[发明专利]超高压补偿式无弧限流断路器

说明书

本发明涉及一种超高压电力系统使用的断路器

公知的断路器是由动触头、静触头、接线端子、绝缘瓷套、磁吹线圈sF6灭弧室、脱扣器操动机构、分闸弹簧、合闸电阻等部件组成。(参见电气工程师手册第11篇第二章，机械工业出版社95年版。)其结构复杂，且使用稀贵金属触头材料，成本高，重合闸操作多为手动操纵，易致供电中断，因有合闸电阻，损耗高，加之开断电路时，有电弧产生，温度极高，易使触头材料汽化，有爆炸危险，因而寿命很短，必须设法灭弧，受灭能力所限、遮断容量较小，操作过电压显著。        

本发明的目的是要提供一种超高压补偿式无弧限流断路器，其结构简单，成本低，开断电路时，无电弧产生，使用安全，寿命长。

本发明的目的是这样实现的：绝缘密封瓷套内连接锥面静极板和密封电磁铁，密封电磁铁连接锥形连杆，锥形连杆连接锥体动极板。

本发明能实现自动重合闸，补偿无功功率，有效限制潜供电流及操作过电压水平。无触点，不燃不爆，无供电中断现象，电能损失少。结构简单，成本低，遮断容量大，使用寿命长。

下面结合附图及实施例作详细说明。

附图为本发明的结构图。

图中1.接线端子、2.瓷闭母、3.锥体瓷套、4.锥面静极板、5.锥体动极板、6.sF6中压腔、7.锥形连杆、8.气孔、9.柱状瓷套、10.锥面衔铁、11.端盖、12.密封钢套、13.sF6高压腔、14.电缆线圈、15.锥体瓷封、16.底座。

在附图中，绝缘密封瓷套由锥体瓷套(3)、柱状瓷套(9)、瓷闭母(2)三部分组成，共同围成sF6中压腔(6)。锥体瓷套(3)是截面为“V”形的旋转体，用绝缘瓷土烧结。锥体内面为光滑的锥面，外面做成伞裙，顶端开有小圆孔，端面光滑，开口端做成螺纹栓，外口1/3部分做成空心圆柱体。柱状瓷套(9)为空心圆柱体，用绝缘瓷土烧结。内面光滑，外面做成伞裙，开口端做成螺纹母，闭口端中心开小圆孔，外端光滑。瓷闭母(2)共两个，用绝缘瓷土绕结成螺母，外面做成伞裙，两端面平整。

锥面静极板(4)是截面为“Y”形的旋转体，用金属铝导体铸成，顶端伸出作接线端子，中空，兼作进气阀门。接线端子(1)外面挑扣与瓷闭母(2)吻合。锥面静极板(4)内外面光滑，内面被覆全聚丙烯薄膜介质。

锥体动极板(5)是截面呈“V”形旋转体，用金属铝导体铸成。外面光滑，被覆全聚丙烯薄膜介质。顶端开有小圆孔，为气孔(8)。开口端攻螺纹，螺纹段为空心圆柱体。    

锥形连杆(7)为截面呈“Y”形的旋转体，用高强度铝合金铸造。侧面中部沿圆周均布气孔(8)，开口端车成螺栓状，螺栓部为空心圆柱体。锥形连杆(7)顶端外部为圆柱体，车成螺母。

封闭电磁铁，由锥面衔铁(10)、密封钢套(12)、端盖(11)、电缆线圈(14)、底座(16)、锥体磁封(15)等组成，内腔为sF6高压腔(13)。锥面衔铁(10)为“Y”形截面的旋转体，用轴承钢锻制加工成形。锥体面光滑。锥面衔铁(10)顶端为圆柱体，占总长度2/3，顶端前部车成螺栓形挑扣，与锥形连杆(7)吻合。密封钢套(12)用耐磨的轴承钢制造，呈喇叭口状，喇叭哨口向外翻边铆接在封闭电磁铁上。密封钢套(12)的内外表面光滑，内表面与锥面衔铁(10)圆柱形外表面呈过渡配合。端盖(11)制成空心圆柱状，用软磁非晶合金迭成，开口端制成螺母，闭口端中心开有喇叭孔。电缆线圈(14)出线端子分别接在压圈上，压在密封钢套(12)和锥体磁封(15)下面。底座(16)为空心圆柱体，用软磁非晶合金迭成，开口端加工成螺栓，闭口端中心处开有喇叭孔。锥体磁封(15)为截面伞形的旋转体，中空，用电工纯铁制成。锥面光滑，尾部为中空的圆柱体，兼作接线端子(1)和阀门，尾部外端2/3挑扣，与瓷闭母(2)吻合。

工作介质为sF6气体。

工作原理：电力系统正常运行时，串联电缆线圈(14)产生的电磁力不足以克服sF6高压腔(13)气垫压力，动静极板处于电容工作状态，且能补偿无功功率。当电力系统发生短路故障时，电缆线圈(14)中流过冲击大电流，发出强磁通，吸引锥面衔铁(10)，电容量增大，因故开断线路。同时，电缆线圈(14)失磁，在sF6高压气垫作用下，锥面衔铁(10)回复，电容器重新恢复工作状况，实现自动重合闸。由于封闭电磁铁相当于不饱含电抗器，故能有效限制操作过电压，因线路开断实质上是电容量增大，故不产生电弧。当需开断线路时，降低sF6高压腔(13)压力，锥体动极板(5)在sF6中压腔(6)压力驱使动下，电容量增大，从而开断电路。