CN114068240A - 自能式灭弧室及断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自能式灭弧室及断路器。断路器包括操作机构和自能式灭弧室，自能式灭弧室包括动、静端组件，动端组件包括压气缸、动主触头和动弧触头，静端组件包括静主触头和静弧触头；压气缸内设有热膨胀室；压气缸上设有补气缸，补气缸内导向装配有补气活塞，补气活塞与补气缸之间形成补气室；补气室与热膨胀室之间设有连通通道；补气活塞的后方设有缓冲弹簧；补气活塞在活动行程上具有前极限位和后极限位，前极限位由自由伸长的缓冲弹簧确定，后极限位由相应的活塞限位件确定或者由处于压缩极限的缓冲弹簧确定；补气活塞的活动行程小于压气缸的活动行程。上述方案解决了现有的自能式灭弧室在分闸后期灭弧气体压力不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及自能式灭弧室及断路器。
背景技术
六氟化硫（SF6）是一种高温室效应的气体，GWP值为23900，对大气环境极其不友好。然而，126kV以上高压断路器普遍采用六氟化硫作为绝缘灭弧介质，这是因为六氟化硫气体是很稳定的、无害的和不可燃烧的惰性气体，其具有很高的电绝缘能力和放电熄灭能力（灭弧能力）。但是作为一种温室气体，缩减其使用一直是高压开关行业内共同追求的目标。
无六氟化硫气体高压开关所采用的灭弧室一般采用二氧化碳气体（CO2）、氮气（N2）或者卤代烃绝缘气体等无GWP值或者低GWP的绿色环保灭弧绝缘气体，这些高压开关的灭弧室结构都是从原有六氟化硫气体灭弧室沿袭过来的，如申请公布号为CN104051976A的中国专利申请公开的一种用于电力的气体绝缘装置。然而，目前的灭弧室结构并不能很好的适应目前的绿色环保灭弧绝缘气体，研究表明，这类绿色环保灭弧绝缘气体在分闸过程的后半程灭弧气体压力往往不足，所以导致灭弧室的灭弧能力一直不如六氟化硫气体理想。
现有技术中，为了提高灭弧室灭弧能力，往往会采用自能式灭弧室、双动灭弧室或双动式自能灭弧室。自能式灭弧室是在灭弧室的压气缸上设置热膨胀室和压气室，热膨胀室设置在压气室前方，依靠热膨胀室内的气体受热膨胀为气吹增加压力，例如申请公布号为CN109767950A的中国专利申请中公开的一种自能式灭弧室及使用该灭弧室的断路器。双动灭弧室是将静弧触头设置成可导向活动的形式，并在灭弧室的静弧触头与动端部分之间设置双动联动结构，双动联动结构包括连杆传动形式、齿轮齿条传动形式、拨叉滑槽传动形式等，用于在分合闸时使静弧触头也能够运动，例如授权公告号为CN202473646U的中国专利公开的一种双动灭弧室双动触头传动装置及其背景技术所引用的对比文件中公开的双动灭弧室。双动式自能灭弧室如授权公告号为CN202651038U的中国专利公开的双动式高压SF6断路器自能灭弧室，既包括热膨胀室，又包括双动联动结构。
但是，目前的上述结构无法解决灭弧室分闸后期灭弧气体压力不足的问题，影响断路器的关合和开断性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种自能式灭弧室，解决现有的自能式灭弧室在分闸后期灭弧气体压力不足的问题；本发明的另一个目的是提供一种断路器，解决现有的断路器由于自能式灭弧室分闸后期灭弧气体压力不足而导致的关合和开断性能受限的问题。
本发明中自能式灭弧室采用如下技术方案：
自能式灭弧室，包括：
壳体，用于形成封闭的气室，供灭弧气体充入；壳体上设有气缸座；
动端组件，包括压气缸、动主触头和动弧触头；
静端组件，包括静主触头和静弧触头；
所述压气缸沿前后方向导向装配在气缸座上，合闸时向前运动，分闸时向后运动；压气缸与气缸座之间形成压气室；
所述压气缸内还设有热膨胀室，热膨胀室设置在压气室前方；
