自能式六氟化硫高壓斷路器的製作方法

2024-01-25 17:59:15 1

專利名稱：自能式六氟化硫高壓斷路器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及開關設備，具體涉及一種高壓斷路器。
背景技術：
高壓開關是指用於電力系統發電、輸電、配電、電能轉換和消耗中起通斷、控制或 保護等作用，電壓等級在3. 6kV-550kV的電器產品，主要包括高壓斷路器、高壓隔離開關與 接地開關、高壓負荷開關、高壓自動重合與分段器，高壓操作機構、高壓防爆配電裝置和高 壓開關櫃等幾大類。其中特高壓斷路器是一種能夠實現控制與保護雙重作用的電器。廣泛 用於電力系統的發電廠、變電站、開關站及用電線路上。高壓斷路器的種類很多，按不同滅弧介質分類有油斷路器、空氣(真空)斷路器、 六氟化硫(SF6)斷路器等。高壓斷路器通常採用六氟化硫(SF6)斷路器。六氟化硫(SF6) 斷路器是用SF6氣體作為滅弧和絕緣介質的斷路器。其特點是工作氣壓低，安全可靠性 高；吹弧過程中氣體在封閉系統中循環使用，不排向大氣，無火災危險等。由於SF6氣體有 優異的滅弧和絕緣性能，SF6斷路器具有很多優點斷口電壓高，開斷能力強，允許連續開 斷短路電流次數多，適於頻繁操作，開斷容性電流可以無重燃或復燃，開斷感性電流可以無 截 流等。近年來，在高壓及超高壓領域中，已取代了壓縮空氣斷路器；在特高壓領域中更是 最主要的斷路器。但是目前的六氟化硫(SF6)斷路器，零件數量較多(運動件質量大)，因此所需驅 動功較大、可靠性不夠高，且加工和裝配麻煩，成本高。並且它的彈簧操動機構結構不夠緊 湊、效率不夠高。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種自能式六氟化硫高壓斷路器，具有 滅弧室結構相對簡單、零件數量較少、所需驅動功和操作功小、可靠性高，且易於加工和裝 配的特點。自能式六氟化硫高壓斷路器，包括一底架，底架上裝有單級，所述單級包括內部設 有滅弧機構的支柱瓷套和聯動機構，所述滅弧機構，包括一與所述支柱瓷套固定連接的靜 觸頭，還包括一位於所述支柱瓷套內與所述聯動機構連接的動觸頭；所述底架上裝有操縱 機構，所述操縱機構連接所述單級上的聯動機構，所述支柱瓷套內儲存有六氟化硫氣體，其 特徵在於，所述滅弧機構，還包括一應用於產生滅弧氣流的熱膨脹室；所述熱膨脹室包括一容納氣體和進行氣體壓縮的氣體壓縮腔；還包括一與所述氣 體壓縮腔搭配進行氣體壓縮的活塞；還包括一用於與所述靜觸頭密封插接的，噴出滅弧氣 體的噴口 ；所述動觸頭位於所述氣體壓縮腔內，與所述氣體壓縮腔固定連接，所述活塞與所 述支柱瓷套固定連接，在合間狀態下，靜觸頭插入噴口長度大於0. 3cm。上述技術方案中，處於合間狀態時靜觸頭插入所述噴口中，將所述熱膨脹室密封。在進行分間操作時，靜觸頭與動觸頭之間產生電火花，通過電弧對所述氣體壓縮腔內的氣體，特別是六氟化硫(SF6)氣體進行加熱，氣體在高溫下產生較大壓強。另外在進行分閘操 作時，與動觸頭固定連接的氣體壓縮腔，與活塞間出現相對運動，對氣體壓縮腔內的氣體進 行壓縮，進一步增大氣體壓強。在所述靜觸頭與所述噴口脫離時，所述氣體壓縮腔內的具有 較大壓強的氣體，高速噴出，熄滅靜觸頭與動觸頭間的電弧，實現滅弧。所述自能式六氟化硫高壓斷路器還包括一六氟化硫氣體控制系統，所述六氟化硫 氣體控制系統包括一具有壓力顯示、溫度補償、報警、氣壓控制功能的密度控制器，所述密 度控制器通過導管連接所述支柱瓷套。以便儘量的對六氟化硫氣體的密度和壓力自動進行 適時控制。具有上述功能的密度控制器本身是已有技術，因此不做詳述。所述底座上方裝有3個所述單級，3個所述單級上的聯動機構分別連接所述操縱 機構，所述操縱機構包括一供操作人員進行操作的機構箱，所述機構箱位於所述底座下方。 以便於操作人員操作，並保證操作時的安全性。