CN2463944Y

CN2463944Y - 自能热膨胀式高压六氟化硫断路器的灭弧室

Info

Publication number: CN2463944Y
Application number: CN 00261486
Authority: CN
Inventors: 张猛; 侯平印; 李心一; 庄晓凤; 吴双; 于锡源; 屈天玉
Original assignee: XI AN HIGH VOLTAGE SWITCH FACT
Current assignee: Xi'an Xikai High-Voltage Electric Co., Ltd.
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2001-12-05
Anticipated expiration: 2010-12-29

Abstract

本实用新型是一种自能热膨胀式高压六氟化硫断路器的灭弧室,它包括动触头连接机构和静触头连接机构组成,其特征是:灭弧室喷口内孔最小直径为25～30mm,压气缸内径为100～130mm,动触头可运动空间距离为200～240mm。喷口内孔为一变截面圆形孔,具有最小载面的喷口喉道长度为10～30mm,喷口上游区长度为10～30mm,下游区长度为60～120mm,下游区扩张角8—15度。它主要利用电弧自身的能量开断电路,降低断路器的制造成本,提高了运行可靠性。

Description

自能热膨胀式高压六氟化硫断路器的灭弧室

本实用新型涉及一种高压开关设备，它是电力系统进行控制和保护高压六氟化硫断路器的灭弧室，特别是关于一种252千伏自能热膨胀式高压六氟化硫断路器的灭弧室。

目前252千伏的高压六氟化硫断路器，均为压气式结构，开断电流时，灭弧室中的压气缸由操动机构带动，压缩压气缸与活塞组成气室中的气体，在喷口中形成高压气流吹熄电弧，但是为了保证该高压气流能可靠的吹熄电弧，就必须保证一定的压气缸容积和分闸运动速度，进而需要断路器所配的操动机构具有较大的操作功，配置大操作功的断路器制造成本高，更重要的是可靠性不高。

本实用新型的目的是：提供一种自能热膨胀式高压六氟化硫断路器的灭弧室，它能借助于电弧自身的能量，使断路器在操作功相对较小的操动机构操作下，保证在灭弧室喷口中形成理想的高压气流吹熄电弧，从而降低断路器的制造成本，提高其运动的可靠性。

本实用新型的技术方案是：设计一种自能热膨胀式高压六氟化硫断路器的灭弧室，它包括动触头连接机构和静触头连接机构组成，灭弧室固定在绝缘套管或具有绝缘支承件的金属罐体内，其特征是：灭弧室喷口内孔最小直径为25～30mm，压气缸内径为100～130mm，动触头可运动空间距离为200～240mm。

所述的喷口内孔为一变载面圆形孔，具有最小载面的喷口喉道长度为10～30mm，喷口上游区长度为10～30mm，下游区长度为60～120mm，下游区扩张角8-15度。所述的压气缸内孔的有效长度为210～280mm。

本实用新型的特点是，断路器灭弧室装在一个绝缘的套管内或装在一个内部具有绝缘支承件的金属罐体内，一端为固定触头机构，一端为可运动触头机构，它们是在同一轴上的两组同轴回转体结构，运动触头机构由操动机构操动运动。固定触头和运动触头构成两组具有先后分断顺序和关合顺序的触点，常通称为动静工作触头和动静弧触头，确保电弧在指定的触点间燃烧，即在动静弧触头间燃烧，在运动触头机构内有一气压缸，其内腔与某一固定活塞构成一个可变容积的气室，分闸运动时该气室内的气体通过设置在动弧触头外部，并与其同轴的绝缘管状喷口的内孔吹向动静弧触头间隙中，断路器在开断大电流时，动静工作触头先于动静弧触头分离，电弧最终在动静弧触头间燃烧，本实用新型一方面利用电弧燃烧期间的弧体，阻塞压气缸内的六氟化硫气体通过喷口内孔流出气室，另一方面利用电弧燃烧期间的电弧能量加热该气室内的气体，使气体受热膨胀而提高气室内的气体压力，为保证上述作用的实现，喷口内孔最小直径设计为25～30mm，压气缸内径为100～130mm，运动触头的运动距离为200～240mm。喷口内孔为一变载面圆形孔，具有最小载面的喷口喉道长度为10～30mm，喷口上游区长度为10～30mm，下游区长度为60～120mm，下游区扩张角8-15度。这样气室内的压力提高不再依赖于压气缸对气体的机械压缩作用，而是取决于电弧对气体的热膨胀效应。

