CN205335165U - 改进的断续器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改进的断续器。改进的断续器包括改进的壳体和一个或多个改进的肋部。一个或多个改进型肋部被连接在至少一个壳体的一个或多个角处。

Description

改进的断续器

技术领域

本实用新型涉及一种用于断续器（interrupter）的改进的壳体，更具体地，涉及一种用于真空断续器的改进的壳体结构，以增强真空断续器的外部击穿强度。

背景技术

近几十年来，用于各种民用和工业应用的电力系统的需求持续增长。因此，电力系统不断变得复杂、沉重及强大。高压电力系统的基本需求是高压开关装置。高压开关装置用于控制、保护、隔离高压电力系统内的电力组件。高压开关装置具有在特殊条件下工作的特性。例如，当电流超过预定限制时高压开关装置断开电力系统的一部分，这进而保护电力系统不受损坏。

用于电力系统的高压开关元件可为隔离器、断续器或两者的组合。最常用的开关元件为断续器。断续器用作电力系统中的电路断路器，以保护电力系统不受过载和短路引起的损坏。断续器的基本功能是检测错误状态以及中断电流。在断续器中使用绝缘材料，用于在电流断路器断开时在接触之间提供充分绝缘，并且在断开电路断路器（尤其是中高压应用时）消除接触之间产生的电弧。断续器中最普遍使用的绝缘材料（尤其是用来消除接触断开过程中的电弧）为油、空气、六氟化硫（SF₆）气体及真空。

真空断续器为电路断路器，其中电弧在真空中熄灭。真空断续器很适合于中压应用，然而也可以用于低压或高压应用。真空断续器主要由置于对称设置的陶瓷绝缘体中心的金属电弧腔组成，陶瓷绝缘体称为陶瓷壳体。真空断续器与其它类型的电路断路器相比被认为是有优势的，这主要因为其有很长的使用寿命及简单的更换工序。并且对于真空断续器，其与油类电路断路器不同，不存在火灾风险，并且真空断续器和SF₆断续器比起来更环保。

然而，维持高外部击穿电压对真空断续器是非常大的挑战。在真空断续器的情形下，当断续器接触断开即不允许电流流过断续器、高压施加到真空断续器的一端并且真空断续器陶瓷壳体的外部材料的介电强度不足以抵挡高压时，产生外部击穿。这会导致在真空断续器两端的金属部件之间形成电弧。此外，外部绝缘壳体有时被放在真空断续器周围，从而保护其在户外应用中不会暴露在天气中。瓷质壳体被经常使用。击穿也会发生在这类壳体中，跨过真空断续器的外部。真空断续器的外部击穿电压依照现有技术在下文中描述。

图1示出了根据现有技术的真空断续器100。如图1所示，真空断续器100包括静止接触组件102、可动接触组件104及陶瓷壳体108。静止接触组件102是用来保持图中未示出的真空断续器100的静止接触件的设置。类似地，如图1所示，可动接触组件104提供了用以保持可动接触件106及其运动的设置。真空断续器100的陶瓷壳体108为陶瓷绝缘体，其应当能避免外部电源击穿，尤其是图中未示出的静止接触件与可动接触件106并未连接时，即当真空断续器100中断电流，即真空断续器100的断开状态。除此之外，真空断续器100的陶瓷壳体108也在有电压应力时提供电绝缘，尤其是例如在特殊条件下，但并不限于承受电压测试的点火脉冲和承受电压测试的电源频率。

当高压被施加到真空断续器100的静止接触组件102或可动接触组件104时，有时陶瓷壳体108的陶瓷绝缘体太短而不能避免真空断续器100的外部电压击穿。因此要在外部增强陶瓷绝缘体的绝缘特性，以使其承受高外部电压，这对系统设计者和工程师是公知的挑战。然而，现有技术给出了一些增强陶瓷壳体108外部部件绝缘特性的技术。最常用的技术之一是增加陶瓷壳体108的外部绝缘表面的长度，但增加了长度的陶瓷壳体108使真空断续器100昂贵并难于操作，而且也增加了真空断续器100的电阻。

