CN202034300U - 一种气体绝缘金属封闭开关设备断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体绝缘金属封闭开关设备断路器，包括可相对结合或分离的静触头和动触头，以及一端与动触头连接、另一端与外部控制器相连的绝缘拉杆，所述的静触头包括静主触头和静弧触头，杆状的静弧触头轴向固定在筒状静主触头内；所述的动触头包括圆筒状的动主触头、动弧触头和管状的动触头座，所述绝缘拉杆贯穿所述拉杆管道后，一端与所述动主触头内的筒底固定相连，另一端与外部控制器相连。该断路器能够迅速开断额定回路电流以及断路故障电流，且在电路断开时能有效灭弧，对继电器设备装置起到较好的保护作用。

Description

一种气体绝缘金属封闭开关设备断路器

技术领域

本实用新型涉及一种电路开关设备，具体来说涉及一种用于气体绝缘金属封闭开关设备的断路器。

背景技术

近年来，我国SF6气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)产业快速发展，GIS设备具有占地少、成套性强、易于安装建设、抗严酷环境、可靠性高、维护量小等优点，在湿热、高海拔、高寒等严酷环境条件下建高压、超高压变电站，GIS设备将是首选产品。结合大城市用地紧张的现实情况，各个国家及国内发达地区比以往任何时候都更重视全封闭式组合电站的建设和应用。GIS将成为国内外输配电行业开关设备中最尖端和最有竞争力的设备。

断路器作为GIS的核心部件，能够切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当***发生故障时通过继电器保护装置的作用，能够切断过负荷电流和短路电流，且其具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气体绝缘金属封闭开关设备断路器，该断路器能够迅速开断额定回路电流以及断路故障电流，且在电路断开时能有效灭弧，对继电器设备装置起到较好的保护作用。

本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现：

一种气体绝缘金属封闭开关设备断路器，包括可相对结合或分离的静触头和动触头，以及一端与动触头连接、另一端与外部控制器相连的绝缘拉杆，其特征是：

所述的静触头包括静主触头和静弧触头，杆状的静弧触头轴向固定在筒状静主触头内；

所述的动触头包括圆筒状的动主触头、动弧触头和管状的动触头座，筒口朝后的筒状动主触头其***滑动支承在管状动主触头座前端管口上，所述动主触头座内壁上设有凸环，所述凸环上设有拉杆管道，所述拉杆管道的管口外缘设有凸出的圆盘，所述动主触头的内壁滑动支撑在所述圆盘外沿上；所述动主触头的内腔和所述圆盘之间构成压气室，动主触头座筒底开有孔(压气室压气时气体从此排放灭弧)；所述动弧触头突出地固装在所述动主触头外的筒底上，所述动弧触头的内径与所述静弧触头的直径滑动配合；所述绝缘拉杆贯穿所述拉杆管道后，一端与所述动主触头内的筒底固定相连，另一端与外部控制器相连。

所述的静弧触头固定在筒口朝前的筒状静主触头内的结构为：圆筒状静主触头内壁设有环状凸出的台阶，圆杆状静弧触头固装于所述台阶上；

所述静主触头、动主触头、静弧触头与所述动弧触头的中轴线位于同一直线上，所述绝缘拉杆与外部控制器相连并受控带动动触头于所述动触头座内往返移动与静触头结合或分离，分离时所述静主触头与所述动主触头先分离，之后静弧触头与所述动弧触头分离，结合时相反。

所述动主触头座筒底开孔外还设有喷嘴，喷嘴呈喇叭状，其底端安装于所述动主触头筒底、开口朝向所述静弧触头。

所述喷嘴内壁设有环状凸出的台阶，所述台阶内径与所述静弧触头外径滑动配合。

所述断路器还包括支架和外壳，所述支架包括用于安装所述静触头的静触头支架和用于安装所述动触头的动触头支架，所述静/动触头支架分别安装于所述外壳内的两端。

所述外部控制器包括电机、拐臂、连杆、外拐臂、内拐臂和支座，所述拐臂一端固装于所述电机的转轴上，所述连杆的一端与所述拐臂的活动端相连，另一端与所述外拐臂相连，所述外拐臂呈圆盘状且具有中心转轴，所述外拐臂的转轴安装于所述支座上，所述内拐臂的一端与所述绝缘拉杆尾端相连，另一端套装与所述外拐臂的转轴上，所述电机转动时带动所述内拐臂转动，最终带动所述绝缘拉杆前后移动。