所述压气缸上设有补气缸，所述补气缸沿前后方向延伸，其内导向装配有补气活塞，补气活塞与补气缸之间形成补气室；
所述补气室与所述热膨胀室之间设有连通通道；
补气活塞的后方设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的后端设有弹簧座，弹簧座用于为缓冲弹簧提供支撑；
所述补气活塞在活动行程上具有前极限位和后极限位，前极限位由自由伸长的所述缓冲弹簧确定，后极限位由相应的活塞限位件确定或者由处于压缩极限的缓冲弹簧确定；
所述补气活塞的活动行程小于压气缸的活动行程。
有益效果：采用上述技术方案，补气缸与补气活塞能够形成补气室，并且补气室通过连通通道与热膨胀室连通；分闸前期，补气缸和压气缸同步向后运动，补气室被压缩，补气活塞在补气室内气压的作用下克服缓冲弹簧的弹力向后运动，缓冲弹簧起到缓冲作用，避免对分闸行程前段的热膨胀室气流造成较大影响；而在分闸后期，补气活塞能够在活塞限位件的作用下或处于压缩极限的缓冲弹簧的作用下保持在后极限位，由于补气活塞的活动行程小于压气缸的活动行程，补气室内的气体将被压缩并补充到热膨胀室内，在断路器分闸后期为热膨胀室补充高压力的灭弧气体，帮助热膨胀室在分闸末期维持较高压力、保持较强的气吹，从而有助于断口间电弧积聚热量的耗散，有利于断口间建立足够的介质恢复强度，断口在承受瞬态回复电压时，断口间气体处于一个良好的介质恢复状态，从而能够提升断路器的开断性能；并且，补气室与热膨胀室仅通过连通通道连通，补气室内的气体不易被电弧加热，分闸后期吹向电弧的气体温度较低，能够起到更好的灭弧效果。
作为一种优选的技术方案：所述补气缸的内腔为环形，所述补气活塞为环形活塞。
有益效果：采用上述技术方案，便于补气活塞的制造和装配，并且有利于保证电场的均匀。
作为一种优选的技术方案：所述补气活塞的后侧设有限位柱；
补气活塞处于前极限位时，限位柱的后端与所述弹簧座之间具有活动间隔，所述活动间隔用于为补气活塞提供运动空间；
所述活塞限位件由所述限位柱形成。
有益效果：采用上述技术方案，结构简单，便于制造，能够为补气活塞提供可靠的限位。
作为一种优选的技术方案：所述缓冲弹簧套设在限位柱上，与限位柱同轴布置。
有益效果：采用上述技术方案，限位柱能够为缓冲弹簧提供导向和扶正，便于保证缓冲弹簧的稳定。
作为一种优选的技术方案：所述补气缸与压气缸为一体式结构。
有益效果：采用上述技术方案结构简洁，便于装配。
作为一种优选的技术方案：所述补气缸靠近压气缸轴线的一侧的缸壁与所述压气缸的缸壁之间具有环形间隔。
有益效果：采用上述技术方案，环形间隔能够起到减重作用，并且有利于阻隔补气缸与压气缸之间的热量，进而有利于降低补气室内气体的温度。
作为一种优选的技术方案：所述压气缸套设在气缸座的外侧，所述补气缸设置在压气缸的径向外侧。
有益效果：压气缸径向外侧的空间较为充裕，采用上述方案便于装配补气缸。
作为一种优选的技术方案：所述连通通道上设有补气逆止阀，补气逆止阀从补气室向热膨胀室单向导通。
有益效果：采用上述技术方案，补气逆止阀能够在分闸过程中防止热膨胀室中的气体倒灌进入补气缸，降低对缓冲弹簧的劲度系数的设计要求。
作为一种优选的技术方案：所述静弧触头沿前后方向导向设置；
所述静弧触头与动端组件之间设有双动联动结构，双动联动结构使得灭弧室形成双动灭弧室，用于在动端组件动作时带动静弧触头动作。
有益效果：采用上述技术方案能够通过双动结构有效降低灭弧室所需要的分合闸操作功，减小压气阻力对开断性能的影响。
上述各优选的技术方案可以单独采用，在能够组合的情况下也可以将两个以上方案任意组合，组合形成的技术方案此处不再具体描述，以此形式包含在本专利的记载中。
本发明中断路器采用如下技术方案：
