CN201514893U - 一种热膨胀式气体灭弧室 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及高压开关制造与设计领域，公开了一种热膨胀式气体灭弧室。它具有膨胀腔和压气腔，开断大电流时，利用电弧的高温加热周围气体，建立局部高压力，使喷口上下游部位形成压力差，在喷口打开时，形成强烈气吹，冷却电弧，并在电流过零时开断电流；在开断小电流时，利用少量压气相辅助即可。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压开关制造与设计领域，特别涉及一种热膨胀式气体灭弧室，适用于40.5kV电压等级。
背景技术
目前，现有40.5kV电压等级的高压开关，其灭弧室一般采用旋弧式的自能灭弧技术，额定短路开断电流约为25kA，额定满容量开断次数少；而且结构笨重复杂，维护工作量较大。
发明内容
本实用新型的目的在于一种额定短路开断能力高、额定满容量开断次数多的热膨胀式气体灭弧室。
热膨胀原理就是利用电弧的高温加热周围SF6气体，建立局部高压力，使喷口上下游部位形成压力差，在喷口打开时，形成强烈气吹，冷却电弧，并在电流过零时开断电流，即利用电弧自身的能量来熄灭电弧，在开断小电流时，一般只需要少量压气相辅助即可。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。
一种热膨胀式气体灭弧室，包括瓷套，固定在瓷套内孔顶部的静触头座，固定在瓷套内孔底部的支撑座，其特征在于，在静触头座的周向设置有主静触头，中心设置有静弧触头；在支撑座上设置有开口向上的杯状的缸体，在缸体内设置具有空腔的活塞，活塞的上端中央设置有连通空腔的喷头，在活塞上端沿喷头的周向设置有动主触头，活塞的空腔的底部中央设置有倒杯状的腔体，腔体的上部内壁设置有动弧触头，腔体的顶部开设有用于静弧触头进出的通孔，腔体的下部内壁固定有拉杆，拉杆滑动贯穿缸体的底部并伸出支撑座，腔体的外壁和活塞的内壁构成膨胀腔，腔体的顶部伸入喷头入口并形成连通膨胀腔和喷头入口的间隙，活塞的底部和缸体的内壁之间形成压气腔，活塞的底部设置有从压气腔流向膨胀腔的第一单向阀，缸体的底部设置有用于压气腔进气的第二单向阀。
本实用新型进一步改进在于：所述缸体的底部设置有用于设定压气腔最高压力的释压阀；所述动主触头为表带触指。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
图1为一种40.5kV电压等级的热膨胀式六氟化硫灭弧室的结构示意图；其中：1为瓷套；2为静触头座；3为静弧触头；4为静主触头；5为喷头；6为动主触头；7为动弧触头；8为腔体；9为缸体；10为活塞；11为压气腔；12为支撑座；13为拉杆；14为通孔；15为膨胀腔；16为第一单向阀；17为第二单向阀；18为释压阀。
具体实施方式
参照图1，一种40.5kV电压等级的热膨胀式六氟化硫灭弧室，主要由瓷套1、静触头座2、静主触头4、静弧触头3、喷头5、活塞10、缸体9、动弧触头7、动主触头6、支撑座12和拉杆13。
静触头座2固定在瓷套1内孔的顶部，在静触头座2的周向设置有主静触头，中心设置有静弧触头3。支撑座12固定在瓷套1内孔底部，在支撑座12上固定开口向上的杯状的缸体9的底部，在缸体9内滑动配合具有内腔的活塞10，活塞10的上端中央设置有连通空腔的喷头5的出口正对静弧触头3；在活塞10上端沿喷头5的周向固定动主触头6，动主触头6为表带触指。
