专利名称：高压、超高压自能吹弧断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是用于电力系统作为控制和保护的设备，特别是采用自能压气(压油)、自能分离排气及增加分闸功的气体或少油断路器。
高压、超高压断路器在输变电系统中，作为系统的控制和保护设备，随着系统发展，需要传输巨大的电能，线路采取升压，以提高输电容量，而对高压、超高压断路器提出了更高要求，但现在中日合作生产的SFM型断路器和中南技术合作的LW2系列断路器的灭弧室是采用压气变熄弧距双喷口结构，即分闸时动触头系统带动与之相连的大直径压气缸向下运动，和喷口利用峰值电流对喉道的堵塞效应来增加喷口内压气缸的气体压力，待电弧电流过零时增加吹弧能力，但由于大直径的压气缸下移形成弧隙周围存在较大的低压区，利于游离气体的补充，而喷口的堵塞效应消耗操作功，也延迟对游离气体的排放不利于熄弧，而少油断路器的灭弧室装置是采用“机械压油和连续横吹式”或“纵吹加弹簧贮能压油装置”，灭弧室中绝缘固体物多(相对油量较少)，且弧隙中的绝缘固体物容受电弧灼烧成炭化通道(降低弧隙绝缘，不利于熄弧)，以及开断时排油多，不利于油气置换，同时采用的是自然膨胀式分离器及对外排气(膨胀分离能力低)，因此影响限制了少油断路器断口的开断能力和使用电压的提高。
本发明提供一种“有机械压气”及“自能压气”吹弧的“自能吹弧”气体断路器和具有“自能压油”吹弧及“自能抽空分离”对外排气的少油断路器，即“自能油吹”断路器。
实现以上目标的技术方案如下(一)采用机械压气或压油装置，合理利用动触头下移的等体积补偿原理，或从动触头内腔的单向阀对触头分离点压进适量绝缘介质直至分断结束，目的增加电弧电阻和电压，减少电弧能量的输入，提早消耗电弧能量，适当影响电弧电流提早过零，使电弧从产生前至熄灭过程都有新鲜绝缘介质对动触头移出的空间补充及时对电弧和弧隙去游离，获得短的熄弧开距。
(二)气体断路器机械和自能吹弧及增加分闸功的结构原理(1)在可动绝缘喷口下部设有较大容积的热膨胀室与一活动压气缸面连接，此活动压气缸即套在下面装有一单向阀的缸座上形成一密闭空间，而装有单向阀的管状动触头上部从活动压气缸面轴心穿过且连接好，下部则穿过活动压气缸底座轴心，与操作杆连接，分闸时压气缸内的气体经动触头内腔的单向阀压出，当在热膨胀室内刚分产生电弧时，绝缘气体吸收电弧热量而膨胀及离化形成压力，部份通过静触头周围与绝缘喷口的小逢隙经喷口向上喷出，而大部份压力将活动压气缸向下压(即增加了分闸功)，同时动触头在外部操作力的作用往下运动，使压气缸内的压力骤增，新鲜的绝缘介质从动触头内腔经单向阀向外喷出冷却电弧去游离，直至电弧熄灭，开断结束。
(2)气体断路器在静触头上部设有一带有单向阀的活塞缸，当开断产生电弧时，活塞缸上的活塞受电弧压力作用向上移动造成低压区，利于高温游离气体的补充，同时活塞内腔压力增大也通过单向阀向另一空腔充压，此空腔与静触头内腔相联并通过单向阀与弧隙相通，在电弧电流过零弧隙压力降低，活塞在弹簧力作用下复位，贮气室单向阀关闭，缸体单向阀打开吸气，而静触头内腔的单向阀即打开向弧隙压气。
(三)少油断路器多层纵吹灭弧室结构(1)在灭弧片的第一片喷口内设有较大的空气室用来吸收电弧压力，当电弧电流过零即产生反压，来增加弧隙及喷口油流速度和油量，加速弧隙油气置换，且灭弧片的喷口是串在两触头之间(其中心线与弧隙中心线重合)，截面只能通过动触头是灭弧片内对外的唯一通道，这样能充分利用动触头往下移动的等体积补偿原理，使动触头压出的油喷向电弧及弧隙，利用电弧的冷却和去游离。
