缓冲形气体断路器的制作方法

文档序号:6852984阅读:155来源:国知局
专利名称:缓冲形气体断路器的制作方法
技术领域
本发明涉及交流回路用的气体断路器,特别是涉及其驱动装置。
图61为以往缓冲形气体断路器结构的剖视图,表示开关刚断开后的状态。在用SF6气体、即绝缘气体封入的未图示密闭容器内,容纳有可相互接离的固定电弧触头2和可动电弧触头4。固定电弧触头2呈棒形,与固定通电触点14形成一体,并与交流回路连接。而可动电弧触头4呈圆筒状,被安装在排气杆6的左端。在排气杆6的外径面上装有缓冲气缸8,在该缓冲气缸8的左端装有可动通电触点16和绝缘喷嘴18。在缓冲气缸8与排气杆6之间嵌插固定活塞11,该固定活塞11与缓冲气缸8的内径面和排气杆6的外径面滑动接触。由此,在缓冲气缸8的内部形成筒状的缓冲室8A,固定活塞11将缓冲室8A的右侧堵住。在密闭容器的外部,排气杆6的右端与未图示的驱动装置连接。在排气杆6上形成轴向贯通的排气孔6A,与可动电弧触头4和固定电弧触头2之间的开离间隙61连通,并形成有开口孔6B,开口孔6B与该排气孔6A连通,同时沿半径方向贯通,与密闭容器内的自由空间33连通。固定电弧触头2、固定通电触点14和固定活塞11都被固定在靠密闭容器侧,形成固定部。另外,由可动电弧触头4、可动通电触点16、排气杆6、缓冲气缸8及绝缘喷嘴18形成可动部,可沿图61的左右方向移动。根据断路指令或接通指令做动作的上述驱动装置依靠用电动方式蓄势的弹簧的弹力来驱动可动电弧触头等可动部。
图61的断路器在接通状态下,上述可动部位于比图61所示状态略靠左侧,固定电弧触头2从可动电弧触头4的左端嵌入其内部,与可动电弧触头2作导电接触,同时固定通电触点14沿可动通电触点16的外径面滑动,由此与可动通电触点16导电接触。因此,接通时流入断路器的主回路电流将固定通电触点14与可动通电触点16的通电触点侧、以及固定电弧触头2与可动电弧触头4的电弧触头侧双方分流。在断路器的接通状态下,一旦发出断路指令,上述可动部就开始向右侧移动,先是固定通电触点14与可动通电触点16的通电触点侧断开。但由于固定电弧触头2与可动电弧触头4的电弧触头侧依然是导电接触,因此,主回路电流的流向全部移向电弧触头侧,在通电触点侧不会产生电弧。一旦上述可动部继续向右侧移动形成图61的状态,电弧触头则就开始断开,在其开离间隙61处产生电弧,其电弧热使开离间隙61充满高温高压的绝缘气体。因上述可动部向右移动,故缓冲室8A缩小,将缓冲室8A内的绝缘气体压缩。在固定电弧触头2从绝缘喷嘴18中脱出时,缓冲室8A的高压绝缘气体急剧地从吹出孔8B吹出,并被引向绝缘喷嘴18,使开离间隙61的电弧冷却,其电弧消失。开离间隙61的绝缘气体成为高温高压后从绝缘喷嘴18的开口部向左喷出,同时其中一部分从排气杆6的排气孔6A通过开口孔6B还吹向自由空间33。
图62为表示图61装置的断路动作时特性的线图。在横轴上标有时间刻度,在纵轴上分别标有电流、可动部位置和缓冲室压力上升的刻度。波形57是从交流的主回路流入断路器的短路电流,实线的特性线53S是图61断路器的可动部位置,实线的特性线53P是图61的断路器缓冲室8A的压力上升。其它特性线53P见后述。在图62中,在流入波形57那种短路电流时,一旦在时间To发出断路指令,则断路器的可动部即如特性53S所示,从接通状态的位置X向断路状态的位置Y方向移动,在时间T1,电弧触头开始断开。另一方面,由于可动部的移动,如特性53P所示,使缓冲室的压力上升,故该高压的绝缘气体被吹到在电弧触头间产生的电弧上,在短路电流为零点的时间T3使电弧消失。在时间T3以后,由于可动部继续向Y方向移动,同时缓冲室内的绝缘气体被释放,因此使缓冲室的压力下降,在时间T4时结束断路动作。图62中的波形57的时间T1至T3之间是在电弧触头间产生电弧的电弧时间。波形57之所以在T3以后变为零是因为该电弧消失后主回路电流被断路的缘故。
一般来讲,断路器上有图62所示的最小电弧时间TMIN和最大电弧时间TMAX。所谓最小电弧时间TMIN,是指断路器成为可消弧状态的最小时间,在图62的示例中,从断路器开始形成开离的时间T1至最小电弧时间TMIN为止的时间宽度为大致半个周期。即,在时间TMIN之前,因断路器的开离间隙尚未充分打开,故不能消除电弧。由此,短路电流如波形57所示,即使在时间T2成为零点,在该时刻也不能消除电弧,而是在下一次零点、即成为时间T3后,才开始断开该短路电流。所谓最大电弧时间TMAX是指断路器必定能够消除电弧的最大时间,在图61的示例中,从断路器开始形成开离的时间T1至最大电弧时间TMAX为止的时间宽度为大致1个周期。在最大电弧时间TMAX中,断路器的固定电弧触头2与可动电弧触头4的开离间隙61充分打开,同时固定触头2从绝缘喷嘴18中脱出,可确实消除电弧。因此,由于短路电流如波形57所示,在最大电弧时间TMAX之前的时间T3成为零点,故即使在时间T3,也可将该短路电流断开。图62列举了在短路电流从零点稍向负侧流动后的瞬间时间T1上电弧触头开始开离的例子,当然,电弧触头可能在短路电流的各种相位上开始开离。
图63是以往的又一缓冲形气体断路器内部结构的剖视图。在封入绝缘气体、即SF6气体的未图示的密闭容器内,容纳有可相互接离的固定电弧触头102和可动电弧触头104。固定电弧触头102呈棒状,与固定通电触点150一体构成,并与交流回路连接。而可动电弧触头104呈圆筒状,被安装在排气杆106的下端。在排气杆106的外周上固定着缓冲气缸108,在该缓冲气缸108的下端装有可动通电触点151和绝缘喷嘴118。在缓冲气缸108与排气杆106之间嵌插固定活塞111,该固定活塞111与缓冲气缸108的内径面及排气杆106的外径面滑动接触。由此,在缓冲气缸108的内部形成筒状缓冲室108A,固定活塞111被插入缓冲室108A的内部,将缓冲室108A的上部堵住。另外,在密闭容器的外部,排气杆106的上部与未图示的驱动装置连接。在排气杆106的内部,形成与绝缘喷嘴118内部连通的排气孔106A,该排气孔106A的上侧通过沿半径方向贯通的开口孔106B而与密闭容器内的自由空间133连通。并且,由固定活塞111围住的空间111A也通过通气孔110而与自由空间133连通。固定电弧触头102、固定通电触点150和固定活塞111都是被固定在密闭容器上的不动体。另一方面,由可动电弧触头104、可动通电触点151、排气杆106、缓冲气缸108和绝缘喷嘴118形成可动部。该可动部受上述驱动装置驱动,沿图63的上下方向移动。驱动装置由电动方式蓄势的弹簧的弹力来驱动可动部。
图63表示断路器处在接通状态的场合。断路器的通电电流平时被分流为固定通电触点150与可动通电触点151、及固定电弧触头102与可动电弧触头104两方。在图63的状态下,一旦发出断路指令,则驱动装置工作,向上方驱动可动电弧触头104等可动部,缓冲室108A的压力随之上升。这是因为缓冲室108A的上部被固定活塞111堵住,故缓冲室108A的内容积随可动部的移动而逐渐缩小的缘故。一旦可动部继续上升,则首先是固定通电触点150与可动通电触点151开离。此时,固定电弧触头102和可动电弧触头104被设定在仍不开离的状态。因此,通电电流经过固定电弧触头102和可动电弧触头104而流动,故不会在固定通电触点150与可动通电触点151间的开离间隙产生电弧。由此,在固定通电触点150和可动通电触点151处不会出现触点消耗。一旦可动部继续上升,固定电弧触头102和可动电弧触头104就开始开离,并在其开离间隙产生电弧。此时,在缓冲室108A压缩的绝缘气体从吹出孔160向绝缘喷嘴118内吹入。该绝缘气体受电弧热的影响形成高温高压状态。一旦可动部继续上升,由于固定电弧触头102从绝缘喷嘴118中脱出,因此,绝缘喷嘴118内部的高温高压绝缘气体就向下方吹出。另外,该高温高压绝缘气体的一部分从排气杆106的排气孔106A经过开口孔106B还向上方的自由空间133吹出。依靠该绝缘气体的流动,使开离间隙的电弧冷却而消失。
在图63的装置中,在缓冲室108A的上侧形成由固定活塞111和排气杆106围住的膨胀室130。在固定活塞111上形成将膨胀室130与缓冲室108A连通的排气孔142。排气杆145穿过该排气孔142,在排气杆145的上端装有排气阀143,在排气杆145的下端装有弹簧座146。在弹簧座146与固定活塞111之间嵌装着压缩弹簧144。另外,在排气杆106的凸出部106c上形成将自由空间133与膨胀室130连通的吸气孔152。吸气杆147穿过该吸气孔152,在吸气杆147的下端装有单向阀140,在吸气杆147的上端装有弹簧座141。在弹簧座141与凸出部106c之间嵌装着压缩弹簧148。如后所述,排气阀143是第1气体流通控制装置,单向阀140是第2气体流通控制装置,用于在断路动作时调整缓冲室108A和膨胀室130的压力。即,作为第1气体流通控制装置的排气阀143在到达断路时的最大电弧时间TMAX(断路器可消除电弧的最大时间)之前使缓冲室108A为闭塞状态,同时在最大电弧时间之后将缓冲室108A的绝缘气体向膨胀室130放出。而作为第2气体流通控制装置的单向阀140则在断路时的最大电弧时间TMAX之前,使膨胀室130处在与密闭容器连通的状态。
在上述的断路机构中,缓冲室108A的压力在断路动作途中上升,但缓冲室108A的压力给驱动装置施加了极大的反力,很容易将可动部向图63的下方推回。因此,作为驱动装置来讲,虽然需要驱动力大的大型结构,但如果使用第1气体流通控制装置在经过了最大电弧时间TMAX之后使缓冲室108A的压力下降,则施加于驱动装置的反力就小,可实现驱动装置小型化。即,若预先设定弹簧144的弹力,以在最大电弧时间TMAX用缓冲室108A的压力将排气阀143向上推,则缓冲室108A的绝缘气体就会从排气阀143与固定活塞111的间隙向膨胀室130方向流动。这样,可使缓冲室108A的压力下降。并且,由于膨胀室130的压力渐渐上升,产生将可动部向上推的力,该力加入驱动装置的驱动力,缓和施加于驱动装置的反力。
