自能熱膨脹式高壓六氟化硫斷路器的滅弧室的製作方法
2023-06-13 08:49:06 1
專利名稱：自能熱膨脹式高壓六氟化硫斷路器的滅弧室的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓開關設備，它是電力系統進行控制和保護高壓六氟化硫斷路器的滅弧室，特別是關於一種252千伏自能熱膨脹式高壓六氟化硫斷路器的滅弧室。
目前252千伏的高壓六氟化硫斷路器，均為壓氣式結構，開斷電流時，滅弧室中的壓氣缸由操動機構帶動，壓縮壓氣缸與活塞組成氣室中的氣體，在噴口中形成高壓氣流吹熄電弧，但是為了保證該高壓氣流能可靠的吹熄電弧，就必須保證一定的壓氣缸容積和分閘運動速度，進而需要斷路器所配的操動機構具有較大的操作功，配置大操作功的斷路器製造成本高，更重要的是可靠性不高。
本實用新型的目的是提供一種自能熱膨脹式高壓六氟化硫斷路器的滅弧室，它能藉助於電弧自身的能量，使斷路器在操作功相對較小的操動機構操作下，保證在滅弧室噴口中形成理想的高壓氣流吹熄電弧，從而降低斷路器的製造成本，提高其運動的可靠性。
本實用新型的技術方案是設計一種自能熱膨脹式高壓六氟化硫斷路器的滅弧室，它包括動觸頭連接機構和靜觸頭連接機構組成，滅弧室固定在絕緣套管或具有絕緣支承件的金屬罐體內，其特徵是滅弧室噴口內孔最小直徑為25～30mm，壓氣缸內徑為100～130mm，動觸頭可運動空間距離為200～240mm。
所述的噴口內孔為一變載面圓形孔，具有最小載面的噴口喉道長度為10～30mm，噴口上遊區長度為10～30mm，下遊區長度為60～120mm，下遊區擴張角8-15度。所述的壓氣缸內孔的有效長度為210～280mm。
本實用新型的特點是，斷路器滅弧室裝在一個絕緣的套管內或裝在一個內部具有絕緣支承件的金屬罐體內，一端為固定觸頭機構，一端為可運動觸頭機構，它們是在同一軸上的兩組同軸迴轉體結構，運動觸頭機構由操動機構操動運動。固定觸頭和運動觸頭構成兩組具有先後分斷順序和關合順序的觸點，常通稱為動靜工作觸頭和動靜弧觸頭，確保電弧在指定的觸點間燃燒，即在動靜弧觸頭間燃燒，在運動觸頭機構內有一氣壓缸，其內腔與某一固定活塞構成一個可變容積的氣室，分閘運動時該氣室內的氣體通過設置在動弧觸頭外部，並與其同軸的絕緣管狀噴口的內孔吹向動靜弧觸頭間隙中，斷路器在開斷大電流時，動靜工作觸頭先於動靜弧觸頭分離，電弧最終在動靜弧觸頭間燃燒，本實用新型一方面利用電弧燃燒期間的弧體，阻塞壓氣缸內的六氟化硫氣體通過噴口內孔流出氣室，另一方面利用電弧燃燒期間的電弧能量加熱該氣室內的氣體，使氣體受熱膨脹而提高氣室內的氣體壓力，為保證上述作用的實現，噴口內孔最小直徑設計為25～30mm，壓氣缸內徑為100～130mm，運動觸頭的運動距離為200～240mm。噴口內孔為一變載面圓形孔，具有最小載面的噴口喉道長度為10～30mm，噴口上遊區長度為10～30mm，下遊區長度為60～120mm，下遊區擴張角8-15度。這樣氣室內的壓力提高不再依賴於壓氣缸對氣體的機械壓縮作用，而是取決於電弧對氣體的熱膨脹效應。
由於採用上述方案，斷路器所配操動機構的操作功可以大大減小，僅相當於目前壓氣式斷路器的20～40％，總體設計強度要求降低，可靠性提高。
下面結合實施例附圖對本實用新型做進一步說明。
圖1是實施例1的預壓縮與熱膨脹階段示意圖。
圖2是實施例1的吹弧階段示意圖。
圖3是實施例1的縱剖面結構示意圖。
圖4是實施例2的縱剖面構造圖。
圖中1、靜工作觸頭；2、靜弧觸頭；3、噴口；4、動工作觸頭；5、動弧觸頭；6、壓氣缸；7、氣室；8、活塞杆；9、活塞；10、中間觸指；11、支撐件；12、下接線法蘭；13、接線端子；14、接線端子；15、上接線法蘭；16、絕緣套管；17、支撐件；18、靜側屏蔽罩；19、操作杆；20、導體；21、靜側絕緣支撐件；22、導體；23、端蓋；24、殼體；25、絕緣拉杆；26、動側絕緣支撐件；27、端蓋；28、電弧。
圖1、圖2是本實用新型實施例不同狀態示意圖。
