高電壓用開關器的斷路部、氣體開關器和氣體絕緣開關器的製作方法
2023-12-06 16:59:16
專利名稱：高電壓用開關器的斷路部、氣體開關器和氣體絕緣開關器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於閉合和斷開電容器電路的高電壓用的電容器開關用氣 體開關器。
背景技術：
以往，作為電容器開關用氣體開關器，使用了一種緩衝型氣體斷路器。然而，在這 種開關器中，在接通電容器電路時，在可動觸頭與固定觸頭之間發生先行放電，因此觸頭髮 生損耗而使表面變粗糙。另外，如果損耗量變多，則開關器的接通位置發生變化。圖1是表示現有的高電壓用的電容器開關用氣體開關器。在圖1中，左半部分表 示開關器閉合的狀態，右半部分表示開關器斷開的狀態。在該電容器開關用氣體開關器中， 至少具備兩個電弧觸頭1、2和空心圓筒狀的絕緣噴嘴3，氣體通過該絕緣噴嘴3向在電弧觸 頭1、2之間產生的電弧4吹噴，從而使電弧熄滅。在上述結構的電容器開關用氣體開關器中，與觸頭變粗糙的情況同樣地，由於絕 緣噴嘴3變粗糙、發生損耗而在絕緣噴嘴表面附著導電物質，形成汙損部9，導致開關器的 極間絕緣性能降低，開關器的極間通過閃絡電弧10而導致發生閃絡。
實用新型內容實用新型要解決的問題如現有例所示，在現有的電容器開關用氣體開關器中，存在由於觸頭容易變粗糙 以及接通位置改變而在短時間內達到開關器的壽命的問題，並且，由於絕緣噴嘴3變粗糙、 發生損耗而在絕緣噴嘴3處殘留導電性的汙損部9，導致開關器的極間絕緣性能降低，從而 導致開關器的壽命變短以及可靠性降低。在普通的開關器、斷路器的情況下，由於對大電流進行接通和斷開，因此不會在絕 緣噴嘴3處殘留導電性的汙損部9，絕緣噴嘴3表面始終被電弧去汙，從而不會產生絕緣物 等的附著。但是，由於高能量的高溫的電弧，導致連絕緣噴嘴一起發生損耗，並且在每次進 行斷路時都使絕緣噴嘴3表面發生磨損。特別是在電容器的開關中，由於頻繁地對1000A以下的電流進行接通和斷開，因 此絕緣噴嘴3的損耗和絕緣噴嘴的汙損部9使開關器的壽命變得極短，並且導致可靠性降 低。用於解決問題的方案從使用的實際情況來看，期望通過簡化設備來提高開關器的可靠性，並且進一步 延長開關器的壽命，通過消除發生損耗的部分和發生汙損的部分，從而設計出一種實現長 壽命的開關器。本實用新型是為了解決上述問題而完成的。本實用新型提供一種高電壓用開關器 的斷路部，其至少具備可動側電弧觸頭、固定側電弧觸頭以及空心圓筒狀的絕緣噴嘴，氣體 通過該絕緣噴嘴向在上述可動側電弧觸頭與上述固定側電弧觸頭之間所產生的電弧吹噴，該斷路部的特徵在於，上述絕緣噴嘴從上述可動側電弧觸頭的上述固定側電弧觸頭側端起 向上述固定側電弧觸頭側具有5cm以下的長度。優選的是，在本實用新型所記載的高電壓用開關器的斷路部中，上述絕緣噴嘴的 前端角度為50度 70度。優選的是，在本實用新型所記載的高電壓用開關器的斷路部中，在上述固定側電 弧觸頭側還具備通電用圓筒狀結構部，該通電用圓筒狀結構部具有錐形的吊鐘形狀。優選的是，在本實用新型所記載的高電壓用開關器的斷路部中，上述絕緣噴嘴位 於上述可動側電弧觸頭側，由上述固定側電弧觸頭側的上述通電用圓筒狀結構部構成導體 噴嘴。優選的是，在本實用新型所記載的高電壓用開關器的斷路部中，上述絕緣噴嘴的 空心圓筒狀的外周前端側面具有相對於上述絕緣噴嘴的中心軸線的外周角度為20度 40 度的傾斜度。另外，本實用新型提供一種氣體開關器(GS AasSwitchgear)，其具有上述斷路 部。