膨胀室130从绝缘气体由缓冲室108A流到之前就与缓冲室108A的压缩连动而膨胀。膨胀室130本身一旦膨胀就会引起减压,有相对自由空间133而形成负压的倾向。一旦膨胀室130形成负压,就产生将可动部向下推压的回推力,向驱动装置施加反力。当膨胀室130的压力相对自由空间133而形成负压时,若预先设定弹簧148的弹力,以将作为第2气体流通控制装置的单向阀140向下推,则来自自由空间133的绝缘气体就比过单向阀140与排气杆106的凸出部106c间的间隙而流向膨胀室130。由此,可避免膨胀室130的压力形成负压。
图64为表示图63装置的断路动作时的特性的线图。在横轴上标有时间刻度,在纵轴上分别标有电流、可动部位置、缓冲室或膨胀室的压力上升。波形157是从交流回路流入图63的装置的短路电流,实线的特性154S、特性154P、特性154Q分别是图63的装置的可动部位置、缓冲室108A的压力上升和膨胀室130压力上升的时间特性。在图64中,在象波形157那样的短路电流流入交流回路时,一旦在时间T0发出断路指令,断路器的可动部就如特性154S所示,从接通状态的位置X向断路状态的位置Y方向移动,并在时间T1开始打开固定电弧触头102与可动电弧触头104间的开离间隙。另外,由于可动部的移动,如特性154P所示,缓冲室108A的压力上升,同时该膨胀室108A的绝缘气体吹向在开离间隙产生的电弧,在时间T3的短路电流零点时电弧消失。在时间T3之后,可动部继续向Y方向移动,同时缓冲室108A的压力降低,在时间T4结束断路动作。图63中从波形157的时间T1至T3之间是产生电弧的电弧时间,波形157在T3之后降为零,是因为电弧消失、电流被断路的缘故。
与上述对图62的说明一样,断路器有图64所示的最小电弧时间TMIN和最大电弧时间TMAX。所谓最小电弧时间TMIN是指断路器成为可消弧状态的最小时间,在图64的示例中,从断路器开始形成开离的时间T1至最小电弧时间TMIN之间的时间宽度大致为半个周期。即,在时间TMIN之前,因断路器的开离间隙尚未充分打开,故不能消除电弧。因此,短路电流如波形157所示,在时间T2即使成为零点,也不能在该时刻消除电弧,而是在下一次零点、即时间T3才开始断开其短路电流。而所谓最大电弧时间TMAX,如前所述,是指断路器必定能够消除电弧的最大时间,在图64的示例中,断路器从开始形成开离的时间T1至最大电弧时间TMAX之间的时间宽度大致为1个周期。在最大电弧时间TMAX中,开离间隙充分打开,同时固定电弧触头102从绝缘喷嘴118中脱出,可确实消除电弧。因此,由于短路电流波形157所示,在最大电弧时间TMAX之前的时间T3成为零点,故可在时间T3断开该短路电流。图64列举了在短路电流成为零点的瞬间时间T1固定电弧触头102与可动电弧触头104之间开始开离的例子,当然,开离间隙可在短路电流的各种相位上开始打开。
在图64中,如特性154Q所示,在最大电弧时间TMAX之后,膨胀室130的压力上升。这是因为,如前所述,图63中缓冲室108A的绝缘气体经过作为第1气体流通控制装置的排气阀143进入膨胀室130的缘故。因膨胀室130的压力上升,使施加在驱动装置上的反力进一步减小,并且,在时间T3之前,尽管膨胀室130正在膨胀,但如特性154Q所示,膨胀室130的压力不会成为负压。这是因为膨胀室130通过作为第2气体流通控制装置的单向阀140而从自由空间133获得气体补充的缘故。
图66为表示以往又一不同的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图。其中,(A)为断路状态,(B)为接通动作途中的状态,(C)为接通状态。在图66的(A)中,在封入绝缘气体即SF6气体的未图示的密闭容器内,容纳有可相互接离的固定电弧触头301和可动电弧触头305。固定电弧触头301形成棒状,与固定通电触点302构成一体,并与交流回路连接。可动电弧触头305呈圆筒状,被固定在排气杆308上。在排气杆308的外周固定着缓冲气缸306,在该缓冲气缸306的左端部固定着可动通电触点304和绝缘喷嘴303。固定活塞307嵌插在缓冲气缸306的内部,可相对缓冲气缸306和排气杆308双方滑动,形成筒状的缓冲室306B和膨胀室313。另外,与固定活塞307一体的集电触点314与缓冲气缸306的外周面滑动接触并与交流回路连接。并且,排气杆308的右端部经过未图示的绝缘杆而与密闭容器外部的驱动装置连接。在排气杆308上,形成与可动电弧触头305的贯通孔305A连通的排气孔308A,同时形成沿半径方向贯通的开口孔308B,与密闭容器内的自由空间315连通。在缓冲气缸306的左端部形成吹出孔306A,使缓冲室306B与绝缘喷嘴303的内部连通。在膨胀室313的内部设有排气阀311,被凸设在缓冲室306B内部的挡接部312向右推压。如后所述,排气阀311和挡接部312形成第1气体流通控制装置310,以控制缓冲室306B与膨胀室313之间的连通。
在图66的(A)中,固定电弧触头301、固定通电触点302、固定活塞307和集电触点314都是不动体,固定在密闭容器上。另一方面,用可动电弧触头305、可动通电触点304、排气杆308、缓冲气缸306及绝缘喷嘴303形成可动部,可沿图的左右方向移动。可动电弧触头305等可动部利用按照断路指令和接通指令动作的驱动装置的力而移动。驱动装置利用电动方式蓄势的断路弹簧和接通弹簧的弹力来驱动可动部。
在图66的(A)中,固定电弧触头301和可动电弧触头305通过开离间隙316而分开。图66的(B)表示可动部从图66的(A)状态开始向左移动。因固定活塞307不移动,故与图66的(A)相比较,缓冲室306B的内容积增加,同时膨胀室313的内容积缩小。图66的(C)表示可动部从图66的(B)状态继续向左移动。与图66(B)相比,缓冲室306B的内容积进一步增加,膨胀室313的内容积进一步缩小。另外,固定通电触点302与可动通电触点304以及固定电弧触头301与可动电弧触头305都接触。断路器的接通过程如上所述,按图66(A)、(B)、(C)的顺序动作。
而断路器的断路过程则以图66(C)、(B)、(A)的顺序动作。下面说明图66的断路器的断路机构。断路器的接通状态如图66的(C)所示,在固定电弧触头301嵌入可动电弧触头305的贯通孔305A内部的同时,固定通电触点302与可动通电触点304接触。因此,接通状态下的断路器的通电电流将固定通电触点302与可动通电触点304、以及固定电弧触头301与可动电弧触头305双方分流。一旦有断路指令发出,驱动装置就工作,将可动体向右驱动,缓冲室306B随之被压缩而升压。一旦将可动部继续向右驱动,则首先是固定通电触点302与可动通电触点304开离。此时,固定电弧触头301与可动电弧触头305被设定在仍未开离的状态。因此,通电电流经过固定电弧触头301和可动电弧触头305流动,在固定通电触点302与可动通电触点304间的开离间隙316不产生电弧。由此,固定通电触点302和可动通电触点304上不发生触点消耗。一旦可动部继续向右移动,则固定电弧触头301与可动电弧触头305开始形成开离,并开离间隙316处产生电弧。此时,在缓冲室306B压缩的绝缘气体从吹出孔306A吹出并被绝缘喷嘴303引导而吹到在开离间隙316处产生的电弧上。为此,固定电弧触头301和可动电弧触头305采用耐电弧性材料构成。一旦可动部继续向右移动,由于固定电弧触头301从绝缘喷嘴303中脱出,因此被开离间隙316内的电弧加热的高温高压绝缘气体从绝缘喷嘴303的内部向外部吹出。高温高压绝缘气体的一部分经过可动电弧触头305的贯通孔305A和排气杆308的排气孔308A、开口孔308B还向右方的自由空间315吹出。利用该绝缘气体的流动使电弧冷却而消失。
图66的第1气体流通控制装置310用于在断路动作时调整缓冲室306B和膨胀室313的压力。其排气阀311在断路时的最大电弧时间TMAX(断路器可消除电弧的最大时间)之前使缓冲室306B处在闭塞状态,并在最大电弧时间之后将缓冲室306B的绝缘气体向膨胀室313放出。即,在断路动作时,断路器的可动部从图66的(B)状态进一步向右移动,在固定电弧触头301从绝缘喷嘴303中脱出后的最大电弧时间TMAX之后,挡接部312将排气阀311向右推压而使之打开。如图66的(C)所示,在膨胀室313的左侧设有与膨胀室306B连通的排气孔313A,在贯通该排气孔313A的排气杆311C的右端装有排气阀311。在排气杆311C的左端装有弹簧座311A,在弹簧座311A与固定活塞307的左端部之间嵌装压缩弹簧311B。在断路动作时,缓冲室306B的压力上升,但利用缓冲室306B的压力向驱动装置施加反力,容易将可动部向图66的左方推回。当反力增大时,为了克服这一反力,就需要驱动力大的大型驱动装置。然而,在最大电弧时间之后,如图66的(A)所示,挡接部312向右推压弹簧座311A,并经过排气孔313A将缓冲室306B内的压缩气体向膨胀室313放出。即,在最大电弧时间TMAX之后,因不再需要缓冲室306B内的压缩气体,故打开排气阀311而将缓冲室306B内的绝缘气体向膨胀室313放出,降低缓冲室306B的压力。由此,可缓和施加于驱动装置上的反力,使驱动装置小型化。