(2)少油断路器的漏斗形喷口结构以静触头引弧点内腔向上，形成一大面积的漏斗形(啦叭形)喷口，喷口内上部大截面处装设若干片带有较多且方向不同小斜口的挡板，当电弧喷出的高温高速油蒸气流，将在此形成多股交叉喷射的湍流混合油气流，形成降温、降速、降压，而漏斗形喷口及上部周边组成触头座通过螺栓与带有自能压气缸喷口和一回油单向阀的座盖连接为一体，把灭弧室与膨胀室隔开，这样在触头断口上部的周围即存有较大容积的油量，待电弧电流过零时，即快速对弧隙进行油气置换。
(3)少油断路器自能压油和自能抽空分离对外排气的结构用一活塞把空气室隔为上下室，当灭弧室排出的油蒸气(压力)，使空气室充压而驱动活塞向上移动，把上部空气对外排放，而下部形成低压区，利用油蒸气体的降温、减压分离，当活塞上移到顶部即打开数个小截面斜口使上下两室连通，同时活塞也带动一连杆把一小油缸的油压向弧隙，压油数量是随活塞上移距离和速度成比例增加，当灭弧室压力减弱回油时，活塞在弹簧力作用下复位并带动连杆将压油缸活塞向上抽(活塞缸上面有一排油孔)，而使灭弧室的弧隙上部侧边形成低压区，加速弧隙高温气体逸开向其补充利于弧隙的油气置换。
本发明特点是利用电弧产生的压力，经活塞和贮气室及单向阀的作用对弧隙产生压气，还通过热膨胀室的电弧压力与活动压气缸的配合转化为分闸操作功和对电弧产生吹弧作用，并改进了少油断路器的灭弧室及喷口结构，对动触头向下移动的等体积补偿原理得到充分利用，也利用电弧压力通过活塞缸和机械连杆形成自能抽空分离和压油吹弧及对外排气。因而本发明使气体或少油断路器的断口在使用电压和开断容量方面都有较大的提高。克服了现有油或气体断路器的灭弧室内绝缘固体物多，排油泄压通道多，空气分离室和排气室功能效率低，以及未能很好地利用电弧压力差来加速油气置换或使新鲜绝缘气体介质对弧隙置换等缺点。
现结合附图
与实施例作进一步说明图一为本发明的气体断路器实施例结构图一、气体断路器的分断过程参照图一，当带有单向阀的动触头(1)与静弧触头(2)在热膨胀室(3)内刚分离产生电弧压力，此压力的大部份将活动压气缸(4)往下压(即产生分闸功)，加上操作杆(5)往下运动使活动压气缸(4)内压力增大，使活动压气缸座(6)的吸气单向阀(7)关闭，而动触头(1)内的单向阀被迫打开，强劲的新鲜绝缘气体直喷电弧至分断结束，同样刚分时电弧在热膨胀室(3)内的压力也把静弧触头(2)内的单向阀(8)关闭，并经静弧触头(2)与绝缘喷口(9)的缝隙喷出，经过静触头座(10)和静触头座排气孔(11)对外扩散。当断路器内部压力增高，即把有单向阀的活塞缸(12)上的活塞(13)向上移动，使其内腔压力增加，而向带有单向阀的贮气室(14)充压，当电弧电流过零时，弧隙压力降低，活塞(13)在回位弹簧(15)的作用下复位，活塞缸(12)上的单向阀(16)打开吸气，而静弧触头(2)内腔的单向阀(8)打开使贮气室(14)内的新鲜绝缘气体介质喷进弧隙，加强弧隙去游离。