另一种增加真空断续器100外部击穿强度的技术是用具有高介电击穿强度和高介电常数的材料在外部涂覆陶瓷壳体108。用于在外部涂覆陶瓷壳体108的材料可包括但不限于硅树脂、聚氨酯和橡胶。绝缘材料的外部涂层可跟随真空断续器100的轮廓。其也可能包括大量小波纹，如图1所示的在陶瓷壳体108表面上的肋部110A、110B、110C、110D。肋部110A、110B、110C、110D增加了外部绝缘的外直径，以使得较短的真空断续器满足污染的环境中外部漏电需求。然而，和平坦表面相比，这些小的肋部在击穿强度上只有很少或是没有作用。绝缘材料涂层实现两个主要目的，即其增加真空断续器100特别是在三相点上的电压击穿强度，并且也增加暴露的金属部件即真空断续器100的静止接触组件102和可动接触组件104之间的有效距离。真空断续器100的三相点是陶瓷（即绝缘材料）、金属和空气相交的点，其在本领域是公知的。并且对本领域普通技术人员来说，在任何电力系统中，三相点是电力击穿最普遍的来源。

根据本领域现有技术，肋部110A、110B、110C、110D为小尺寸，并且由于与真空断续器100相关的结构限制，肋部110A、110B、110C、110D的尺寸延伸不会超过一定限度。因此，肋部110A、110B、110C、110D仅对陶瓷壳体108或外部涂层的外直径增加5-10%。由于在陶瓷壳体108或外部涂层的外直径上肋部110A、110B、110C、110D的小尺寸和限制作用，肋部110A、110B、110C、110D在真空断续器100的外部击穿强度上总作用很小。换言之，肋部110A、110B、110C、110D仅在增加真空断续器100的静止接触组件102和可动接触组件104之间的漏电距离时有用。另一个与小肋部110A、110B、110C、110D有关的缺点是，在高外部电压的情况下，外部飞弧可行经越过肋部110A、110B、110C、110D的尖端，并会引起外部击穿。

从上述与真空断续器的小肋部有关的问题可以明显看出，对具有较高外部击穿电压而不影响现有技术中已知的真空断续器尺寸和重量的改进的真空断续器存在强烈需求。

实用新型内容

因此，本实用新型的一个目的是提供具有高外部击穿电压的改进的真空断续器。

该目的通过提供一种改进的断续器而实现。该改进的断续器包括：至少一个改进的壳体以及一个或多个改进的肋部，其中，所述一个或多个改进的肋部被连接在所述至少一个改进的壳体的一个或多个角处。本实用新型的进一步实施例包括以下方案。所述改进的断续器进一步包括至少一个静止接触组件。所述改进的断续器进一步包括至少一个可动接触组件。在所述改进的断续器中，所述一个或多个改进的肋部的方向是朝上的，以防止在所述改进的断续器上的电离空气的自由流动。

根据本实用新型，改进的断续器也包括至少一个静止接触组件以及至少一个可动接触组件。

相应地，本实用新型提供具有高电压击穿强度的改进的断续器。

附图说明

本实用新型参照附图示出的图释实施例随后进一步被说明，其中：

图1示出根据现有技术的真空断续器；

图2示出根据本实用新型的实施例的改进的真空断续器。

具体实施方式

参照附图描述的各实施例，其中同样的参考标记自始至终用来指代同样的元件。在以下说明中，处于解释的目的，多个具体细节在此说明，以提供对一个或多个实施例的充分理解。清楚的是这些实施例可以没有这些具体细节的情况下被加以实施。

