[实用新型]瓷柱式六氟化硫高压断路器

说明书

本实用新型是一种用于高压电器行业上在输变电线路中起控制和保护作用的断路器。    

目前一些220KV高压断路器采用双断口，带并联电容器的瓷柱式断路器，这种断路器开断容量不大，技术经济指标低，而且灭弧室电气寿命较短，针对上述情况本实用新型设计了一种在220KV单断口条件下，无并联电容的瓷柱式断路器。

本实用新型的目的就是提供一种结构简单，开断能力强，电气寿命长的断路器。

本实用新型的设计方案是；每个单极断路器由压气式灭弧室，支柱瓷瓶和机构箱等组成，灭弧室采用单断口结构置于机构箱上方，整体呈“1”型布置，每相配用一台气动操动机构，即可进行单极作，又能通过电气联接实现三极联动操作。电气控制，保护信号装及SF6气体密度继电器和空气压力开关，均置于机构箱内，灭弧室与瓷套气室相通，充有额定压力的SF6气体.通过阀门、气体管路和6压力表相连。每个机构箱外装有一个贮气罐，每台产品配用一台气压缩机以保持贮气罐的压力，三相由气管连通，分闸操作依靠缩空气进行，而合闸操作则依靠合闸弹簧在分闸过程中贮存的能量进行。灭弧室导电回路上，主触头和灭弧触头完全分离，使铜钨触头和绝缘喷口烧损量小，电气寿命长，喷口设计是利用峰值电流对喉道的堵塞效应，长喉道、长上游距结构，并利用了湍流效应迅速熄弧使开断能力增强，主触头和中间触指均为自力型触指，利用触头材料本身的弹性变形，保证每片触指的接触压力，使之受力均衡。

本实用新型所设计断路器的灭弧室采用单断口比双断口结构简单，变熄弧距，双吹结构，增加了开断容量和电气可靠性。

下面结合附图对本实用新型做进一步具体说明：

附图1为单级断路器整体外型示意图

附图2为断路器的灭弧单元示意图

附图1中：(1)灭弧单元、(2)支柱瓷瓶、(3)机构箱、(4)空气贮气罐

附图2中：(3)上接线端子、(4)静弧触头、(5)静主触头、(6)喷口、

         (7)动主触头、(8)动弧触头、(9)压气缸、(10)活塞杆、(11)

         活塞、(12)、中间触头、(13)下接线端子、(14)绝缘拉杆、

         (15)弹簧、(16)密封垫、(17)动密封、(18)阀门。

正常工作时电源进出线联接在灭弧单元(1)上接线端子(3)和下接线端子(13)上，合闸时，电流从上接线端(3)经过静主触头(5)、动主触头(7)、压气缸(9)、中间触头(12)和支持件流到下接线端子(13)上，分闸操作时，机构箱(3)内控制阀被打开，压缩空气从空贮气罐(4)进入气缸，活塞向下运动带动绝缘拉杆(14)向下运动，使压气缸(9)与活塞(11)之间的SF6气体被迅速压缩，当静弧触头(4)和动弧触头(8)分离时产生电弧，在压气缸(9)内建立起足够SF6气体压力，从而强大的SF6气流从喷口(6)中吹出，当电流过零瞬间，使电弧迅速熄灭。由于灭弧室采用单压式，变熄弧距，双吹结构。其特点为长喉道尺寸为30～50mm，长上游距离尺寸为15～20mm。二个喷口都在运动侧，即动弧触头(8)中心有吹弧孔。弧触头一分离电弧的一端弧根就受到SF6气体的吹拂，此后绝缘喷口开放，电弧的另一端也受到吹拂，绝缘喷口的气流截面逐渐变大，获得了较大的熄弧能力。绝缘喷口下游区设计比原有产品更加通畅。有利于弧隙介质强度的恢复，不易发生重击穿。绝缘喷口形状的设计利用了湍流效应：在喷口喉部直线段开槽，吹弧时产生湍流，湍流使电弧扭曲和延长，使得游离气体急剧冷却，对开断及耐受恢复电压的峰值都有好处，喷口尺寸的设计充分兼顾了开断端子短路故障，开断近区故障与开断小电容、小电感电流的不同需要。动、静弧触头采用整体烧结方法，喷口采用复合聚四氟乙烯材料含Ae203为1～10％。

压气缸直径设计得较大，尺寸为：150～180mm使气缸内有了充足的SF6气体，在重合闸开断时，当较小的金属短接时间下。保证了第二次分闸时的开断能力。较大直径的压气缸，设计为导电回路的部份。增大了导电和散热面积，使结构简单，其额定电流可达到3150A或更大些。

触头的设计：主触头和中间触指均为自力型触指，利用触头材料本身的弹性变形，保证每片触指的接触压力，使之受力均衡。采用了自力形触指，简化结构，缩小径向尺寸，径向尺寸为170～220mm。灭弧室零件数量为常规设计的30％，可靠性大大提高。

在支柱瓷瓶(2)底部安装有动密封组件，它是由弹簧压缩密封垫密封，具有压力补尝作用，以保证气体的长期密封。当合闸线圈得到合闸信号时，活塞由合闸弹簧驱动向上，绝缘拉杆(15)向上运动，所有运动零件和分闸操作时相反运动，新鲜的SF6气体进入压气缸，又恢复正常合闸工作位置。