图67为表示以往又一不同缓冲形气体断路器内部结构的剖视图。其中,(A)为断路状态,(B)为接通动作途中的状态,(C)为接通状态。在图67中,在排气杆319的外周一圈突设有凸起308C,膨胀室313由排气杆319和固定活塞317形成。图67的其它部分与图66的结构相同。可动部从图67的(A)断路状态开始,按照图67的(B)状态、图67的(C)状态的顺序向左移动,在缓冲室306B的内容积增加的同时,膨胀室313的内容积缩小。图67的结构也与图66一样,设置有膨胀室313,同时通过由排气阀311和挡接部312构成的第1气体流通控制装置310来控制缓冲室306B与膨胀室313的连通,与图66的场合一样,在断路动作中可降低缓冲室305B的压力,缓和施加于驱动装置的反力。
然而,上述图61所示的以往的缓冲形气体断路器存在着驱动装置必需大型化的问题。
即,在图61中,利用由可动电弧触头4等构成的可动部移动来压缩缓冲室8A内的绝缘气体,其目的在于利用这一压缩气体向驱动装置施加巨大的反力。随着缓冲室8A的压力升高,其反力也会增大。若驱动装置小型化,则向驱动装置施加的反力就过大,会发生驱动装置的动作停止或向接通方向的反转动作。为防止这种现象,以往是充分加大驱动装置的驱动力。因此,必需要大型的驱动装置,不仅增大断路器的体积,且使成本上升。
又,上述图63所示的以往缓冲形气体断路器不仅零件数多,成本高,而且维护保养时也很麻烦。
即,不仅作为气体流通控制装置的排气阀和单向阀的零件数多,而且在断路器上的组装也要化费很多时间,造成产品成本增高。并且,检修断路器时必须保养排气阀和单向阀,还要费很多功夫。
另外,上述图66或图67所示的以往缓冲形气体断路器还存在着接通动作时膨胀室升压、在驱动装置上施加反力的问题。
即,如图66和图67(A)、(B)、(C)所示,以往的断路器在接通动作时,因膨胀室313逐渐压缩,故膨胀室313的压力上升。因此,会在驱动装置上产生将缓冲气缸306向右推回的反力。为克服这一反力,以往是增大驱动装置的接通驱动力。为了缓和断路动作时的反力而设置了膨胀室313,但该膨胀室313反而会增大接通动作时的反力。如果能在设置膨胀室313的状态下缓和向驱动装置施加的接通动作时的反力,就可进一步实现驱动装置小型化。
本发明就是为了解决上述问题,其目的在于提供一种驱动装置小型化的缓冲形气体断路器。另一个的目的在于提供一种不设以往所用的排气阀和单向阀、零件数少的缓冲形气体断路器。再一目的在于提供一种接通动作时的反力比以往小、驱动装置进一步小型化的缓冲形气体断路器。
为实现上述目的,本发明的缓冲形气体断路器在充填绝缘气体的密闭容器中容纳有固定电弧触头、与该固定电弧触头接离的可动电弧触头、固定在该可动电弧触头的与固定电弧触头相反的一侧的排气杆、经过缓冲室而设置在该排气杆外径面上的缓冲气缸、以及从与固定电弧触头相反的一侧插入缓冲室内而与该缓冲气缸的内径面和上述排气杆的外径面滑动接触的固定活塞,在上述排气杆上形成与固定电弧触头和可动电弧触头间的开离间隙连通的排气孔,在上述密闭容器的外部设置使由可动电弧触头、排气杆及缓冲气缸构成的可动部移动的驱动装置,一旦发出断路指令,驱动装置就使上述可动部向与固定电弧触头相反的一侧移动,因该移动而压缩的缓冲室内的绝缘气体向上述开离间隙吹出,使在上述开离间隙间产生的电弧消失,其特征在于,在上述固定活塞的与缓冲室相反的一侧设有由缓冲气缸和固定活塞围住的膨胀室,并设有第1气体流通控制装置,该第1气体流通控制装置在断路时固定电弧触头与可动电弧触头的断开时间附近使上述排气孔与上述膨胀室连通,在最小电弧时间附近断开上述排气孔与上述膨胀室的连通同时使上述排气孔与上述密闭容器的自由空间连通。由此,从断路时的断开时刻开始,被电弧加热的开离间隙的高温高压绝缘气体从排气杆的排气孔流入膨胀室,使膨胀室压力上升。由于膨胀室的压力上升具有向与固定电弧触头相反的一侧推压缓冲气缸的作用,因此,可缓和驱动装置的反力,可相应减小该部分的驱动力,故可使驱动装置比以往更小型化。在可断路状态、即最小电弧时间(断路器成为可消弧状态的最小时间)之后,膨胀室被关闭,使开离间隙的高温高压绝缘气体从排气孔向密闭容器内的自由空间侧放出,消除开离间隙的电弧。
又,在上述结构中,上述第1气体流通控制装置由以下部分构成在上述排气杆上形成且向排气杆外径面开口并与上述排气孔连通的开口孔、在上述固定活塞上形成且从上述膨胀室贯通至与排气杆间的滑动面的吸入孔、将上述固定活塞的上述滑动面从该吸入孔的与可动电弧触头相反的一侧切除至固定活塞的与可动电弧触头相反一侧的端部为止而形成的缺口部、设置在该缺口部与所述吸入孔之间的上述滑动面的未切除部分,在断路时的断开时间附近使上述吸入孔与上述开口孔重叠,并由上述排气杆的外径面和上述固定活塞的未切除部分将上述缺口部的吸入孔侧堵住,在最小电弧时间附近由上述排气杆的外径面将上述吸入孔堵住,同时使上述缺口部与上述开口孔连通。由此,从断路时的断开时刻开始,被电弧加热的开离间隙的高温高压绝缘气体从排气杆的排气孔经过开口孔和吸入孔流入膨胀室,使膨胀室的压力上升。在最小电弧时间之后,由排气杆的外径面将吸入孔堵住,开离间隙的高温高压绝缘气体从排气杆的开口孔经过缺口部向密闭容器内的自由空间流出。
又,在上述结构中可设置第2气体流通控制装置,该第2气体流通控制装置在上述固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室侧的排气孔,在断路时的最大电弧时间之前预先使上述排气孔闭塞,在最大电弧时间(断路器必定可以消除电弧的最大时间)之后使上述排气孔开口。由此,由于消弧后缓冲室内的压缩空气经过被第2气体流通控制装置打开的排气阀放出,故缓冲室内的压力下降。因此断路时施加于驱动装置的反力减小,使驱动装置进一步小型化。
又,在上述结构中可设置第2气体流通控制装置,该第2气体流通控制装置在上述固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室的放压孔,当上述缓冲室的压力至少超过在上述开离间隙消弧所需的最小压力时,使上述放压孔开口,并在断路时的最大电弧时间之后,强制性保持上述放压孔开口的状态。由此,当断路时缓冲室的压力达到在开离间隙消弧所需的最小压力后,由于膨胀室的压缩气体也向膨胀室侧供给,更加大了膨胀室的压力上升。因此,可进一步减小断路时向驱动装置施加的反力,使驱动装置更加小型化。又,在最大电弧时间之后,由于在缓冲室压力下降时仍保持放压孔开口的状态,因此断路时的驱动装置上没有反力施加。
又,在上述结构中可设置第2气体流通控制装置,该第2气体流通控制装置在上述固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室的通气孔,在断路时的最小电弧时间之后起使绝缘气体开始从缓冲室经上述通气孔流向膨胀室侧,并在最大电弧时间之后,使从缓冲室流向膨胀室的绝缘气体流量进一步增加。由此,由于在断路时缓冲室的压缩气体从断路时的最小电弧时间起也向膨胀室供给,故可进一步增大膨胀室的压力上升。因此,可进一步减小断路时向驱动装置施加的反力,使驱动装置更加小型化。
本发明的缓冲形气体断路器在充填绝缘气体的密闭容器中容纳有固定电电弧触头、与该固定电弧触头接离的可动电电弧触头、固定在该可动电弧触头上与固定电弧触头相反的一侧的排气杆、经过缓冲室而设置在该排气杆外径面上的缓冲气缸、从与固定电弧触头相反的一侧插入缓冲室内并与该缓冲气缸和排气杆滑动接触的固定活塞,在上述密闭容器的外部,设置可使由可动电弧触头、排气杆和缓冲气缸构成的可动部移动的驱动装置,一旦发出断路指令,驱动装置就使上述可动部向与固定电弧触头相反的一侧移动,因可动部移动而被压缩的缓冲室绝缘气体向固定电弧触头与可动电弧触头间的开离间隙吹出,消除在开离间隙间产生的电弧,其特征在于,设有第1气体流通控制装置,该第1气体流通控制装置在最大电弧时间之前使缓冲室处在闭塞状态,在最大电弧时间之后,将缓冲室的绝缘气体向固定活塞侧放出,并且该第1气体流通控制装置由在缓冲室内壁的与固定活塞间的滑动部形成的第1凹部、和上述固定活塞的与上述缓冲室内壁间的滑动部形成的开口部构成,在最大电弧时间之前,由上述缓冲室内壁将上述开口部堵住,由此使上述缓冲室成为闭塞状态,在最大电弧时间之后,通过上述开口部与上述第1凹部相对,使上述缓冲室的绝缘气体向上述固定活塞侧放出。由此,由于采用第1气体流通控制装置在最大电弧时间之后将缓冲室内的绝缘气体向固定活塞侧放出,使缓冲室的压力下降,故可减小施加于驱动装置的反力,使驱动装置小型化。又,第1气体流通控制装置的第1凹部只需在形成缓冲室的构件、即缓冲气缸或排气杆上作凹入加工即可,开口部也只需在固定活塞上作开口加工即可形成,因此,不再需要以往使用的排气阀,可减少第1气体流通控制装置的零件数。
又,在上述结构中,也可在上述固定活塞的与缓冲室相反的一侧形成由可动部和固定活塞围住的膨胀室,用上述第1气体流通控制装置在最大电弧时间之后使缓冲室的绝缘气体向所述膨胀室放出,并设置第2气体流通控制装置,该第2气体流通控制装置由将上述固定活塞的与上述可动部间的滑动部切除形成的第1缺口部构成,上述第2气体流通控制装置在最大电弧时间之前经过上述第1缺口部与所述可动部间的间隙而使上述膨胀室与上述密闭容器连通。并在最大电弧时间之后堵住上述间隙而切断上述膨胀室与上述密闭容器间的连通。由此,由于第2气体流通控制装置的第1缺口部只需对固定活塞进行缺口加工即可形成,因此,不再需要以往使用的单向阀,可减少第2气体流通控制装置的零件数。
又,在上述结构中,也可设置在断路动作初期在上述开离间隙开始打开前向上述膨胀室放出上述缓冲室的绝缘气体的第3气体流通控制装置。由此,由于在开离间隙开始打开之前膨胀室的压力上升,因此,用小能量也能提高小电流的断路性能。
