[发明专利]火药气体驱动式断路器超高速操动机构

说明书

技术领域

本发明涉及火药气体驱动式断路器超高速操动机构。

背景技术

一些高压断路器在开断时会产生一个大电流，因此对开断时间有着明确的要求，例如，某电压等级为320kV直流电网中，发生短路时直流侧电流的上升速度为3.5kA/ms，假定正常运行时线路上电流值为2kA，2ms后线路上的短路电流可以达到9kA，即一个能开断9kA电流的高压直流断路器必须在2ms的时间内能快速动作，切断电流。而现有的弹簧操动机构、液压操动机构的分闸速度均无法实现在如此短的时间内开断断路器；而磁力机构，速度能够满足双断口或者多断口断路器，但是其制造难度很高；斥力机构，速度勉强达到要求，理论上可以达到60m/s，但是存在行程短的问题。

申请号为94246009.X，授权公告日为1995-09-06的中国专利公开了一种发射式操动机构，包括用于向相应的分合闸机构传递驱动力的传动件，所述传动件具有与分合闸机构对应的分闸位和合闸位，所述传动件的底端是活塞形式并滑动密封装配在相应的活塞缸内，能够在活塞缸内导向运动，活塞缸底部设有与活塞腔连通的进气口。发射式操动机构还包括与所述进气口连通的用于向活塞腔内喷入高压气体的空包弹发射装置，该空包弹发射装置包括枪机、复进簧、用于安装空包弹的枪膛、击发空包弹的撞针、击发撞针的击发机构和供弹机构等，所述枪机在其运动行程上具有在外力作用下克服复进簧的作用力而带动撞针运动到储能位的后退位和用于在复进簧的作用下推动空包弹上膛的前进位，其原理与现有枪机后座式自动枪械的原理相同，空包弹上膛后，击发机构释放撞针，撞针击发空包弹，空包弹产生高压气体喷入活塞腔并推动传动件运动从而带动断路器高速合闸，同时高压气体推动枪机向下退回，该过程中枪机压缩复进簧，并且依靠抛壳机构将打空的弹壳抛出，撞针运动到待击发位置在击发机构挡止下处于待击发状态，气体从枪膛排出后，枪机在复进簧的作用下复进，配合供弹机构将下一发空包弹上膛。但是，上述发射式操动机构只能够实现快速合闸，而无法实现快速分闸。并且，由于采用了枪机后座式结构，弹壳在火药燃气的作用下会膨胀贴膛，若弹壳过长或膛压过高，会导致弹壳抽壳不畅，甚至导致弹壳断裂，这就限制了所用弹药的威力，不利于操动机构动作速度的提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现断路器快速分闸和快速合闸的火药气体驱动式断路器超高速操动机构。

本发明采用的技术方案是：火药气体驱动式断路器超高速操动机构，包括用于向相应的分合闸机构传递驱动力的传动件、驱动传动件运动的空包弹发射装置，所述传动件具有分闸位和合闸位，所述空包弹发射装置包括枪机、复进簧和撞针，所述枪机在其运动行程上具有带动撞针运动到储能位的后退位和用于在复进簧的作用下推动空包弹上膛的前进位，所述空包弹发射装置设有两个，两空包弹发射装置分别设置在传动件分合闸运动方向的两侧并分别设有对应的枪管，两所述枪管的喷射口均朝向传动件，两空包弹发射装置的枪机上分别固连有朝向传动件悬伸的活塞导杆；各活塞导杆均是导向密封插设在对应侧的导气腔内，任意一侧的枪管与另一侧的导气腔之间通过对应设置的导气通道连通。

所述传动件朝向分合闸方向两侧的端面上分别设有供两枪管的对应端部导向密封插设的盲孔，各所述盲孔的孔壁上均设有用于连通盲孔内部与外界大气的泄气孔。

所述导气腔是由传动件分合闸方向两侧的端面上分别与两侧活塞导杆对应的导气盲孔构成。

各所述盲孔均具有在传动件运动到合闸位或分闸位时供对应侧枪管管口的口沿顶压密封的燃烧腔底壁。

所述枪管上套设有用于与燃烧腔的内壁导向密封配合的闭气环。

所述枪管的轴线是在同一直线上。

所述盲孔具有内径大于枪管直径而与枪管的对应外周面之间形成用于收集火药残渣的空间的残渣收集段。

所述泄气孔是贯通设置在残渣收集段的腔侧壁上。