断路器，包括自能式灭弧室和操作机构，操作机构用于驱动自能式灭弧室关合和开断；
自能式灭弧室，包括：
壳体，用于形成封闭的气室，供灭弧气体充入；壳体上设有气缸座；
动端组件，包括压气缸、动主触头和动弧触头；
静端组件，包括静主触头和静弧触头；
所述压气缸沿前后方向导向装配在气缸座上，合闸时向前运动，分闸时向后运动；压气缸与气缸座之间形成压气室；
所述压气缸内还设有热膨胀室，热膨胀室设置在压气室前方；
所述压气缸上设有补气缸，所述补气缸沿前后方向延伸，其内导向装配有补气活塞，补气活塞与补气缸之间形成补气室；
所述补气室与所述热膨胀室之间设有连通通道；
补气活塞的后方设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的后端设有弹簧座，弹簧座用于为缓冲弹簧提供支撑；
所述补气活塞在活动行程上具有前极限位和后极限位，前极限位由自由伸长的所述缓冲弹簧确定，后极限位由相应的活塞限位件确定或者由处于压缩极限的缓冲弹簧确定；
所述补气活塞的活动行程小于压气缸的活动行程。
有益效果：采用上述技术方案，补气缸与补气活塞能够形成补气室，并且补气室通过连通通道与热膨胀室连通；分闸前期，补气缸和压气缸同步向后运动，补气室被压缩，补气活塞在补气室内气压的作用下克服缓冲弹簧的弹力向后运动，缓冲弹簧起到缓冲作用，避免对分闸行程前段的热膨胀室气流造成较大影响；而在分闸后期，补气活塞能够在活塞限位件的作用下或处于压缩极限的缓冲弹簧的作用下保持在后极限位，由于补气活塞的活动行程小于压气缸的活动行程，补气室内的气体将被压缩并补充到热膨胀室内，在断路器分闸后期为热膨胀室补充高压力的灭弧气体，帮助热膨胀室在分闸末期维持较高压力、保持较强的气吹，从而有助于断口间电弧积聚热量的耗散，有利于断口间建立足够的介质恢复强度，断口在承受瞬态回复电压时，断口间气体处于一个良好的介质恢复状态，从而能够提升断路器的开断性能；并且，补气室与热膨胀室仅通过连通通道连通，补气室内的气体不易被电弧加热，分闸后期吹向电弧的气体温度较低，能够起到更好的灭弧效果，解决现有的断路器由于自能式灭弧室分闸后期灭弧气体压力不足而导致的关合和开断性能受限的问题。
作为一种优选的技术方案：所述补气缸的内腔为环形，所述补气活塞为环形活塞。
有益效果：采用上述技术方案，便于补气活塞的制造和装配，并且有利于保证电场的均匀。
作为一种优选的技术方案：所述补气活塞的后侧设有限位柱；
补气活塞处于前极限位时，限位柱的后端与所述弹簧座之间具有活动间隔，所述活动间隔用于为补气活塞提供运动空间；
所述活塞限位件由所述限位柱形成。
有益效果：采用上述技术方案，结构简单，便于制造，能够为补气活塞提供可靠的限位。
作为一种优选的技术方案：所述缓冲弹簧套设在限位柱上，与限位柱同轴布置。
有益效果：采用上述技术方案，限位柱能够为缓冲弹簧提供导向和扶正，便于保证缓冲弹簧的稳定。
作为一种优选的技术方案：所述补气缸与压气缸为一体式结构。
有益效果：采用上述技术方案结构简洁，便于装配。
作为一种优选的技术方案：所述补气缸靠近压气缸轴线的一侧的缸壁与所述压气缸的缸壁之间具有环形间隔。
有益效果：采用上述技术方案，环形间隔能够起到减重作用，并且有利于阻隔补气缸与压气缸之间的热量，进而有利于降低补气室内气体的温度。
作为一种优选的技术方案：所述压气缸套设在气缸座的外侧，所述补气缸设置在压气缸的径向外侧。
有益效果：压气缸径向外侧的空间较为充裕，采用上述方案便于装配补气缸。
作为一种优选的技术方案：所述连通通道上设有补气逆止阀，补气逆止阀从补气室向热膨胀室单向导通。
有益效果：采用上述技术方案，补气逆止阀能够在分闸过程中防止热膨胀室中的气体倒灌进入补气缸，降低对缓冲弹簧的劲度系数的设计要求。
作为一种优选的技术方案：所述静弧触头沿前后方向导向设置；