由于采用上述方案，断路器所配操动机构的操作功可以大大减小，仅相当于目前压气式断路器的20～40％，总体设计强度要求降低，可靠性提高。

下面结合实施例附图对本实用新型做进一步说明。

图1是实施例1的预压缩与热膨胀阶段示意图。

图2是实施例1的吹弧阶段示意图。

图3是实施例1的纵剖面结构示意图。

图4是实施例2的纵剖面构造图。

图中：1、静工作触头；2、静弧触头；3、喷口；4、动工作触头；5、动弧触头；6、压气缸；7、气室；8、活塞杆；9、活塞；10、中间触指；11、支撑件；12、下接线法兰；13、接线端子；14、接线端子；15、上接线法兰；16、绝缘套管；17、支撑件；18、静侧屏蔽罩；19、操作杆；20、导体；21、静侧绝缘支撑件；22、导体；23、端盖；24、壳体；25、绝缘拉杆；26、动侧绝缘支撑件；27、端盖；28、电弧。

图1、图2是本实用新型实施例不同状态示意图。

图中：喷口3为变内径的绝缘管状体，它具有最小内径部位的喉道长度为20mm，喷口3上游区长度20mm，下游区长度是80mm，下游扩张角是12度，压气缸6内孔有效长度250mm，内径110mm。静工作触头1和静弧触头2固定，喷口3与动工作触头4、动弧触头5、压气缸6以及活塞杆8构成运动触头机构，活塞9固定不动，活塞9对活塞杆8的运动具有导向作用。当断路器处于合闸状态时，动工作触头4和静工作触头1紧密接触、动弧触头5和静弧触头2也紧密接触，电流主要从动工作触头4和静工作触头1中流过，当断路器分闸时，上述运动触头机构向图中右侧运动，动工作触头4先与静工作触头1分离，电流转移到从动弧触头5和静弧触头2中流过，随着运动触头机构的继续运动，动弧触头5与静弧触头2也发生分离，在它们之间产生了电弧28，在触头机构的运动过程中，压气缸6与活塞9构成的气室7内六氟化硫被压缩，气室7内气体压力逐渐上升，本实用新型实施例的关键在于将上述电弧28的热能量传递到气室7中，使气室7内的气体受热膨胀压力上升的更快和更高，图1表示了这个过程。随着运动触头机构持续运动，动弧触头5与静弧触头2之间距离已相对较大，当交流电流过零时，电弧28瞬时熄灭，气室7内的高压气体迅速吹出喷口3的喉道，使电流过零后，电弧28不再重燃，从而达到开断电流的目的。

如图3所示灭弧室装在绝缘套管16内，接线端子14与上接线法兰15连接，上接线法兰15通过支撑件17与静侧屏蔽罩18、静工作触头1和静弧触头2连接，由喷口3、动工作触头4、动弧触头5、压气缸6、活塞杆8构成运动触头机构，操作杆19操动，活塞9与压气缸6构成气室7，中间触指10与压气缸6紧密接触并可相对滑动，它通过支撑件11与下接线法兰12相连接，下接线法兰12与接线端子13相连接，整个灭弧室部件放置在绝缘套管16之中，接线端子13和接线端子14是电流流入与电流流出的端口部件。

图4是实施例2，它的特点是灭弧室装在带有绝缘支撑件的金属壳体内。静侧绝缘支撑件21和动侧绝缘支撑件26将灭弧室内的所有导电零件支撑起，使所有导电零件与金属罐体或壳体24完全绝缘。导体22通过支撑件17与静侧屏蔽罩18，静工作触头1和静弧触头2连接，由喷口3、动工作触头4动弧触头5、压气缸6、活塞杆8构成的运动触头机构，经绝缘拉杆25与操作杆19相连，并由操作杆19操动，活塞9、压气缸6构成气室7，中间触指10与压气缸6紧密接触并可相对滑动，它通过支撑件11与导体20连接，导体22和导体20是电流流入与流出灭弧室的端口部件。金属罐体或壳体24两端由端盖23和端盖27密封，导体20和导体22的设计方向可以同向，也可以异向，为使导体20和导体22在与外部导体连接时，仍保证对罐体或壳体24的绝缘性能，罐体或壳体24的导体出口，既可以与外部其它罐或壳体密封连接，也可以与其它绝缘套管进行密封连接。

Claims

1、自能热膨胀式高压六氟化硫断路器的灭弧室，它包括动触头连接机构和静触头连接机构组成，灭弧室固定在绝缘套管或具有绝缘支承件的金属罐体内，其特征是：灭弧室喷口内孔最小直径为25～30mm，压气缸内径为100～130mm，动触头可运动空间距离为200～240mm。

2、根据权利要求1所述的自能热膨胀式高压六氟化硫断路器的灭弧室，其特征是：所述的喷口内孔为一变载面圆形孔，具有最小载面的喷口喉道长度为10～30mm，喷口上游区长度为10～30mm，下游区长度为60～120mm，下游区扩张角8-15度。

3、根据权利要求1所述的自能热膨胀式高压六氟化硫断路器的灭弧室，其特征是：所述的压气缸内孔的有效长度为210～280mm。