CN113555259A - 一种断路器及灭弧室 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种断路器及灭弧室。灭弧室，包括：分合闸主路，其上设有主动触头和主静触头，主动触头与主静触头之间形成主断口；分合闸电阻支路，分合闸电阻支路上设有电阻动触头和电阻静触头，电阻动触头和电阻静触头之间形成电阻断口；复位弹簧，用于向电阻静触头施加迫使其复位的弹性作用力；传动机构，与主动触头和电阻动触头传动连接，传动机构、主动触头以及电阻动触头处于主断口的同一侧；还包括：合闸电阻，与主静触头和电阻静触头导电连接，合闸电阻、主静触头以及电阻静触头处于主断口的同一侧。将合闸电阻和传动机构设置在断口两侧，可以减小灭弧室的径向尺寸，进而使得断路器壳体的尺寸相应减小，有利于断路器的小型化设计。

Description

一种断路器及灭弧室

技术领域

本发明涉及一种断路器及灭弧室。

背景技术

363kV及以上电压等级的电网，在电源电压幅值与线路残压反相时合闸，由于系统参数突变，电网上电磁能量的振荡会引起较大的过电压，为了限制这种合闸过电压，利用合闸电阻将电网中的部分电能吸收转化为热能，以达到削弱电磁振荡、限制过电压的目的，从而保护电网电气设备。合闸电阻断口在断路器合闸时，需先于主断口十几个毫秒合闸投入回路中，当主断口合上后合闸电阻被短接退出，起到限制过电压的目的；合闸电阻断口在分闸时，需先于主断口分开，分闸时合闸电阻不起作用。

授权公告号为CN106024505B的中国发明专利公开了一种灭弧室，包括分合闸主路和分合闸电阻支路，分合闸主路与分合闸电阻支路并联布置，分合闸主路上设有主动触头和主静触头，主动触头与主静触头之间形成主断口；分合闸电阻支路上设有电阻动触头和电阻静触头，电阻静触头上套设有复位弹簧，电阻动触头和电阻静触头之间形成电阻断口，电阻断口和主断口在灭弧室的轴向上并列布置；分合闸电阻支路上还设有合闸电阻，合闸电阻导电连接在主动触头与电阻动触头之间。在合闸时，电阻断口先于主断口闭合，合闸过程中产生的瞬时过电流因合闸电阻变成热量而消散；在分闸时，由于阻尼的作用，复位弹簧缓慢复位，而使得电阻动触头与电阻静触头瞬间脱离接触，从而保证电阻断口会先与主断口断开。

由于合闸电阻导电连接在主动触头与电阻动触头之间，因此合闸电阻与驱动机构处于主断口的同一侧，这样导致灭弧室的径向尺寸较大，在灭弧室与断路器壳体之间的绝缘距离不变的情况下，断路器壳体的尺寸也会增大，不利于断路器的小型化设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灭弧室，以解决现有技术中的合闸电阻与驱动机构处于主断口的同一侧而导致灭弧室的径向尺寸较大的技术问题；本发明的目的还在于提供一种断路器。

为实现上述目的，本发明灭弧室的技术方案是：

灭弧室，包括：

分合闸主路，其上设有主动触头和主静触头，主动触头与主静触头之间形成主断口；

分合闸电阻支路，其与分合闸主路并联布置，分合闸电阻支路上设有电阻动触头和电阻静触头，电阻动触头和电阻静触头之间形成电阻断口；

复位弹簧，用于向电阻静触头施加迫使其复位的弹性作用力；

传动机构，与主动触头和电阻动触头传动连接，传动机构、主动触头以及电阻动触头处于主断口的同一侧；

还包括：

合闸电阻，与主静触头和电阻静触头导电连接，合闸电阻、主静触头以及电阻静触头处于主断口的同一侧。

有益效果是：本发明的灭弧室在实现合闸电阻合闸先合以及分闸先分的基础上，将合闸电阻和传动机构设置在断口两侧，这样，可以减小灭弧室的径向尺寸，在灭弧室与断路器壳体之间的绝缘距离不变的情况下，使得断路器壳体的尺寸相应减小，有利于断路器的小型化设计。

作为进一步的改进，所述传动机构包括传动杆和连杆，连杆连接在主动触头和电阻动触头之间，传动杆连接在连杆的中间位置。

有益效果是：这样设计，主动触头和电阻动触头的受力相同，有利于驱动主动触头和电阻动触头动作。

作为进一步的改进，所述灭弧室包括静端支撑、动端支撑以及绝缘支撑，绝缘支撑连接在静端支撑和动端支撑之间，合闸电阻设置在静端支撑背向动端支撑的一侧，主静触头设置在静端支撑朝向动端支撑的一侧；主动触头和电阻动触头均导向滑动装配在动端支撑上。