又,在上述结构中,也可设置断路结束时使上述膨胀室与上述密闭容器连通的第4气体流通控制装置。由此,由于断路结束时膨胀室的气体压力与密闭容器的压力相同,因此,可使断路动作后的断路器的压力相同,因此,可使断路动作后的断路器立即进入接通待命状态。
又,在上述结构中,也可设置在最小电弧时间附近使上述膨胀室与上述开离间隙连通的第5气体流通控制装置。由此,在最小电弧时间附近,来自开离间隙的高温高压绝缘气体流入膨胀室,使膨胀室的气体压力升高,将缓冲气缸向与固定电弧触头相反的一侧推压,对可动部施加开离间隙增大方向的力。因此,可减小断路时施加于驱动装置的反力,使驱动装置比以往更加小型化。
又,本发明的缓冲形气体断路器在充填绝缘气体的密闭容器中容纳有固定电弧触头、与该固定电弧触头接离的可动电弧触头、固定在该可动电弧触头的与固定电弧触头相反的一侧的排气杆、经过缓冲室而设置在该排气杆外径面上的缓冲气缸、从与固定电弧触头相反的一侧插入缓冲室内并与该缓冲气缸和排气杆滑动接触的固定活塞,在上述密闭容器的外部,设置可使由可动电弧触头、排气杆和缓冲气缸构成的可动部移动的驱动装置,一旦发出断路指令,驱动装置就使上述可动部向与固定电弧触头相反的一侧移动,因可动部的移动而被压缩的缓冲室绝缘气体向固定电弧触头与可动电弧触头间的开离间隙吹出,由此消除在开离间隙间产生的电弧,一旦发出接通指令,驱动装置就使可动部向固定电弧触头一侧移动,同时使固定电弧触头与可动电弧触头接触,其特征在于,在上述固定活塞的与缓冲室相反的一侧形成由上述可动部和固定活塞围住的膨胀室,并设有在断路时将绝缘气体导入上述膨胀室的第1气体流通控制装置,在上述固定活塞上装有由单向阀构成的第2气体流通控制装置,该第2气体流通控制装置在上述膨胀室的压力大于缓冲室的压力时,可使绝缘气体从膨胀室侧流向缓冲室侧。由此,采用第1气体流通控制装置在断路时将膨胀室内的绝缘气体导入膨胀室,使缓冲室的压力下降,因此,在断路动作时可缓和施加于驱动装置的反力,使驱动装置小型化。并且,由于采用第2气体流通控制装置,即使缩小膨胀室也不会升压,可在接通动作时减小施加于驱动装置的反力。
附图的简单说明

图1为本发明实施例的缓冲形气体断路器结构的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间前的状态,(C)为刚过最大电弧时间后的状态。
图2为本发明的另一实施例的缓冲形气体断路器结构的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间前的状态,(C)为刚过最大电弧时间后的状态。
图3为本发明的又一实施例的缓冲形气体断路器结构的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间前的状态,(C)为刚过最大电弧时间后的状态。
图4为本发明的又一实施例的缓冲形气体断路器结构要部的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间前的状态,(C)为刚过最大电弧时间后的状态。
图5为本发明的又一实施例的缓冲形气体断路器结构的要部的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间前的状态,(C)为刚过最大电弧时间后的状态。
图6为本发明的又一实施例的缓冲形气体断路器结构的要部的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间前的状态,(C)为刚过最大电弧时间后的状态。
图7为本发明的又一实施例的缓冲形气体断路器结构的要部的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间前的状态,(C)为刚过最大电弧时间后的状态。
图8为本发明的又一实施例的缓冲形气体断路器结构的要部的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间前的状态,(C)为刚过最大电弧时间后的状态。
图9为本发明的又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图。
图10(A)为图9的S1-S1剖视图,(B)为图9的S2-S2剖视图。
图11是表示图9的断路器临近最大电弧时间的状态的剖视图。
图12是表示图9的断路器刚过最大电弧时间的状态的剖视图。
图13是表示图9的断路器在断路结束后状态的剖视图。
图14为本发明的又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图。
图15是表示图14的断路器临近最大电弧时间的状态的剖视图。
图16是表示图14的断路器刚过最大电弧时间的状态的剖视图。
图17是表示图14的断路器在断路结束后状态的剖视图。
图18为本发明的又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图。
图19是表示图18的断路器临近最大电弧时间的状态的剖视图。
图20是表示图18的断路器刚过最大电弧时间的状态的剖视图。
图21是表示图18的断路器在断路结束后状态的剖视图。
图22为本发明的又一实施例的缓冲形断路器内部结构的剖视图。
图23是表示图22的断路器临近最大电弧时间的状态的剖视图。
图24是表示图22的断路器刚过最大电弧时间的状态的剖视图。
图25是表示图22的断路器在断路结束后状态的剖视图。
图26为本发明的又一实施例的缓冲形断路器内部结构的剖视图。
图27是表示图26的断路器临近最大电弧时间的状态的剖视图。
图28是表示图26的断路器刚过最大电弧时间的状态的剖视图。
图29是表示图26的断路器在断路结束后状态的剖视图。
图30为本发明的又一实施例的缓冲形断路器内部结构的剖视图。
图31是表示图30的断路器临近最大电弧时间的状态的剖视图。
图32是表示图30的断路器刚过最大电弧时间的状态的剖视图。
图33是表示图30的断路器在断路结束后状态的剖视图。
图34为本发明的又一实施例的缓冲形断路器内部结构的剖视图。
图35是表示图34的断路器临近开离间隙打开的状态的剖视图。
图36是表示图34的断路器临近最大电弧时间的状态的剖视图。
图37是表示图34的断路器刚过最大电弧时间的状态的剖视图。
图38是表示图34的断路器在断路结束后状态的剖视图。
图39为本发明的又一实施例的缓冲形断路器内都结构的剖视图。
图40是表示图39的断路器临近最大电弧时间的状态的剖视图。
图41是表示图39的断路器刚过最大电弧时间的状态的剖视图。
图42是表示图39的断路器在断路结束后状态的剖视图。
图43为本发明的又一实施例的缓冲形断路器内部结构的剖视图。其中(A)为断路状态,(B)为接通动作的途中状态,(C)为接通状态。
图44为本发明的又一实施例的缓冲形断路器内部结构的剖视图。其中(A)为断路状态,(B)为接通动作的途中状态,(C)为接通状态。
图45为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图46为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图47为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图48为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图49为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图50为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图51为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图52为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图53为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图54为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图55为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图56为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图57为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图58为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图59为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图60为本发明又一实施例的缓冲形断路器内部结构的要部放大剖视图。
图61为以往的缓冲形气体断路器结构的剖视图。
图62是表示图61的装置断路动作时特性的线图。
图63为以往的另一不同缓冲形气体断路器内部结构的剖视图。
图64是表示图63的装置断路动作时特性的线图。
图65是表示图34的装置断路动作时特性的线图。
图66为以往又一不同的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图。其中,(A)为断路状态,(B)为接通动作的途中状态,(C)为接通状态。