圖中噴口3為變內徑的絕緣管狀體，它具有最小內徑部位的喉道長度為20mm，噴口3上遊區長度20mm，下遊區長度是80mm，下遊擴張角是12度，壓氣缸6內孔有效長度250mm，內徑110mm。靜工作觸頭1和靜弧觸頭2固定，噴口3與動工作觸頭4、動弧觸頭5、壓氣缸6以及活塞杆8構成運動觸頭機構，活塞9固定不動，活塞9對活塞杆8的運動具有導向作用。當斷路器處於合閘狀態時，動工作觸頭4和靜工作觸頭1緊密接觸、動弧觸頭5和靜弧觸頭2也緊密接觸，電流主要從動工作觸頭4和靜工作觸頭1中流過，當斷路器分閘時，上述運動觸頭機構向圖中右側運動，動工作觸頭4先與靜工作觸頭1分離，電流轉移到從動弧觸頭5和靜弧觸頭2中流過，隨著運動觸頭機構的繼續運動，動弧觸頭5與靜弧觸頭2也發生分離，在它們之間產生了電弧28，在觸頭機構的運動過程中，壓氣缸6與活塞9構成的氣室7內六氟化硫被壓縮，氣室7內氣體壓力逐漸上升，本實用新型實施例的關鍵在於將上述電弧28的熱能量傳遞到氣室7中，使氣室7內的氣體受熱膨脹壓力上升的更快和更高，圖1表示了這個過程。隨著運動觸頭機構持續運動，動弧觸頭5與靜弧觸頭2之間距離已相對較大，當交流電流過零時，電弧28瞬時熄滅，氣室7內的高壓氣體迅速吹出噴口3的喉道，使電流過零後，電弧28不再重燃，從而達到開斷電流的目的。
如圖3所示滅弧室裝在絕緣套管16內，接線端子14與上接線法蘭15連接，上接線法蘭15通過支撐件17與靜側屏蔽罩18、靜工作觸頭1和靜弧觸頭2連接，由噴口3、動工作觸頭4、動弧觸頭5、壓氣缸6、活塞杆8構成運動觸頭機構，操作杆19操動，活塞9與壓氣缸6構成氣室7，中間觸指10與壓氣缸6緊密接觸並可相對滑動，它通過支撐件11與下接線法蘭12相連接，下接線法蘭12與接線端子13相連接，整個滅弧室部件放置在絕緣套管16之中，接線端子13和接線端子14是電流流入與電流流出的埠部件。
圖4是實施例2，它的特點是滅弧室裝在帶有絕緣支撐件的金屬殼體內。靜側絕緣支撐件21和動側絕緣支撐件26將滅弧室內的所有導電零件支撐起，使所有導電零件與金屬罐體或殼體24完全絕緣。導體22通過支撐件17與靜側屏蔽罩18，靜工作觸頭1和靜弧觸頭2連接，由噴口3、動工作觸頭4動弧觸頭5、壓氣缸6、活塞杆8構成的運動觸頭機構，經絕緣拉杆25與操作杆19相連，並由操作杆19操動，活塞9、壓氣缸6構成氣室7，中間觸指10與壓氣缸6緊密接觸並可相對滑動，它通過支撐件11與導體20連接，導體22和導體20是電流流入與流出滅弧室的埠部件。金屬罐體或殼體24兩端由端蓋23和端蓋27密封，導體20和導體22的設計方向可以同向，也可以異向，為使導體20和導體22在與外部導體連接時，仍保證對罐體或殼體24的絕緣性能，罐體或殼體24的導體出口，既可以與外部其它罐或殼體密封連接，也可以與其它絕緣套管進行密封連接。
權利要求1.自能熱膨脹式高壓六氟化硫斷路器的滅弧室，它包括動觸頭連接機構和靜觸頭連接機構組成，滅弧室固定在絕緣套管或具有絕緣支承件的金屬罐體內，其特徵是滅弧室噴口內孔最小直徑為25～30mm，壓氣缸內徑為100～130mm，動觸頭可運動空間距離為200～240mm。
2.根據權利要求1所述的自能熱膨脹式高壓六氟化硫斷路器的滅弧室，其特徵是所述的噴口內孔為一變載面圓形孔，具有最小載面的噴口喉道長度為10～30mm，噴口上遊區長度為10～30mm，下遊區長度為60～120mm，下遊區擴張角8-15度。
3.根據權利要求1所述的自能熱膨脹式高壓六氟化硫斷路器的滅弧室，其特徵是所述的壓氣缸內孔的有效長度為210～280mm。
專利摘要本實用新型是一種自能熱膨脹式高壓六氟化硫斷路器的滅弧室,它包括動觸頭連接機構和靜觸頭連接機構組成,其特徵是:滅弧室噴口內孔最小直徑為25～30mm,壓氣缸內徑為100～130mm,動觸頭可運動空間距離為200～240mm。噴口內孔為一變截面圓形孔,具有最小載面的噴口喉道長度為10～30mm,噴口上遊區長度為10～30mm,下遊區長度為60～120mm,下遊區擴張角8—15度。它主要利用電弧自身的能量開斷電路,降低斷路器的製造成本,提高了運行可靠性。
文檔編號H01H33/70GK2463944SQ0026148
公開日2001年12月5日 申請日期2000年12月29日 優先權日2000年12月29日
發明者張猛, 侯平印, 李心一, 莊曉鳳, 吳雙, 於錫源, 屈天玉 申請人:西安高壓開關廠