所述機構箱內設有手動操作把手，所述手動操作把手連接一手動彈簧儲能機構， 所述手動彈簧儲能機構連接一傳動機構，所述傳動機構連接所述聯動機構。操作人員通過 手動操作把手為手動彈簧儲能機構儲能，當手動彈簧儲能機構儲能到一定程度時，帶動聯 動機構快速運動，短時間內完成合閘或者分間，以減少電弧放電時間。所述操縱機構還包括一為分合閘提供動力的電動機，所述電動機連接一電動彈簧 儲能機構，所述電動彈簧儲能機構連接一所述傳動機構，所述傳動機構連接所述聯動機構， 所述機構箱內設有控制分合間的分合間開關，所述分合間開關通過控制電動機轉動的控制 電路連接所述電動機。實現分合閘的電動控制。所述手動彈簧儲能機構和所述電動彈簧儲能機構可以採用同一彈簧儲能機構，所 述彈簧傳動機構分別連接所述手動操作把手和所述電動機。以減少組件，降低成本。本實用新型具有滅弧機構結構相對簡單、零件數量較少、所需驅動功和操作功小、 可靠性高，且易於加工和裝配的特點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；圖2是本實用新型的合閘狀態滅弧機構剖面示意圖；圖3是本實用新型的分閘狀態滅弧機構剖面示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下 面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。參照圖1，自能式六氟化硫高壓斷路器，包括一底架1，底架1上裝有3個單級2。 實際中，單級2的個數可以根據需要操作的線路條數確定。參照圖2，各個單級2包括內部 設有滅弧機構的支柱瓷套21和聯動機構。滅弧機構，包括一與支柱瓷套21固定連接的靜 觸頭22，還包括一位於支柱瓷套21內與聯動機構連接的動觸頭23。底架1上裝有操縱機 構11，操縱機構11連接各單級2上的聯動機構，支柱瓷套21內儲存有六氟化硫氣體。[0022]參照圖2，滅弧機構，還包括一應用於產生滅弧氣流的熱膨脹室24。熱膨脹室24包 括一容納氣體和進行氣體壓縮的氣體壓縮腔241。還包括一與氣體壓縮腔241搭配進行氣 體壓縮的活塞242。還包括一用於與靜觸頭22密封插接的，用於噴出滅弧氣體的噴口 243。動觸頭23位於氣體壓縮腔241內，與氣體壓縮腔241固定連接，活塞242與支柱 瓷套21固定連接，在合間狀態下，靜觸頭22插入噴口 243長度大於0. 3cm。上述技術方案 中，處於合閘狀態時靜觸頭22插入噴口 243中，將氣體壓縮腔241密封。在進行分閘操作 時，靜觸頭22與動觸頭23之間產生電弧，通過電弧對氣體壓縮腔241內的氣體，特別是六 氟化硫(SF6)氣體進行加熱，氣體在高溫下產生較大壓強。另外在進行分間操作時，與動觸 頭23固定連接的氣體壓縮腔241，與活塞242間出現相對運動，對氣體壓縮腔241內的氣體 進行壓縮，進一步增大氣體壓強。在靜觸頭22與噴口 243脫離時，氣體壓縮腔241內的具 有較大壓強的氣體，高速噴出，熄滅靜觸頭22與動觸頭23間的電弧，實現滅弧。由於將多 種滅弧方式相結合，實際使用中，本實用新型所需用的操作功僅為壓氣式滅弧室斷路器的 50%左右。噴口 243吹出的氣流速度可以達到亞聲速。自能式六氟化硫高壓斷路器還包括一六氟化硫氣體控制系統，六氟化硫氣體控制 系統包括一具有壓力顯示、溫度補償、報警、氣壓控制功能的密度控制器，密度控制器通過 導管連接支柱瓷套21。以便儘量的對六氟化硫氣體的密度和壓力自動進行適時控制。具有 上述功能的密度控制器本身是已有技術，因此不做詳述。參照圖1，底座1上方豎直裝有3個單級2，3個單級2上的聯動機構分別連接操縱 機構11。操縱機構11包括一供操作人員進行操作的機構箱3，機構箱3位於底座1下方。 以便於操作人員操作，並保證操作時的安全性。機構箱3內設有手動操作把手，手動操作把手連接一手動彈簧儲能機構，手動彈 簧儲能機構連接一傳動機構，傳動機構連接聯動機構。