图67为以往又一不同的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图。其中,(A)为断路状态,(B)为接通动作的途中状态,(C)为接通状态。
图68为表示膨胀室的压力上升与可动部位置的特性线图。
下面,根据实施例说明本发明。图1为本发明实施例的缓冲形气体断路器结构的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间TMIN的状态,(C)为刚过最大电弧时间TMAX后的状态。在固定活塞12的与缓冲室8A相反的一侧设有由缓冲气缸8和固定活塞12围住的膨胀室30。在排气杆7上,形成向其外径面开口并与排气孔7A连通的开口孔7B。在固定活塞12上,设置从膨胀室30贯通至排气杆7侧的吸入孔81,并在该吸入孔81的右侧隔着未切除部分82设有缺口部83,该缺口部83是通过切除与排气杆7间的滑动面而形成的。即,由开口孔7B、吸入孔81、未切除部分82和缺口部83构成第1气体流通控制装置。图1的其它部分与图61的以往结构相同,在相同部分上注上同一符号,省略详细的说明。
在断路时的刚断开后,如图1(A)所示,吸入孔81与开口孔7B重叠,缺口部83的左侧被排气杆7的外径面和固定活塞12的未切除部分82堵住。由此,从断路时的断开时刻开始,来自排气孔7A的被电弧加热的高温高压绝缘气体经过开口孔7B和吸入孔81流入膨胀室30。因此,膨胀室30的压力上升,产生将缓冲气缸8向右推回的力,故缓和了施加于驱动装置的反力。
在临近最小电弧时间TMIN时,如图1(B)所示,开口孔7B向右滑动,吸入孔80被排气杆7的外径面堵住。与此同时,开口孔7B与吸入孔81重叠,使来自排气孔7A的高温高压绝缘气体不向膨胀室30流动,而是从开口孔7B经过缺口部83开始流向密闭容器内的自由空间33侧。其后,在固定电弧触头2与绝缘喷嘴18脱开之后,来自缓冲室8A的绝缘气体吹到电弧上,在最小电弧时间TMIN至最大电弧时间TMAX的期间,开离间隙61的电弧消失。
在刚过最大电弧时间TMAX后,如图1(C)所示,开口孔7B与缺口部83完全连通,来自排气孔7A的绝缘气体很容易流向自由空间33,高温高压绝缘气体被充分释放,不会再次点弧。
图1装置的断路动作特性如图62所示。点划线的特性线54S是图1断路器的可动部位置,实线的特性线54P(与53P相同)是图1断路器的缓冲室8A的压力上升,点划线的特性线54Q是膨胀室的压力上升。不过,下图的纵轴是膨胀室30的压力上升。膨胀室的压力如特性线54Q所示,是从断开时间T1开始上升。这是因为如前所述,用第1气体流通控制装置使高渐高压绝缘气体从排气孔7A进入膨胀室30的缘故。因此,膨胀室30的压力上升,相应地缓和了施加于驱动装置的反力。如特性线54S所示,可比以往(特性线53S)更快地驱动可动部。因此,可使驱动装置比以往更小型化,并可降低成本。
第1气体流通控制装置不只限定于图1的实施例,只要是在固定活塞的与缓冲室相反的一侧设置由缓冲气缸和固定活塞围住膨胀室,断路时在固定电弧触头与可动电弧触头的断开时间附近使排气孔与膨胀室连通,在最小电弧时间TMIN附近断开排气孔与膨胀室的连通,同时使排气孔与密闭容器的自由空间连通,则任何结构均可。
图2为本发明另一实施例的缓冲形气体断路器结构的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间TMIN的状态,(C)为刚过最大电弧时间TMAX后的状态。在固定活塞12上,形成从缓冲室8A向右贯通的排气孔42,在贯通该排气孔42的排气杆45的右端部固定着排气阀43,在排气杆45的左端部固定着弹簧座46。在弹簧座46与固定活塞12之间嵌装压缩弹簧44。另外,在缓冲室8A的左面形成与弹簧座46挡接的挡接部47。图2的其它部分与图1的结构相同。
在断路时刚断开后,如图2(A)所示,弹簧44对排气阀43向左施力,将排气孔42的右侧开口部堵住。由此,缓冲室8A的绝缘气体被压缩,并与图1的场合一样,来自排气孔7A的被电弧加热的高温高压绝缘气体经过开口孔7B和吸入孔81开始流向膨胀室30。
在临近最小电弧时间TMIN时,如图2(B)所示,缓冲室8A的绝缘气体进一步被压缩,开口孔7B与吸入孔81不再重叠,使来自排气孔7A的高温高压绝缘气体不流向缓冲室30,而从开口孔7B经过缺口部83开始流向密闭容器内的自由空间33侧。其后,开离间隙61的电弧消失。
在刚过最大电弧时间TMAX后,如图2(C)所示,通过弹簧座46与挡接部47挡接,将排气杆45向右推,排气阀43打开排气孔42。由此,缓冲室8A内的绝缘气体流入膨胀室30内。与此同时,来自排气孔7A的绝缘气体经过开口孔7B和缺口部83向自由空间33侧放出。
图2装置的断路动作特性也示于图62中。双点划线的特性线55S是图2断路器的可动部位置,双点划线的特性55P是图2断路器的缓冲室的压力上升,双点划线的特性线55Q是膨胀室的压力上升。即,如特性线55Q所示,膨胀室的压力从最大电弧时间TMAX开始急速上升。这是因为如前所述,用第2气体流通控制装置使缓冲室的绝缘气体从排气孔进入膨胀室的缘故。因此,膨胀室30的压力上升相应地缓和了施加于驱动装置的反力,在最大电弧时间TMAX之后,如特性线55S所示,可比图1的场合(特性线54S)更快地驱动可动部。因此,可使驱动装置比图1更加小型化,并可降低成本。
图3为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器结构的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间TMIN的状态,(C)为刚过最大电弧时间TMAX后的状态。图3是在固定活塞12上并排形成供排气杆45贯通的排气孔42和空的开放孔42A,由环状板形成的排气阀48将排气孔42和开放孔42同时堵住。图3的其它部分与图2的结构相同。
在断路时刚断开后,如图3(A)所示,弹簧44对排气阀48向左施力,排气孔42和开放孔42A的右侧开口部都被堵住。由此使缓冲室8A的绝缘气体被压缩,并与图1的场合一样,来自排气孔7A的被电弧加热的高温高压绝缘气体经过开口孔7B和吸入孔81开始流向膨胀室30。
在临近最小电弧时间TMIN时,如图3(B)所示,缓冲室8A的绝缘气体进一步被压缩,开口孔7B与吸入孔81不再重叠,使来自排气孔7A的高温高压绝缘气体不流向膨胀室30,而从开口孔7B经过缺口部83开始流向密闭容器内的自由空间33侧。其后,开离间隙61的电弧消失。
在刚过最大电弧时间TMAX后,如图3(C)所示,弹簧座46与挡接部47挡接而将排气杆45向右推,排气阀48将排气孔42和开放孔42A一起开口。由此使缓冲室8A内的绝缘气体流入膨胀室30内。与此同时,来自排气孔7A的绝缘气体经过开口孔7B和缺口部83向自由空间33放出。
图3装置的断路动作特性与图2基本相同,但通过增大排气孔42可使缓冲室8A与膨胀室30之间的气体流通断面积大于图2的场合。由此,如果想要使膨胀室30的压力更急速上升以进一步缓和驱动装置的反力,即使不加大断路器的外径也能实现。
图2和图3中的挡接部47不一定非是凸起形状。即,也可使排气杆45的长度大于图2和图3的结构,并将缓冲室8A的内壁左侧面自身作为挡接部,使弹簧座46与缓冲室8A的内壁左侧面挡接。但若加长排气杆45,则难以使排气杆45受到稳定的支承。另外,也可以将缓冲室8A的内壁左侧面配设在图2和图3所示位置的右方,但会减小缓冲室8A内的容积,不能确保充分的压缩气体量。如图2和图3所示,通过将挡接部47制成从缓冲室内壁凸出的凸起部,就不需要加长排气杆45,可稳定地支承排气杆45。另外,若设计成这种凸起部的结构,则不会减小缓冲室8A内的容积,可确保充分的压缩气体量,提高断路器的断路特性。并且,对于该凸起部可简单地调节其位置和凸起长度,故可容易地设定排气阀43、48的打开时间,其制造也很容易。也可以与图2和图3不同,将挡接部47配置在缓冲室8A内壁左侧面的排气杆7侧。另外,挡接部47也可不设在缓冲室8A的角落,而是从排气杆7的外周面或缓冲室8A的内周面凸设。由于从排气杆7侧凸设的挡接部的半径小,因此,可减小挡接部占用缓冲室8A内部的容积,能确保更充分的压缩气体量。
图4为本发明又一实施例的缓冲形断路器结构的要部剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为临近最小电弧时间TMIN的状态,(C)为刚过最大电弧时间TMAX后的状态。各图都是以下部的点划线为中心轴的一侧面剖视图。在固定活塞12上,形成从缓冲室8A侧向右方贯通的排气孔27,在该排气孔27的右侧开口部设有由拉伸弹簧29施力的排气阀25,正常时保持向左堵住的状态。另外,可贯通该排气孔27的推压杆23面向排气孔27侧而凸设在缓冲室8A的左侧面。图4的其它部分与图2结构相同。
在断路时刚断开后,如图4(A)所示,弹簧29对排气阀25向左施力,将排气孔27的右侧开口部堵住。由此使缓冲室8A的绝缘气体被压缩,并与图1的场合一样,来自排气孔7A的被电弧加热的高温高压绝缘气体经过开口孔7B和吸入孔81而开始流向膨胀室30。
在临近最小电弧时间TMIN时,如图4(B)所示,缓冲室8A的绝缘气体进一步被压缩,开口孔7B与吸入孔81不再重叠,由此使来自排气孔7A的高温高压绝缘气体不流向膨胀室30,而从开口孔7B经过缺口部83开始流向密闭容器内的自由空间33侧。其后,开离间隙61的电弧消失。