所述静弧触头与动端组件之间设有双动联动结构，双动联动结构使得灭弧室形成双动灭弧室，用于在动端组件动作时带动静弧触头动作。
有益效果：采用上述技术方案能够通过双动结构有效降低灭弧室所需要的分合闸操作功，减小压气阻力对开断性能的影响。
上述各优选的技术方案可以单独采用，在能够组合的情况下也可以将两个以上方案任意组合，组合形成的技术方案此处不再具体描述，以此形式包含在本专利的记载中。
附图说明
图1是本发明中断路器的实施例1的结构示意图；
图2是图1中压气缸和补气缸处的局部放大图；
图3是本发明中断路器的实施例2的结构示意图；
图4是图3中双动联动结构的局部放大图。
图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：10-自能式灭弧室，11-壳体，21-静主触头，22-静弧触头，23-静端触头座，31-压气缸，32-动主触头，33-动弧触头，34-喷口，35-气缸座，36-压气室，37-绝缘拉杆，38-补气缸，39-补气活塞，310-缓冲弹簧，311-限位柱，312-环形间隔，313-补气室，314-连通孔，315-热膨胀室，316-膨胀室逆止阀，40-操作机构，50-补气逆止阀，51-导向柱，52-阀片，53-复位弹簧，60-联动杆，61-助力弹簧。
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，本发明的具体实施方式中可能出现的术语“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，可能出现的术语“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，可能出现的语句“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。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本发明中断路器的实施例1：
如图1所示，断路器包括自能式灭弧室10和操作机构40，操作机构40用于驱动自能式灭弧室10关合和开断。操作机构40可以采用现有技术中的操作机构，具体原理此处不再详细说明。
自能式灭弧室10包括壳体11，壳体11用于形成封闭的气室，供灭弧气体充入；壳体11的前端设有静端组件，静端组件包括静主触头21和静弧触头22，静主触头21和静弧触头22固定在静端触头座23上。壳体11的后端设有动端组件，动端组件包括压气缸31、动主触头32、动弧触头33和喷口34。壳体11的后端固定设置有气缸座35，压气缸31套设在气缸座35的外侧，与气缸座35之间形成压气室36。压气缸31的前端设有热膨胀室315，热膨胀室315设置在压气室36的前方。
压气缸31通过绝缘拉杆37与操作机构40连接，使得整个动端组件在操作机构40的带动下前后动作完成分合闸，合闸时向前运动，分闸时向后运动。需要说明的是，动主触头32、动弧触头33、静弧触头22和静主触头21均为现有技术，例如可以采用背景技术所引用的对比文件中的结构，本发明的图中均为示意结构，本领域技术人员应当知晓其并不用于限定具体的触头结构。
动端组件还包括补气缸38、补气活塞39、缓冲弹簧310和限位柱311。补气缸38与压气缸31为一体式结构，设置在压气缸31的径向外侧，其内腔为环形；补气缸38靠近压气缸31轴线的一侧的缸壁与压气缸31的缸壁之间具有环形间隔312。补气活塞39为环形活塞，沿前后方向导向装配在补气缸38内。
