[发明专利]能够遮断延迟过零的故障电流的高压断路器

说明书

本发明涉及一种能够遮断延迟过零的故障电流的高压断路器。

更确切地说，涉及一种能够遮断具有准周期T和延迟过零的交流故障电流的高压断路器，所述电流在故障发生瞬时t₀后的最大时间推移t_z·max-t₀之后过零，所述时间推移t_z·max-t₀通过模拟或通过测试确定，该断路器包含若干遮断小室，串联配置的各小室装有能使小室在接续故障瞬时t₀的瞬时t₁处打开的装置以及吹弧装置，该吹弧装置设计在瞬时t₁和比瞬时t_z·max-T稍早的一个瞬时t_c之间工作。

在遮断电流的过程中存在的主要问题是具有大的直流分量或延迟过零，因为某些类型的故障，例如在具有串联补偿的交流高压网络中的故障的产生能遇到这种情况。直流分量的存在使得在持续几个准周期内阻止电流过零。这就使得不可能利用常规的六氟化硫断路器来遮断电流。

为了解决这些问题，众所周知的是通过适当装置增加电弧的拉伸。强的电弧拉伸使之能够吸收直流分量的能量并使其趋近于零。

对于这个论题，法国专利文件No.2681724提示利用一个装有用于形成若干串联电弧的装置的遮断小室。

在法国专利文件No.2678770也已提出利用一个具有与常规强拉伸的遮断小室相串联的永久性熔丝的遮断小室。当断开某一故障时熔丝的熔断产生很强的电弧拉伸，使故障电流的直流分量很快地衰减。

另外公知的是，网络由于直流分量所具有的能量可以通过暂时在回路中插入一个电阻而得到吸收。一个适当的电阻能够使直流分量在相对较短的时间内趋近于零。这样一种配置方案介绍在法国专利文件No.2683937中。

再有公知的是，一个与电感器相串联的大容量的电容器与断路器的遮断小室并联配置，导致当断路器断开时产生振荡，增加了电弧拉伸并且引起电弧的不稳定性，从而有利于降低直流分量以及有利于使电流过零。这种实例介绍在法国专利文件No.2684486中。

这些解决方案都需要使用新颖的器件。本发明的目的是仅利用常规的遮断小室来解决遮断延迟过零的故障电流的难题，本发明的断路器仅仅要求对控制装置进行一点特别简单的改进。

根据本发明，断路器包含吹气流速降低装置，用于使吹气延长到处于t_z·max-T和t_z·max+T范围之中的某一瞬间t₂。

最好，使瞬时t₂基本上等于t_z·max。

实际考虑，时间t₂-t₀基本上等于7个准周期。

当吹弧装置由一个活塞构成时，该活塞通过相对于带有一个移动的灭弧触头的移动装置的位移协同工作并且该装置在由正常的操作条件所限定的正常断开速度下产生正常的开断位移，吹气流速降低装置是一个用于在阈值位移d之外使移动装置的减速装置。

最好，阈值位移d是介于2D/3和D的范围中的、正常行程的某一百分值，其中D是移动装置的总的正常行程。

当减速时，移动装置按照恒定速度移动是可取的。

对于一个包含驱动移动装置的液压操动机构和包含一个联接到与一个环协同工作的阻尼圆锥体的活塞的断路器来说，该减速装置由一个在活塞和圆锥体之间延伸某一长度的圆柱体以及调节环来构成是可取的，调节该环以便得到在环本身和该长度的圆柱体之间的某一径向间隙量。

这种配置方案具有的优点是不需要智能的故障电流检测装置并且是完全自动地进行的。

下面通过参阅表示本发明优选实施例的附图更详细地介绍本发明。

图1是表示延迟过零的交流电流变化的波形图。

图2是贯穿常规断路器的局部纵断面图。

图3是表示本发明的第一种改型断路器的移动的灭弧触头位移随时间变化的曲线图。

图4是表示本发明的第二种改型断路器的移动的灭弧触头位移随时间变化的曲线图。

图5是贯穿包含本发明的减速装置的液压操作机构的纵断面图。

图1的振荡波形表示延迟过零的故障电流。沿横座标标绘时间，沿纵座标标绘电流。电流轴按千安标度，时间轴以任选时间单位标度。

术语“准周期”用在这里是指明显与真正周期性变化不一致的波形的“周期”。在电力供电网络中的准周期的一般量值为1/50和1/60秒。