CN207217344U - 具有气体冷却通道的高压断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有气体冷却通道的高压断路器，包括壳体、以及设于壳体内的喷口和支撑座，所述支撑座上设有排气孔，所述支撑座上还安装有导流罩，所述排气孔位于所述导流罩内侧。本实用新型具有结构可靠，能有效防止击穿，污染热气体冷却效果较好等优点。

Description

具有气体冷却通道的高压断路器

技术领域

本实用新型涉及高压输变电设备，尤其涉及一种具有气体冷却通道的高压断路器。

背景技术

在高压输变电系统中，高压断路器是变电站的必要设备，主要用作汇集、分配和传送电能。高压断路器的两个弧触头在断开状态下相互分离，若在充满灭弧气体的气室中拉出电弧，那么被电弧加热的灭弧气体会从喷口的狭窄部位通过，然后吹向电弧将其熄灭并防止再燃，灭弧后的污染热气体从支撑座上排出并进入高压断路器壳体内。为保证使用过程中的安全性，高压短路器壳体处于接地状态，也即地电位，而壳体内的各设备处于高压状态，也即高电位，而现有的高压断路器设计考时考虑到产品的安装工艺等因素，支撑座内部气体通道结构设计的比较简单，在高压断路器多次开断之后，混有金属粒子的污染热气体直接作用在金属壳体后会造成放电、击穿，存在较大的安全隐患，也无法进行下一次快速开断。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构可靠，能有效防止击穿的具有气体冷却通道的高压断路器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有气体冷却通道的高压断路器，包括壳体、以及设于壳体内的喷口和支撑座，所述支撑座上设有排气孔，所述支撑座上还安装有导流罩，所述排气孔位于所述导流罩内侧。

作为上述技术方案的进一步改进：所述导流罩内设有阶梯孔且上端孔径小于下端孔径，所述导流罩上端套设于所述支撑座外周，所述排气孔位于所述导流罩下端内侧，所述导流罩的直径由上至下逐渐增加，导流罩上端端部的外壁与内壁之间通过上内弧面和上外弧面光滑连接，所述上外弧面的半径大于所述上内弧面的半径，导流罩下端端部的外壁与内壁之间通过下内弧面和下外弧面光滑连接，所述下外弧面的半径大于所述下内弧面的半径。

作为上述技术方案的进一步改进：所述支撑座上端还安装有屏蔽筒，所述排气孔设于所述支撑座上端，所述支撑座下端封闭，所述屏蔽筒延伸至所述排气孔下方。

作为上述技术方案的进一步改进：所述支撑座下端两侧对称设置有下凹部。

作为上述技术方案的进一步改进：所述下凹部包括靠近支撑座中心的第一圆弧面、以及靠近支撑座内壁的第二圆弧面，所述第一圆弧面与所述第二圆弧面光滑连接，所述第一圆弧面的半径大于所述第二圆弧面的半径。

作为上述技术方案的进一步改进：所述屏蔽筒下端位于所述支撑座的1/3～2/3高度之间。

作为上述技术方案的进一步改进：所述喷口下方依次连接屏蔽罩和用于安装弧触头的触头座，所述触头座与所述支撑座相连，所述触头座与所述屏蔽筒气路导通。

作为上述技术方案的进一步改进：所述屏蔽罩上端套设于所述喷口外周且上端端部向下翻卷，所述屏蔽罩下端为锥状并延伸至所述触头座内。

作为上述技术方案的进一步改进：所述屏蔽罩下端与所述触头座之间设有密封件。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开的具有气体冷却通道的高压断路器，在支撑座上安装导流罩，导流罩包围在排气孔外周，喷口喷出的灭弧气体完成灭弧后成为污染热气体进入支撑座内，经由排气孔向外排出，在导流罩的作用下，污染热气体流速迅速降低并改变流动方向，不会直接冲击壳体，可避免高低电位的击穿通道产生，同时导流罩还一定程度上增加了污染热气体的流通路径，提高了冷却效果，有利于断路器进行下一次快速开断。