如图2所示，补气活塞39与补气缸38之间形成补气室313。压气缸31的前端与补气缸38的外周面相连，相连的部位设有连通孔314，连通孔314形成连通通道，连接在热膨胀室315的后端与补气室313的前端之间，将热膨胀室315与补气室313相互连通。为了保证气体流通面积，该连通孔314可以压气缸31的周向均布多个。连通孔314的位于热膨胀室315的一端的孔口处设置有补气逆止阀50，补气逆止阀50包括导向柱51、阀片52和复位弹簧53，用于实现从补气室313向热膨胀室315单向导通。补气逆止阀50能够避免在分闸过程中由于补气缸38中弹簧太软而导致热膨胀室315中的气体倒灌进入补气缸38，有利于降低对缓冲弹簧310的劲度系数的设计要求。需要说明的是，热膨胀室315与补气室313之间设有膨胀室逆止阀316，膨胀室逆止阀316用于实现从压气室室36向热膨胀室315单向导通，避免热膨胀室315内的气体受热膨胀后倒灌进入压气室室36中。
补气活塞39的后侧设有上述限位柱311，限位柱311向后悬伸固定在补气活塞39上，其上同轴套设有上述缓冲弹簧310。缓冲弹簧310的前端支撑在补气活塞39上，后端支撑在自能式灭弧室10的壳体11上，壳体11后端的对应部分形成气缸座35。当然，为了提高补气活塞39的准确动作性，缓冲弹簧310的前端可以固定到补气活塞39上，后端可以固定到气缸座35上。补气活塞39在未受力时，缓冲弹簧310的自由伸长状态确定了补气活塞39的前极限位，如图1的下部所示；上述限位柱311形成活塞限位件，用于对活塞的向后运动极限进行限位，确定活塞的后极限位，如图1的上部所示。补气活塞39处于前极限位时，限位柱311的后端与弹簧座之间具有活动间隔，活动间隔用于为补气活塞39提供运动空间。缓冲弹簧310的自由长度和限位柱311的长度根据自能式灭弧室10的分合闸行程设计，使得补气活塞39的活动行程小于压气缸31的活动行程，这样，在分闸后期，补气活塞39停止运动后，压气缸31与补气缸38仍能够相对于补气活塞39后移，从而压缩补气室313的体积，使补气缸38内的气体通过连通孔314进入热膨胀室315，为热膨胀室315补气。
在自能式灭弧室10合闸状态时，自能式灭弧室10动主触头32与静主触头21导通，动弧触头33与静弧触头22导通。压气室36、热膨胀室315和补气室313中充满灭弧气体，补气活塞39在处于自由状态下的缓冲弹簧310的限制下沿前后方向定位在补气缸38中，处于前极限位。在自能式灭弧室10分闸动作的前段，操动机构拉动动端组件向后运动，动弧触头33离开静弧触头22并产生电弧，随即自能式灭弧室10动端侧和自能式灭弧室10静端侧断开。此时，热膨胀室315中的灭弧气体在电弧的加热作用下膨胀，迫使压气缸31上的膨胀室逆止阀316和连通孔314上的补气逆止阀50封闭，膨胀的灭弧气体从喷口喷出，开始吹熄电弧。此时，压气缸31和补气缸38中的灭弧气体开始建立压力，虽然补气缸38与热膨胀室315通过连通孔314相通，但是由于连通孔314上的补气逆止阀50封闭，补气活塞39和缓冲弹簧310并不会出现较大位移。在自能式灭弧室10分闸动作进入后段，动弧触头33与静弧触头22之间的电弧已经拉开至几近熄灭，压气室36中建立的灭弧气体压力首先顶开膨胀室逆止阀316，向热膨胀室315补气，同时，补气缸38中灭弧气体已经推动补气活塞39和缓冲弹簧310压缩到限位柱311限制的位置，此时，补气活塞39被顶死，保持在后极限位置，补气缸38开始通过气路向热膨胀室315中补气，以增加热膨胀室315在分闸后期的气室压力，起到补压、增压的作用，继续吹熄电弧，直至分闸动作结束。当然，补气缸38的补气投入时机可以通过缓冲弹簧310的参数来确定。
本发明中断路器的实施例2：
