[发明专利]断路器及使用该断路器的气体绝缘开关设备

说明书

本发明涉及断路器的灭弧室结构，特别涉及断路器及使用该断路器的气体绝缘开关设备。断路器包括开关本体和操作机构，开关本体包括：主壳体，主壳体的内腔中设有触头单元，触头单元包括静端组件和动端组件；传动机构，设置在主壳体的一侧，用于与操作机构传动连接；活塞，设置在传动机构与触头单元之间的传力路径上，形成传力路径的一部分；活塞缸体，供活塞导向密封装配；低气压气室，其内的气压低于主壳体内的气压，设置在活塞背向触头单元的一侧；活塞在主壳体与低气压气室之间的气压差作用下受到朝向低气压气室的作用力，从而为断路器的分闸提供部分分闸驱动力。上述方案改善了现有的断路器对操作机构的分闸操作功要求较高的问题。

技术领域

本发明涉及断路器的灭弧室结构，特别涉及断路器及使用该断路器的气体绝缘开关设备。

背景技术

开关设备作为输变电系统中最为关键的环节，担负着控制和保护电网的双重责任，其性能的优劣直接影响着电网的安全可靠运行。气体绝缘开关设备是现在高压领域最为主流的开关设备，该种开关设备即GIS，也称气体绝缘金属封闭开关设备、气体绝缘金属封闭组合电器，由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，一般在其内部充有一定压力的SF₆绝缘气体，故也称SF₆全封闭组合电器。其中的断路器是在一个封闭气室里充一定压力的绝缘气体，绝缘气体的压力依据绝缘、温升及灭弧等性能要求进行设计；封闭气室内部设置触头单元，触头单元包括静端组件和动端组件，动端组件通过绝缘拉杆、传动机构与适配的操作机构传动连接，带动开关本体的动触头运动，实现分合闸操作。

目前，断路器中开关本体的形式主要有压气式灭弧室、自能式灭弧室及真空灭弧室等。现有技术中压气式灭弧室的一种典型结构如授权公告号为CN202721079U的中国专利公开的一种变径式低温断路器本体所采用的结构，如图5所示，包括主壳体，主壳体包括灭弧室瓷套101和支柱室瓷套102，两者的内腔相互连通，内部充有六氟化硫作为绝缘气体，在灭弧室瓷套101的两端设置有静接线座103和动接线座104；静接线座103上设有静弧触头和静主触头，动接线座104上装配有压气缸108，压气缸108内设有压气缸活塞，压气缸活塞包括动主触头和动弧触头，其上连接有压气缸活塞杆111，压气缸活塞杆111通过绝缘拉杆110连接操作机构。工作时，操作机构通过绝缘拉杆110带动压气缸活塞动作，实现断路器的分合闸，同时压气缸在分闸动作时能够在喷口处形成气流，用于将电弧吹熄。

但是，采用压气式和自能式灭弧室的断路器在进行分合闸操作时，都要克服压气反力而消耗能量，并且灭弧室分合闸动作时不可避免地还要受到气体阻力的影响而消耗能量，而采用真空灭弧室的断路器在进行分闸操作时，需要克服真空灭弧室的自闭力而消耗能量。这些能量消耗都在一定程度上影响着断路器的操作性能，也会对操作机构提出更高的能量要求。

气体绝缘开关设备的市场竞争日趋激烈，开发出低操作功的断路器，不仅可以提高气体绝缘开关设备的操作性能，更能降低对操作机构的出力和能量需求，可以选用能量较小的操作机构，显著降低开关设备的成本，所以，开发低操作功的开关本体意义重大。断路器的分闸操作速度一般要比合闸操作速度高的多，断路器的开发及运行经验表明：无论对于断路器的开关本体，还是对于操作机构，分闸操作的要求都要比合闸操作高的多。因此，断路器的操作功一般取决于分闸操作，设计能够降低断路器分闸过程阻力的结构成为提高分闸操作性能、降低气体绝缘开关设备成本的有效途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种断路器，改善现有的断路器对操作机构的分闸操作功要求较高的问题；本发明的另一个目的是提供一种气体绝缘开关设备，解决由于现有断路器的分闸操作功较高导致的气体绝缘开关设备的操作性能不易满足需求、成本高的问题。

本发明中断路器采用如下技术方案：

断路器，开关本体和操作机构；所述开关本体包括：