专利名称：缓冲型气体绝缘断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种缓冲型气体绝缘断路器，特别是指一种在电流断路时能减 小驱动断路部的操作器的搡作力的缓冲型气体绝缘断路器。
背景技术：
通常，缓冲型气体绝缘断路器装在金属制容器里，配置有由固定的和可动 的主接合器及其它部件构成的断路部，同时在容器中填充绝缘性消弧性良好的
SFe等绝缘气体。
众所周知，断路部的构成包含和通电导体相连的固定的和可动的主接合 器、固定侧和可动侧的电弧接合器、断路动作时用于压縮绝缘气体的构成缓冲 装置的缓冲汽缸和活塞、以及对电弧喷射压缩的绝缘气体用来消弧的绝缘喷嘴 等。
包含有断路部的电弧接合器、可动主接合器及缓冲装置的可动侧全体由操 作器驱动。此时，把由缓冲装置压缩的绝缘气体从绝缘喷嘴对准各电弧接合器 所产生的电弧喷射使其消弧，从而电流断路。
由于断路部的断路能力被驱动可动侧全体的操作器的操作力所左右，所以， 希望使用操作力大的操作器。但是，不考虑断路部的工作只单纯把搡作器的操 作力加大会使操作器的整体构造变大重量变重，还会使包含断路部的整个机械 强度的可靠性下降。
为此，日本的特许公开公报平成8-279325号(特许文献l)里记载的缓冲型 气体绝缘断路器的解决方案是维持断路部的断路能力不变、减小操作器的搡作 力而使其小型化。此缓冲型气体绝缘断路器把构成缓冲装置的缓冲汽缸的截面 积做了大小两个改动的同时，除内部配置的活塞作为主活塞外又增加了 一个浮动活塞。
上述特许文献l中的断路器，断路部的开极动作的初期，用浮动活塞在压缩 截面积大的领域用大的压力压缩绝缘气体，在断路部的开极动作的终期只用主 活塞在截面积小的领域压缩并把压缩了的绝缘气体喷出。因此，缓冲装置使受 到来自电弧一侧的热气的反向力使截面积变小，消除了防碍断路部的开极动作 因素。
还有，日本的特许公开公报平成10-269913号(特许文献2)里记载的关于 缓冲型气体绝缘断路器的提案是关于断路部的固定侧和可动侧的接合器在缩短 了间距情况下也能确保绝缘性，由于各接合器间的距离缩短，所以，操作器的 操作力可以减小。
此缓冲型气体绝缘断路器的断路部的各固定侧和可动侧接合器间配置了和 固定接合器同心的同电位的屏蔽电极，并且，屏蔽电极和可动主接合器移动的 同时向可动主接合器移动。
上述特许文献1和2记载的缓冲型气体绝缘断路器可以减小操作器的操作 力。不过，断路部的断路能力是看吹向各电弧接合器部分的电弧的绝缘气体能 否在极短时间内被压缩而决定。换言之，如果操作器的操作力一样，断路能力 是由构成缓冲装置的缓冲汽缸和活塞的大小而决定。
要提高断路部的断路能力，使用操作力大的操作器或用大的缓冲装置组装 成大的操作器也行，但是，无论哪种方法会使缓冲型气体绝缘断路器整个体积 变大而且成本增高。因此，希望在缓冲型气体绝缘断路器中使用搡作力小的搡 作器。
发明内容
本发明的目的在于提供 一种使用操作力小的操作器，来制作 一个体积小、 重量轻、价格便宜的缓冲型气体绝缘断路器。
本发明的缓冲型气体绝缘断路器，在填充绝缘气体的容器内至少配置有 固定和可动主接合器、固定侧和可动侧的电弧接合器、具有缓冲汽缸和活塞的缓冲装置、及具有电流断路时把由所述缓冲装置压缩的绝缘气体喷向所述电弧 接合器间的电弧的绝缘喷嘴的断路部；其中，所述绝缘喷嘴前端一体形成有锷 状受压部，设有所述锷状受压部能在其内侧移动且和所述固定侧的电弧接合器 同心配置的中空圆简部，所述中空圆筒部在绝缘喷嘴的相反侧设有形成气体排 放孔的受压板，在所述绝缘喷嘴的锷状受压部和所述中空圆简部的受压板之间， 使吹向电弧的绝缘气体滞留一段时间，并且高温的气体压力向所述锷状受压部 加压。
较理想地，所述中空圆简部的轴向尺寸为，在断路部的断路点时，所述绝 缘喷嘴的锷状受压部在中空圆简部内，当到达断路位置前离开中空圆简部。
如按照本发明的构造制成的缓冲型气体绝缘断路器，因为在电流断路时会 向断路方向的操作力助势，所以能增加断路速度，因此，可以使用操作力小的 操作器，在不损失断路部的断路性能的条件下，可使缓冲型气体绝缘断路器的 整体小型化、轻量化及低成本化。从而使缓冲型气体绝缘断路器电气和机械的 可靠性进一步提高。
