[其他]一种压气式气体吹流断电器

说明书

本发明是对压气式气体吹流断电器的绝缘喷嘴的一种改进。

一种用于压气式气体吹流断电器的绝缘喷嘴主要由三部分组成：一个围绕可移动电弧触头的逆流收缩进气部分，其中可移动电弧触头与一个固定电弧触头可进行通断动作;一个顺流扩张的排气部分和一个中间喉管部分。

人们已经公知的是，带有大顺流扩张角或者说带有顺流扩张部分的大顶角（例如60°）的绝缘喷嘴，对用于大断电电流的断电器是适合的，因为电弧触头间的电弧所产生的高温气体可以通过绝缘喷嘴有效地排除，但是断电器的断电电压受到了限制，因为气流通路截面积的突然变化，产生了绝缘喷嘴顺流扩张部分吹流气体压力的突然下降，它会使触头间绝缘承载电压能力产生一个瞬降，这样在断电过程中，即使是两个触头间的距离不断地加大，有时也会导致触头的电击穿或者跳火的发生。特别是当断电器要切断一个小电容性电流时，情况就更加严重，因为大约在刚开始断电后半个周期的时候，加在两触头上的最大恢复电压要比额定的相到地的电压大两倍或两倍以上。而此时两触头间的距离还没有大到能够足以承受这样大的恢复电压。

同时人们还了解到，一种小顺流扩张角（例如20°）的绝缘喷嘴对于较高断电电压的断电器是比较合适的。但同样，其断电电流受到限制。因为触头间的电弧产生的高温气体有时不能从绝缘嘴有效地排除，以致于两个触头被电击穿，这种情况特别容易发生在断电器的断电电流较大的时候。

美国专利3，816，684对压缩气体轴向吹流断电器的大断电电流的性能进行了改进，并公开了一种喷嘴，这个喷嘴是由收缩的进气部分，扩张的排气部分和中间喉管部分组成。在中间喉管下游的扩张排气部分有许多环形槽，这些槽的径向横剖面基本上是三角形的，由上坡面和下坡面相交构成了槽的顶角，其中的一个面与喷嘴本身的轴基本垂直，而且横底张开对着喷嘴的排气孔，或者说是沿着有助于电离气体逸出的方向，即沿着抑制火花的气流方向。这种气体是由电弧引起的强烈作用于排气扩张部分的壁面而产生的。每个环槽的径向横剖面上的三角形的大小从中间喉管下游紧挨的第一道环开始一点点地减少，直到喷嘴出口处的最后一道环为止。同时沿着喷嘴出口方向的逐个槽中，邻近两个槽的距离也在增加。

1984年8月17日，本发明的受让人提交的欧洲专利申请84109801.5，“气体绝缘断电器”，公开了一种改进型的绝缘喷嘴，它可以使在大断电电流和小电容性断电电流的性能得到改善，这种绝缘喷嘴的排气口扩张部分具有在中间喉管的下游形成的环形三角槽，环形三角槽的顶角和棱脊高度的选择原则，是通过环形三角槽，使一部分压缩气体能够直接流向固定电弧触头的前端，以防止由于横截面的突然变化引起那里气体压力的突然减小，（气体压力的突然减小使得在断电过程中，即使两个触点间的距离不断增加，也会导致两触头间的电击穿）。但是，该发明对固定电弧触头的前端部分施加气动压力的作用不充分。

本发明的目的是提供一个带有绝缘喷嘴的压气式气体吹流断电器，这个绝缘喷嘴有较大的顺流扩张角。在断电时，随着断电器的两个电触头间的距离增大，所能承受的击穿电压基本上不断增大，因此，不仅大断电电流时断电器的性能得以改善，而且小电容性断电电流时断电器的性能也得到了改善。

本发明的另一个目的是提供一种压气式气体吹流断电器使用的绝缘喷嘴，在断电时可以防止处于绝缘喷嘴顺流扩张部分的固定电弧触头前端的吹流气体压力的突然下降。

本发明的压气式气体吹流断电器包括一个固定电弧触头，一个与此固定电弧触头接触或断开的可移动电弧触头，一个与动触头一起运动并围绕这个动触头的绝缘喷嘴，以将一种压缩气体导入两个电弧触头之间。该绝缘喷嘴在可移动电弧触头的周围形成了逆流收缩部分，顺流扩张部分和中间喉管部分。顺流扩张部分包括一个第一环形三角槽和一个第二环形三角槽。第一环形三角槽处于中间喉管的下游，第二环形三角槽则处于第一环形三角槽的下游。其尺寸设计是使中间喉管部分的顺流边缘与第二环形三角槽的顺流棱脊之间的连线同绝缘喷嘴轴线的夹角，小于中间喉管部分的顺流边缘与第一环形三角槽的顺流棱脊之间的连线同绝缘喷嘴轴线的夹角。于是，使一部分压缩气体流向固定电弧触头的前端附近，尤其是从其顶端到30°～70°的位置上，此处的电场强度很高。在断电器几乎整个触头打开的行程中。或者说是直到绝缘喷嘴离开固定电弧触头以前，施加了一个气动压力流，这样就可以防止由于喷射气体的压力突降而引起的两触头电击穿。

图1表示了本发明压气式气体吹流断电器的一个实施例中，在触头打开行程时，其主要部件的剖面示意图。