附图说明

图1是本实用新型具有气体冷却通道的高压断路器的结构示意图。

图中各标号表示：1、壳体；2、喷口；3、支撑座；31、排气孔；32、下凹部；321、第一圆弧面；322、第二圆弧面；4、导流罩；41、阶梯孔；42、上内弧面；43、上外弧面；44、下内弧面；45、下外弧面；5、屏蔽筒；6、屏蔽罩；7、弧触头；8、触头座；9、密封件。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例的具有气体冷却通道的高压断路器，包括壳体1、以及设于壳体1内的喷口2和支撑座3，支撑座3上设有排气孔31，支撑座3上还安装有导流罩4，排气孔31位于导流罩4内侧。

本实用新型具有气体冷却通道的高压断路器，在支撑座3上安装导流罩4，导流罩4包围在排气孔31外周，喷口2喷出的灭弧气体（如图中箭头所示）完成灭弧后成为污染热气体进入支撑座3内，经由排气孔31向外排出，在导流罩4的作用下，污染热气体流速迅速降低并改变流动方向，然后向下流动进入壳体1内，不会直接冲击壳体1，可避免高低电位的击穿通道产生，同时导流罩4还一定程度上增加了污染热气体的流通路径，提高了冷却效果，有利于高压断路器进行下一次快速开断。

作为进一步优选的技术方案，本实施例中，导流罩4内设有阶梯孔41且上端孔径小于下端孔径，导流罩4上端套设于支撑座3外周，并利用紧固螺钉进行固定，排气孔31位于导流罩4下端内侧，导流罩4的直径由上至下逐渐增加，也即导流罩4整体为中空的圆锥台状，导流罩4上端端部的外壁与内壁之间通过上内弧面42和上外弧面43光滑连接，上外弧面43的半径大于上内弧面42的半径，导流罩4下端端部的外壁与内壁之间通过下内弧面44和下外弧面45光滑连接，下外弧面45的半径大于下内弧面44的半径。由于导流罩4与壳体1之间具有电位差，且导流罩4相比支撑座3更靠近壳体1，因此更容易导致击穿，若不对新增的导流罩4的结构进行优化设计，很容易导致电场畸变，影响开断后的介质场强分布。经过反复的电场仿真计算，上述结构的导流罩4能满足要求，也即本实施例新增的导流罩4不会导致电场畸变，不会影响开断后的介质场强分布。

更进一步地，本实施例中，支撑座3上端还安装有屏蔽筒5，排气孔31设于支撑座3上端，支撑座3下端封闭，屏蔽筒5延伸至排气孔31下方。灭弧后的污染热气体经由屏蔽筒5向下流动，直至冲击支撑座3下端后改变流向，然后向上流动并由上端的排气孔31排出，这样一来，可大大增加污染热气体的流通的距离，具有更好的冷却效果。优选地，支撑座3上端设置台阶，屏蔽筒5上端设置为T型结构并装配于支撑座3上的台阶处，在触头座8与支撑座3通过紧固件连接为一体后，可将屏蔽筒5可靠地夹紧，结构简单、可靠。

更进一步地，本实施例中，支撑座3下端左右两侧对称设置有下凹部32。相比平面结构，当热污染气体冲击对称设置的两个下凹部32之后，不会直接回击（或回流）进入屏蔽筒5内，而是往外侧的支撑座3内壁方向流动，最终按照设计路径沿着支撑座3与屏蔽筒5之间的间隙向上流动，最终由排气孔31排出。

更进一步地，本实施例中，下凹部32包括靠近支撑座3中心的第一圆弧面321、以及靠近支撑座3内壁的第二圆弧面322，第一圆弧面321与第二圆弧面322光滑连接，第一圆弧面321的半径大于第二圆弧面322的半径。如附图所示，该种结构的下凹部32更有利于使污染热气体往两侧上卷，最大限度地防止回击进入屏蔽筒5内，更好地按照设计路径沿着支撑座3与屏蔽筒5之间的间隙向上流动。具体地，第一圆弧面321的半径为53mm，第二圆弧面322的半径为40mm。

