[发明专利]自能式灭弧室及断路器

说明书

本发明涉及自能式灭弧室及断路器。断路器包括操作机构和自能式灭弧室，自能式灭弧室包括动、静端组件，动端组件包括压气缸、动主触头和动弧触头，静端组件包括静主触头和静弧触头；压气缸内设有热膨胀室；压气缸上设有补气缸，补气缸内导向装配有补气活塞，补气活塞与补气缸之间形成补气室；补气室与热膨胀室之间设有连通通道；补气活塞的后方设有缓冲弹簧；补气活塞在活动行程上具有前极限位和后极限位，前极限位由自由伸长的缓冲弹簧确定，后极限位由相应的活塞限位件确定或者由处于压缩极限的缓冲弹簧确定；补气活塞的活动行程小于压气缸的活动行程。上述方案解决了现有的自能式灭弧室在分闸后期灭弧气体压力不足的问题。

技术领域

本发明涉及自能式灭弧室及断路器。

背景技术

六氟化硫（SF₆）是一种高温室效应的气体，GWP值为23900，对大气环境极其不友好。然而，126kV以上高压断路器普遍采用六氟化硫作为绝缘灭弧介质，这是因为六氟化硫气体是很稳定的、无害的和不可燃烧的惰性气体，其具有很高的电绝缘能力和放电熄灭能力（灭弧能力）。但是作为一种温室气体，缩减其使用一直是高压开关行业内共同追求的目标。

无六氟化硫气体高压开关所采用的灭弧室一般采用二氧化碳气体（CO₂）、氮气（N₂）或者卤代烃绝缘气体等无GWP值或者低GWP的绿色环保灭弧绝缘气体，这些高压开关的灭弧室结构都是从原有六氟化硫气体灭弧室沿袭过来的，如申请公布号为CN104051976A的中国专利申请公开的一种用于电力的气体绝缘装置。然而，目前的灭弧室结构并不能很好的适应目前的绿色环保灭弧绝缘气体，研究表明，这类绿色环保灭弧绝缘气体在分闸过程的后半程灭弧气体压力往往不足，所以导致灭弧室的灭弧能力一直不如六氟化硫气体理想。

现有技术中，为了提高灭弧室灭弧能力，往往会采用自能式灭弧室、双动灭弧室或双动式自能灭弧室。自能式灭弧室是在灭弧室的压气缸上设置热膨胀室和压气室，热膨胀室设置在压气室前方，依靠热膨胀室内的气体受热膨胀为气吹增加压力，例如申请公布号为CN109767950A的中国专利申请中公开的一种自能式灭弧室及使用该灭弧室的断路器。双动灭弧室是将静弧触头设置成可导向活动的形式，并在灭弧室的静弧触头与动端部分之间设置双动联动结构，双动联动结构包括连杆传动形式、齿轮齿条传动形式、拨叉滑槽传动形式等，用于在分合闸时使静弧触头也能够运动，例如授权公告号为CN202473646U的中国专利公开的一种双动灭弧室双动触头传动装置及其背景技术所引用的对比文件中公开的双动灭弧室。双动式自能灭弧室如授权公告号为CN202651038U的中国专利公开的双动式高压SF6断路器自能灭弧室，既包括热膨胀室，又包括双动联动结构。

但是，目前的上述结构无法解决灭弧室分闸后期灭弧气体压力不足的问题，影响断路器的关合和开断性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种自能式灭弧室，解决现有的自能式灭弧室在分闸后期灭弧气体压力不足的问题；本发明的另一个目的是提供一种断路器，解决现有的断路器由于自能式灭弧室分闸后期灭弧气体压力不足而导致的关合和开断性能受限的问题。

本发明中自能式灭弧室采用如下技术方案：

自能式灭弧室，包括：

壳体，用于形成封闭的气室，供灭弧气体充入；壳体上设有气缸座；

动端组件，包括压气缸、动主触头和动弧触头；

静端组件，包括静主触头和静弧触头；

所述压气缸沿前后方向导向装配在气缸座上，合闸时向前运动，分闸时向后运动；压气缸与气缸座之间形成压气室；

所述压气缸内还设有热膨胀室，热膨胀室设置在压气室前方；

所述压气缸上设有补气缸，所述补气缸沿前后方向延伸，其内导向装配有补气活塞，补气活塞与补气缸之间形成补气室；

所述补气室与所述热膨胀室之间设有连通通道；

补气活塞的后方设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的后端设有弹簧座，弹簧座用于为缓冲弹簧提供支撑；