另外，本實用新型提供一種氣體絕緣開關器(GIS =GasInsulated Switchgear)，其 具有上述斷路部。實用新型的效果根據本實用新型，在省略了絕緣噴嘴中的最影響可靠性和壽命的、損耗和汙損明 顯的部分的狀態下，實現與現有的絕緣噴嘴相同的開關性能。另外，通過所實現的結構來形成如後所述的形狀，以實現優良的開關性能和最小 限度的損耗及汙損。與現有例的結構相比，通過除去現有的絕緣噴嘴中的損耗和汙損明顯的部分，從 而不會產生損耗、汙損部分，消除了絕緣噴嘴的絕緣性能降低、磨損的問題，能夠實現長壽 命化。另外，通過將形成為如上所述的優選形狀的極小絕緣噴嘴與上述最優化得到的作為 導體的通電用圓筒狀結構部相組合，能夠發揮與現有例相同的開關性能。並且，通過如上所 述那樣設定各部分的角度，能夠防止極小絕緣噴嘴的汙損和磨損，從而能夠提供一種設為 最低維修量的長壽命並且高可靠性的開關裝置的斷路部。
圖1是表示現有的高電壓用的電容器開關用氣體開關器。圖2是表示本實用新型的高電壓用開關器的斷路部的結構的圖。圖3是用於說明本實用新型的絕緣噴嘴的形成以及結構特徵的圖。附圖標記說明Ull 可動側電弧觸頭；2,12 固定側電弧觸頭；3,13 絕緣噴嘴；4 電弧；8 高壓 氣體流；9 汙損部；10 閃絡電弧；6、7、16、17 圓筒狀結構部；21 高壓氣體室；22 切除部分。
具體實施方式
下面，參照附圖來說明根據本實用新型的典型實施例。在附圖的記載中，對相同或相近的結構標註同一附圖標記。圖2是表示本實用新型的高電壓用開關器的斷路部的結構的圖。該斷路部至少具 備可動側電弧觸頭11、固定側電弧觸頭12以及空心圓筒狀的絕緣噴嘴13，氣體通過該絕緣 噴嘴向在可動側電弧觸頭11與固定側電弧觸頭12之間產生的電弧14吹噴，從而使電弧熄 滅。通過向電弧14吹噴滅弧氣體，有助於電弧觸頭11、12之間的斷路間隙的滅弧或者 絕緣強度的恢復。包圍電弧的絕緣噴嘴13是為了控制與電弧逆向流動的滅弧氣體的流動強度和方 向而設置的。該絕緣噴嘴3與被驅動的可動側電弧觸頭11 一起被沿可動方向非常強有力 地加速。在這種結構中，絕緣噴嘴13構成為極小絕緣噴嘴，該絕緣噴嘴13從可動側電弧觸 頭11的固定側電弧觸頭側12端起向固定側電弧觸頭12側具有5cm以下的長度。這種結構 的絕緣噴嘴13不同於圖1所示的現有例中的普通絕緣噴嘴3，這種結構的絕緣噴嘴13不具 有普通的絕緣噴嘴3所必須具有的固定長度(用於提高緩衝壓力的長度)的頸部(throat) 和該頸部前端的吊鐘狀的噴嘴。通過將絕緣噴嘴13構成為極小絕緣噴嘴，消除了現有例中的附著導電物質而形 成的汙損部9，因此，即使絕緣噴嘴13表面的絕緣性能降低，也不會引起斷開狀態下的可動 側電弧觸頭11與固定側電弧觸頭12之間的絕緣性能降低。下面具體說明本實施例中的絕緣噴嘴13的結構。如圖3所示，為了防止絕緣噴嘴的絕緣性能降低以及發生損耗，本實施例中的絕 緣噴嘴13是從圖1所示的普通絕緣噴嘴3切掉圖3中附圖標記22所示的切除部分而得到 的，高壓氣體流8從高壓氣體室21通過可動側電弧觸頭11的外側，並從絕緣噴嘴13的內 側吹噴氣體。並且，為了能夠對與兩個電弧觸頭11、12相連接的電弧4的兩端高效地吹噴氣體， 將絕緣噴嘴3的前端角度、即絕緣噴嘴3的內周面與外周面之間的角度設為50度 70度。並且，為了使固定側的通電用圓筒狀結構部16、17能夠對固定側電弧觸頭12有 效地吹噴氣體，將固定側的通電用圓筒狀結構部16、17構成為與普通的絕緣噴嘴相同的形 狀，即，使固定側的通電用圓筒狀結構部16、17具有錐形的吊鐘狀的結構使得在吹噴氣體 時容易吸入氣體，從而使固定側的通電用圓筒狀結構部16、17兼備通電導體功能和噴嘴功 能。