CN105977096A - 一种sf6断路器灭弧室 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种SF6断路器灭弧室，包括：静触头模块和动触头模块，所述静触头模块包括静弧触头，所述动触头模块包括压气缸、动弧触头以及管状喷嘴，所述动弧触头及所述管状喷嘴均与所述压气缸的缸底连接，压气缸的缸底与活塞之间形成压气室，管状喷嘴的内孔与压气室相互连通，所述动弧触头与所述静弧触头配合，压气缸的活塞上设有朝向压气室进气的单向阀门。其能在合闸时快速补充压气室气量，提高灭弧室熄灭电弧能力。

Description

一种SF6断路器灭弧室
技术领域
本发明涉及一种SF6断路器灭弧室。
背景技术
SF6断路器灭弧室是靠压缩压气室中的气体以产生气流来完成对电弧的熄灭的。现有SF6断路器灭弧室包括静触头模块、动触头模块，动触头模块中的压气缸缸体的缸底与活塞之间形成压气室。动弧触头和压气缸的缸体连接在一起且通过压气缸的缸体带动动弧触头相对活塞运动，以改变压气室容积。断路器进行合闸操作时，压气室容积变大，压气室以外的SF6气体经过动触头模块中心的孔进入压气室；断路器进行分闸操作时，压气室容积变小，压气室内的SF6气体被压缩而压力升高。当静触头模块与动触头模块分离产生电弧时，压气室内高压SF6气体喷出熄灭电弧；当断路器进行自动重合闸操作时，即分-300ms-合-分操作，由于合闸操作与第二次分闸操作时间间隔极短，最长只有60ms。在这短暂的间隔中，通过动触头模块中心的孔进入压气室的SF6气体量不足，造成在第二次分闸操作时，压气室压气量不足，降低了灭弧室熄灭电弧能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种SF6断路器压气式灭弧室，其能在合闸时快速补充压气室气量，提高灭弧室熄灭电弧能力。
解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：一种SF6断路器灭弧室，包括：静触头模块和动触头模块，所述静触头模块包括静弧触头，所述动触头模块包括压气缸、动弧触头以及管状喷嘴，所述动弧触头及所述管状喷嘴均与所述压气缸的缸底连接，压气缸的缸底与活塞之间形成压气室，管状喷嘴的内孔与压气室相互连通，所述动弧触头与所述静弧触头配合，压气缸的活塞上设有朝向压气室进气的单向阀门。
进一步，所述活塞位于压气室一端设有环形凹槽，环形凹槽中设有若干通气孔，所述单向阀门包含一环形阀片和至少两个锁紧回位装置，环形凹槽中未设置通气孔的位置上设有与锁紧回位装置数量相同的锁紧回位装置安装孔，所述环形阀片上设有与锁紧回位装置安装孔相对应的通孔，所述环形阀片位于环形凹槽中，所述锁紧回位装置包括螺栓、弹簧以及螺母，所述螺栓从压气室的一侧依次穿过环形阀片的通孔、锁紧回位装置安装孔、弹簧后与螺母连接，所述螺栓与所述环形阀片固定连接。
工作原理：通过旋转螺母调节弹簧的变形量，保证在自然状态下环形阀片贴紧活塞的环形凹槽底部，使单向阀门处于常闭状态；当压气室内气体压力大于外部气体压力时，环形阀片堵塞环形凹槽中的通气孔；当压气室内气体压力小于外部气体压力时，弹簧被压缩，环形阀片与凹槽分离，外部气体进入压气室。
进一步，所述通气孔为环形通气孔，所述锁紧回位装置安装孔和通孔均为圆孔。
进一步，所述锁紧回位装置的数量为三个。
进一步，所述的静触头模块包含一杆状静弧触头及一筒状静触指，静弧触头插接在静触指中，其一端固定在静触指的筒底上。
进一步，所述动触头模块还包括一筒状的动触头座，筒底开有孔，所述压气缸包括空心管状缸体、设于空心管状缸体内部的筒底开有孔的筒状导向杆、套接在所述空心管状缸体与所述筒状导向杆之间的环形活塞以及连接环形活塞的开有轴向通孔以及径向孔的筒状活塞杆，筒状活塞杆远离所述环形活塞的一端与所述动触头座连接，筒状导向杆的筒顶与所述空心管状缸体的前端之间形成间隙孔，空心管状缸体的外壁与所述动触头座滑动连接。
进一步，所述动弧触头与空心管状缸体的底部连接。
