CN1213450C - 空气绝缘高压断路器 - Google Patents

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Abstract

一种空气绝缘高压断路器，该种断路器包括枢轴转动臂(1)，用以在其一端围绕与臂的轴线Δ相垂直的水平轴线枢轴转动，以及围绕其轴线Δ转动，臂的自由端安装着称为锤(2)的接触构件，在断路器的闭合位置，锤(2)与叉头协同操作，叉头包括叉头支架(6)，在其上固定着两排面朝面的接触指状物(5A、5B)，其特征在于，所述接触指状物(5A、5B)是管状的，并在两端开口。

Description

空气绝缘高压断路器
技术领域
本发明涉及一种空气绝缘高压断路器。
背景技术
断路器包括一条臂，通常称为闸刀，该臂围绕水平轴线枢轴转动，在其一端电连接至放置在第一柱形绝缘器顶部的第一连接器；臂的另一端，即其自由端，包括称为锤的接触零件，在断路器的闭合位置，该锤与叉头协同操作，叉头连接至设置在第二柱形绝缘器顶部的第二连接器。
当断路器闭合时，通过下降枢轴转动臂，臂围绕其轴线转动90°，于是锤进入与叉头的接触零件的接触。
叉头由两排面朝面的平行的接触构件构成，每一排均采用固定至叉头支架的铜闸刀对的形式。锤在臂端伸展臂，锤很重且是昂贵的青铜部件，在垂直于臂的轴线的平面中，其截面相当于直径小于臂的圆，并沿着一个直径变成扁平，以便向外伸展与臂的直径合并，这两个径向伸展物具有圆形边缘，厚度从2至3mm。
法国专利2 674 985描述了上述类型的断路器。
发明内容
本发明建议在某些方面对上述类型的断路器加以改进，并提出一种空气绝缘高压断路器，该种断路器包括枢轴转动臂，它用以在其一端围绕与臂的轴线Δ相垂直的水平轴线枢轴转动，以及围绕其轴线Δ转动，臂的自由端安装着称为锤的接触构件，在断路器的闭合位置，锤与叉头协同操作，叉头包括叉头支架，在其上固定着两排面朝面的接触指状物，其特征在于，所述接触指状物是管状的，并在两端开口。
根据另一特征，所述面朝面的指状物在它们之间具有一个从2°至6°的夹角φ。
根据另一特征，所述接触指状物是这样地固定至叉头支架上，以便在断路器的闭合位置，臂的轴线Δ与接触指状物之间的角E大于90°。
根据另一特征，所述锤装备有与接触指状物协同操作的接触板，每一接触板形成一个角度为β的楔，当断路器闭合时，它以小于90°的攻击角α碰撞相应的指状物排。
每一接触板最好具有曲线接触面，从臂的轴线Δ察看，曲线接触面所对的角δ的量级为17°。
根据另一特征，在接触板的楔进入与一个所述接触指状物接触的瞬间，从臂的轴线Δ察看，接触点与通过轴线Δ、垂直于接触指状物的平面之间的角γ的量级为10°。
附图说明
现将参考附图，对发明的一个实施例加以说明，其中：
图1是从图2的左方察看的本发明提出的断路器的局部视图。
图2是沿图1中线II-II截取的截面图。
图3是相对图1的平面图。
图4是表示断路器叉头的透视图。
图5表示叉头的接触指状物的截面。
图6是沿图5中线VI-VI截取的截面图。
图7是一张示意图，它表示断路器闭合期间，当锤转动时，锤在叉头的接触指状物上的攻击角。
图8是一张示意图，它表示叉头的指状物与锤的恒定接触压力的角度范围。
具体实施方式
图1至6表示部分断路器，它具有枢轴转动臂1，用以在垂直平面中围绕一根水平轴线(未表示)而枢轴转动，该水平轴线垂直于其轴线Δ，并位于图1所示的部件的左方。未表示的那部分臂、使其围绕所述水平轴线而枢轴转动的装置、使其围绕其轴线Δ转动的装置，以及其支承装置并不形成本发明的任何部分，并可例如按法国专利2 674 985参考其图1那样地加以说明。
臂1是管状的，由图2可清楚地看到，并在其自由端安装着称为锤的接触构件2。
锤包括铝支承部件3，在其上固定着两块铜接触板4A和4B。这减轻了锤的重量。
接触板4A和4B具有特定的形状，对此下文将加以解释，并构成接触构件，在断路器的闭合位置，它们与断路器的叉头的两排面朝面的接触指状物5A和5B协同操作。
指状物5A和5B由焊缝7固定至叉头支架6上。支座8用于限制臂1在叉头的指状物5A和5B之间的穿入，并被固定至叉头支架6上。连接器9也固定至叉头支架6上。第二连接器(未表示)电连接至臂1的端部(未表示)，在此处它围绕水平轴线而活动连接。
叉头支承在支承绝缘器的顶端上，图1中仅能看到其顶端连接件10。
图1、2和3表示断路器处于闭合位置。
