[发明专利]吹气型气体断路器

说明书

技术领域

本发明涉及能够以较小的驱动力使大电流断路的吹气型气体断路器。

背景技术

在电力系统中进行电流开闭的气体断路器中，目前称之为吹气型(puffer type)的类型已经广泛普及。特别是近年来，已经公知的是在进行电流断路时能够降低所必需的驱动力的称之为串联吹气型的方式。这种类型的吹气型气体断路器例如记载在专利文献1及专利文献2中。

图6表示公知的串联吹气型断路器的内部构造。该吹气型气体断路器呈夹着图6的中心线的对称形状。在图6中，中心线右侧表示闭极状态、即通常时的电流通电状态，左侧表示开极途中、即电流断路动作中的状态。

图6所示的内部构造收容在填充有灭弧性气体1的图中未示出的容器内。在该内部构造中，对置电弧触点2及对置通电触点3与可动电弧触点4及可动通电触点5相向配置在同心轴上。

作为灭弧性气体1，通常使用电弧断路性能(灭弧性能)及电气绝缘性能均优良的SF₆气体，但也可以使用其它介质。

在图6的右侧所示的闭极状态下，对置电弧触点2与可动电弧触点4接触，对置通电触点3与可动通电触点5接触。而且通过这些触点的接触进行电流通电。

另一方面，在需要将电流断路时，可动电弧触点4及可动通电触点5通过中空状的驱动杆6而向图6中的下方向驱动。于是，在对置电弧触点2与可动电弧触点4之间产生电弧放电7。在此情况下，对置侧的触点常常被固定，或者向着与可动侧的触点相反的方向驱动。

与该开极动作相伴随，通过后述的机构，灭弧性气体通过绝缘喷嘴8进行整流而强力地喷向电弧放电7，由此电弧放电7失去其导电性，从而使得电流得以断路。一般地说，为了得到较高的电流断路性能，需要较高的喷吹压力、以及丰富的灭弧性气体流量。

下面就在开极动作中、对电弧放电7喷吹灭弧性气体的机构进行说明。上述的可动电弧触点4、可动通电触点5、绝缘喷嘴8及吹气缸9为一体构造，它们同时受到上述驱动杆6的驱动。由吹气缸9与驱动杆6所包围的空间被垂直地配置在中心轴上的隔板10分隔。在隔板10的两侧，设有电弧放电侧的热吹气室11和与其相反侧的压缩吹气室12。

压缩吹气室12由隔板10及不被驱动而总是处于静止状态的活塞15包围而形成。在隔板10上设有连通孔13、和与之相伴的止回阀14a。在压缩吹气室12的压力比热吹气室11的压力高的情况下，灭弧性气体从压缩吹气室12流入到热吹气室11中。反之，在热吹气室11的压力比压缩吹气室12的压力高的情况下，通过止回阀14a的作用，热吹气室11的压力的影响不会波及压缩吹气室12。

在活塞15上设有排气孔16和吸气孔17。如果压缩吹气室12的压力上升到某个设定值以上，则通过排压阀18的作用而将气体排出，从而压缩吹气室12的过剩的压力上升得以抑制。在从开极状态向闭极状态变化等时，在压缩吹气室12的压力变得比灭弧性气体1的填充压力更低的情况下，在吸气阀19的作用下，将灭弧性气体吸入到压缩吹气室12中而补充气体。

下面就在该串联吹气断路器中、对大电流进行断路时的动作加以说明。在大电流断路时，电弧放电7的温度升至很高，从而引起周围的灭弧性气体的温度显著上升。热吹气室11的压力通过该作用而显著升高，从而能够得到足够使电弧放电7灭弧的压力。

作用于活塞15的压力、即压缩吹气室12的压力作为开极驱动时的驱动反作用力而产生作用。另一方面，由于热吹气室11的较高的压力通过止回阀14a的作用而不会波及到压缩吹气室12，所以不会作为驱动反作用力而产生作用。在压缩吹气室12中，通过由活塞15产生的压缩动作而使压力上升，但通过排压阀18的作用不会上升到某个设定值以上。

如以上那样，在大电流断路时，通过电弧放电7的加热作用而使热吹气室11的压力上升到足够断路的压力。同时，由于能够通过止回阀14a及排压阀18的作用而避免压缩吹气室12的压力的过度上升，所以能够以较小的驱动力进行大电流断路。

下面就中小电流断路时的动作进行说明。在将中小电流断路时，电弧放电7的加热作用较小。因此，不能期待由加热作用产生的热吹气室11的压力上升。在这样的情况下，由于压缩吹气室12的压力相对于热吹气室11的压力较高，所以止回阀14a打开。于是，在活塞15的压缩作用下，气体从压缩吹气室12流入到前方的热吹气室11中，从而确保电流断路所需的压力和灭弧性气体的流量。