如图3和图4所示，本实施例与实施例2的不同之处在于，而本实施例中，静弧触头22沿前后方向导向设置；静弧触头22与动端组件的喷口34之间设有双动联动结构，双动联动结构使得自能式灭弧室10形成双动自能式灭弧室10，用于在动端组件动作时带动静弧触头22动作。双动联动结构采用的是连杆传动形式，包括联动杆60，联动杆60靠近动端组件的一端铰接在动端组件的喷口34上，另一端铰接在中间连杆62上；中间连杆62的中部铰接在壳体11上，远离联动杆60的一端与静弧触头22之间铰接有从动杆63。喷口34向前运动时将会通过连杆传动带动静弧触头22朝向动端组件运动。需要说明的是，图4中的联动杆60、中间连杆62、从动杆63仅仅是示意性地表示出了喷口34与静弧触头22之间的连接关系，并不代表实际结构，也不代表各零部件之间的实际位置关系，例如，图示状态时，从动杆63实际是与靠近动端组件的、处于合闸位置的静弧触头22连接，而图中的从动杆63仅仅是为了表示出其与静弧触头22的连接关系。为了降低断路器的分闸操作功，在断路器的联动杆60上设置有助力弹簧61，助力弹簧61在自能式灭弧室10合闸时被拉伸蓄能，在自能式灭弧室10分闸时收缩回弹并释放能量。
当然，在其他实施例中，双动联动结构也可以采用现有技术中的任一种双动联动形式，例如背景技术所引用的对比文件中记载的连杆传动形式、齿轮齿条传动形式、拨叉滑槽联动形式等。另外，在其他实施例中，采用了双动联动结构的灭弧室也可以不设置补气逆止阀50。
本发明中断路器的实施例3：
本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，补气室313与热膨胀室315之间的连通孔314处未设置补气逆止阀50。
断路器工作时，由于连通孔314的通流面积有限，并且补气室313内也会建立起一定的压力，因此热膨胀室315内的气体受热膨胀后倒灌进入压气室室36中的气体量有限。
本发明中断路器的实施例4：
本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，补气缸38的内腔为环形，补气活塞39为环形活塞，而本实施例中，补气缸绕压气缸31均布，各补气缸的内腔均为圆柱结构，对应地，补气活塞为柱状活塞。
本发明中断路器的实施例5：
本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，补气活塞39依靠其上的限位柱311确定后极限位，限位柱311形成活塞限位件；而本实施例中，限位柱311固定在壳体11上，限位柱311的前端用于与补气活塞39的后端面挡止配合。
当然，在其他实施例中，活塞限位件也可以替换为其他形式，例如在壳体11的内周面上设置朝向壳体11轴线凸出的限位件。另外，在其他实施例中，还可以在壳体11的后端端盖内侧设置凸台，凸台与限位柱311对应，用于对限位柱311进行挡止。
另外，在其他实施例中，补气活塞39的后极限位也可以由处于压缩极限的缓冲弹簧310确定，依靠处于并圈状态（各圈沿弹簧轴向相互接触的状态）的缓冲弹簧310对补气活塞39进行限位。或者，设计合适的弹簧刚度，补气活塞39依靠压缩到一定程度的缓冲弹簧提供足够的支撑力而处于后极限位。
本发明中断路器的实施例6：
本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，补气缸38与压气缸31为一体式结构，而本实施例中，补气缸38与压气缸31分体布置，压气缸31前端设置外凸缘，补气缸38绕压气缸31周向设有多个，各补气缸38均固定在外凸缘上。此时，补气室313与热膨胀室315之间的连通通道可以设置在外凸缘上。
本发明中断路器的实施例7：
本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，压气缸31套设在气缸座35外部，补气缸38设置在压气缸31的径向外侧，而本实施例中，气缸座35为筒状结构，压气缸31套设在气缸座35内部，补气缸38设置在压气缸31的缸体内部。
