[发明专利]一种自能式SF6

说明书

本发明涉及一种新型自能式SF₆灭弧室，包括灭弧室瓷套、支撑座和灭弧单元；其特征在于：还包括辅助气室；本发明中闭锁压力0.35MPa下具备满容量63kA开断能力，适用于高寒地区的大容量系统；无需并联电容即可开断近区故障电流，规避了电容与系统中互感器产生谐振过电压的危害；灭弧室采用自能式结构，与压气式灭弧室相比具有操作功小的优势；本发明中通过提高超程，提高了膨胀室燃弧前的初始密度和开断时的吹弧压力；增加膨胀室体积、缩短喷口环隙、减小喷口喉径，提高了膨胀室的气体质量和开断时的吹弧压力；优化喷口张角，熄弧气流处于音速流动，热焓迁移率高。

技术领域

本发明涉及灭弧室技术领域，尤其涉及一种自能式SF₆灭弧室。

背景技术

随着社会经济的发展及特高压电网的持续建设，电力系统规模不断发展，变电站容量和负荷密度不断增长，大容量的发电机组陆续接入电网，系统间强强互联，同时电力系统中的短路电流也不断增大，甚至严重影响着电网的安全运行，所以电力行业迫切需要更大容量的断路器为系统的安全运行提供保护。西北地区750kV变电站及对侧220kV变电站用252kV断路器逐步提出开断63kA短路电流的要求，目前业内252kV断路器开断容量一般只有50kA，迫切需要63kA产品解决方案。

常见的252kV-63kA断路器主要有下面两种解决方案：

1）压气式方案，该方案对机构操作功要求较高，尤其三相机械联动产品，操动机构是瓶颈，一般只能选用液压机构，液压机构容易漏油，稳定性差，运行维护困难，成本也偏高；

2）在50kA自能灭弧室的基础上，直接提高产品充气压力，开断近区故障时增加并联电容，而充气压力过高会带来SF₆低温液化的问题，无法应用于低温地区，且增加并联电容导致产品稳定性差成本增加，并容易与系统中互感器产生谐振过电压，危害系统运行安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自能式SF₆灭弧室，可匹配应用于252kV断路器、550kV双断口断路器；解决252kV断路器开断容量低，闭锁压力高，无法应用于低温大容量地区的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种自能式SF₆灭弧室，包括灭弧室瓷套和灭弧单元；所述灭弧室瓷套呈柱体结构，灭弧单元设置在灭弧室瓷套内，所述灭弧单元的上、下两端分别设置有上支撑座和下支撑座，且灭弧单元分别通过上支撑座和下支撑座连接在灭弧室瓷套的两端内；灭弧室瓷套内腔形成主灭弧开断气室；其创新点在于：还包括一辅助气室；

所述辅助气室设置在灭弧室瓷套的上端且与安装灭弧单元的上支撑座导通；所述上支撑座为中间具有排气通道的筒状结构，且一端与辅助气室导通，另一端与灭弧单元连接；所述上支撑座上均匀开设有与主灭弧开断气室导通的排气孔；

所述灭弧单元包括上下相对设置的第一引出端和第二引出端；所述第一引出端上设置有第一导体，所述第一导体内穿装有套管状的动主触头；所述动主触头的上端内壁上通过径向延伸的加强筋固设有上下延伸的中空杆状的动弧触头，且动弧触头同轴设置在动主触头内，动弧触头的前端从动主触头的前端伸出，而动弧触头和动主触头组成了上下导向装配在第一引出端上的第一触头模块；所述第二引出端上设置有热膨胀室，热膨胀室的上端固连有静主触头，在静主触头内同轴装配有固连在热膨胀室上端面上的二级喷口；所述二级喷口内同轴间隔装配有固设在热膨胀室上的一级喷口和同轴固设在一级喷口外周上的管套状的静弧触头，且一级喷口延伸至二级喷口内部；其中静主触头、静弧触头、二级喷口和一级喷口组成具有喷口的第二触头模块。

进一步的，所述上支撑座上均匀设置的排气孔采用4×7×φ40mm的通孔结构。

进一步的，所述灭弧单元的超程为53mm。

进一步的，所述第一导体的内壁与动主触头之间设置有呈管套状的动屏蔽罩。