CN1016023B - 绝缘子型气体断路器 - Google Patents

Abstract

本发明有关绝缘子型气体断路器，由于传统的结构形状，易在瓷管内壁和固定触头间发生短路，本发明特征在于将动触头部件设置在具有截头圆锥形灭弧室的内径小的一侧，将固定触头部件设置在上述灭弧室的内径大的一侧，从而使瓷管内壁和固定触头间的短路不会发生，同时因固定触头一侧的散热面积变大，使平时通电时的热量容易散掉而不会停滞在瓷管的上部。

Description

本发明涉及将瓷管内部用作灭弧室的绝缘子型气体断路器。

对附图的简单说明。

图1是表示有关本发明的绝缘子型气体断路器的一实施例的结构剖面图，图2是表示传统的绝缘子型气体断路器的一般外形的图，图3是表示传统绝缘子型气体断路器结构的剖面图。

将一般的绝缘子型气体断路器的总体组成表示在图2上，此外将例如在日本专利实开昭47-22468号公报上所揭示的传统的绝缘子型气体断路器的剖面表示在图3上。在两图中带有同一标号的另部件具有同一功能。

在图2中，一般的绝缘子型气体断路器是由其内部设有接通和断开主电路的动触头和定触头（图中未表示）的瓷管1;用来支承瓷管1的支承瓷管2;以及在其内部设置驱动动触头用的驱动机构（因属公知技术，图中未表示），用来固定支承瓷管2的箱体3构成。瓷管1制成筒形，是为了将其内部用作灭弧室，用法兰4和5将筒状体部份的上下封住，此外，在法兰4和5上分别设置用于和主电路连接的端子6和7。由于驱动动触头（图中未表示）用的驱动装置（图中未表示）被设置在箱体3内，因而在其构造上一般是将固定触头设置在瓷管1的上部，而将动触头设置在瓷管1的下部。

接下来参照图3对在实开昭47-22468号公报上揭示的传统的绝缘子型气体断路器进行说明。此外，图3表示了开关被切断状态。

瓷管1例如是带锥形的陶瓷管，上、下开口部1b，1c被用法兰4和5封闭，从而形成灭弧室1a。将六氟化硫（SF₆）等绝缘性气体封入 灭弧室。自法兰4起沿瓷管1的中心轴线从图的上方向下方设置固定触头支柱8。在固定触头支柱8的顶端，沿瓷管1的轴线设置电弧用固定触头10，以及以电弧用固定触头10为中心，面对面地设置一组导电用固定触头9。此外在电弧用固定触头10和导电用固定触头9之间设置为了排出在灭弧时发生的绝缘性气体的排气通道8a。

另一方面，将滑动触头13围绕瓷管1的中心轴线设置在法兰5上。此外，在瓷管1的中心轴线上，通过公知的驱动机构使活塞杆16面对上述固定触头支柱8进行往复运动。在活塞杆16的顶端上设有形成电弧用动触头15和缓冲气缸12。在缓冲气缸12的顶端设有例如用作触头的由焊接不同金属构成的导电用动触头11。还在导电用动触头11的顶端设有绝缘喷嘴14。因此使活塞杆16，电弧用动触头15，缓冲气缸12，导电用动触头11和绝缘喷嘴14实际地连成一体，在用上述公知的驱动装置使之进行往复直线运动的同时，使缓冲气缸12和活塞杆16通过与上述滑动触头13进行滑动接触，除了绝缘喷嘴14外均和法兰5形成电气导通。

在缓冲气缸12内形成为使缓冲气缸12内部的绝缘性气体喷射出来的排气通道12a。还在法兰4和5上分别设置为了与主回路连接的接线端子6和7。

此外，因和固定触头一方相比，动触头一方的组成构件多，而且还要设置缓冲气缸12等，故不得不在构造上大型化，因此，以往总是将瓷管1设计成使其固定触头一方的内径比动触头一方的内径小。