由此，來自高壓氣體室21的高壓氣體流和通過電弧所產生的高溫氣體高效地流入固定 側的通電用圓筒狀結構部16、17，從而實現與具有較大的絕緣噴嘴時相同的滅弧性能。如圖2所示，本實施例中的絕緣噴嘴相當於將圖1所示的現有例中的普通絕緣噴 嘴3進行二分割，使構成為極小絕緣噴嘴的絕緣噴嘴13位於可動側電弧觸頭11側，在固定 側電弧觸頭12—側，利用通電部件、即通電用圓筒狀結構部16、17構成導體噴嘴，使其具有 噴嘴功能。通過這樣將形成為如上所述的優選形狀的極小絕緣噴嘴與由作為導體的通電用 圓筒狀結構部形成的導體噴嘴相組合，能夠發揮與現有例相同的開關性能。為了避免絕緣噴嘴13的空心圓筒狀的外周表面被閉合和斷開時的導電物汙損而 絕緣性能降低，使絕緣噴嘴13的外周前端側面具有相對於絕緣噴嘴13的中心軸線的外周 角度為20度 40度的傾斜度，從而防止當閉合和斷開時的高溫氣體流繞到絕緣噴嘴13的空心圓筒狀的外周表面，由此防止氣體流的紊亂、逆流，高溫氣體被引向固定側電弧觸頭12 方向，使得絕緣噴嘴13的外周不會發生紊流。由此，通過電弧所產生的包含導電物的高溫 氣體不會接觸絕緣噴嘴13的外周，能夠防止絕緣噴嘴13發生損耗，並且能夠防止絕緣噴嘴 13的外周被汙損。 以上說明了本實用新型所涉及的典型實施例，但是本實用新型並不限定於上述實 施例，在不脫離實用新型的宗旨的範圍內能夠進行各種變更、追加、置換等。
權利要求一種高電壓用開關器的斷路部，至少具備可動側電弧觸頭、固定側電弧觸頭以及空心圓筒狀的絕緣噴嘴，氣體通過該絕緣噴嘴向在上述可動側電弧觸頭與上述固定側電弧觸頭之間所產生的電弧吹噴，該斷路部的特徵在於，上述絕緣噴嘴從上述可動側電弧觸頭的上述固定側電弧觸頭側端起向上述固定側電弧觸頭側具有5cm以下的長度。
2.根據權利要求1所述的斷路部，其特徵在於，上述絕緣噴嘴的前端角度為50度 70度。
3.根據權利要求1或2所述的斷路部，其特徵在於，在上述固定側電弧觸頭側還具備通電用圓筒狀結構部，該通電用圓筒狀結構部具有錐 形的吊鐘形狀。
4.根據權利要求3所述的斷路部，其特徵在於，上述絕緣噴嘴位於上述可動側電弧觸頭側，由上述固定側電弧觸頭側的上述通電用圓 筒狀結構部構成導體噴嘴。
5.根據權利要求1、2、4中的任一項所述的斷路部，其特徵在於，上述絕緣噴嘴的空心圓筒狀的外周前端側面具有相對於上述絕緣噴嘴的中心軸線的 外周角度為20度 40度的傾斜度。
6.根據權利要求3所述的斷路部，其特徵在於，上述絕緣噴嘴的空心圓筒狀的外周前端側面具有相對於上述絕緣噴嘴的中心軸線的 外周角度為20度 40度的傾斜度。
7.一種氣體開關器，其特徵在於，具有權利要求1 6中的任一項所述的斷路部。
8.一種氣體絕緣開關器，其特徵在於，具有權利要求1 6中的任一項所述的斷路部。
專利摘要本實用新型提供一種通過簡化設備來提高開關器的可靠性並且進一步延長開關器的壽命的高電壓用開關器的斷路部、氣體開關器和氣體絕緣開關器。上述高電壓用的電容器開關用氣體開關器的斷路部至少具備可動側電弧觸頭、固定側電弧觸頭以及空心圓筒狀的絕緣噴嘴，氣體通過該絕緣噴嘴向在電弧觸頭之間所產生的電弧吹噴，上述絕緣噴嘴從上述可動側電弧觸頭的上述固定側電弧觸頭側端起向上述固定側電弧觸頭側具有5cm以下的長度。
文檔編號H01H33/22GK201689822SQ20102021575
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者堀越和彥 申請人:日新電機株式會社