操作人員通過手動操作把手為手動 彈簧儲能機構儲能，當手動彈簧儲能機構儲能到一定程度時，帶動聯動機構快速運動，短時 間內完成合閘或者分閘，以減少電弧放電時間。操縱機構11還包括一為分合閘提供動力的電動機，電動機連接一電動彈簧儲能 機構，電動彈簧儲能機構連接一傳動機構，傳動機構連接聯動機構，機構箱內設有控制分合 閘的分合閘開關，分合閘開關通過控制電動機轉動的控制電路連接所述電動機。實現分合 閘的電動控制。由於是密封結構，並具有控制氣壓的六氟化硫氣體控制系統，因此可以適用於惡 劣環境。試驗表明本實用新型可以適用的環境參數如下a 環境溫度-30°C +40°Cb 海拔高度2000mc 風壓彡 700Pad履冰厚度彡IOmme抗地震性能地震烈度8度(水平加速度0. 15g)f空氣汙穢程度不超過GB/T5582-1933中的III級。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求自能式六氟化硫高壓斷路器，包括一底架，底架上裝有單級，所述單級包括內部設有滅弧機構的支柱瓷套和聯動機構，所述滅弧機構，包括一與所述支柱瓷套固定連接的靜觸頭，還包括一位於所述支柱瓷套內與所述聯動機構連接的動觸頭；所述底架上裝有操縱機構，所述操縱機構連接所述單級上的聯動機構，所述支柱瓷套內儲存有六氟化硫氣體，其特徵在於，所述滅弧機構，還包括一應用於產生滅弧氣流的熱膨脹室；所述熱膨脹室包括一容納氣體和進行氣體壓縮的氣體壓縮腔；還包括一與所述氣體壓縮腔搭配進行氣體壓縮的活塞；還包括一用於與所述靜觸頭密封插接的，噴出滅弧氣體的噴口；所述動觸頭位於所述氣體壓縮腔內，與所述氣體壓縮腔固定連接，所述活塞與所述支柱瓷套固定連接，在合閘狀態下，靜觸頭插入噴口長度大於0.3cm。
2.如權利要求1所述的自能式六氟化硫高壓斷路器，其特徵在於所述自能式六氟化 硫高壓斷路器還包括一六氟化硫氣體控制系統，所述六氟化硫氣體控制系統包括一具有壓 力顯示、溫度補償、報警、氣壓控制功能的密度控制器，所述密度控制器通過導管連接所述 支柱瓷套。
3.如權利要求2所述的自能式六氟化硫高壓斷路器，其特徵在於所述底座上方裝有3 個所述單級，3個所述單級上的聯動機構分別連接所述操縱機構，所述操縱機構包括一供操 作人員進行操作的機構箱，所述機構箱位於所述底座下方。
4.如權利要求3所述的自能式六氟化硫高壓斷路器，其特徵在於所述機構箱內設有 手動操作把手，所述手動操作把手連接一手動彈簧儲能機構，所述手動彈簧儲能機構連接 一傳動機構，所述傳動機構連接所述聯動機構。
5.如權利要求4所述的自能式六氟化硫高壓斷路器，其特徵在於所述操縱機構還包 括一為分合間提供動力的電動機，所述電動機連接一電動彈簧儲能機構，所述電動彈簧儲 能機構連接所述傳動機構，所述傳動機構連接所述聯動機構，所述機構箱內設有控制分合 閘的分合閘開關，所述分合閘開關通過控制電動機轉動的控制電路連接所述電動機。
專利摘要自能式六氟化硫高壓斷路器，涉及開關設備，包括一底架，底架上裝有單級，所述單級包括內部設有滅弧機構的支柱瓷套和聯動機構，所述滅弧機構，還包括一應用於產生滅弧氣流的熱膨脹室，熱膨脹室包括一氣體壓縮腔；還包括一與所述氣體壓縮腔搭配進行氣體壓縮的活塞；還包括一用於與所述靜觸頭密封插接的，噴出滅弧氣體的噴口；所述動觸頭位於所述氣體壓縮腔內，與所述氣體壓縮腔固定連接，所述活塞與所述支柱瓷套固定連接，在合閘狀態下，靜觸頭插入噴口長度大於0.3cm。本實用新型具有滅弧機構結構相對簡單、零件數量較少、所需驅動功和操作功小、可靠性高，且易於加工和裝配的特點。
文檔編號H01H33/88GK201570436SQ20092007601
公開日2010年9月1日 申請日期2009年6月9日 優先權日2009年6月9日
發明者包少華, 吳春暉 申請人:上海維埃姆電力科技有限公司