CN1217463C - 断路器 - Google Patents

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Abstract

一种断路器，包括一个与电流传感器或变流器(302)同轴的中断器(301)，由此组合的复合装置封装在固体介电材料(303)之中并支承在一个安装在接地室(314)上的接地管件(311)上。通过传感器(302)对电流过载的检测通过导体(313)传递到接地室(314)内的一个电路，以引起一个执行机构(312)沿方向A牵引一个绝缘联动装置(310)，以通过一个直角杠杆(305)移动电枢并断开中断器(301)，从而断开在导体(306，307)和柔性联接件(304)之间的主电流通路。该断路器不需要绝缘气体或绝缘油。

Description

断路器
技术领域
本发明涉及断路器，尤其是用于监测和保护的包括电流传感装置或变流器以检测一次电流过载或短路的断路器。
背景技术
用于中等电压的断路器为了进行监测和保护，通常需要使用电流传感装置或变流器来检测一次电流过载和短路。在室内应用中，这些可以结合在一种将断路器作为一个部件的设备中。另一方面，在室外应用特别是在农村电气化规划中，由于断路器经常用在架空布线，所以优选地是将该电流传感器或变流器结合为该断路器的一个内装式部分。
这通常通过安装一个与绝缘导体或套管同轴的电流传感器，例如一个环状电流传感器或变流器，来实现。常规应用的典型例子如图1和2所示。该中断器装置通常为一个真空或气体开关。
图1中所示设计通常需要一定形式的附加液体或气体绝缘，例如油或SF6，以保持断路器的尺寸在一个可接受的水平，并使内部部件保持不受潮气和污染。在图2中一般地表示了一个更新的设计。在这里，省去了对装纳油或SF6的容器的需求。该变流器或传感器安装在开关的一侧并与之电串联。该示例使用了封装在一个整体式绝缘体内的一个真空开关和变流器。
然而，在上述两个示例中，暴露到外部环境条件的绝缘体仍然需要具有被比喻为被保护而不受外部环境影响的额外的“蠕动”长度。这样，尽管图2中所示的典型设计不需要液体或气体绝缘材料来最小化整体尺寸，仍然需要保护在开关下面的绝缘体的内表面201不受凝结作用的影响。在暴露的恶劣环境中，这在实际中只能通过向开关下面的容积充填一种控制的环境例如干燥的氮气或SF6来实现。这需要额外的密封和监测以及经常的维护，以保证内表面不会被弄脏。至关重要的是使内表面保持清洁并且不受凝结和污染，否则会有从带电导体沿绝缘体向下到接地的内部放电风险。
在图1中，流过该装置的电流由封装在适当的电绝缘材料102例如环氧树脂或高分子混凝土之中的导体101运载。连接件109、弹性连接件104和开关107提供内部导电通路。打开和关闭开关107的操作由执行机构108和杠杆105执行。内部绝缘表面的完整性通过使用SF6气体或油保持。
在图2中，流过该装置的电流类似地由导体201和开关202运载通过变流器203。为了保持内表面204的完整性，需要一定形式的控制的环境，例如SF6气体或干燥的氮气。这样，在两种情形下都需要使用一种控制的环境来保护内部绝缘表面，从而导致额外的成本，并且，如果该控制的环境由于密封故障和泄漏而扩散，会造成退化和故障的风险。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种不受上述缺点影响的断路器。为此，本发明提供一种包括一种复合装置的断路器，该复合装置由一个同轴安装在一个电流传感器或变流器之内的电路中断器组成，所述复合装置封装在固体介电材料中，并且支承在一个接地的导电管件的一端上，该管件的另一端安装在一个接地的金属室上。
该断路器优选地为一个真空中断器。
该断路器便利地通过一个在上述中断器和一个执行机构之间延伸的由绝缘材料制成的机械联动装置操作，所述联动装置安装在导电管件和上述固体介电材料的外部。
该电路中断器的操作机构可以从一个永磁执行机构、一个弹簧类型的执行机构、一个液压执行机构、一个气动执行机构和一个螺线管执行机构之中选择。
该机械联动装置优选地包括一个由固体介电材料制成的杆。该杆的末端优选地通过柔性波纹管，在一端进入封装电路中断器/电流传感器或变流器复合装置的介电材料内的一个空间，在另一端进入上述接地的室。
附图简要说明
下面将参照附图对本发明进行说明，其中：
图1是一个典型先有技术的断路器；
图2是一个先有技术的断路器的后续改进；和
图3是一个根据本发明的断路器的示例。
具体实施形式
通常，与已知断路器有关的上述问题的一个解决方案是提供一个断路器，其中电路中断器301同轴安装在电流传感器或变流器302之内。该组件封装在主电流绝缘体303之中，如图3中所示。通过以这种方式封装该中断器和电流传感器或变流器，次级绕组可以通过一个接地的金属管件311支承。然后，在高压零件和地之间或跨越断路器的终端，就没有暴露于高的电压应力的内部绝缘体。这样就完全地省去了对额外保护和经常维护的需求。
现更为具体地参照附图3，一个中断器301连接在构成主电流通路的导体306和307之间。同轴地位于该中断器301周围的是一个电流传感器或变流器302。该中断器301具有一个通过一个柔性联接件304连接到主电流通路导体306之一的电枢。
中断器301和电流传感器或变流器302都封装在一个绝缘材料的室303之中。该传感器或变流器302支承在例如金属材料的导电管件主体311的一端上，其另一端电力地或机械地连接到一个导电室314上。电流传感器或变流器302的次级绕组313可以通过该金属管件311供给到一个安装在室314上的适当的终端板(未示出)。该室314和该金属管件311连接到一个接地终端(未示出)
一个执行机构312位于室314之内并与一个优选地包括一个绝缘杆的联动装置310相连接。杆310的一端与该执行机构相连接，例如，通过一个螺旋弹簧，另一端和一个直角杠杆305相连接。该直角杠杆305还与该中断器301的电枢相连接。
当该电流传感器或变流器302检测到一个过载电流，终端板上的电路检测该过载条件，并激励室314内的执行机构312，以趋向于沿方向A牵引该联动装置310。对联动装置310的牵引被转化成直角杠杆305的运动，以趋向于以向右的方向(在图3中)牵引中断器301的电枢，从而断开中断器301。如此，该断路器响应于过载电流的检测而断开通过导体306和307的主电流通路。中断器301的恢复是通过执行机构312的致动沿方向B推动联动装置310，以通过直角杠杆305关闭中断器301，从而关闭断路器并将其恢复到其静止位置。
联动装置310优选地通过柔性波纹管308和309机械地终止，以在该联动装置或驱动杆310进入室303或314的地方提供不受天气影响的措施。
推动—牵引运动的实现可以通过使用一个适当的操作机构，例如专利UK No.2297429中所述的一种永磁执行机构或任意其他形式的适当的执行机构312，例如弹簧、液压、气动或螺线管类型。

