[发明专利]气体绝缘金属壳体开关柜的多相断路器

说明书

本发明涉及到一种气体绝缘金属开关柜用的多相断路器，开关柜包括：

一个充有一种高绝缘强度的负电性绝缘气体（特别是六氟化硫）的接地密封金属外壳;

通过一条母线互连的第一组接线端子;

通过外壳前端面与连接到电缆的连接部件相连的第二组接线端子。

一般说来，装设在一个三相断路器的公共开关柜中的电极箱壳是由绝缘材料或非磁性材料制作的。在某一个电极中发生的电弧承受相邻的一个电极或多个电极产生的磁感应，从而产生一种能使电弧位移的力。电极越邻近，相邻电极的这种杂散效应就越大;电极之间跨距宽，可以使杂散效应明显减小，但是这会使开关柜的总体尺寸增大。

由于相邻电极产生的杂散磁场的影响，对一个气体膨胀断路器中的断弧特别有害。电弧的横向位移导致弧根偏离外壳的纵轴，这种偏离现象会影响气体向开关柜内膨胀容积中的外流，有碍断路作用。

本发明的目的是实现一个小尺寸开关柜的多极气体膨胀断路器，该断路器开关柜内的邻近各电极间的作用是不敏感的。

根据本发明的断路器的特征为以下组合结构：

断路器电极按照平行于外壳前端面的方向排列成行;

母线位于外壳的底部电极下边：

每个电极都包括一个可动导电杆，该导电杆装配成可在一个闭合的位置F、一个中间断开的隔离位置O和一个第三接地位置T之间，以垂直方向交替滑动;在杆的相对两端包括一个第一触头，在闭合位置F，该触头与一个紧固在母线上的静触头触合;还包括一个第二夹紧触头，在第三位置T，该触头以电极的垂直方向与装在母线对面的一个接地螺栓触合。

接地螺栓靠一个透明的绝缘材料制成的裙式绝缘子支承;在第三位置T时，该绝缘子既能从外侧出示电极接地情况，起到导电杆的观察窗的作用，又能为电缆的绝缘试验施加试验电压，起到绝缘子作用。

每个消弧室箱体包括一个用于抵抗相邻电极杂散磁场影响的金属屏蔽壁，该杂散磁场容易使电弧有垂直于纵轴的方向作径向位移，上述屏蔽壁具有一个侧向旋转面，以确保电弧集中，有利于气体通过空心触头外流到箱体内的膨胀容积中。

每个箱体的金属壁顺便形成一种屏蔽。尽管存在杂散磁场，在电极之间存在这样一种屏蔽，仍能使每个消弧室中维持电弧集中效应。

根据本发明的一个较佳实施例，屏蔽壁由一种良导电体的金属材料制作，位于相邻电极中流动的电流作用而感应的电流的部位。上述感应电流产生一个补偿磁场，该磁场抵抗由于电弧区域中由相邻电极的影响而产生的杂散磁场。屏蔽壁可以是铝基金属材料，厚度至少为4毫米。这种材料的低电阻率，以及足够的屏蔽壁厚度，能在屏蔽壁中产生强感应电流，以抵消杂散感应作用。

根据本发明的另一个实施例，屏蔽壁由铁磁材料制作，这种材料能够引导相邻电极产生的干扰磁场的磁力线。为了增大磁阻，该屏蔽壁设计成至少包括一个空气隙，借此防止由于固有磁场和相邻磁场的作用而使屏蔽壁磁饱和。

气体的膨胀效应，便于借助装在每个消弧室中的线圈或永久磁铁产生的磁场使电弧旋转来完成。

根据本发明的扩展，每个箱体的屏蔽壁都是接地的，从而构成外壳内的每个电极的隔离环。每个消弧室箱体，除去它的屏蔽功能外，还能防止沿电极端子之间的漏电间隙产生飞弧。

根据进一步扩展，导电屏蔽壁的两相对端并联一个测量电极中标称电流的传感器，该传感器可以是一个电流互感器或一个电流继电器。

各电极的屏蔽壁利用接线在开关柜内互联。

其它的优点和特点，从下边仅作为一个非特定的举例并以附图表示的本发明的实施例叙述中，将会更清楚，在附图中：

图1是本发明的具有气体膨胀和旋转电弧的三相断路器电极的剖面图;

图2示出一个电极的导电屏蔽壁剖面图，该电极受一个相邻电极的杂散磁场影响;

图3表示在密封断路器开关柜内部三个相同电极的排列，每个消弧室的形状都与图1的不同;

图4表示一个具有起隔离环作用的接地屏蔽箱体的电极示意图;

图5表示一个电极与一个测量电流传感器相联的示意图;

图6为一个三极断路器的三个电极，是图5的另一个实施例;

图7是本发明的另一个实施例的沿着图8的Ⅶ-Ⅶ线取的剖面图，

图8是沿图7Ⅶ-Ⅶ线取的剖面图。