭，该端壁与环形壁相距一定的距离d1，并配置在与起弧触头相反的环形壁一侧。
第二装置最好包括在第一管上形成的至少一个槽口，该槽口配置在环形壁的与起弧触头相反的那一侧，槽口的长度大于活塞的厚度，该槽口的离环形壁远的那一侧边缘与环形壁相距为距离d，该距离d不大于d1，当断路器处于闭合位置时，与移动起弧触头(7A)相反的活塞表面与环形壁的距离为d＋x。
另外，当断路器处于闭合位置时，槽口的靠近环形壁的那一侧边缘与活塞相距d2，该距离d2不小于可动起弧触头总的移动距离。
在那种情况下，槽口最好邻接上述端壁，距离d等于距离d1。
还可以选用可滑动的环形支柱，配置在压缩室中，在该环形支柱移过距离x后便由配置在该支柱和活塞之间的阻尼弹簧的作用下压靠在环形壁上。
槽口还可以由一组在第一管上形成的开孔组成。
在移过距离x以后，压缩室中的气体最好排到绝缘箱内，为此，活塞最好装在一根与上述第一管和第二管共轴的固定管上，该固定管在离上述起弧触头远的那一端的邻近处具有至少一个气体排出口。
下面参照附图详细说明本发明的优化实施例，这些附图是：
图1是本发明的处于闭合位置的断路器纵向截面图；
图2和图3是本发明的处于闭合位置和脱开位置之间的中间位置的断路器纵向截面图；
图4是本发明的处于脱开位置的断路器纵向截面图；
图5至7是本发明变型实施例断路器的纵向截面图，分别示出处于闭合位置、中间位置和脱开位置的状态。
附图中所示的断路器通常包括：绝缘箱1，箱内充有一定压力的绝缘气体；两个彼此配合的起弧触头3A和7A，其中至少一个触头是固定在驱动装置上可动触头组件的一部分，该可动触头组件适合于在绝缘箱1中在闭合位置和脱开位置之间进行轴向移动，该可动触头组件由在其一端装有可动起弧触头的第一管7和第二管8构成，第二管8与第一管7共轴，因而先形成膨胀室17，随后形成压缩室18，膨胀室17具有恒定的体积，配置在环形壁9的一侧，由喷口件10密封，该环形壁使第一管和第二管相互连接；压缩室18配置在上述环形壁的另一侧，由活塞11封闭，并通过止回阀(单向阀)2与膨胀室相通。断路器还可以装一个与第二管8的端部配合的永久触头14，该触头14构成一个可动的永久触头。
像先有技术一样，第一装置用于在可动触头组件于闭合位置和脱开位置之间进行第一段位移期间压缩在压缩室18中的气体，而第二装置则相反用于在可动触头组件进行第二段的相同位置期间降低压缩室18中的气压。
第一装置包括固定活塞11，该活塞在可动组件位移期间在一定的移动距离与第一管7结合，而第二装置包括将压缩室18中的气体从该压缩室中排出的装置，在移过距离x以后，该排出装置起作用。
该移动距离距x等于可动起弧触头7A和固定起弧触头3A在分开之前可动起弧触头在固定起弧触头上所移动的距离。第一管7由端壁5封闭，该端壁与环形壁9相距一定的距离d1且配置在环形壁9的与起弧触头相反的那一侧。
第二装置包括至少一个成形在第一管7上的槽口4。上述槽口4配置在环形壁9的与起弧触头相反的那一侧，其长度大于活塞11的厚度。槽口4的离环形壁远的那一边缘与环形壁9相距的距离为d，该距离d可等于或也可选择小于d1。当断路器处于闭合位置时，活塞11的与可动起弧触头相反的那一表面与环形壁相隔的距离为d＋x。另外，当断路器处于闭合位置时，槽口4的靠近环形壁9的那一边缘与活塞11相距距离为d2，该距离d2不小于可动起弧触点7A所移动的总距离。
槽口4可以由一组在第一管7上形成的开孔组成。该开孔可以沿管7的母线排列和/或配置在不同的母线上。在这种情况下，上述边缘是这组开孔的端缘。
活塞11位置在固定管21上，即固定在端板20上，该固定管21与上述第一和第二管7、8共轴，并至少具有一个气体排出孔22，该孔22靠近该固定管离上述触头3A和7A远的那一端部。
当断路器脱开时，由驱动装置6驱动的可动触头组件向右移动(如图1所示)，而固定活塞11和管7则相对移动距离x，如图2所示。在压缩室18中的气体因而被压缩，并将阀部件2推到开启的位置。在膨胀室17中的气体也因此而被压缩。由于槽口4，在第一管7内部的容积19中的气体也被压缩，容积19由端壁5和与移动触头7A配合的固定触头3A封闭。
在可动触头组件移过距离x后，它将继续移动并达到如图3所示的位置。活塞11因而位于槽口4上，同时触头3A和7A分开。因而在触头之间形成电弧。在实现有效的压缩后，压缩室18和第一管7的内容积19开启，因而压缩气体从活塞11的后部溢出，并通过开孔22排入绝缘箱1的内部。此回阀2关闭。膨胀室17开启，因而其中的压缩气体便吹灭触头3A和7A之间的电弧。通过位移距离x产生的附加压力足以断开低电流，该低电流是对应于断开电流容量15％至20％的范围。另外，在存在高电流时，由于电弧产生的热量，在室17中的压力由于热膨胀而增加。最佳膨胀室的尺寸可以仅选用热膨胀断开的高电流。应当注意到，这种膨胀绝不会对驱动杆6产生反应。