当要闭合断路器时，臂1首先围绕其水平轴线枢轴转动，直至它在指状物5A和5B之间转过一个约92°的角度，进入叉头，此后，臂1围绕其轴线Δ的箭头15(图7)的方向转动90°。于是，断路器处于如图1至3所示的闭合位置。
电动力F趋于将臂1从叉头中排出，此电动力F是由在臂1与指状物5A和5B中流动的电流产生的，流动方向如图1中不带标号的箭头所示(在下半周，电流沿相反方向流动)。这在本技术中是已知的。当相与地面或两相之间发生短路时，此力变得十分大。
为降低电动力，指状物5A和5B是这样地固定至叉头支架6上，以使在闭合位置，臂1的轴线Δ与指状物5A-5B之间的角E大于90°。
力F在指状物5A-5B垂直于臂1的轴线Δ时达到最大，并随着角度的增大而减小。例如，当角E为120°时，力F大约为角E为90°时的0.6倍。
指状物5A和5B相互吸引，因为电流在它们中沿相同方向流动；当短路时，此吸引力很大，且力F产生一个趋于将指状物从叉头支架中拉出的力。
这样，通过使角E大于90°以降低力F意味着叉头支架的尺寸可缩小，指状物可略为不那么牢固地固定至支架上，这使整体重量减少。
在所示实例中，角E约为120°，较为合适的是从100°至140°。
如图2所示，指状物5A和5B不是平行的，而是相互成一个几度的小角φ，其量级为2°至6°。例如，如果指状物5A和5B在一个88°的角D下焊接至叉头支架6，则指状物5A和5B之间的角为4°。
因此，当发生短路时，臂1的向上运动受此“锥体效应”的限制，它将锤夹持在指状物之间，并在所述电动力引起在断路器内运动期间，趋于增加接触压力。
为进一步限制短路发生时锤在指状物5A和5B之间的向上运动，锁紧支座11在断路器的闭合位置时，在高于锤2的高度上固定至接触指状物5B上。
支座11不会妨碍断路器的打开，因为打开是在臂1围绕垂直于图1平面的水平轴线枢轴转动之前，锤2在箭头12(图2)的方向转动90°开始的。
如已指出的，面朝面的指状物5A和5B在角E和D下由焊缝7固定至叉头支架6，并在两端具有管状剖面的开口，以便通过管内的对流诱发热交换。指状物由铝制成，在面向面朝面排的一侧上具有铜接触闸刀13A、13B，它们与锤2的铜接触板4A、4B直接协同操作。
这种以装备有铜接触闸刀的管状铝指状物进行的配置与引言中提到的现有技术资料的曲线铜闸刀相比，大大减轻了接触指状物的重量、指状物具有改进的热性能和足够的刚性，但不要求有附加的弹簧，而这在现有技术中通常是必须的，其中弹簧设置在叉头支架与曲线铜闸刀的曲线部分之间，以便给予其足够的刚性。
沿接触指状物5A、5B，基本处于中途的相应夹紧杆14A、14B和14C将指状物5A、5B连接成对，以便限制它们的分离。
当臂1在箭头15(图7)的方向转动，在断路器闭合结束时，指状物5A、5B弯曲，在杆14A、14B和14C与指状物的顶端之间形成弹簧，以致每一指状物倚靠锤2的铜接触板4A和4B自动定位，从而使锤与指状物之间的接触线最佳化。
指出，当相之间发生短路时，臂1遭受到一种电动力，根据短路是在包含所述断路器的相的右边或左边的相上，它引起在方向F1或F2(图2)的侧向位移。因为指状物以及夹紧杆14A、14B和14C的弹簧效应，此运动不会破坏锤的接触零件4A和4B与指状物的接触闸刀13A、13B之间的接触。
图5表示指状物的截面，例如指状物5B的截面，而图6表示同一指状物沿图5中线VI-VI截取的截面。
图7表示闭合期间锤2的位置，臂1已开始下降，并围绕其轴线Δ转动，锤的铜接触板4A和4B进入与接触指状物5A、5B的铜接触板13A和13B的接触。
如图7所示，在接触瞬间，端部成形成角β楔的板以小于90°，最好为60°量级的攻击角α碰撞指状物，破碎可能成形在接触闸刀13A、13B上的冰块。楔16的角度β例如为30°至40°的量级。
以上接触发生于，当轴线Δ与楔16的尖之间的距离大于轴线Δ与指状物13A、13B之间的距离，这样，从此时开始，直至楔16的尖到达点18，这对应转过约10°的一个角γ，接触板4A、4B将指状物5A、5B向回推，起着弹簧的作用，而接触压力在此点之前一直增加。接着，接触面19弯曲，接触压力在转过约17°的角δ(图8)期间基本保持不变，这对应从轴线Δ察看，接触板4A、4B的接触表面19所对的角δ。这一在约17°的角δ内的恒定接触压力范围抵消了由于欠缺调节引起的角度偏离，或由于部件磨损引起的精确度下降。