在刚过最大电弧时间TMAX后,如图4(C)所示,推压杆23推压排气孔27,使排气孔27开口。由此使缓冲室8A内的绝缘气体流入膨胀室30内。与此同时,来自排气孔7A的绝缘气体经过开口孔7B和缺口部83向自由空间33放出。
图4装置的断路动作特性也基本与图2相同,膨胀室30的压力上升相应地缓和了施加于驱动装置的反力,可使驱动装置比图1的场合更加小型化,并可降低成本。
本例也可与图3的结构一样,形成多个排气孔,并设置可同时开闭这些排气孔的环状排气阀,且设置有推压杆贯通的排气孔和无推压杆的排气孔。
第2气体流通控制装置不只限定于图2至图4的实施例,只要是在固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室侧的排气孔,在断路时的最大电弧时间TMAX之前将排气孔闭塞,并在最大电弧时间TMAX之后使排气孔开口,则任何结构均可。
图5为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器结构的剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,,(B)为临近最小电弧时间TMIN的状态,(C)为刚过最大电弧时间TMAX后的状态。各图都是以下部的点划线为中心轴的一侧面剖视图。在固定活塞12上形成从缓冲室8A侧贯通至膨胀室30侧的放压孔63,在放压孔63的膨胀室30侧的开口部设置受到加力而平常将该放气孔63堵住的放压阀64。在放压阀64上装有贯通放压孔63的放压杆62,在该放压杆62的左端固定着弹簧座72,在弹簧座72与固定活塞12之间嵌装压缩弹簧65。放压阀64通过选定适当强度的弹簧65,在缓冲室8A内的压力达到所定的压力值、即超过在触头之间的开离间隙消弧所必需的最小压力时形成打开状态。另外,在缓冲室8A的内壁面凸设有可与弹簧座72挡接的挡接部80。图5的其它部分与图2结构相同。
在断路时刚断开后,如图5(A)所示,放压孔63右端的开口部被放压阀64关闭。由此使缓冲室8A的绝缘气体被压缩,并与图1的场合一样,被电弧加热的排气孔7A的高温高压绝缘气体经过开口孔7B和吸入孔81开始流向膨胀室30。
在刚过最小电弧时间TMIN后,如图5(B)所示,绝缘气体进一步被压缩,使缓冲室8A的压力达到上述所定的压力值,放开阀64形成开始打开的状态。缓冲室8A内的压缩气体通过放压孔63,按箭头E方向向膨胀室30流出,膨胀室30的压力开始上升。由于开口孔7B与吸入孔81不重叠,来自排气孔7A的高温高压绝缘气体不向膨胀室30流动,而从开口孔7B经过缺口部83开始流向密闭容器内的自由空间33。其后,开离间隙61的电弧消失。
在刚过最大电弧时间TMAX后,如图5(C)所示,缓冲室8A进一步被压缩,弹簧座72与挡接部80挡接,放压阀61继续向右、即脱离固定活塞12的方向移动,如箭头F所示,压缩气体依然向膨胀室30流出。与此同时,来自排气孔7A的绝缘气体经过开口孔7B和缺口部83向自由空间33放出。
图5未图示装置的断路动作特性,但由于绝缘气体也从缓冲室8A流入膨胀室30,因此,膨胀室30的压力比图2的场合大,相应地缓和了施加于驱动装置的反力,使驱动装置比图2的场合更加小型化,并可降低成本。
第2气体流通控制装置不只限定于图5的实施例,只要是在固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室的放压孔,在缓冲室的压力至少超过开离间隙消弧所必需的最小压力时使放压孔开口,并在断路时的最大电弧时间TMAX之后将放压孔强制性保持在开口的状态,则任何结构均可,可使驱动装置比图2的场合更加小型化,并可降低成本。
图6为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器结构的要部剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为刚过最小电弧时间TMIN后的状态,(C)为刚过最大电弧时间TMAX后的状态。各图都是以下部的点划线为中心轴的一侧面剖视图。在固定活塞12上形成从缓冲室8A侧贯通至膨胀室30侧的通气孔67,在通气孔67的右侧的开口部设置受到加力而平常时可将该通气孔67堵住的通气阀68。在通气阀68上装有贯通通气孔67的通气杆66,在该通气杆66的左端固定着弹簧座72,在弹簧座72与固定活塞12之间嵌装压缩弹簧65。通气阀64通过选定适当强度的弹簧65,在缓冲室8A内的压力达到所定的压力值、即超过在触头间的开离间隙消弧所必需的最小压力时形成打开状态。随着通气杆66向右侧、即从缓冲室8A侧向膨胀室30侧延伸,其外径增大。另外,在缓冲室8A的内壁面凸设有可与弹簧座72挡接的挡接部80。图6的其它部分与图5的结构相同。
在断路时刚断开后,如图6(A)所示,通气孔67右端的开口部被通气阀68关闭。由此使缓冲室8A的绝缘气体被压缩,并与图1的场合一样,排气孔7A的被电弧加热的高温高压绝缘气体经过开口孔7B和吸入孔81开始流向膨胀室30。
在刚过最小电弧时间TMIN后,如图6(B)所示,绝缘气体被进一步压缩,使缓冲室8A的压力达到上述所定的压力值,通气阀68形成开始打开的状态。缓冲室8A内的压缩气体经过通气阀68而按箭头G向膨胀室30流出,膨胀室30的压力开始上升。但由于通气杆66的外径粗大的部分仍处在通气孔67内,因此,压缩空气流过通气孔67的气体流通断面积很小,可抑止流过通气孔67的压缩气体的流量。因此,虽然膨胀室30的压力上升,但尚未到达使缓冲室8A压力降低的程度,故缓冲室8A内可保持将开离间隙中产生的电弧消除所必需的充分压力。由于开口孔7B与吸入孔81不重叠,使来自排气孔7A的高温高压绝缘气体不流向膨胀室30,而从开口孔7B经过缺口部83而开始流向密闭容器内的自由空间33侧。其后,开离间隙的电弧消失。
在刚过最大电弧时间TMAX后,如图6(C)所示,缓冲室8A进一步被压缩,弹簧座72与挡接部80挡接,通气阀61进一步向右、即脱离固定活塞12的方向移动,如箭头I所示,压缩气体保持向膨胀室30流出的状态。在此场合,通气杆66的外径小的部分进入通气孔67内,故压缩气体流过通气孔67的气体流通断面积增大,增加了流过通气孔67的压缩气体的流量。与此同时,来自排气孔7A的绝缘气体经过开口孔7B和缺口部83向自由空间33放出。
图6未图示装置的断路动作特性,但因绝缘气体也从缓冲室8A流入膨胀室30,故膨胀室30的压力比图2的场合大,相应缓和了施加于驱动装置上的反力,使驱动装置比图2的场合更加小型化,并可降低成本。
图7为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器结构的要部剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为刚过最小电弧时间TMIN后的状态,(C)为刚过最大电弧时间TMAX后的状态。各图都以是下部的点划线为中心轴的一侧面剖视图。在固定活塞12上形成从缓冲室8A侧贯通至膨胀室30侧的通气孔67,在通气孔67的右侧的开口部设置受到加力而在平时将该通气孔67堵住的通气阀68。在通气阀68上装有贯通通气孔67的通气杆69,在该通气杆69的左端固定着弹簧座72,在弹簧座72与固定活塞12之间嵌装压缩弹簧65。通气阀64通过选定适当强度的弹簧65,在缓冲室8A内的压力达到所定的压力值、即超过在触头间的开离间隙消弧所必需的最小压力时形成打开状态。该通气杆69的外径在轴向中途形成不同尺寸,左侧部分、即缓冲室8A侧的部分69A的外径比右侧部分、即膨胀室30侧的部分69B小。另外,在缓冲室8A的左侧内壁面凸设有可与弹簧座72挡接的挡接部80。图7的其它部分与图5的结构相同。
在断路时刚断开后,如图7(A)所示,通气孔67右端的开口部被通气阀68关闭。由此使缓冲室8A的绝缘气体被压缩,并与图1的场合一样,排气孔7A的被电弧加热的高温高压绝缘气体经过开口孔7B和吸入孔81开始流向膨胀室30。
在刚过最小电弧时间TMIN后,如图7(B)所示,绝缘气体进一步被压缩,缓冲室8A的压力达到上述所定的压力值,通气阀68形成开始打开的状态。缓冲室8A内的压缩气体经过通气阀68而按箭头J向膨胀室30流出,膨胀室30的压力开始上升。但由于通气杆69的外径大的部分69B仍处在通气孔67内,因此,可减小来自缓冲室8A的压缩空气流过通气孔67的气体流通断面积,抑制流过通气孔67的压缩气体的流量。因此,虽然膨胀室30的压力上升,但尚未达到降低缓冲室8A的压力的程度,缓冲室8A内保持消除开离间隙中产生的电弧所必需的充分压力。由于开口孔7B与吸入孔81不重叠,来自排气孔7A的高温高压绝缘气体不流向膨胀室,而从开口孔7B经过缺口部83开始流向密闭容器内的自由空间33侧。其后,开离间隙的电弧消失。
在刚过最大电弧时间TMAX后,如图7(C)所示,缓冲室8A进一步被压缩,弹簧座72与挡接部80挡接,通气阀61进一步向右、即脱离固定活塞12的方向移动,压缩气体如箭头K所示,保持向膨胀室30流出的状态。在此场合,由于通气杆69的外径小的部分69A进入通气孔67内,因此,压缩气体流过通气孔67的气体流通断面积增大,流过通气孔67的压缩气体的流量增加。与此同时,来自排气孔7A的绝缘气体经过开口孔7B和缺口部83向自由空间33放出。
图7未图示装置的断路动作特性,但由于绝缘气体也从缓冲室8A流入膨胀室30,因此膨胀室30的压力比图2的场合大,相应缓和了施加于驱动装置的反力,使驱动装置比图2的场合更加小型化,并可降低成本。