所述静主触头的前端口处设有沿端口排列的静触指。

所述动弧触头的前端口处设有沿端口排列的静触指，且所述动弧触头***设有一薄层保护套。

本实用新型对比现有技术，有如下优点：

1、该断路器能够根据控制电路迅速开断额定回路电流以及断路故障电流，且由于该断路器在断开动/静主触头时，其内部带的动触头座内腔气体受到压缩，从而当动/静弧触头断开时，能够产生一股喷气流吹向所述静弧触头，起到有效灭弧的作用，因此，该断路器能够对继电器设备装置起到较好的保护作用；

2、该断路器可以制作为单相或者多相并联结构，从而同时关断三路电流；

3、该断路器具有绝缘的外壳，防止漏电，更加安全。

附图说明

图1是本实用新型的气体绝缘金属封闭开关设备断路器在合闸状态时的结构示意图；

图2是本实用新型的气体绝缘金属封闭开关设备断路器在分闸状态时的结构示意图；

图3是图1所示断路器的静触头部分的结构示意图；

图4是图3所示静触头的前端放大示意图；

图5是图1所示断路器的动触头部分的结构示意图；

图6是图5所示动触头的前端放大示意图；

图7是图1所示断路器安装与机架上的整体结构侧视图；

图8是本实用新型的断路器配置成三相连动断路器的侧视图。

具体实施方式

图1至图8示出了本实用新型的气体绝缘金属封闭开关设备断路器的整体结构以及将该断路器配置成为三相连动断路器的整体结构，其中单独一个断路器的结构包括静触头1、动触头2、绝缘拉杆3和喷嘴4。

静触头1包括静主触头11和静弧触头12，杆状的静弧触头12轴向固定在筒状静主触头11内：圆筒状静主触头11内壁设有环状凸出的台阶，圆杆状静弧触头12固装于台阶112上；

动触头2包括圆筒状的动主触头21、动弧触头22和管状的动触头座23，筒口朝后的筒状动主触头21其***滑动支承在管状动主触头座23前端管口上，动主触头座23内壁上设有凸环231，凸环231上设有拉杆管道31，拉杆管道31的管口外缘设有凸出的圆盘32，动主触头21的内壁滑动支撑在圆盘外沿上；动主触头的内腔和圆盘之间构成压气室，动主触头座筒底开有孔212，孔212的位置开设于动弧触头21和喷嘴4之间，压气室210压气时气体从此孔排放，喷向静弧触头12，进而灭弧；动弧触头22突出地固装在动主触头21外的筒底211上，动弧触头21的内径与静弧触头12的直径滑动配合；绝缘拉杆3贯穿拉杆管道31后，一端与动主触头21内的筒底211固定相连，另一端与外部控制器相连。

静弧触头12固定在筒口朝前的筒状静主触头11内的结构为：

静主触头11、动主触头21、静弧触头12与动弧触头22的中轴线位于同一直线上，绝缘拉杆3与外部控制器相连并受控带动动触头于动触头座内23往返移动与静触头结合或分离，分离时静主触头11与动主触头21先分离，之后静弧触头12与动弧触头22分离，结合时相反。

动主触头21筒底211的开孔212外还设有喷嘴4，喷嘴4呈喇叭状，其底端安装于动主触头筒底211、开口朝向静弧触头12。喷嘴4内壁设有环状凸出的台阶41，台阶41内径与静弧触头12外径滑动配合。

静主触头11的前端口处设有沿端口排列的静触指111，静触指111的端口内收，能够使得动主触头21与静主触头11相接时导电良好。动弧触头22的前端口处也设有沿端口排列的触指221，触指221的端口内收，能够使得静弧触头12与动弧触头22相接时导电良好。动、静弧触头选用特种铜钨合金(Cu-W)制造，可不受温度过度升高的限制，保证良好的导电性能。因此这种结构不必频繁地更换和维修部件，提供较长的使用寿命。

动弧触头22***设有一薄层保护套222。喷嘴4内壁设有环状凸出的台阶41，喷嘴台阶41内径与静弧触头12外径滑动配合。

该断路器还包括支架和外壳6，支架包括用于安装静触头的静触头支架51和用于安装动触头的动触头支架52，静/动触头支架51、52分别安装于外壳6内的两端。断路器的外壳6为绝缘材料制成。

断路器还包括用于控制绝缘拉杆运动的传动机构7，它包括电机、拐臂71、连杆72、外拐臂73、内拐臂74和支座75，电机与外部控制电路相连，外部控制电路根据实时情况控制电机的开启和运作，拐臂71套装于电机的转轴上，连杆72的一端与拐臂71的活动端相连，另一端与外拐臂73相连，外拐臂73呈圆盘状且具有中心转轴，外拐臂73的转轴安装于支座上，内拐臂74的一端与绝缘拉杆3尾端相连，另一端套装与外拐臂3的转轴上，电机转动时带动内拐臂2转动，最终带动绝缘拉杆2前后移动，为了使得动触头2能够平稳水平移动，可增加一连接杆于动触头1和绝缘拉杆3之间，连接杆的一端与动主触头21的筒底211固定连接，另一端穿过拉杆管道31与绝缘拉杆3铰接。