Claims (6)

1.一种断路器，包括由一种同轴安装在一个电流传感器或变流器(302)之内的一个电路中断器(301)组成的复合装置，上述复合装置封装在固体介电材料(303)之中，并支承在一个接地的导电管件(311)的一端上，该导电管件的另一端安装在一个接地的金属室上。
2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，上述中断器是一个真空中断器。
3.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，上述中断器通过在上述中断器和一个执行机构之间延伸的由绝缘材料制成的机械联动装置操作，所述联动装置安装在导电管件和上述固体介电材料的外部。
4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，上述执行机构可以从一个永磁执行机构、一个弹簧类型的执行机构、一个液压执行机构、一个气动执行机构和一个螺线管执行机构之中选择。
5.根据权利要求3或4所述的断路器，其特征在于，上述机械联动装置包括一个由固体介电材料制成的杆。
6.根据权利要求5所述的断路器，其特征在于，所述杆的端部通过柔性波纹管，在一端进入封装上述复合装置的介电材料中的空间，在另一端进入所述接地的室中。
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Jinzhou Huaguang switch Co., Ltd.

Assignor: Brian Mckean Asociates Ltd.

Contract record no.: 2011990000841

Denomination of invention: High-voltage breaker mechanic property testing system and on-line checking method

Granted publication date: 20050831

License type: Common License

Open date: 20031112

Record date: 20110831

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Granted publication date: 20050831

Termination date: 20160913

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