图i是一例应用本发明的缓冲型气体绝缘断路器的纵向断面示意图； 图2是图l的断路部在投入(接通)状态时的纵向断面示意图； 图3是图2的断路部在开极时间点的状态时的纵向断面示意图； 图4是图2的断路部在电流断开时间的状态时的纵向断面示意图； 图5是图2的断路部在断开位置状态时的纵向断面示意图； 图6是本发明的从图2到图5的各个时间点缓冲装置的气体压力和时间关 系图。
具体实施方式
实施例l
以下就一例应用本发明的纵型缓冲型气体绝缘断路器用图1到图6作一下说明。图i所示缓冲型气体绝缘断路器，在充有绝缘气体的金属制简状容器io内配
置有断路部20。
断路部20的构成为将流过通电电流的固定和可动主接合器21、 22、断路 动作时产生电弧的固定侧和可动侧的电弧接合器23、 24、及由设有绝缘喷嘴27 的缓冲汽缸25和活塞26构成的缓冲装置等，设置在对向配置的固定侧和可动侧 的简状导体28、 29、及介于它们之间的绝缘简30的内部。
缓冲装置的缓冲汽缸25通过绝缘杆31和杠杆32与搡作器(图中未示出)连 接。当该搡作器动作时，使缓冲汽缸25向下移动时，和活塞26合作压縮绝缘气 体。
从连接于简状导体28的固定侧的电弧接合器23离开的时间点起由绝缘喷嘴 27很迅速地将压缩的绝缘气体吹向固定侧和可动侧的电弧接合器23、 24之间所 产生的电弧，在极短的时间内消弧。
分别位于断路部20的固定侧和可动侧的简状导体28、 29内连接有通电导体 11、 12,并通过各自的绝缘塾圏13、 14和外部电路连接。
本发明的断路部20中，如图2所示在绝缘喷嘴27上有特别的设计，即喷嘴在 其前端一体形成锷状受压部27A。而且，使绝缘喷嘴27上的锷状受压部27A在中 空圆简部33内可移动接合。
前述的中空圆简部33与被简状导体28所支撑的固定侧的电弧接合器23保持 同心，且在绝缘喷嘴的相反一端(图中所示上端)设置形成有气体排放开口35 的受压板34。
这样一来，驱动操作器，断路部20在电流断路时，使吹向电弧接合器23、 24之间电弧的绝缘气体的一部分在绝缘喷嘴27的锷状受压部27A和中空圆简部 33的受压板34之间的空间内滞留 一段时间。
由于把设有受压板34的中空圆简部33的空间里滞留的高温气体压力施加到 绝缘喷嘴27的锷状受压部27A上，使向连接杠杆32的绝缘杆31侧的移动提前，
从而使搡作器的操作力得到助势。
中空圆简部33的轴向尺寸考虑下述断路部20的断路动作而定。即中空圆简
6部33的轴向尺寸设定为断路部20在断路时间点时绝缘喷嘴27的锷状受压部 27A应位于中空圆简部33内呈接合状态，而且，断路部20在达到断路位置之前 绝缘喷嘴27的锷状受压部27A应离开中空圆筒部33。
中空圆简部33的受压板34上所设的气体排放开口35,其大小例如使用样品 进行仿真等决定，基于绝缘气体的滞留和排气的状态测定中空圆简部33内部的 压力上升，绝缘喷嘴27的锷状受压部27A要根据对操作器的驱动操作力的助势 程度来定。再有，绝缘喷嘴27的锷状受压部27A的受压面积的大小由简状导体 28和绝缘简30内径尺寸及制作时向简状导体28的固定而决定。
从绝缘喷嘴27喷出的绝缘气体在中空圆简部33内停留一段时间，高温气体 压力施加在锷状受压部27A上，关于操作器的操作力的助势点用图2到图6作如 下说明。
从图2到图5显示断路部的各状态，另外，图6显示对应于状态A到D (从时 间点tA到tD)的断路部的可动侧各冲程各状态的特性曲线SA、以缓冲装置压缩 的气体压力的特性曲线PS、可动侧的电弧接合器24的开闭线AC。
首先，图2为投入位置的状态，此时断路部20的各接合器接触连接在一起， 绝缘喷嘴27的锷状受压部27A在中空圆简部33的受压板34附近处。此时，断路 部20的投入位置在图6的A处所对应时间点是tA，因为缓冲装置是在动作前，气 体压力的特性曲线PS显示的气体压力没有上升，电弧接合器24也处于闭合状 态。
图3中断路部20的可动侧一变成开极点状态缓冲汽缸25向下方移动，固定和 可动主接合器21、 22间断开，电弧接合器23、 24处于间断开前状态，伴随绝缘 喷嘴27的移动其前端的锷状受压部27A离开中空圆简部33的受压板34。此状态， 图6中由于缓冲汽缸25移动到断路部20的开极点B，此时对应的时间点是tB,缓 冲装置把绝缘气体进行压缩，气体压力的特性曲线PS显示的气体压力逐渐上 升。