本发明中自能式灭弧室的实施例：自能式灭弧室的实施例即上述断路器的任一实施例中记载的自能式灭弧室10，此处不再具体说明。
需要说明的是，本发明中的自能式灭弧室10可以是使用二氧化碳气体、氮气或者卤代烃绝缘气体等无GWP值或者低GWP的绿色环保灭弧绝缘气的灭弧室，也可以是使用六氟化硫作为灭弧绝缘气体的灭弧室，对于前者能够更好地发挥在分闸后期补压的优势。
以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.自能式灭弧室，包括：
壳体，用于形成封闭的气室，供灭弧气体充入；壳体上设有气缸座；
动端组件，包括压气缸、动主触头和动弧触头；
静端组件，包括静主触头和静弧触头；
所述压气缸沿前后方向导向装配在气缸座上，合闸时向前运动，分闸时向后运动；压气缸与气缸座之间形成压气室；
所述压气缸内还设有热膨胀室，热膨胀室设置在压气室前方；
其特征在于，
所述压气缸上设有补气缸，所述补气缸沿前后方向延伸，其内导向装配有补气活塞，补气活塞与补气缸之间形成补气室；
所述补气室与所述热膨胀室之间设有连通通道；
补气活塞的后方设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的后端设有弹簧座，弹簧座用于为缓冲弹簧提供支撑；
所述补气活塞在活动行程上具有前极限位和后极限位，前极限位由自由伸长的所述缓冲弹簧确定，后极限位由相应的活塞限位件确定或者由处于压缩极限的缓冲弹簧确定；
所述补气活塞的活动行程小于压气缸的活动行程。
2.根据权利要求1所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述补气缸的内腔为环形，所述补气活塞为环形活塞。
3.根据权利要求2所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述补气活塞的后侧设有限位柱；
补气活塞处于前极限位时，限位柱的后端与所述弹簧座之间具有活动间隔，所述活动间隔用于为补气活塞提供运动空间；
所述活塞限位件由所述限位柱形成。
4.根据权利要求3所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述缓冲弹簧套设在限位柱上，与限位柱同轴布置。
5.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述补气缸与压气缸为一体式结构。
6.根据权利要求2至4中任一权利要求所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述补气缸靠近压气缸轴线的一侧的缸壁与所述压气缸的缸壁之间具有环形间隔。
7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述压气缸套设在气缸座的外侧，所述补气缸设置在压气缸的径向外侧。
8.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述连通通道上设有补气逆止阀，补气逆止阀从补气室向热膨胀室单向导通。
9.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的自能式灭弧室，其特征在于，所述静弧触头沿前后方向导向设置；
所述静弧触头与动端组件之间设有双动联动结构，双动联动结构使得灭弧室形成双动灭弧室，用于在动端组件动作时带动静弧触头动作。
10.断路器，包括自能式灭弧室和操作机构，操作机构用于驱动灭弧室关合和开断；
其特征在于，所述自能式灭弧室为权利要求1至9中任一权利所述的自能式灭弧室。
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