图8为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器结构的要部剖视图。其中,(A)为刚断开后的状态,(B)为刚过最小电弧时间TMIN后的状态,(C)为刚过最大电弧时间TMAX后的状态。各图都是以下部的点划线为中心轴的一侧面剖视图。在固定活塞12上从缓冲室8A侧贯通至膨胀室30侧的第1通气孔75A和第2通气孔75B上各自穿有第1通气杆74A和第2通气杆74B。在该第1通气杆74A和第2通气杆74B的右端部、即膨胀室30侧的各自端部装有第1通气阀76A和第2通气阀76B,在第1通气杆74A和第2通气杆74B各自的左端部,固定着第1弹簧座70A和第2弹簧座70B。在第1弹簧座70A与固定活塞12之间及第2弹簧座70B与固定活塞12之间分别嵌装压缩性的第1弹簧73A和压缩性的第2弹簧73B。另外,在缓冲室8A的左侧内壁面凸设有可分别与第1通气杆74A、第2通气杆74B的左端部挡接的第1挡接部71A及第2挡接部71B。图8的其它部分与图5的结构相同。
在断路时刚断开后,如图8(A)所示,第1通气孔75A和第2通气孔75B的右侧开口部分别被第1通气阀76A和第2通气阀76B将关闭。由此使缓冲室8A的绝缘气体被压缩,并与图1的场合一样,来自排气孔7A的被电弧加热的高温高压绝缘气体经过开口孔7B和吸入孔81开始流向膨胀室30。
在刚过最小电弧时间TMIN后,如图8(B)所示,第1弹簧座70A与第1挡接部71A挡接,将第1通气阀76A向脱离固定活塞12的方向推压,使第1通气孔75A开口。由此使缓冲室8A的压缩气体经过通气孔75A而按箭头L向膨胀室30流出,膨胀室30的压力开始上升。在此场合,如果预先定压缩气体流过第1通气孔75A的气体流通断面积,以使压缩气体的流量大大减少,则虽然膨胀室30的压力上升,但不至于降低缓冲室8A的压力。由此在缓冲室8A保持消除开离间隙中产生的电弧所必需的压力。由于开口孔7B与吸入孔81不重叠,来自排气孔7A的高温高压绝缘气体不流向膨胀室30,而从开口孔7B经过缺口部83开始流向密闭容器内的自由空间33侧。其后,开离间隙的电弧消失。
刚过最大电弧时间TMAX后,如图8(C)所示,缓冲室8A进一步被压缩,第2弹簧座70B与第2挡接部71B挡接,将第2通气阀向脱离固定活塞12的方向推压,使第2通气孔75B开口。由此使缓冲室8A内的压缩气体经过第1通气孔75A和第2通气孔75B两方而分别按箭头M、N向膨胀室30流出,膨胀室30的压力开始上升。由于来自缓冲室8A内的压缩气体流过两个通气孔,因此,压缩气体流过通气孔内的气体流通断面积增大,流向膨胀室30侧的压缩气体的流量增加。与此同时,来自排气孔7A的绝缘气体经过开口孔7B和缺口部83向自由空间33放出。
图8未图示装置的断路动作特性,但由于绝缘气体也从缓冲室8A流入膨胀室30,故膨胀室30的压力比图2的场合大,相应缓和了施加于驱动装置上的反力,使驱动装置比图2的场合更加小型化,并可降低成本。
第2气体流通控制装置不只限定于图6至图8的实施例,只要是在固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室的通气孔,在断路时过了最小电弧时间TMIN之后使绝缘气体开始从缓冲室经过上述通气孔流向膨胀室侧,并在最大电弧时间TMAX之后使从缓冲室流向膨胀室的绝缘气体流量进一步增加,则任何结构均可,可使驱动装置比如图2的场合更加小型化,并可降低成本。
另外,缓冲室内的挡接部不只限定于图5至图8的实施例,正如在图2和图3的实施例中已作过的说明,只要是与弹簧座挡接的形状,任何结构均可。
图9为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图,表示断路器的接通状态。第1气体流通控制装置191由在缓冲气缸108内壁面的与固定活塞111间的滑动面上形成的第1凹部112和贯通固定活塞111的开口部170构成。在缓冲气缸108的上端部形成向着半径方向内侧的凸起部171,凸起部171与固定活塞111滑动接触。第1气体流通控制装置可以使用图63的排气阀43,但本实施例采用图9所示的第1气体流通控制装置191。图9的其它部分与图63的以往结构相同。对与以往相同的部分标上同一参照符号,省略详细说明。在图9的状态下,膨胀室130通过开口部170与自由空间133连通,故膨胀室130与自由空间133之间无压力差。
图10(A)为图9的S1-S1剖视图,图10(B)为图9的S2-S2剖视图。在图10(A)中,在缓冲气缸108的内周面等间距配设8个第1凹部112,第1凹部112的长度方向与缓冲气缸108的轴向平行。在图10(B)中,在固定活塞111的圆周方向等间距配设4个开口部170。
图11为表示图9的断路器临近最大电弧时间TMAX状态的剖视图。随着可动部向上移动,开离间隙161打开,缓冲室108A逐渐缩小,膨胀室130膨胀。临近最大电弧时间TMAX时,缓冲气缸108的凸起部171正面对着开口部170。由于开口部170的直径a小于凸起部171的上下宽度b,在此期间,凸起部171起着堵住开口部170的作用。由此,缓冲室108A除了吹出孔160以外形成密闭的空间,缓冲室108A的缩小使内部的绝缘气体被压缩,压缩后的绝缘气体从吹出孔160向绝缘喷嘴118的内部吹出。该绝缘气体吹到在开离间隙161产生的电弧而使电弧冷却。不过,即使膨胀室130膨胀,单向阀140也会动作,故自由空间133的绝缘气体经过该单向阀140流过来。因此膨胀室130不会形成负压。
图12为表示图9的断路器刚过最大电弧时间TMAX后的状态的剖视图。开口部170对着缓冲室108A的第1凹部112,缓冲室18A的绝缘气体如箭头U所示,经过第1凹部112和开口部170流向膨胀室130侧,缓冲室108A的压力降低。因此可缓和要将可动部向下推回的力、即施加于驱动装置上的反力。另外,由于从缓冲室108A流来的绝缘气体依然滞留在膨胀室130,因此膨胀室130的压力上升,进一步缓和了施加于驱动装置上的反力。
图13为表示图9的断路器断路结束后状态的剖视图。在开离间隙161成为所定距离后结束断路动作。膨胀室130的滞留气体在断路动作结束时经过开口部170和吹出孔160向密闭容器流出,膨胀室130的压力与自由空间133相同,形成接通待命的状态。
图9的断路器断路动作特性与以往的断路器特性(图64)基本相同。即,在图64中,在波形157所示的短路电流流入交流回路后,一旦在时间To发出断路指令,则图9的断路器的可动部即如特性154S那样,从接通状态的位置X向断路状态的位置Y方向移动,并在时间T1开始打开开离间隙。另一方面,由于可动部的移动,如特性154P所示,缓冲室108A的压力上升,同时绝缘气体吹到开离间隙161内的电弧上,在时间T3的短路电流零点时电弧消失。在时间T3之后,可动部继续向Y方向移动,同时缓冲室108A的压力下降,并在时间T4结束断路动作。另外,在图9的装置中,如特性154Q所示,从最大电弧时间TMAX之后开始,膨胀室130的压力上升。这是因为,如前所述,缓冲室108A的绝缘气体经过第1凹部112流入膨胀室130的缘故。膨胀室130的压力上升使施加于驱动装置上的反力进一步减小。另外,在时间T3之前,尽管膨胀室130在膨胀,但如特性154Q所示,缓冲室的压力不会形成负压。这是因为膨胀室通过第2气体流通控制装置、即单向阀140而从自由空间133获得气体补给的缘故。如上所述,由第1凹部112和开口部170构成的第1气体流通控制装置191起着与以往断路器的排气阀143(图63)相同的作用。第1气体流通控制装置191只需在缓冲气缸108加工凹部,同时在固定活塞111上加工开孔即可形成,因此不再需要排气阀,可减少零件数,又可减轻阀类所需的维护保养。
在图9中,第1气体流通控制装置191也适用于不设膨胀室130的断路器。即,在此场合,缓冲室108A的绝缘气体在最大电弧时间TMAX之后经过第1凹部112向自由空间133放出。由此可在最大电弧时间TMAX之后缓和施加于驱动装置上的反力。但通过设置膨胀室130可进一步缓和施加于驱动装置上的反力。
图14为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图,表示断路器的接通状态。第1气体流通控制装置192由在缓冲气缸108内壁面的与固定活塞111间的滑动面上形成的第1凹部113和贯通固定活塞111的开口部173构成。在固定活塞111的靠固定电弧触头102一侧的下端部形成向半径方向外侧的凸起部111A,凸起部111A与缓冲气缸108的内壁滑动接触。图14的其它部分与图9的结构相同。如后所述,开口部173兼有第2气体流通控制装置的连通孔的作用。图14的S3-S3剖面结构是将图10(A)中的第1凹部112改换为第1凹部113,图14的S4-S4剖面结构是将图10(B)中的开口部170改换为开口部173。在图14的状态下,由于膨胀室130通过开口部173与自由空间133连通,因此,膨胀室130与自由空间133之间不存在压力差。
图15为表示图14的断路器临近最大电弧时间TMAX的状态的剖视图。随着可动部向上移动,开离间隙161打开,缓冲室108A逐渐缩小,膨胀室130膨胀。由于缓冲室108A除了吹出孔160以外形成了密闭的空间,故缓冲室108A的缩小使内部的绝缘气体被压缩,压缩后的绝缘气体从吹出孔160向绝缘喷嘴118的内部吹出。该绝缘气体吹到在开离间隙161产生的电弧上使电弧冷却。在临近最大电弧时间TMAX时,缓冲气缸108的凸起部171对着开口部173,但由于开口部173的直径C大于凸起部171的上下宽度b,因此上端部171不会将开口部173完全堵住。一旦膨胀室130膨胀,则有形成负压的倾向,故绝缘气体从自由空间133按箭头V经过开口部173与作为可动部的缓冲气缸108之间的间隙173A流向缓冲室130。因此膨胀室130不会形成负压。从而,开口部173成为作为第2气体流通控制装置的孔状第1缺口部。