图4中断路部20可动部分处于电流断路状态，缓冲汽缸25向更下方移动，电 弧接合器23、 24间一断开，两者间便产生电弧，此时，由缓冲装置压缩的绝缘气体向电弧喷射。在图6中电流断路点C所对应的时间点tC,此时，气体压力的 特性曲线PS显示的气体压力因绝缘气体被缓冲装置压缩和喷向电弧所产生的 高温使其急速上升。
固定侧的电弧接合器23伴随绝缘喷嘴27的移动，因喷射温度升高的绝缘气 体，在中空圆简部33内喷出，因而一部分气体从气体排放开口35向容器排气， 由于在端部设有受压板34排气会受到抑制。高温的绝缘气体在中空圆简部33内 滞留一段时间会使内部压力急剧上升此压力加在锷状受压部27A上，从而对移 动的缓冲汽缸25助势，其结果使操作器的操作力得到增强。
图5显示断路部20处于断路状态，由于绝缘喷嘴27的锷状受压部27A完全从 中空圆简部33离开，高温绝缘气体被迅速排向容器10(如图1所示)和绝缘简30。 图6中时间点tD对应断路位置D的状态时，是绝缘气体排气过程，气体压力如气 体压力的特性曲线PS所示急速减小。
如上所述，在绝缘喷嘴27的前端设有锷状受压部27A,而锷状受压部27A可 以向具有受压板34的中空圆筒部33方向移动接合。喷向中空圆简部33内的绝缘 气体会滞留一段时间，因此，使内部压力上升。在中空圆简部33内上升的内部 压力把绝缘喷嘴27的锷状受压部27A向缓冲汽缸25的移动方向加压。因此，操 作器不损失断路部的断路性能，和原来的相比可以使用操作力小的小型化的操 作器，从而可以造出更小型化、轻量化、经济的产品。
本发明的缓冲型气体断路器由于把用于向固定和可动电弧接合器之间的电 弧喷射由缓冲装置压缩的绝缘气体的绝缘喷嘴的前端附近的构造进行了变更， 并把对电弧喷射后的气体活用，使电流断路时向断路方向助势从而可以增加断 路速度。因此，缓冲型气体断路器可以用操作力小的操作器，同时不使断路部 的断路性能受损，所以适合于造出更小型化、轻量化、经济的产品。
权利要求
1、一种缓冲型气体绝缘断路器，在填充绝缘气体的容器里至少配置有固定和可动的主接合器、固定侧和可动侧的电弧接合器、具有缓冲汽缸和活塞的缓冲装置、及具有当电流断路时用所述缓冲装置压缩的绝缘气体喷向所述电弧接合器间电弧的绝缘喷嘴的断路部，其特征在于所述绝缘喷嘴的前端一体形成有锷状受压部，设有所述锷状受压部能在其内侧移动且和所述固定侧的电弧接合器同心配置的中空圆筒部，所述中空圆筒部在绝缘喷嘴的相反侧设有形成气体排放孔的受压板，喷向电弧的绝缘气体在所述绝缘喷嘴的锷状受压部和所述中空圆筒部的受压板之间停留一段时间，并且高温高压气体向所述锷状受压部加压。
2、 根据权利要求l所述的缓冲型气体绝缘断路器，其特征在于所述中空 圆简部的轴向尺寸为，在断路部的断路动作初始时，所述绝缘喷嘴的锷状受压 部位于中空圆简部内，并且，在达到断路位置前离开中空圆简部。
全文摘要
本发明使用操作力小的操作器提供了一种总体积小、重量轻、经济的缓冲型气体绝缘断路器。在填充绝缘气体的容器(10)里至少配置有固定和可动的主接合器(21、22)、固定侧和可动侧电弧接合器(23、24)、具有缓冲汽缸(25)和活塞(26)的缓冲装置、及具有当电流断路时用所述缓冲装置压缩的绝缘气体喷向所述电弧接合器间的电弧的绝缘喷嘴(27)的断路部(20)；绝缘喷嘴(27)的前端一体形成有锷状受压部(27A)，设有锷状受压部(27A)能在其内侧移动且和固定侧的电弧接合器(23)同心配置的中空圆筒部(33)，中空圆筒部(33)在绝缘喷嘴的相反侧设有形成气体排放开口(35)的受压板(34)，高温高压绝缘气体在锷状受压部(27A)和中空圆筒部(33)的受压板(34)之间停留一段时间，并向锷状受压部(27A)加压。
文档编号H01H33/91GK101447368SQ20081018032
公开日2009年6月3日 申请日期2008年11月24日 优先权日2007年11月28日
发明者八重樫昌弘, 大久保健一, 柳沼宣幸 申请人:日本Ae帕瓦株式会社