作为进一步的改进，所述绝缘支撑为绝缘棒。

有益效果是：绝缘棒不仅对静端支撑和动端支撑起到支撑和绝缘作用，而且相邻绝缘棒之间的间隙供分合闸时因摩擦产生的金属屑掉落至微粒捕捉器内，以避免影响灭弧室的正常工作。

作为进一步的改进，所述合闸电阻上设有导电筒，复位弹簧为设置在导电筒内的压簧，电阻静触头导向滑动装配在导电筒内并顶压在压簧上，所述静端支撑上设有避让孔，避让孔用于避让导电筒。

有益效果是：这样设计，保证压簧在伸缩过程中不会发生弯曲。

为实现上述目的，本发明断路器的技术方案是：

断路器，包括断路器壳体和灭弧室，灭弧室设置在断路器壳体内，所述灭弧室灭弧室，包括：

分合闸主路，其上设有主动触头和主静触头，主动触头与主静触头之间形成主断口；

分合闸电阻支路，其与分合闸主路并联布置，分合闸电阻支路上设有电阻动触头和电阻静触头，电阻动触头和电阻静触头之间形成电阻断口；

复位弹簧，用于向电阻静触头施加迫使其复位的弹性作用力；

传动机构，与主动触头和电阻动触头传动连接，传动机构、主动触头以及电阻动触头处于主断口的同一侧；

还包括：

合闸电阻，与主静触头和电阻静触头导电连接，合闸电阻、主静触头以及电阻静触头处于主断口的同一侧。

有益效果是：本发明的灭弧室在实现合闸电阻合闸先合以及分闸先分的基础上，将合闸电阻和传动机构设置在断口两侧，这样，可以减小灭弧室的径向尺寸，在灭弧室与断路器壳体之间的绝缘距离不变的情况下，使得断路器壳体的尺寸相应减小，有利于断路器的小型化设计。

作为进一步的改进，所述传动机构包括传动杆和连杆，连杆连接在主动触头和电阻动触头之间，传动杆连接在连杆的中间位置。

有益效果是：这样设计，主动触头和电阻动触头的受力相同，有利于驱动主动触头和电阻动触头动作。

作为进一步的改进，所述灭弧室包括静端支撑、动端支撑以及绝缘支撑，绝缘支撑连接在静端支撑和动端支撑之间，合闸电阻设置在静端支撑背向动端支撑的一侧，主静触头设置在静端支撑朝向动端支撑的一侧；主动触头和电阻动触头均导向滑动装配在动端支撑上。

作为进一步的改进，所述绝缘支撑为绝缘棒。

有益效果是：绝缘棒不仅对静端支撑和动端支撑起到支撑和绝缘作用，而且相邻绝缘棒之间的间隙供分合闸时因摩擦产生的金属屑掉落至微粒捕捉器内，以避免影响灭弧室的正常工作。

作为进一步的改进，所述合闸电阻上设有导电筒，复位弹簧为设置在导电筒内的压簧，电阻静触头导向滑动装配在导电筒内并顶压在压簧上，所述静端支撑上设有避让孔，避让孔用于避让导电筒。

有益效果是：这样设计，保证压簧在伸缩过程中不会发生弯曲。

附图说明

图1为本发明灭弧室处于分闸位置时的结构示意图；

图2为图1中的电阻动触头和电阻静触头接触的结构示意图；

图3为图2中的主动触头和主静触头接触的结构示意图；

图4为图3中电阻动触头和电阻静触头分离的结构示意图；

图中：11、静端导体；12、动端导体；13、静端支撑；14、动端支撑；15、静端屏蔽；16、动端屏蔽；17、绝缘棒；18、合闸电阻；19、主静触头；20、主动触头；21、压簧；22、导电筒；23、电阻静触头；24、电阻动触头；25、连杆；26、传动杆；27、导向筒；28、主断口；29、电阻断口。

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，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”是基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示所指的装置或部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明灭弧室的实施例1：

如图1所示，灭弧室包括分合闸主路和分合闸电阻支路，分合闸主路和分合闸电阻支路并联布置；分合闸主路上设有主静触头19和主动触头20，主静触头19和主动触头20沿左右方向间隔布置，以在二者之间形成主断口28；分合闸电阻支路上设有电阻动触头24和电阻静触头23，电阻静触头23和电阻动触头24沿左右方向间隔布置，以在二者之间形成电阻断口29。其中，主断口28的开距大于电阻断口29的开距。