接着对传统例的动作进行说明。

在如上述构成的传统的绝缘子型气体断路器中进行切断电流的场合，是从导电用固定触头9和导电用动触头11，以及电弧用固定触头10和电弧用动触头15分别处于接触状态（合闸状态，图中未 表示），开始，通过公知的驱动装置按图中箭头X方向驱动活塞杆16来进行的。由于导电用固定触头9和导电用动触头11要比电弧用固定触头10和电弧用动触头15先断开，在电弧用固定触头10和电弧用动触头15间发生电弧19。随着缓冲气缸12沿箭头X方向移动，而使存在在缓冲气缸12内的绝缘性气体沿箭头18a从排气孔12喷出，并吹向电弧用固定触头10和电弧用动触头15间发生的电弧19。吹过电弧的绝缘性气体进而沿箭头18b流动，并从固定触头支柱8的排气通道8a朝箭头18c和18d的方向喷出。由于电弧19的一部分热能被绝缘性气体吸收，从而使电弧被拉长而熄灭。众所周知，以上是缓冲型气体断路器的灭弧原理和灭弧机构。

作为本发明要解决的问题是：

使吹过电弧、吸收了电弧的一部分热能而被加热了的绝缘气体中含有因发生电弧而溶融的触头材料，因其耐绝缘能力下降而具有导电性;另一方面，在传统的绝缘子型气体断路器中，因固定触头一侧的瓷管1的内径小，管内壁与固定触头支柱8之间的距离短，因此，有可能由于从固定触头支柱8的排气通道8a排出的、被加热了的具有导电性的气体，而使与瓷管1的内壁间形成短路。

此外，一般讲在通电时发生的热量容易停留在消弧室的上部，而在传统的绝缘子型气体断路器中，瓷管1上部的直径小，还有因散热面积不充份，通电电流受到限制的问题。

本发明就是为了解决以上这些问题而进行的，其目的在于提供一种既可防止因存在加热了的绝缘性气体而使与瓷管内壁间短路的现象，且散热性能也良好的绝缘子型断路器。

有关本发明绝缘子型气体断路器包括断开，闭合主电路的动触头和固定触头，以及在其内部形成截头圆锥形灭弧室的瓷管，将动触头设置在截头圆锥形灭弧室的内径小的一侧，固定触头设置在截头圆锥形灭弧室的内径大的一侧，将绝缘性气体封存在截头圆锥形 灭弧室内部。

瓷管内部具有截头圆锥形灭弧室，由于分别将动触头设置在灭弧室的内径小的一侧，固定触头设置在内径大的一侧。进而将SF气体等的绝缘气体封在灭弧室内部。然而，众所周知，在绝缘子型气体断路器中一般分别将固定触头配置在上方，而将动触头以及驱动装置配置在下方。

动触头和固定触头被设置在瓷管内具有截头圆锥形的灭弧室内，利用合上和拉掉断路器而接通和断开主电路。当动触头和固定触头分离时，即在两者之间发生电弧。且伴随动触头的移动电弧被拉长，同时因电弧热能被封在灭弧室内的SF₆气体等的绝缘性气体吸收而被冷却从而使电弧熄灭。

由于在已吸收了电弧热能的绝缘性气体含有熔化在电弧中的触头材料，使其绝缘性能下降或具有导电性，且使已部分丧失了绝缘性的气体，分布在固定触头和瓷管内壁间的空间。但由于将瓷管内的灭弧室的内径设计成固定触头一侧的直径大，故可充份确保固定触头和瓷管内壁间距离，从而不会产生因吸收了电弧热能已部分丧失了绝缘性的滞留气体而引起的短路。同时使瓷管外部的散热面积也增大，使在平常通电状态时停留的热量也能充份散掉。

以下通过实施例对有关本发明的绝缘子型气体断路器进行说明。

图1为表示有关本发明绝缘子型断路器瓷管部份的剖面图。图中带有和上述传统例中相同符号的部件，具有相同的功能。

瓷管20是由陶瓷等作成带锥形的中空的绝缘瓷管，分别用法兰21和22将上下开口部20b和20c封闭住，从而形成灭弧室20a。将六氟化硫SF₆等绝缘性气体18封闭在灭弧室20a的内部。将瓷管20配置成使内径大的一头位于上方，内径小的一头位于下方，并在其外周面上按一定间隔设置用于散热的散热罩20d。使散热罩20d 的上面具有斜度，其下面为平坦。从法兰21起沿瓷管20的中心轴线从图中的上方向下方设置固定触头支柱8。在固定触头支柱8的顶端沿瓷管20的轴线设置形成电弧用固定触头10和环状包围电弧用固定触头10的导电用固定触头9。此外在电弧用固定触头10和通电用固定触头9之间设置为使在灭弧时发生的绝缘性气流排出的排气通道8a。