本实用新型的断路器工作过程如下：断路器分闸主要是通过绝缘拉杆的传动，使得动弧触头与静弧触头分断，动主触头与静主触头分断，并有效灭弧的过程。细分为如下四个步骤：

1、绝缘拉杆3的拉动，使得动触头21向动触头座23方向移动，此时动主触头21与静主触头11首先分断，动弧触头22与静弧触头12仍然处于合接状态，动主触头内腔(即压气室210)形成压气缸的作用，其内气体开始压缩；

2、动弧触头22与静弧触头12分断，产生电弧，静弧触头12仍然插在喷嘴4中，此时压气室210内气体显著压缩；

3、静弧触头12与喷嘴4分离，压气室210内气体喷出，纵向吹动电弧，促使电弧熄灭；

4、电弧熄灭，电流被开断，压气室210内气体被释放，断路器处于分闸位置，分闸动作完成。

图8所示为三相断路器的结构示意图，三个本实用新型的断路器101、102和103并联设置在电路中，从而可进行三相电气联动，也可进行分相操作。由独立的汇控柜控制断路器的分、合闸。

本实用新型的实施方式不限于此，在本实用新型上述基本技术思想前提下，按照本领域的普通技术知识和惯用手段对本实用新型内容所做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气体绝缘金属封闭开关设备断路器，包括可相对结合或分离的静触头和动触头，以及一端与动触头连接、另一端与外部控制器相连的绝缘拉杆，其特征是：

所述的静触头包括静主触头和静弧触头，杆状的静弧触头轴向固定在筒状静主触头内；

所述的动触头包括圆筒状的动主触头、动弧触头和管状的动触头座，筒口朝后的筒状动主触头其***滑动支承在管状动主触头座前端管口上，所述动主触头座内壁上设有凸环，所述凸环上设有拉杆管道，所述拉杆管道的管口外缘设有凸出的圆盘，所述动主触头的内壁滑动支撑在所述圆盘外沿上；所述动主触头的内腔和所述圆盘之间构成压气室，动主触头座筒底开有孔；所述动弧触头突出地固装在所述动主触头外的筒底上，所述动弧触头的内径与所述静弧触头的直径滑动配合；所述绝缘拉杆贯穿所述拉杆管道后，一端与所述动主触头内的筒底固定相连，另一端与外部控制器相连。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘金属封闭开关设备断路器，其特征在于：所述的静弧触头固定在筒口朝前的筒状静主触头内的结构为：圆筒状静主触头内壁设有环状凸出的台阶，圆杆状静弧触头固装于所述台阶上；所述静主触头、动主触头、静弧触头与所述动弧触头的中轴线位于同一直线上。

3.根据权利要求2所述的气体绝缘金属封闭开关设备断路器，其特征在于：所述动主触头座筒底开孔外还设有喷嘴，喷嘴呈喇叭状，其底端安装于所述动主触头筒底、开口朝向所述静弧触头。

4.根据权利要求2或3所述的气体绝缘金属封闭开关设备断路器，其特征在于：所述喷嘴内壁设有环状凸出的台阶，所述台阶内径与所述静弧触头外径滑动配合。

5.根据权利要求4所述的气体绝缘金属封闭开关设备断路器，其特征在于：所述断路器还包括支架和外壳，所述支架包括用于安装所述静触头的静触头支架和用于安装所述动触头的动触头支架，所述静/动触头支架分别安装于所述外壳内的两端。

6.根据权利要求5所述的气体绝缘金属封闭开关设备断路器，其特征在于：所述外部控制器包括电机、拐臂、连杆、外拐臂、内拐臂和支座，所述拐臂一端固装于所述电机的转轴上，所述连杆的一端与所述拐臂的活动端相连，另一端与所述外拐臂相连，所述外拐臂呈圆盘状且具有中心转轴，所述外拐臂的转轴安装于所述支座上，所述内拐臂的一端与所述绝缘拉杆尾端相连，另一端套装与所述外拐臂的转轴上，所述电机转动时带动所述内拐臂转动，最终带动所述绝缘拉杆前后移动。

7.根据权利要求6所述的气体绝缘金属封闭开关设备断路器，其特征在于：所述静主触头的前端口处设有沿端口排列的静触指。

8.根据权利要求6或7所述的气体绝缘金属封闭开关设备断路器，其特征所述动弧触头的前端口处设有沿端口排列的静触指，且所述动弧触头***设有一薄层保护套。

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