本实施例中，主静触头19和主动触头20为触指插配结构，电阻静触头23和电阻动触头24的相对端为球形结构。

本实施例中，灭弧室还包括静端支撑13、动端支撑14以及绝缘棒17，绝缘棒17布置有多个，所有的绝缘棒17连接在静端支撑13和动端支撑14之间，绝缘棒17不仅对静端支撑13和动端支撑14起到支撑和绝缘作用，而且相邻绝缘棒17之间的间隙供分合闸时因摩擦产生的金属屑掉落至微粒捕捉器内，以避免影响灭弧室的正常工作。其中，绝缘棒17构成绝缘支撑。

本实施例中，静端支撑13的边缘设有静端屏蔽15，动端支撑14的边缘设有动端屏蔽16，以均匀主断口28和电阻断口29处的电场。

本实施例中，静端支撑13的左侧设有静端导体11和合闸电阻18，主静触头19设置在静端支撑13的右侧；动端支撑14的右侧设有动端导体12，主动触头20和电阻动触头24沿左右方向滑动装配在动端支撑14上。其中，动端支撑14的左侧设有导向筒27，导向筒27用于对电阻动触头24导向。

如图1所示，主动触头20和电阻动触头24传动连接有传动机构，即传动机构、主动触头20以及电阻动触头24处于主断口28的右侧；传动机构包括传动杆26和连杆25，连杆25连接在主动触头20和电阻动触头24之间，传动杆26连接在连杆25的中间位置，这样，主动触头20和电阻动触头24的受力相同，有利于驱动主动触头20和电阻动触头24动作。其中，传动杆26与操作机构传动连接，连杆25与主动触头20、电阻动触头24以及传动杆26均为铰接。

如图1所示，合闸电阻18与主静触头19和电阻静触头23导电连接，即合闸电阻18、主静触头19以及电阻静触头23处于主断口28的左侧。本实施例中，合闸电阻18的一端连接在静端支撑13上，以实现与主静触头19导电连接；合闸电阻18的另一端设有导电筒22，导电筒22内设置有压簧21，电阻静触头23导向滑动装配在导电筒22内并顶压在压簧21上，压簧21用于向电阻静触头23施加使其复位的弹性作用力；静端支撑13上设有避让孔，避让孔用于避让导电筒22，且避让孔的孔壁与导电筒22之间设有安全的绝缘距离。

合闸前如图1所示，操作机构接到合闸命令后，传动杆26通过连杆25同时推动主动触头20和电阻动触头24向左运动，由于电阻断口29的开距小于主断口28的开距，如图2所示，电阻动触头24和电阻静触头23首先导通合闸，此时电流接入合闸电阻18形成串联结构，利用合闸电阻18将电网中的部分电能吸收转化为热能，可削弱电磁振荡、限制合闸过电压。

电阻断口29合闸后，传动杆26继续推动主动触头20和电阻动触头24向左运动，如图3所示，电阻静触头23压缩压簧21向左运动，直到主断口28和电阻断口29均处于合闸状态，断路器合闸完成。此时，分合闸电阻支路被分合闸主路短接，合闸电阻18在回路中不再起作用。

分闸时，操作机构接到分闸命令后，传动杆26同时拉动主动触头20和电阻动触头24向右运动，由于断路器分闸速度非常快，此时电阻动触头24高速向右运动，而电阻静触头23由于存在弹簧-空气阻尼的作用力，只能低速向右运动，即可实现电阻动触头24和电阻静触头23先分闸，合闸电阻18退出回路，如图4所示；之后，主动触头20和电阻动触头24继续向右运动，然后主动触头20和主静触头19分闸。若断路器带有高电压，此时将在主动触头20和主静触头19之间出现电弧，通过主断口28开断电弧，以达到开断额定电流及各种故障电流的目的。最终分闸结束恢复到到图1状态。

本发明灭弧室的实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，传动机构包括传动杆26和连杆25，连杆25连接在主动触头20和电阻动触头24之间，传动杆26连接在连杆25的中间位置，这样，主动触头20和电阻动触头24的受力相同，有利于驱动主动触头20和电阻动触头24动作。本实施例中，传动机构采用如授权公告号为CN106024505B中公开的主操作杆和传动杆。

本发明灭弧室的实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，绝缘支撑为绝缘棒17。本实施例中，绝缘支撑为绝缘筒。

