专利名称：爆破切割式快速电流开断器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大电流开断器，更具体地说是一种尤其可应用在发电、变电及配电系统的高低压大电流回路中，用于快速切断常规断路器开断困难的大短路电流的开断装置。
背景技术：
电力系统中传统的故障电流切断装置，如断路器、熔断器等，由于起本身的固有特性，存在许多缺点，最明显的表现为反应速度慢、额定电流小、最大开断能力有限。因此在最近几年，采用爆破切割原理的大容量高速开关装置应运而生，被广泛应用在系统中，用于旁路电抗器，开断大预期短路电流等。中国专利200820029259. 9《新型爆破切割式大电流快速隔离开关》中，描述了一种改进的基于爆破切割工作原理的快速隔离开关装置。该开关采用爆破切割原理，动作反应速度快，体积小，采用双铜排直接背靠背动作，与早期的相关专利相比，爆炸切断端口采用双排铜排互为支撑垫的方式，减少了爆炸切割索的消耗数量。可有效提高断口耐压水平。 但这一结构形式仍然存在以下问题1、虽然每个爆炸断口位置只采用一条爆炸切割索，但为了在较小的空间内实现必要的开断距离，每断口的长度受到限制，导致一个完整快速隔离开关内，必须由多断口串联。如IOkV用大电流快速隔离开关，最少需要两个断口串联。因此必须使用至少两条爆炸切割索串联而成，装配过程复杂危险，可靠性仍然不高。2、切割过程中，当金属导流排断裂后，由于绝缘密封筒两端部无任何拉紧措施，炸药爆炸后形成的高压气体会冲击绝缘密封筒两端的灌注件，形成很强的破坏作用。导致隔离开关整体涨坏，可靠性下降。同时，断口越多，整体装药量越大，动作时密封筒体内部压力也越高，整体可靠性也就越差。3、由于双铜排直接并排固定在一起，铜排间距离太小，导致开关的整体散热性能变差，有可能在开关内部形成热积累，使开关的整体有效通流能力减小，不利于开关的长期稳定工作。
实用新型内容本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种结构简单、低成本、高动作可靠性、工艺性能更加优异的爆破切割式快速电流开断器。本实用新型解决技术问题采用如下技术方案本实用新型爆破切割式快速电流开断器的结构特点是在绝缘密封套的两端分别设置绝缘端板形成圆柱形密封筒体，平行设置的两块平板式导电铜母排贯穿在所述密封筒体内，在两块导电铜母排之间夹持有一绝缘隔离板，所述导电铜母排与绝缘隔离板由螺栓在两端固联为一个整体，在所述导电铜母排的断点位置处设置有应力断裂槽，所述应力断裂槽所在位置的绝缘隔离板上设置一内部空腔，所述内部空腔中放置一爆破切割索，所
3述应力断裂槽所在位置的导电铜母排的外周为一剪切挡板；爆破切割索的点火线及位于导电铜母排一端的电流传感器的信号线引出在密封筒体外部。本实用新型爆破切割式快速电流开断器的结构特点也在于所述导电铜母排的断点位置设置为导电铜母排的中点位置。在所述剪切挡板上设置可剪切导电铜母排的剪切刃口。所述电流传感器为无磁芯的罗式线圈、电磁式快速暂态电流互感器或霍尔电流传感器。在所述绝缘密封套中，位于两绝缘端板的外侧，以环氧树脂为密封材料形成罐封层。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在1、本实用新型改变了已有技术中多点爆破为单断点爆破，取消了残留导流排，在相同的应用条件下，本实用新型因减少切割索的数量从而减小了切割消耗，减少切割装药的药量，比如，在IOkV系统中，切割索数量由两条减少为一条，由此也降低了装配难度。2、本实用新型采用剪切板剪切结构，提高了剪切效果，在同样的装药量的情况下， 可加快开断速度和开断可靠性，或在相同的开断速度及可靠性前提下，减少切割装药药量。3、本实用新型铜母排未直接背靠背放置，增大了铜母排散热面积，可削弱大电流应用下的温度积累效应，提高有效载流能力，减少热积累温度过高导致的误动或切割索等火工品的使用寿命下降。
图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型开断状态示意图。图中标号1平板式导电铜母排；2母排应力断裂槽；3绝缘隔离板；4固定螺栓；5 剪切挡板；6绝缘隔离板；7断口空间；8爆破切割索；9绝缘密封套；10绝缘密封层；11电流传感器。
具体实施方式