移动组件继续移动，直到达到如图4所示脱开位置，并继续在触头3A和7A之间吹风，而气体继续从活塞11的后部排出。因为距离d2不小于可动起弧触头移动的总的距离，所以在脱开的结尾，压缩室18仍与容积19相通，因而室18中的气体仍继续排出。
在图5至图7所示的变型实施例中，在压缩室18中配置了一个可滑动的环形支柱13。该环形支柱在移过距离x以后便由配置在该支柱13和活塞11之间的阻尼弹簧12压靠在环形壁9上，该弹簧通过其端部被固定在其间。
这种变型实施例的断路器除下述一特点外，其操作如上所述，这一特点如图6所示，支柱13在移过距离x后便压靠在环形壁9上，在余下的位移期间，弹簧由于被压缩而起着阻尼器的作用，直到达到位移的端部，如图7所示。应当注意到，由弹簧12形成的能量有助于再闭合断路器。

Claims (10)

1.一种吹气型断路器，该断路器包括：绝缘箱(1)，箱中充满一定压力的绝缘气体；两个彼此配合的起弧触头(3A、7A)，其中至少一个触头是可动触头组件的一部分，该可动触头组件紧固在驱动装置(6)上，并适于在绝缘箱中由闭合位置和脱开位置之间进行轴向移动，它由第一管(7)和第二管(8)构成，在第一管(7)的一个端部上装有可动起弧触头，第二管与第一管共轴，因而先形成膨胀室(17)，后形成压缩室18，上述膨胀室(17)具有恒定的体积且位于使第一管和第二管相互连接的环形壁(9)的一侧，它由喷口件(10)封闭，上述压缩室位于环形壁的另一侧，由活塞(11)封闭并可与膨胀室连通；第一装置，用于在可动触头组件于闭合位置和脱开位置之间进行第一段位移期间压缩压缩室(18)中的气体；和第二装置，用于在可动触头组件进行第二段的相同位移期间降低压缩室中气体的压力，上述断路器的特征在于，第一装置包括固定的活塞(11)，该活塞在一定的移动距离x与第一管(7)相配合；第二装置包括从压缩室(18)中排出该室中的气体，在可动触头组件移过距离x以后，该排出装置起作用。
2.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，移动距离x等于在可动起弧触头(7A)和固定起弧触头(3A)分开之前可动起弧触头(7A)在固定起弧触头上所移过的距离。
3.如权利要求1或2所述的断路器，其特征在于，第一管(7)由端壁(5)封闭，该端壁(5)与环形壁(9)相距一定的距离d1，该端壁配置在环形壁的与起弧触头相反的那一侧。
4.如权利要求3所述的断路器，其特征在于，第二装置至少包括一个在第一管(7)上形成的槽口(4)，该槽口(4)配置在环形壁的与起弧触头相反的那一侧，槽口(4)长度大于活塞(11)的厚度，槽口(4)的离环形壁(9)远的那一侧边缘与环形壁(9)相距距离d，该距离d不大于d1，当断路器处于闭合位置时，活塞(11)的与可动起弧触头(7A)相反的那一侧表面与环形壁(9)相距距离为d＋x。
5.如权利要求4所述的断路器，其特征在于，当断路器处于闭合位置时，槽口(4)靠近环形壁(9)的那一侧边缘与活塞(11)相距距离为d2，该距离d2不小于可动起弧触头(7A)的总移动距离。
6.如权利要求4或5所述的断路器，其特征在于，槽口(4)邻接上述端壁(5)，距离d等于d1。
7.如前任一项权利要求所述的断路器，其特征在于，一种可滑动的环形支柱(13)配置在压缩室(18)中，在移过距离x之后，环形支柱(13)由于配置在该支柱(13)和活塞(11)之间的缓冲弹簧(12)的作用而压靠在环形壁(9)上。
8.如权利要求4至7中任何一项权利要求所述的断路器，其特征在于，槽口(4)由一组在第一管(7)上形成的开孔组成。
9.如前任一项权利要求所述的断路器，其特征在于，在可动触头组件移过距离x以后，压缩室(18)中的气体被排到绝缘箱(1)中。
10.如权利要求4至9中任一项权利要求所述的断路器，其特征在于，活塞(11)位置在固定管(21)上，该固定管(21)与上述第一管和第二管(7、8)共轴，并至少具有一个排气孔(22)，该排气孔(22)靠近离上述触头(7、8)远的那一端部。
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