CN211350462U

CN211350462U - 一种灭弧式高压开关装置

Info

Publication number: CN211350462U
Application number: CN201922228268.1U
Authority: CN
Inventors: 裴小艳; 李建军; 黄洪英
Original assignee: Guangdong Yuewan Energy Technology Co ltd
Current assignee: Guangdong Yuewan Energy Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2020-08-25
Anticipated expiration: 2029-12-11

Abstract

本实用新型提供了一种灭弧式高压开关装置，涉及高压灭弧领域。灭弧式高压开关装置包括外壳、固定在外壳中的静触头以及轴向移动安装在外壳中的动触头，外壳中填充有绝缘气体，静触头的外部套设有第一密封套，动触头的外部套设有第二密封套，且第二密封罩与动触头密封连接；动触头与静触头合闸时，第一密封套和第二密封套密封配合形成位于内部的真空内腔，以及位于外部的气体外腔，第一密封套和第二密封套的密封接合处对应静触头的末端，外壳上还设有用于在合闸时将真空内腔的绝缘气体抽吸至气体外腔的真空泵。绝缘气体朝向静触头的末端进气形成灭弧气流，绝缘气体本身起到了阻隔电弧产生的作用，灭弧效果更好。

Description

一种灭弧式高压开关装置

技术领域

本实用新型涉及高压灭弧技术领域，特别是涉及一种灭弧式高压开关装置。

背景技术

在高压电路中，开关装置又称为“断路器”，在断路器的分、合闸动作中，通常会在动触头和静触头之间伴随有击穿电弧产生，无法保证断路器对整个电路通断的有效控制。

如授权公告号为CN208922988U、授权公告日为2019.05.31的中国实用新型专利公开了一种自能灭弧室及其灭弧结构，并具体公开了自能灭弧室的灭弧结构包括能够延期轴向往复移动的动触头，沿动触头的轴向依次分布的静触头、前弧触头和后弧触头，外套于动触头且能够沿动触头的轴向往复移动的阀体；其中，当处于合闸状态时，阀体与后弧触头密封接触，动触头与静触头导电连接；当处于分闸状态时，阀体和动触头均与后弧触头分离且均位于后弧触头的后侧，后弧触头和阀体之间具有气流通道；动触头沿其轴向可移动地设置于阀体中，且在分闸过程中阀体的移动滞后于动触头的移动。

现有技术中的灭弧结构进行分闸动作时，动触头与静触头分离时电流通路断开且阀体向远离静触头的方向运动使气流通道打开，使膨胀室内气体以较大的流速向后弧触头后方喷出和散泄，对弧触头间的电弧有较强烈的气吹效果。

但是，如果仅在膨胀室的内部燃弧时，气体才能快速膨胀由内向外流出起到灭弧作用，则无法满足高压开关装置在分闸过程中消除电弧的要求，依然存在灭弧效果差的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种灭弧式高压开关装置，以解决现有技术无法满足高压开关装置在分闸过程中消除电弧的要求，依然存在灭弧效果差的问题。

本实用新型的灭弧式高压开关装置的技术方案为：

灭弧式高压开关装置包括外壳、固定在外壳中的静触头以及轴向移动安装在外壳中的动触头，所述静触头的外部套设有第一密封套，所述动触头的外部套设有合闸时与第一密封套匹配密封的第二密封套，以在所述动触头与静触头合闸时，在所述第一密封套和第二密封套的内部形成真空内腔，以及在外部形成填充有绝缘气体的气体外腔；

所述第一密封套和第二密封套的密封接合处对应所述静触头的末端，所述外壳上还设有用于在合闸时将真空内腔的绝缘气体抽吸至气体外腔的真空泵。

有益效果：当动触头与静触头合闸时，第一密封套和第二密封套密封配合形成位于内部的真空内腔，以及位于外部的气体外腔，气体外腔中填充有绝缘气体，由于内、外压强差的存在，使得第一密封套与第二密封套之间形成了强大轴向挤压力，轴向挤压力传递至动触头，进而提高了动触头保持在合闸位置的稳定性；当分闸驱动力大于轴向挤压力时，第二密封套与第一密封套快速脱离，并在第二密封套与第一密封套之间形成气体通道，位于气体外腔中的绝缘气体快速进入真空内腔中，绝缘气体朝向静触头的末端进气形成灭弧气流；与此同时，动触头与第二密封套同步轴向移动，动触头与静触头实现分闸动作，由于灭弧气流对静触头的末端起到吹灭作用，防止动触头与静触头的端部产生击穿电弧；另外，绝缘气体本身起到了阻隔电弧产生的作用，满足了高压开关装置在分闸过程中消除电弧的要求，灭弧效果更好。