更进一步地，如附图中两条虚线所示出的范围，本实施例中，屏蔽筒5下端位于支撑座3的1/3～2/3高度之间。若屏蔽筒5过短，则对于延长气体流通的距离效果非常有限，若屏蔽筒5过长，则气体容易回击进入屏蔽筒5内，无法按照设计路径顺利排出。

作为进一步优选的技术方案，本实施例中，喷口2下方依次连接屏蔽罩6和用于安装弧触头7的触头座8，触头座8与支撑座3相连，触头座8与屏蔽筒5气路导通。气体依次经过喷口2、屏蔽罩6和触头座8进入屏蔽筒5内，然后由屏蔽筒5进入支撑座3。

更进一步地，本实施例中，屏蔽罩6上端套设于喷口2外周且上端端部向下翻卷，屏蔽罩6下端为锥状并延伸至触头座8内。经过反复的电场仿真计算，上述结构的屏蔽罩6不会导致电场畸变，不会影响开断后的介质场强分布，两弧触头7在分离过程中的断口电场分布也更均匀。

更进一步地，本实施例中，屏蔽罩6下端与触头座8之间设有密封件9。通过密封件9保证屏蔽罩6与触头座8之间的密封性，保证气体按照设计路径流动。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种具有气体冷却通道的高压断路器，包括壳体（1）、以及设于壳体（1）内的喷口（2）和支撑座（3），所述支撑座（3）上设有排气孔（31），其特征在于：所述支撑座（3）上还安装有导流罩（4），所述排气孔（31）位于所述导流罩（4）内侧。

2.根据权利要求1所述的具有气体冷却通道的高压断路器，其特征在于：所述导流罩（4）内设有阶梯孔（41）且上端孔径小于下端孔径，所述导流罩（4）上端套设于所述支撑座（3）外周，所述排气孔（31）位于所述导流罩（4）下端内侧，所述导流罩（4）的直径由上至下逐渐增加，导流罩（4）上端端部的外壁与内壁之间通过上内弧面（42）和上外弧面（43）光滑连接，所述上外弧面（43）的半径大于所述上内弧面（42）的半径，导流罩（4）下端端部的外壁与内壁之间通过下内弧面（44）和下外弧面（45）光滑连接，所述下外弧面（45）的半径大于所述下内弧面（44）的半径。

3.根据权利要求1或2所述的具有气体冷却通道的高压断路器，其特征在于：所述支撑座（3）上端还安装有屏蔽筒（5），所述排气孔（31）设于所述支撑座（3）上端，所述支撑座（3）下端封闭，所述屏蔽筒（5）延伸至所述排气孔（31）下方。

4.根据权利要求3所述的具有气体冷却通道的高压断路器，其特征在于：所述支撑座（3）下端两侧对称设置有下凹部（32）。

5.根据权利要求4所述的具有气体冷却通道的高压断路器，其特征在于：所述下凹部（32）包括靠近支撑座（3）中心的第一圆弧面（321）、以及靠近支撑座（3）内壁的第二圆弧面（322），所述第一圆弧面（321）与所述第二圆弧面（322）光滑连接，所述第一圆弧面（321）的半径大于所述第二圆弧面（322）的半径。

6.根据权利要求5所述的具有气体冷却通道的高压断路器，其特征在于：所述屏蔽筒（5）下端位于所述支撑座（3）的1/3～2/3高度之间。

7.根据权利要求3所述的具有气体冷却通道的高压断路器，其特征在于：所述喷口（2）下方依次连接屏蔽罩（6）和用于安装弧触头（7）的触头座（8），所述触头座（8）与所述支撑座（3）相连，所述触头座（8）与所述屏蔽筒（5）气路导通。

8.根据权利要求7所述的具有气体冷却通道的高压断路器，其特征在于：所述屏蔽罩（6）上端套设于所述喷口（2）外周且上端端部向下翻卷，所述屏蔽罩（6）下端为锥状并延伸至所述触头座（8）内。

9.根据权利要求8所述的具有气体冷却通道的高压断路器，其特征在于：所述屏蔽罩（6）下端与所述触头座（8）之间设有密封件（9）。