进一步，所述管状喷嘴的后端连接在空心管状缸体与动弧触头之间，管状喷嘴的内孔前端为外大内小的喇叭形孔、后端为圆形孔，管状喷嘴后端的外侧与空心管状缸体过盈连接，管状喷嘴后端的内侧与所述动弧触头外径之间留有间隙(形成小喷嘴喷气空腔)，管状喷嘴前端的喇叭形孔最小内径与所述杆状静弧触头配合(当分闸时形成大喷嘴喷气空腔)。
本发明的有益效果为：断路器进行分闸操作时，压气室容积变小，压气室内的SF6气体被压缩而压力升高，单向阀门保持关闭，不影响灭弧室熄灭电弧能力。当断路器进行自动重合闸操作时，合闸操作与第二次分闸操作时间间隔极短，通过动触头模块中心的孔进入压气室的SF6气体量不足，造成压气室内部气体压力小于外部气体压力，单向阀门打开，外部气体经单向阀门进入压气室，使压气室内气体量增加，解决了灭弧室第二次分闸时熄灭电弧能力下降的问题。
附图说明
图1是一种SF6断路器灭弧室的剖面示意图，此时灭弧室处于分闸位置；
图2是一种SF6断路器灭弧室的剖面示意图，此时灭弧室处于合闸过程中的刚合位置；
图3是一种SF6断路器灭弧室的剖面示意图，此时灭弧室处于合闸位置；
图4是SF6断路器灭弧室的单向阀门在分闸过程中的剖面状态图；
图5是SF6断路器灭弧室的单向阀门在合闸过程中的剖面状态图；
图6是SF6断路器灭弧室的活塞的主视示意图；
图7是SF6断路器灭弧室的环形阀片的主视示意图；
图8是SF6断路器灭弧室的动弧触头的主视示意图；
图9是SF6断路器灭弧室的空心管状缸体剖面示意图。
图中：1-静触头模块，2-静弧触头，3-静触指，4-管状喷嘴，5-管状喷嘴的后端，6-动弧触头，7-空心管状缸体，8-单向阀门，10-筒状活塞杆，11-筒状导向杆，12-活塞，13-压气室，16-动触头模块，17-阀片，18-弹簧，19-螺栓，20-螺母，21-孔，22-动触头座；23-锁紧回位装置安装孔；24-通孔；25-环形通气孔；26-环形凹槽。
具体实施方式
如图1-3所示，一种SF6断路器灭弧室，包括：静触头模块1和动触头模块16，静触头模块1包括静弧触头2，动触头模块16包括压气缸、动弧触头6以及管状喷嘴4，动弧触头6及压气缸的缸底均与管状喷嘴的后端5连接，压气缸的缸底与活塞12之间形成压气室管状喷嘴4的内孔与压气室相互连通，动弧触头6与静弧触头2配合，压气缸的活塞12上设有朝向压气室进气的单向阀门8。
如图4-7所示，活塞12位于压气室一端设有环形凹槽26，环形凹槽26中设有若干通气孔25，单向阀门8包含一环形阀片17和至少两个锁紧回位装置，环形凹槽26中未设置通气孔25的位置上设有与锁紧回位装置数量相同的锁紧回位装置安装孔23，环形阀片17上设有与锁紧回位装置安装孔23相对应的通孔24，环形阀片17位于环形凹槽26中，锁紧回位装置包括螺栓19、弹簧18以及螺母20，螺栓19从压气室的一侧依次穿过环形阀片17的通孔24、锁紧回位装置安装孔23、弹簧18后与螺母19连接，螺栓19与所述环形阀片17固定连接。
通气孔为环形通气孔25，锁紧回位装置安装孔23和通孔24均为圆孔。
本实施例中锁紧回位装置的数量为三个。
如图1-3所示，静触头模块1包含一杆状静弧触头2及一筒状静触指3，静弧触头2插接在静触指3中，其一端固定在静触指3的筒底上。
所述动触头模块还包括一筒状的动触头座，筒底开有孔，压气缸包括空心管状缸体7、设于空心管状缸体7内部的筒底开有孔21的筒状导向杆11、套接在所述空心管状缸体7与筒状导向杆11之间的环形活塞12以及连接环形活塞12的开有轴向通孔以及径向孔的筒状活塞杆10，筒状活塞杆10远离所述环形活塞12的一端与所述动触头座22连接，筒状导向杆11的筒顶与所述空心管状缸体7的前端之间形成间隙孔，空心管状缸体7的外壁与所述动触头座22滑动连接。管状喷嘴4的内孔通过间隙孔与压气室相互连通。
所述动弧触头与空心管状缸体的底部连接。所述管状喷嘴的后端5连接在空心管状缸体7与动弧触头6之间，管状喷嘴4的内孔前端为外大内小的喇叭形孔、后端为圆形孔，管状喷嘴4后端的外侧与空心管状缸体7过盈连接，管状喷嘴4后端的内侧与所述动弧触头6外径之间留有间隙(形成小喷嘴喷气空腔)，管状喷嘴前端的喇叭形孔最小内径与所述杆状静弧触头2配合(当分闸时形成大喷嘴喷气空腔)。