Claims (10)

1.一种空气绝缘高压断路器，该种断路器包括枢轴转动臂(1)，用以在其一端围绕与臂的轴线Δ相垂直的水平轴线枢轴转动，以及围绕其轴线Δ转动，臂的自由端安装着称为锤(2)的接触构件，在断路器的闭合位置，锤(2)与叉头协同操作，叉头包括叉头支架(6)，在其上固定着两排面朝面的接触指状物(5A、5B)，其特征在于，所述接触指状物(5A、5B)是管状的，并在两端开口。
2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述面朝面的接触指状物在它们之间具有一个从2°至6°的夹角φ。
3.根据权利要求1或2所述的断路器，其特征在于，所述接触指状物(5A、5B)固定至叉头支架(6)上，使得在断路器的闭合位置，臂(1)的轴线Δ与接触指状物之间的角E大于90°。
4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，所述角E从100°至140°。
5.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述接触指状物(5A、5B)由铝制成，且每一接触指状物(5A、5B)的面朝面的一侧上安装着铜接触闸刀(13A、13B)。
6.根据权利要求1或5所述的断路器，其特征在于，所述接触指状物(5A、5B)由焊缝(7)固定至所述叉头支架(6)上。
7.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，一组夹紧杆(14A、14B、14C)在中部连接所述面朝面的接触指状物(5A、5B)。
8.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述锤(2)装备有与接触指状物(5A、5B)协同操作的接触板(4A、4B)，每一接触板(4A、4B)形成一个角度为β的楔(16)，当断路器闭合时，它以小于90°的攻击角α碰撞相应的指状物排。
9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，每一接触板(4A、4B)具有曲线接触面(19)，从臂(1)的轴线Δ察看，曲线接触面(19)所对的角δ的量级为17°。
10.根据权利要求8或9所述的断路器，其特征在于，在接触板的楔(16)进入与一个所述接触指状物接触的瞬间，从臂(1)的轴线Δ察看，接触点与通过轴线Δ、垂直于接触指状物的平面之间的角γ的量级为10°。
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