图2示出了根据本实用新型一个实施例的改进的真空断续器200。和图1示出的真空断续器100类似，改进的真空断续器200包括静止接触组件102、可动接触组件104和可动接触件106。改进的真空断续器200也包括图2示出的改进的壳体202。改进的壳体202的材料可以类似于但不限于图1示出的真空断续器100的陶瓷壳体108所用的材料。然而，图2中所示的改进壳体202的形状与图1的陶瓷壳体108的形状明显不同。改进的真空断续器200的改进壳体202具有图2示出的四个改进的肋部204A、204B、204C、204D。改进的肋部204A、204B、204C、204D被放置在改进的真空断续器200的改进的壳体202的每个角上。改进的肋部204A、204B、204C、204D大体上增加了改进的真空断续器200的静止接触组件102和可动接触组件104之间的电力击穿路径，这导致改进的真空断续器200有更高的外部击穿电压。而且，图2示出的改进的肋部204A、204B、204C、204D具有比图1中肋部110A、110B、110C、110D至少大（但不限于）15-20%的外直径。而且，图2示出的改进的肋部204A、204B、204C、204D具有比图1中肋部110A、110B、110C、110D至少大（但不限于）25-35%的外直径。改进的真空断续器200的改进的肋部204A、204B、204C、204D朝上面向，如图2所示。改进的肋部204A、204B、204C、204D的朝上面向在外部电压击穿时防止电离空气朝向改进的真空断续器200的自由流动。然而在本实用新型其它实施例中，所有改进的肋部204A、204B、204C、204D可在应用时面朝一个或多个不同的方向。而且，在本实用新型的各实施例中，改进的真空断续器200也可具有一组、两组或三组改进的肋部204A、204B、204C、204D。

从图2示出的改进的真空断续器200的结构可清楚清楚看出，外部击穿路径必须完全沿着改进的肋部204A、204B、204C、204D中的至少两个经过，由此改进的真空断续器200的击穿强度增加而不用增加真空断续器200的强度。改进的真空断续器200可被用于但不限于空气中，并且也可在一个或多个外部绝缘壳体中，该外部绝缘壳体具有在改进的真空断续器200与一个或多个壳体之间的空气或其它气体。

如图1所示，用于真空断续器100的改进的肋部110A、110B、110C、110D，仅用于满足漏电路径需求，但没有改进电击穿强度，因为肋部110A、110B、110C、110D太小，击穿电压可跳过肋部110A、110B、110C、110D。另一方面，本实用新型公开了更大的直径以及更小数目的真空断续器200的改进的肋部204A、204B、204C、204D，迫使电压击穿路径经过一个或多个改进的肋部204A、204B、204C、204D，并由此增加改进的真空断续器200的电压击穿强度。在此公开的本实用新型增加的优点为，由于大直径的小数目，改进的肋部204A、204B、204C、204D被用来增加电压击穿强度而没有增加改进的真空断续器200的长度。进一步，由于这些改进的肋部可以实现充分的漏电长度。

尽管本实用新型已经参考某些实施例进行具体描述，应当理解的是本实用新型不限于那些实施例。鉴于本公开，在不脱离本文描述的本实用新型的各实施例的范围的前提下，许多更改和变化对本领域技术人员来说是清楚的。因此，本实用新型的范围通过所附权利要求而不是前述说明来指出。所有在权利要求等价的含义和范围内产生的改变、更改和变化被认为在其范围内。

Claims (4)

1.一种改进的断续器(200)，其包括：

至少一个改进的壳体(202)；以及

一个或多个改进的肋部(204A、204B、204C、204D)，其中，所述一个或多个改进的肋部(204A、204B、204C、204D)被连接在所述至少一个改进的壳体(202)的一个或多个角处。

2.根据权利要求1所述的改进的断续器(200)，进一步包括至少一个静止接触组件(102)。

3.根据权利要求1所述的改进的断续器(200)，进一步包括至少一个可动接触组件(104)。

4.根据权利要求1所述的改进的断续器(200)，其中，所述一个或多个改进的肋部(204A、204B、204C、204D)的方向是朝上的，以防止在所述改进的断续器(200)上的电离空气的自由流动。