[发明专利]双吹气型气体断路器

说明书

本发明与利用气体打开大电流电路的气体断路器有关，具体些说，与吹气（Puffer）型气体断路器有关。

已知的常规吹气型断路器在例如美国专利№.3，839，613，“240/300KV，50KV，2，000A，4.000A，8.000A二程循环吹气型SF₆气体断路器的改进”（“Development of 240/300kV 50kV 2，000A，4.000A，8.000A，2-cycle puffer Type SF₆gas Circuit Breakers”，Hitachi Review 23（1974），Pages 343 to 352）以及“高功率二程循环吹气型气体断路器的改进”（“Development of High power 2 Cycle puffer Type Gas Circuit Breakers”IEEE Conf Paper C 74 089-9）中有所披露。一种这类型式的气体断路器如图12和13所示。

这种气体断路器101装在一个充有诸如SF₆那样的电弧熄灭气体（未示出）的容器（未示出）内。气体断路器101包括一个相对容器保持静止的固定构件104和一个可动构件121。固定构件104具有一个固定电弧接触件109和一个主固定接触件110，而可动构件121具有一个主可动接触件138和一个可沿箭头A的轴向脱离固定电弧接触件109从而在它们之间产生电弧161的可动电弧接触件133。可动构件121的气缸131与相对容器保持静止的框体111的气塞115之间形成一个气室130。当操纵可动构件121的轴构件124使可动构件121沿箭头A方向运动时，由于框体111的气塞115相对沿箭头B方向运动进入气室130，气室130中的气体就受到压迫而通过开在气室130一端的口132进入由绝缘材料制成的喷嘴142内的小腔190。当进一步将可动构件121相对固定构件104沿箭头A方向拉出到固定电弧接触件109的顶端脱出围绕接触件109和133的顶端的绝缘喷嘴142的小直径颈部147时，小腔190中的压缩气体就流过产生电弧161的区域，形成通过颈部147的气流162，从而冷却电弧161的气态等离子体。在这种情况下，可动构件121的轴191内排气通道140上的孔139就与开在气塞115的筒形轴部分192的孔120沟通，这样就同时形成了气流163，从小腔190流过轴向排气通道140、孔139和120。这股气流163也用来冷却电弧161的气态等离子体。因此，双重气流162和163对电弧161进行冷却，以熄灭电弧161，从而切断了固定电弧接触件109和可动电弧接触件133之间的电流。

然而，在这种常规的气体断路器101中，需要用很大的力来进行操作，使可动接触件133沿箭头A方向分开，其原因如下。由于必需压缩气体以形成熄灭电弧的气流，因此不大可能将这个操作的力减得很小。其次，虽然通过轴191的排气通道140较长，但为了不增大断路器的直径排气通道140的直径又不能做得很大。结果，通过排气通道140的流阻就增加，使气体不能充分流动，从而就有可能难以熄灭电弧161。

此外，也业已通晓（例如在日本已解除的专利出版物№.53-117758A中所披露的）有一种气体断路器叫做热吹型断路器，它有一个利用电弧热量压缩气体的扩张室和电弧熄灭室，通过对电弧吹以在电弧附近的扩张室内压缩的气体来熄灭电弧（亦即使气体沿电弧流动来冷却电弧）。然而，在这种热吹型气体断路器中，虽然为了切断大电流通过在排气通道内加一个利用弹簧力的压力响应阀也采用了双重气流的方法，然而由于有了压力响应阀之类的器件就很难长时间在宽电流范围内稳定地熄灭电弧，因此有可能由于压力响应阀而降低了切断小电流的性能。

鉴于上述各种情况，本发明的目的是提供一种具有改进的大电流切断性能的气体断路器，它能降低对用来与流过绝缘喷口颈部的电弧熄灭气流一起熄灭电弧的气流的流阻，并且还能减小操纵所需的力。