工作原理：
当断路器进行分闸操作时，管状喷嘴4带动动弧触头6、筒状活塞杆11以及空心管状缸体7一起向后运动，压气室13容积减小，压气室13内的气体被压缩，气体压力上升，单向阀门8保持关闭状态，压气室13内的气体压力持续上升，静弧触头2与动弧触头6分离后产生电弧，压气室13内高压气体从管状喷嘴4喇叭形孔喷出，吹熄电弧。
当断路器进行自动重合闸操作，断路器第一次分闸后经过300ms进行合闸操作，管状喷嘴4带动动触头6、筒状活塞杆11以及空心管状缸体7一起向前运动，压气室13容积变大，压气室13内的气体压力相对于外部降低，外部气体由管状喷嘴4喇叭形孔经圆形孔进入压气室13，当合闸至刚合位置时，静弧触头3堵塞了管状喷嘴4的喇叭形孔最小内径，气体进入压气室13的通道被阻挡，空心管状缸体7、动触头6继续向前运动，压气室13内的气体压力与外部气体压力之差进一步扩大，此时单向阀门8因较大的压力差而打开，外部气体经单向阀门8进入压气室13，由于进气通道增加，可保证压气室13在极短时间内吸入足够的气体，解决了第二次分闸操作时因压气量不足而导致灭弧室熄灭电弧能力下降的问题。
通过旋转螺母19调节弹簧18的变形量，保证在自然状态下环形阀片17贴紧活塞的环形凹槽26底部，使单向阀门8处于常闭状态；当压气室内气体压力大于外部气体压力时，环形阀片17堵塞环形凹槽26中的通气孔25；当压气室内气体压力小于外部气体压力时，弹簧18被压缩，环形阀片17与凹槽26分离，外部气体进入压气室。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种SF6断路器灭弧室，包括：静触头模块和动触头模块，所述静触头模块包括静弧触头，所述动触头模块包括压气缸、动弧触头以及管状喷嘴，所述动弧触头及所述管状喷嘴均与所述压气缸的缸底连接，压气缸的缸底与活塞之间形成压气室，管状喷嘴的内孔与压气室相互连通，所述动弧触头与所述静弧触头配合，其特征在于：压气缸的活塞上设有朝向压气室进气的单向阀门。
2.如权利要求1所述的SF6断路器灭弧室，其特征在于：所述活塞位于压气室一端设有环形凹槽，环形凹槽中设有若干通气孔，所述单向阀门包含一环形阀片和至少两个锁紧回位装置，环形凹槽中未设置通气孔的位置上设有与锁紧回位装置数量相同的锁紧回位装置安装孔，所述环形阀片上设有与锁紧回位装置安装孔相对应的通孔，所述环形阀片位于环形凹槽中，所述锁紧回位装置包括螺栓、弹簧以及螺母，所述螺栓从压气室的一侧依次穿过环形阀片的通孔、锁紧回位装置安装孔、弹簧后与螺母连接，所述螺栓与所述环形阀片固定连接。
3.如权利要求2所述的SF6断路器灭弧室，其特征在于：所述通气孔为环形通气孔，所述锁紧回位装置安装孔和通孔均为圆孔。
4.如权利要求2所述的SF6断路器灭弧室，其特征在于：所述锁紧回位装置的数量为三个。
5.如权利要求1所述的SF6断路器灭弧室，其特征在于：所述的静触头模块包含一杆状静弧触头及一筒状静触指，静弧触头插接在静触指中，其一端固定在静触指的筒底上。
6.如权利要求5所述的SF6断路器灭弧室，其特征在于：所述动触头模块还包括一筒状的动触头座，筒底开有孔，所述压气缸包括空心管状缸体、设于空心管状缸体内部的筒底开有孔的筒状导向杆、套接在所述空心管状缸体与所述筒状导向杆之间的环形活塞以及连接环形活塞的开有轴向通孔以及径向孔的筒状活塞杆，筒状活塞杆远离所述环形活塞的一端与所述动触头座连接，筒状导向杆的筒顶与所述空心管状缸体的前端之间形成间隙孔，空心管状缸体的外壁与所述动触头座滑动连接。
7.如权利要求6所述的SF6断路器灭弧室，其特征在于：所述动弧触头与空心管状缸体的底部连接。
8.如权利要求7所述的SF6断路器灭弧室，其特征在于：所述管状喷嘴的后端连接在空心管状缸体与动弧触头之间，管状喷嘴的内孔前端为外大内小的喇叭形孔、后端为圆形孔，管状喷嘴后端的外侧与空心管状缸体过盈连接，管状喷嘴后端的内侧与所述动弧触头外径之间留有间隙，管状喷嘴前端的喇叭形孔最小内径与所述杆状静弧触头配合。
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