活塞10的空腔的底部中央设置有倒杯状的腔体8，腔体8的上部内壁固定动弧触头7，腔体8的顶部开设有用于静弧触头3进出的通孔14，腔体8的下部内壁固定拉杆13，拉杆13滑动贯穿缸体9的底部并伸出支撑座12，拉杆13与支柱瓷套的绝缘拉杆相连，并最终连至拐臂箱内的传动轴。
腔体8的外壁和活塞10的内壁构成膨胀腔15，腔体8的顶部伸入喷头5入口并形成连通膨胀腔15和喷头5入口的间隙，活塞10的底部和缸体9的内壁之间形成压气腔11，活塞10的底部设置有从压气腔11流向膨胀腔15的第一单向阀16，缸体9的底部设置有用于压气腔11进气的第二单向阀17；缸体9的上部外壁固定动主触头6。缸体9的底部设置有用于设定压气腔11最高压力的释压阀18，当压气腔11内的气压达到最大时，释压阀18自动释放部分压力。
在本实施例中，腔体8外径在Φ50-54mm，且在其顶部开有6个起紊流作用的小孔；膨胀腔15的容积为0.58-0.6升，膨胀腔15与压气腔11的体积比为0.75-0.85；膨胀腔15和喷头5入口的间隙为4-6mm；喷头喉部直径为Φ17-20mm，在分闸位置采用了跨接于动、静触头之间的结构，有效地限制了电弧的外吹所造成的开断时的主断口的电压闪络，同时该结构可起运动导向作用。
当采用本实施例的40.5kV电压等级的热膨胀式六氟化硫灭弧室的断路器处于合闸位置，动、静主触头4和动、静弧触头3都处于接触状态。当断路器接到分闸命令后，以活塞10(膨胀腔15)、动主触头6、动弧触头7、喷头5、拉杆13组成的刚性运动部件在分闸弹簧作用下向下运动。在运动过程中，主触头先于弧触头分开，电流转移至仍闭合的弧触头上，随后弧触头分开产生电弧。
采用本实施例的40.5kV电压等级的热膨胀式六氟化硫灭弧室的高压开关，其额定短路开断电流可达到31.5kA的双室结构自能热膨胀灭弧室，额定满容量开断累计可达20次。
本实用新型在开断大电流时，由于电弧能量大，弧区高温热气流流入膨胀腔15，经热交换后形成低温高压气体，压力高于压气室压力，第一单向阀16关闭。当电流过零时，膨胀腔15内的高压气体吹向弧隙使电弧熄灭；第一单向阀16关闭后，压气室内的气压更快升高达到一定的气压值时，缸体9底部的释压阀18打开，一边压气，一边放气，使机构不必要克服更多的压气反力，从而大大降低了操作功；此时利用的是热膨胀式原理熄弧。当开断感性和容性小电流时(通常在几千安以下)，由于电弧能量小，膨胀腔15内产生的压力小于压气室内的压力，第一单向阀16一直处于打开状态，此时利用的是压气式原理熄弧。
Claims (3)
1.一种热膨胀式气体灭弧室，包括瓷套，固定在瓷套内孔顶部的静触头座，固定在瓷套内孔底部的支撑座，其特征在于，在静触头座的周向设置有主静触头，中心设置有静弧触头；在支撑座上设置有开口向上的杯状的缸体，在缸体内设置具有空腔的活塞，活塞的上端中央设置有连通空腔的喷头，在活塞上端沿喷头的周向设置有动主触头，活塞的空腔的底部中央设置有倒杯状的腔体，腔体的上部内壁设置有动弧触头，腔体的顶部开设有用于静弧触头进出的通孔，腔体的下部内壁固定有拉杆，拉杆滑动贯穿缸体的底部并伸出支撑座，腔体的外壁和活塞的内壁构成膨胀腔，腔体的顶部伸入喷头入口并形成连通膨胀腔和喷头入口的间隙，活塞的底部和缸体的内壁之间形成压气腔，活塞的底部设置有从压气腔流向膨胀腔的第一单向阀，缸体的底部设置有用于压气腔进气的第二单向阀。
2.根据权利要求1所述的一种热膨胀式气体灭弧室，其特征在于，所述缸体的底部设置有用于设定压气腔最高压力的释压阀。
3.根据权利要求1所述的一种热膨胀式气体灭弧室，其特征在于，所述动主触头为表带触指。
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