图二为本发明中的少油断路器实施例结构图二、少油断路器的分断过程参照图二，当开断时动触头(1)离开静触头(2)，即产生电弧离化油的膨胀压力通过漏斗形喷口(3)，冲过喷口多孔板(4)到达空气分离室，并压缩排气活塞(5)向上移动，迫使大盖(6)内的空气经排气盖(7)对外排放，而排气活塞(5)也带动压油缸连杆(8)，把压油缸(9)内的压油活塞(10)往下压，排出一股压力油流经压油通道(11)，到达灭弧室内对弧隙进行补充混合。同时动触头(1)向下运动和电弧压力使灭弧片(12)第一片内的空气室(13)蓄压，而动触头(1)的通道即灭弧片(12)的喷口是灭弧片(12)对外唯一的通道(其中心线与弧隙中心线重合)，因此动触头(1)压出的油流必然指向电弧或弧隙，当电弧电流过零，弧隙压力降低，动触头(1)的等体积补偿和空气室(13)的反压，将形成一股强劲的油流喷向弧隙强制弧隙冷却去游离，直至分断结束。
权利要求
1.一种具有机械压气和自能压气吹弧的“自能吹弧”气体断路器，其特征在于由带有单向阀的动、静触头、活塞缸、贮气室、热膨胀室、活动压气缸等组成，而有“自能压油吹弧”及“自能抽空分离”和“对外排气”的少油断路器，即“自能油吹”少油断路器，其特征在于由“多层纵吹灭弧室”、“漏斗形喷口”、“自能压油”和“自能抽空分离器”及对外排气装置组成。
2.由权利要求“1”所述的“自能吹弧”气体断路器，其特征是可动绝缘喷口(9)下设有较大容积的热膨胀室(3)与活动压气缸(4)的缸面螺纹连接，而活动压气缸(4)套在有吸气单向阀(7)的活动压气缸座(6)上，而带有单向阀的管状动触头(1)上部从活动压气缸(4)的缸面轴心穿过接好。(用螺纹或焊接)下部则与操作连杆(5)接从底座轴心穿过。
3.由权利要求1所述的“自能吹弧”气体断路器其特征是内腔装有单向阀(8)的静弧触头(2)与带有排气孔(11)的静触头座(10)连为一体，经螺纹与贮气室(14)连接托住活塞(13)和回位弹簧(15)，而活塞缸(12)也用螺纹与贮气室外壳连接。
4.由权利要求1所述的“自能油吹”少油断路器，其特征是多层纵吹灭弧室的灭弧片(12)的第一片喷口内设有较大的空气室(13)且灭弧片(12)的喷口截面刚好能通过动触头(1)是灭弧片内对外的唯一通道(其中心线与弧隙中心线重合)。
5.由权利要求1所述的“自能油吹”少油断路器其特征是以静触头引弧点内腔向上形成一大面积的漏斗形喷口(3)，而喷口大截面处设有若干片分布有较多且方向不同的小截面多孔板(4)，漏斗形喷口(3)及上部周边组成静触头座通过螺栓与设有压油缸(9)及压油通道(11)和一个回油单向阀的座盖用螺栓连成一体而把灭弧室与膨胀室隔开。
6.由权利要求1所述的“自能油吹”少油断路器，其特征是用一个排气活塞(5)把空气室隔为上下室，上室有一回位塔簧，室中的空气是通过大盖(6)上的排气盖子(7)内的孔对外相通，而且大盖(6)的内面上部设有数个小斜孔来配合活塞(5)到达上止位时使上下两室联通，排气活塞(5)下部中心处联接着压油缸连杆(8)，可带动压油缸内的压油活塞(10)上下运动。
全文摘要
本发明是一种具有机械压气和自能压气的“自能吹弧”气体断路器，和具有自能压油吹弧、自能抽空分离对外排气的“自能油吹”少油断路器。本发明利用电弧压力经活塞、贮气室及单向阀对弧隙压气，通过电弧压力与括动压气缸配合转化为“分闸功”和吹弧，改进少油断路器灭弧室及喷口结构，利用动触头下移的等体积补偿，通过活塞和机械连杆组成自能压油吹弧和抽空分离对外排气，因此本发明的气体或少油断路器在断口的使用电压和开断容量方面提高了。
文档编号H01H33/88GK1086044SQ9310767
公开日1994年4月27日 申请日期1993年7月5日 优先权日1993年7月5日
发明者杨军 申请人:杨军