进一步的，所述第一密封套和第二密封套的形状分别为圆柱形套，所述第一密封套的密封接合处设有第一环形板，所述第二密封套的密封接合处设有第二环形板，所述第一环形板与第二环形板轴向挤压密封配合。

进一步的，第一环形板的形状为内锥环形，所述第二环形板的形状为与内锥环形对应的外锥环形。

进一步的，所述第一密封套的直径大于第二密封套的直径。

进一步的，所述外壳包括筒体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖的外侧设有连通真空内腔和气体外腔的气路，所述真空泵串接于所述气路上。

进一步的，所述气路上还串接有单向阀。

进一步的，所述第二端盖上设有装配孔，所述动触头轴向移动安装在装配孔中，且动触头与装配孔之间还设有密封圈。

进一步的，所述绝缘气体为SF₆气体。

附图说明

图1为本实用新型的灭弧式高压开关装置的具体实施例1中灭弧式高压开关装置处于合闸状态时的半剖示意图；

图2为本实用新型的灭弧式高压开关装置的具体实施例1中灭弧式高压开关装置处于分闸状态时的半剖示意图。

图中：1－外壳、10－筒体、11－第一端盖、12－第二端盖、13－气体外腔、2－静触头、20－第一密封套、200－第一环形板、23－真空内腔、 3－动触头、30－第二密封套、300－第二环形板、31－密封圈、4－气路、 40－真空泵、41－单向阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的灭弧式高压开关装置的具体实施例1，如图1、图2 所示，灭弧式高压开关装置包括外壳1、固定在外壳1中的静触头2 以及轴向移动安装在外壳1中的动触头3，在本实施例中，外壳1为筒状壳体，包括筒体10、第一端盖11和第二端盖12，第一端盖11和第二端盖12分别密封设置在筒体10的两端，在外壳1的内部填充有绝缘气体，绝缘气体为SF₆气体，SF₆气体具有良好的电气绝缘性能，适合作为灭弧介质以防止电弧的产生。静触头2伸出第一端盖11的外侧设有第一接线柱，动触头3伸出第二端盖12的外侧也设有第二接线柱，通过两端的接线柱串接在高压电路中实现控制电路的导通和断开。

在静触头2的外部套设有第一密封套20，第一密封套20密封固定在第一端盖11的内侧；在动触头3的外部套设有第二密封套30，且第二密封罩30与动触头3密封连接。第一密封套20和第二密封套30的形状分别为圆柱形套，在本实施例中，第一密封套20的直径大于第二密封套30的直径，并且，第一密封套20的密封接合处设有第一环形板200，第二密封套30的密封接合处设有第二环形板300，第一环形板200与第二环形板300轴向挤压密封配合。第一密封套20和第二密封套30均采用绝缘陶瓷制成，在第一环形板200和第二环形板300的相对侧面分别设有橡胶垫片，通过橡胶垫片起到隔衬缓冲、以及加强密封性的作用。

当动触头20与静触头30合闸时，第一密封套20和第二密封套30 密封配合形成位于内部的真空内腔23，以及位于外部的气体外腔13，保证了动触头20和静触头30在真空环境中接触实现稳定导电。并且，气体外腔13中填充有SF₆气体，其气体压强远大于真空内腔23的内部压强，由于内、外压强差的存在，使得第一密封套20与第二密封套30 之间形成了强大轴向挤压力，轴向挤压力传递至动触头3，进而提高了动触头3保持在合闸位置的稳定性。为了满足不同的使用需要，在其他实施例中，SF₆气体可替换成空气、氮气、氢气或者二氧化碳等其他绝缘气体。

具体的，第一环形板200的形状为内锥环形，对应的，第二环形板300的形状为外锥环形，将第一环形板200和第二环形板300分别设计成相互配合的锥环形，增大了二者在密封配合时的接触面积，提高了真空内腔23的气体密封性；并且，在动触头3进行合闸动作时，锥环形具有对中引导作用，能够保证动触头3与静触头2精准合闸到位。其中，第一密封套20和第二密封套30的密封接合处对应静触头2 的末端，在动触头3的分闸动作过程中，当分闸驱动力小于轴向挤压力时，动触头3与静触头2保持稳定合闸导通，且第一密封套20和第二密封套30密封接合。

随着分闸驱动力的增大，当分闸驱动力大于轴向挤压力时，第二密封套30与第一密封套20快速脱离，并在第一环形板200与第二环形板300之间形成气体通道，位于气体外腔13中的SF₆气体快速进入真空内腔23中，SF₆气体朝向静触头2的末端进气形成灭弧气流。与此同时，动触头3与第二密封套30同步轴向移动，动触头3与静触头 2实现分闸动作，由于灭弧气流对静触头2的末端起到吹灭作用，防止动触头3与静触头2的端部产生击穿电弧。另外，SF₆气体本身作为良好的灭弧介质，能够快速填充至动触头3与静触头2之间的间隔部分，进一步地起到了阻隔电弧产生的作用，满足了高压开关装置在整个分闸过程中消除电弧的要求，灭弧效果更好。