本发明灭弧室的实施例4：

本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，合闸电阻18上设有导电筒22，导电筒22内设置有压簧21，电阻静触头23导向滑动装配在导电筒22内并顶压在压簧21上，压簧21用于向电阻静触头23施加使其复位的弹性作用力。本实施例中，基于合闸电阻上设有导电筒的情况下，电阻静触头导向滑动装配在导电筒内，电阻静触头上于球形头部与导电筒之间套设有压簧，压簧用于向电阻静触头施加使其复位的弹性作用力。

本发明断路器的实施例，断路器包括断路器壳体和灭弧室，灭弧室设置在断路器壳体内，该灭弧室与上述灭弧室的实施例1至4中任一个所述的结构相同，在此不再赘述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.灭弧室，包括：

分合闸主路，其上设有主动触头（20）和主静触头（19），主动触头（20）与主静触头（19）之间形成主断口（28）；

分合闸电阻支路，其与分合闸主路并联布置，分合闸电阻支路上设有电阻动触头（24）和电阻静触头（23），电阻动触头（24）和电阻静触头（23）之间形成电阻断口（29）；

复位弹簧，用于向电阻静触头（23）施加迫使其复位的弹性作用力；

传动机构，与主动触头（20）和电阻动触头（24）传动连接，传动机构、主动触头（20）以及电阻动触头（24）处于主断口（28）的同一侧；

其特征在于，还包括：

合闸电阻（18），与主静触头（19）和电阻静触头（23）导电连接，合闸电阻（18）、主静触头（19）以及电阻静触头（23）处于主断口（28）的同一侧。

2.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于，所述传动机构包括传动杆（26）和连杆（25），连杆（25）连接在主动触头（20）和电阻动触头（24）之间，传动杆（26）连接在连杆（25）的中间位置。

3.根据权利要求1或2所述的灭弧室，其特征在于，所述灭弧室包括静端支撑（13）、动端支撑（14）以及绝缘支撑，绝缘支撑连接在静端支撑（13）和动端支撑（14）之间，合闸电阻（18）设置在静端支撑（13）背向动端支撑（14）的一侧，主静触头（19）设置在静端支撑（13）朝向动端支撑（14）的一侧；主动触头（20）和电阻动触头（24）均导向滑动装配在动端支撑（14）上。

4.根据权利要求3所述的灭弧室，其特征在于，所述绝缘支撑为绝缘棒（17）。

5.根据权利要求3所述的灭弧室，其特征在于，所述合闸电阻（18）上设有导电筒（22），复位弹簧为设置在导电筒（22）内的压簧（21），电阻静触头（23）导向滑动装配在导电筒（22）内并顶压在压簧（21）上，所述静端支撑（13）上设有避让孔，避让孔用于避让导电筒（22）。

6.断路器，包括断路器壳体和灭弧室，灭弧室设置在断路器壳体内，所述灭弧室包括：

分合闸主路，其上设有主动触头（20）和主静触头（19），主动触头（20）与主静触头（19）之间形成主断口（28）；

分合闸电阻支路，其与分合闸主路并联布置，分合闸电阻支路上设有电阻动触头（24）和电阻静触头（23），电阻动触头（24）和电阻静触头（23）之间形成电阻断口（29）；

复位弹簧，用于向电阻静触头（23）施加迫使其复位的弹性作用力；

传动机构，与主动触头（20）和电阻动触头（24）传动连接，传动机构、主动触头（20）以及电阻动触头（24）处于主断口（28）的同一侧；

其特征在于，还包括：

合闸电阻（18），与主静触头（19）和电阻静触头（23）导电连接，合闸电阻（18）、主静触头（19）以及电阻静触头（23）处于主断口（28）的同一侧。

7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于，所述传动机构包括传动杆（26）和连杆（25），连杆（25）连接在主动触头（20）和电阻动触头（24）之间，传动杆（26）连接在连杆（25）的中间位置。

8.根据权利要求6或7所述的断路器，其特征在于，所述灭弧室包括静端支撑（13）、动端支撑（14）以及绝缘支撑，绝缘支撑连接在静端支撑（13）和动端支撑（14）之间，合闸电阻（18）设置在静端支撑（13）背向动端支撑（14）的一侧，主静触头（19）设置在静端支撑（13）朝向动端支撑（14）的一侧；主动触头（20）和电阻动触头（24）均导向滑动装配在动端支撑（14）上。

9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述绝缘支撑为绝缘棒（17）。

10.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述合闸电阻（18）上设有导电筒（22），复位弹簧为设置在导电筒（22）内的压簧（21），电阻静触头（23）导向滑动装配在导电筒（22）内并顶压在压簧（21）上，所述静端支撑（13）上设有避让孔，避让孔用于避让导电筒（22）。

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