另一方面，在法兰22上将滑动触头13设置成围绕瓷管20的中心轴线。此外，用传统的驱动装置（图中未表示）使活塞杆16沿瓷管20的中心轴线，相对上述固定触头支柱8作往复直线运动。在活塞杆16的顶端设置形成电弧用动触头15和缓冲气缸12。进而在缓冲气缸12上设置导电用动触头11和绝缘喷嘴14。使活塞杆16，电弧用动触头15，缓冲气缸12，导电用动触头11和绝缘喷嘴14实际地形成一体，在用上述公知的驱动装置使产生上述往复直线运动的同时，通过缓冲气缸12及活塞杆16与上述滑动触头13的滑动接触，除去绝缘喷嘴以外，与法兰22呈电气导通。在缓冲气缸12上设置为使缓冲气缸12内部的绝缘性气体喷射出的排气通道12a、此外，在法兰21上设置为和主电路连接的端子6，22是兼具备原来的端子7的作用的法兰。

接下来对实施例动作进行说明。

当要在上述那样构成的有关本发明绝缘子型气体断路器中切断电流时，是从使导电用固定触头9和通电用动触头11，以及电弧用固定触头10和电弧用动触头15分别相接触状态（合闸状态，图中未表示）起，通过用公知的驱动装置驱动活塞杆16向图中箭头X方向移动来实现的。由于导电用固定触头9和导电用动触头11比电弧用固定触头10和电弧用动触头15先分离，于是在电弧用固定触头10和电弧用动触头15间发生电弧19。随着缓冲气缸12沿箭头X方向移动，而使存留在缓冲气缸12内部的绝缘性气体沿箭头18a从 排气通道12a喷出，并喷到电弧用固定触头10和电弧用动触头15间发生的电弧19上。使吹过电弧19的绝缘性气体进而沿箭头18b流动，从固定触头支柱8的排气通道8a沿箭头18c和18d的方向喷出。电弧19的部分热能被绝缘性气体吸收，并被拉长而灭弧。以上的灭弧原理和灭弧机构和传统例一样，是作为缓冲形气体断路器的公知技术。

在发生电弧之际，在电弧用固定触头10和电弧用动触头15上产生熔融现象，使绝缘性气体中包含着这些呈等离子状态的熔融了的触头材料。从固定触头支柱8的排气通道8a喷出的绝缘性气体向瓷管20的内壁20c撞击，而使包含在绝缘性气体中的熔融了的触头材料附着在内壁20e上。使瓷管20的内壁20e上附着了触头材料的部份，且其绝缘能力下降或在极端情况下有时会具有导电性。但是就象从图1能看出的那样，由于本发明的绝缘子型气体断路器是将瓷管20的内径构成使其具有固定触头一侧，即上部的内径比动触头一侧，即下部的内径大，从而使固定触头支柱8，导电用固定触头9以及电弧用固定触头10等和瓷管20的内壁20e上附着了触头材料的部份之间的距离大，即使使具有导电性的气体（或失去了绝缘性的气体）在其内滞留，也不产生绝缘破坏。

此外，上述实施例是对一点切断的绝缘子型气体断路器进行说明，然而即使适用于两点切断等的多点切断的绝缘子型气体断路器场合也具有同样效果。

综上所述，在有关本发明的绝缘子型气体断路器中，由于使固定触头一侧的瓷管内径比动触头一侧的瓷管内径大，从而使瓷管内壁和固定触头间的短路不会发生。此外，其结果还使散热面积变大，使平常通电时的热量也不会停滞在瓷管的上部。

Claims (1)

1、一种绝缘子型气体断路器，包括内部为截头圆锥形、其内封有绝缘性气体、用作灭弧室的瓷管，和位于此瓷管内用来接通或断开主电路的动触头部件和固定触头部件，

其特征在于将上述动触头部件设置在上述截头圆锥形灭弧室的内径小的一侧，将上述固定触头部件设置在上述截头圆锥形灭弧室的内径大的一侧。

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