参见图1，本实施例是在绝缘密封套9的两端分别设置绝缘端板6形成圆柱形密封筒体，平行设置的两块平板式导电铜母排1贯穿设置在密封筒体内，在两块导电铜母排之间夹持有一绝缘隔离板3，导电铜母排1与绝缘隔离板3由螺栓4在两端固联为一个整体， 在导电铜母排1的断点位置处设置有应力断裂槽2，应力断裂槽2所在位置的绝缘隔离板 3上设置一内部空腔7，在内部空腔7中放置一爆破切割索8，应力断裂槽2所在位置的导电铜母排1的外周为一剪切挡板5 ；爆破切割索8的点火线及位于导电铜母排一端的电流传感器11的信号线引出在密封筒体外部。具体实施中，相应的结构设置也包括导电铜母排1的断点位置设置为导电铜母排1的中点位置；在剪切挡板5上设置可剪切导电铜母排1的剪切刃口 ；电流传感器11为无磁芯的罗式线圈、电磁式快速暂态电流互感器或霍尔电流传感器，电流传感器11与被控制的系统等电位联接；在绝缘密封套9中，位于两绝缘端板6的外侧，以环氧树脂为密封材料形成罐封层10。[0024]本实用新型的具体应用是串联在被控系统中，作为动作执行机构，流过导电铜母排的故障电流被电流传感器11检测到，送到系统中另行设置的与之配合的短路故障电流检测器，在电流达到动作整定电流值、且电流变化率di/dt超过预期值时，短路故障电流检测器将给出触发信号传送到本实用新型，通过引线起爆爆破切割索8，两块导电铜母排在爆破切割索的冲击下，向上下翻转，并被金属剪切板快速切割，形成两个断口。整个过程可在 ImS时间内完成，动作开断后的结构如附图2所示。已有技术中的常规短路器从接到动作信号开始，到其完全开断，时间需要在60mS 到300mS之间，且多由继电保护等其他装置检测故障电流并发出动作指令，而继电保护装置从检测到短路故障电流到给出动作信号，也需要一定时间，从而导致整体短路时间远远超过预期值，系统将承受多个周期的短路电流冲击，导致设备损坏或使用寿命大幅下降。本实用新型能在与之配合使用的短路故障电流检测器给出动作触发脉冲后的 150 μ S内动作开断，开断开始后250 μ S 450 μ S时间内达到最大开距，电流达峰时间控制在ImS内，达峰后电流迅速转移下降，最长燃弧时间可控制:3mS内，远远超过常规的断路器的动作时间，本实用新型中的断口为反向翻转的开断方式，利用金属剪切板加强剪切效果，只需要一条爆破切割点即可实现较大开距，较之已有技术中的爆破切割式大电流快速隔离开关在危险火工品装配工艺方面有了很大的简化，减少了火工品的消耗，仅为原来的一半，可大幅度提高产品制造过程中的工艺安全性。本实用新型在开断器铜母排翻转动作过程中，金属剪切板自动将电流电弧分割为左右两段，有利于电弧的熄灭，可很好的保持原背景技术的高绝缘隔离水平。本实用新型在采用单断口反向6-10kV隔离电压时，只采用单断口结构即可，如应用在35kV以上系统中，可采用两组以上隔离断口串联使用。本实用新型由于内部封固的电流传感器与被控制的系统为等电位联接，无需考虑绝缘隔离问题，因此可有效减小电流传感器的体积和生产成本。
权利要求1.一种爆破切割式快速电流开断器，其特征是在绝缘密封套(9)的两端分别设置绝缘端板(6)形成圆柱形密封筒体，平行设置的两块平板式导电铜母排(1)贯穿在所述密封筒体内，在两块导电铜母排之间夹持有一绝缘隔离板(3)，所述导电铜母排(1)与绝缘隔离板 (3)由螺栓(4)在两端固联为一个整体，在所述导电铜母排(1)的断点位置处设置有应力断裂槽O)，所述应力断裂槽(2)所在位置的绝缘隔离板(3)上设置一内部空腔(7)，所述内部空腔(7)中放置一爆破切割索(8)，所述应力断裂槽(2)所在位置的导电铜母排(1)的外周为一剪切挡板(5)；爆破切割索(8)的点火线及位于导电铜母排一端的电流传感器(11) 的信号线引出在密封筒体外部。
2.根据权利要求1所述的爆破切割式快速电流开断器，其特征是所述导电铜母排(1) 的断点位置设置为导电铜母排(1)的中点位置。
3.根据权利要求1所述的爆破切割式快速电流开断器，其特征是在所述剪切挡板(5) 上设置可剪切导电铜母排(1)的剪切刃口。
4.根据权利要求1所述的爆破切割式快速电流开断器，其特征是所述电流传感器(11) 为无磁芯的罗式线圈、电磁式快速暂态电流互感器或霍尔电流传感器。
5.根据权利要求1所述的爆破切割式快速电流开断器，其特征是在所述绝缘密封套 (9)中，位于两绝缘端板(6)的外侧，以环氧树脂为密封材料形成罐封层(10)。
专利摘要本实用新型公开一种爆破切割式快速电流开断器，其特征是在绝缘密封套的两端分别设置绝缘端板形成圆柱形密封筒体，平行设置的两块平板式导电铜母排贯穿在密封筒体内，在两块导电铜母排之间夹持有一绝缘隔离板，导电铜母排与绝缘隔离板由螺栓在两端固联为一个整体，在导电铜母排的断点位置处设置有应力断裂槽，应力断裂槽所在位置的绝缘隔离板上设置一内部空腔，内部空腔中放置一爆破切割索，应力断裂槽所在位置的导电铜母排的外周为一剪切挡板；爆破切割索的点火线及位于导电铜母排一端的电流传感器的信号线引出在密封筒体外部。本实用新型作为故障电流限制器的快速执行机构，可广泛应用于电力系统。
文档编号H01H39/00GK202049902SQ20112008672
公开日2011年11月23日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者丁伯和, 夏咸福, 李彦, 许先甲 申请人:安徽赛普电力保护有限公司