在外壳1的第一端盖11的外侧设有连通真空内腔23和气体外腔 13的气路4，在气路4上串接有真空泵40和单向阀41。当动、静触头合闸后，真空泵40启动将真空内腔23的SF₆气体抽吸至气体外腔13 中，保证了第一密封套20和第二密封套30之间有效密封接合，以及动、静触头的稳定合闸。同时，还确保了气体外腔13中存储有充足的 SF₆气体，使得在分闸的瞬间形成强劲的灭弧气流，进而起到有效吹灭电弧的作用。设置单向阀41保证SF₆气体仅能沿气路4由真空内腔23 流向气体外腔13，防止SF₆气体倒流影响整个高压开关装置的工作稳定性。

在外壳1的第二端盖12上设有装配孔，装配孔位于第二端盖12 的中心位置，动触头3轴向移动安装在装配孔中。在本实施例中，动触头3为长杆状，动触头3的长度沿外壳1的轴线方向延伸，且动触头3与装配孔之间还设有密封圈31。具体的，在第二端盖12的装配孔内侧设有内孔沿，在第二端盖12的装配孔外侧设有外孔沿，且内孔沿和外孔沿的内壁平齐，密封圈30沿轴线方向依次布置有三个，通过三个密封圈30起到活动密封动触头3与第二端盖12之间间隙的作用。

本实用新型的灭弧式高压开关装置的其他具体实施例，为了适应不同的使用需求，第一密封套和第二密封套的结构不仅限于具体实施例1中的形式，可将第一密封套和第二密封套设计成直径相等的圆柱形套，第一密封套的口沿和第二密封套的口沿构成密封接合处，且第一密封套和第二密封套的密封接合处对应所述静触头的末端，同样能够形成防止电弧产生的灭弧气流。

本实用新型的灭弧式高压开关装置的其他具体实施例，为了适应不同的使用需求，可将第一密封套和第二密封套分别设计成直径不等的圆柱形套，第一密封套的直径小于第二密封套的直径，且第一密封套的第一环形板以及第二密封套的第二环形板均为垂直于轴线方向的圆环形，通过第一环形板与第二密封套的挤压贴合形成密封接合，并在第一密封套和第二密封套的内部形成中部的真空内腔，以及外部的气体外腔。

本实用新型的灭弧式高压开关装置的其他具体实施例，为了满足不同的使用需求，第一密封套和第二密封套的材质不仅限于绝缘陶瓷，可采用绝缘玻璃制成第一密封套和第二密封套，且在第一环形板和第二环形板的相对侧面分别设置橡胶垫片。或者，第一密封套和第二密封套均采用绝缘树脂材料制成，且在第一环形板和第二环形板的相对侧面分别设置橡胶垫片，同样能够起到电气绝缘，以及营造内、外密封腔室的作用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种灭弧式高压开关装置，其特征是，包括外壳、固定在外壳中的静触头以及轴向移动安装在外壳中的动触头，所述静触头的外部套设有第一密封套，所述动触头的外部套设有合闸时与第一密封套匹配密封的第二密封套，以在所述动触头与静触头合闸时，在所述第一密封套和第二密封套的内部形成真空内腔，以及在外部形成填充有绝缘气体的气体外腔；

2.根据权利要求1所述的灭弧式高压开关装置，其特征是，所述第一密封套和第二密封套的形状分别为圆柱形套，所述第一密封套的密封接合处设有第一环形板，所述第二密封套的密封接合处设有第二环形板，所述第一环形板与第二环形板轴向挤压密封配合。

3.根据权利要求2所述的灭弧式高压开关装置，其特征是，所述第一环形板的形状为内锥环形，所述第二环形板的形状为与内锥环形对应的外锥环形。

4.根据权利要求3所述的灭弧式高压开关装置，其特征是，所述第一密封套的直径大于第二密封套的直径。

5.根据权利要求1至4任一项所述的灭弧式高压开关装置，其特征是，所述外壳包括筒体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖的外侧设有连通真空内腔和气体外腔的气路，所述真空泵串接于所述气路上。

6.根据权利要求5所述的灭弧式高压开关装置，其特征是，所述气路上还串接有单向阀。

7.根据权利要求5所述的灭弧式高压开关装置，其特征是，所述第二端盖上设有装配孔，所述动触头轴向移动安装在装配孔中，且动触头与装配孔之间还设有密封圈。

8.根据权利要求1所述的灭弧式高压开关装置，其特征是，所述绝缘气体为SF₆气体。