图16为表示图14的断路器刚过最大电弧时间TMAX后的状态的剖视图。开口部173相对自由空间133而被堵住,同时与缓冲室108A的第1凹部113连通。因此,缓冲室108A的绝缘气体按箭头W经过第1凹部113和开口部173流向膨胀室130侧,使缓冲室108A的压力下降。因此,要将可动部向下推回的力、即施加于驱动装置上的反力得到缓和。另外,从缓冲室108A流来的绝缘气体仍然滞留在缓冲室130内,故膨胀室130的压力上升,进一步缓和施加于驱动装置上的反力。
图17为表示图14的断路器在断路结束后状态的剖视图。在开离间隙161达到所定距离后断路动作结束。膨胀室130的滞留气体在断路动作结束时经过开口部173、第1凹部113和吹出孔160向密闭容器流出,膨胀室130的压力与自由空间133相同,形成接通待机的状态。
图14的断路器的断路动作特性也与以往的断路器特性(图64)基本相同。但第1气体流通控制装置192和第2气体流通控制装置只需在缓冲气缸108上加工凹部和在固定活塞111上加工开孔即可形成,因此,比图9的场合更能减少零件数,并且不必进行阀类所必需的所有维护保养作业。
在图14中,第1气体流通控制装置192也适用于不设膨胀室130的断路器。即,在最大电弧时间TMAX之后,缓冲室108A的绝缘气体经过第1凹部113向自由空间133放出。由此,在最大电弧时间TMAX之后缓和施加于驱动装置上的反力。但设置膨胀室130可进一步缓和施加于驱动装置上的反力。
图18为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图,表示断路器的接通状态。膨胀室130由固定活塞111和缓冲气缸108围住后形成。由在缓冲气缸108内壁面的与固定活塞111间的滑动面上形成的第1凹部113和固定活塞111的开口部172构成第1气体流通控制装置193。开口部172不是图9和图14实施例中的孔,而是向固定活塞111半径方向外侧开口的部分。另外,在固定活塞111半径方向外侧开口的部分。另外,在固定活塞111的与缓冲气缸108之间的滑动面上,设置第2气体流通控制装置、即第1缺口部114。本实施例的第1气体流通控制装置193和第2气体流通控制装置193不使用排气阀和单向阀等任何阀类。图18的其它部分与图14的结构相同。
图19为表示图18的断路器临近最大电弧时间TMAX状态的剖视图。因可动部向上移动,开离间隙161打开,缓冲室108A逐渐缩小,同时膨胀室130膨胀。在此期间,固定活塞111的下端部175不对着第1凹部113,而是与缓冲室108A内径面的无凹陷部分113A滑动接触。另一方面,缓冲气缸108的上端部176对着第1缺口部114,形成气体流通孔117B。由于缓冲室108A除了吹出孔160以外形成密闭的空间,因此,缓冲室108A的缩小造成内部的绝缘气体被压缩,压缩后的绝缘气体从吹出孔160向绝缘喷嘴118的内部吹出。该绝缘气体吹到在开离间隙161产生的电弧上使电弧冷却。另外,即使膨胀室130膨胀,也会有自由空间133的绝缘气体通过流通孔117B流过来,因此,膨胀室130不会形成负压。
图20为表示图18的断路器刚过最大电弧时间TMAX后的状态的剖视图。固定活塞111的下端部175对着第1凹部113,形成气体流通孔117A。缓冲室108A的绝缘气体通过气体流通孔117A流向膨胀室130,使缓冲室108A的压力下降。由此缓和要将可动部向下推回的力、即施加于驱动装置上的反力。另外,由于缓冲气缸108的上端部176处在与固定活塞111的未切除部分116滑动接触的位置上,故从缓冲室108A流过来的绝缘气体依然滞留在缓冲室130,因此膨胀室130的压力上升,施加于驱动装置的反力得以缓和。
图21为表示图18的断路器在断路动作结束后状态的剖视图。固定活塞111的下端部175对着第1凹部113,仍然形成气体流通孔117A。膨胀室130的残留气体通过该气体流通孔117A和吹出孔160向密闭容器流出,膨胀室130的压力与自由空间相同,形成接通待命的状态。
图18断路器的断路动作特性也与以往的断路器特性(图64)基本相同。第1气体流通控制装置193起着与以往断路器的排气阀143(图63)相同的作用。由第1缺口部114构成的第2气体流通控制装置也起着与以往断路器的单向阀140(图63)相同的作用。因此,本实施例的第1和第2气体流通控制装置不用以往的阀类,而只是在缓冲气缸108上设置凹部和在固定活塞111上加工缺口,故可减少零件数,同时不再需要维护保养作业。
在第18中,第1气体流通控制装置193也适用于不设膨胀室130的断路器,即,在此场合,虽然不使用第2气体流通控制装置,但缓冲室108A的绝缘气体在最大电弧时间TMAX之后通过第1凹部113向自由空间133放出。由此,可在最大电弧时间TMAX之后缓和施加于驱动装置的反力。但设置膨胀室130可进一步缓和施加于驱动装置的反力。
图22为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图,表示断路器的接通状态。在固定活塞111的与缓冲气缸108间的滑动面上形成第2缺口部115,第2缺口部115隔着未切除部分116设于第1缺口部114上方。图22的其它部分与图18的结构相同。
图23为表示图22的断路器临近最大电弧时间TMAX状态的剖视图。因可动部向上移动,开离间隙161打开,缓冲室108A逐渐缩小,同时膨胀室130膨胀。在此期间,固定活塞111的下端部175不对着第1凹部113,而与缓冲室108A内径面的未切除部分113A滑动接触。另一方面,缓冲气缸108的上端部176对着第1缺口部114,形成气体流通孔117B。由于缓冲室108A除了吹出孔160以外形成密闭的空间,因此,缓冲室108A的缩小使内部的绝缘气体压缩,压缩后的绝缘气体从吹出孔160向绝缘喷嘴118的内部吹出,该绝缘气体吹到在开离间隙161产生的电弧上使电弧冷却。另外,即使膨胀室130膨胀,也有自由空间133的绝缘气体通过气体流通孔117B流来,故膨胀室130不会形成负压。
图24为表示图22的断路器刚过最大电弧时间TMAX后状态的剖视图。固定活塞111的下端部175对着第1凹部113,形成气体流通孔117A。因此缓冲室108A的绝缘气体通过气体流通孔117A流向膨胀室130,使缓冲室108A的压力下降。由此使要将可动部向下推回的力、即施加于驱动装置的反力得以缓和。另外,由于缓冲气缸108的上端部176处在与固定活塞111的未切除部分116滑动接触的位置上,故从缓冲室108A流来的绝缘气体依然滞留在膨胀室130,因此,可使膨胀室130的压力上升,进一步缓和施加于驱动装置的反力。
图25为表示图22的断路器在断路结束后状态的剖视图。固定活塞111的下端部175对着第1凹部113,依然形成气体流通孔117A,并且缓冲气缸108的上端部176对着固定活塞111的第2缺口部115,形成气体流通孔117B。膨胀室130的残留气体通过该气体流通孔117B向密闭容器流出,使膨胀室130的压力与自由空间相同,形成接通待命的状态。即,第2缺口部115形成在断路结束时使膨胀室130与密闭容器连通的第4气体流通控制装置。
图22的断路器的断路动作特性也与以往的断路器特性(图64)基本相同。因此,本实施例的气体流通控制装置不设以往的阀类,只需要在缓冲气缸108上设置凹部或在固定活塞111上加工缺口即可形成,故可减少零件数,并且不再需要维护保养作业。如图25所示,图22的断路器在断路结束时,膨胀室130的残留气体通过气体流通孔117A和气体流通孔117B两方向密闭容器流出,故膨胀室130的压力迅速地与自由空间相同。因此,具有第4气体流通控制装置的断路器具有在断路结束后迅速形成接通待命状态的优点。
图26为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图,表示断路器的接通状态。排气杆106的排气孔106A的下端贯通可动电弧触头104而与绝缘喷嘴118的内部连通。排气孔106A上端的开口孔120由固定活塞111堵住。另外,在固定活塞111的第1缺口部114上形成径向贯通的流通孔121A,并在固定活塞111上端的内径侧形成流通槽121C。图26的其它部分与图18的结构相同。
图27为表示图26的断路器临近最大电弧时间TMAX状态的剖视图。可动部向上移动,使膨胀室108A逐渐缩小,同时膨胀室130膨胀。在最小电弧时间TMIN时,开口孔120与流通孔121A连通,处于开离间隙161的高温高压绝缘气体通过排气孔106A、开口孔120和流通孔121A流入膨胀室130。即,由开口孔120和流通孔121A构成在最小电弧时间TMIN附近使膨胀室130与开离间隙161连通的第5气体流通控制装置。由此,可使膨胀室130的压力上升,缓和施加于驱动装置的反力。
图28为表示图26的断路器刚过最大电弧时间TMAX后状态的剖视图。开口孔120被固定活塞111的未切除部分116堵住,从缓冲室108A流来的绝缘气体依然滞留在膨胀室130,因此,可使膨胀室130的压力上升,进一步缓和施加于驱动装置的反力。
图29为表示图26的断路器在断路结束后状态的剖视图。开口孔120通过流通槽121向自由空间133敞开。由此使排气杆106的排气孔106A的压力与自由空间133相同。另外,膨胀室130的残留气体通过气体流通孔117A流向密闭容器,使膨胀室130的压力与自由空间相同,形成接通待命状态。
图26的断路器动作特性已被记入图64中。即,点划线的特性155S、实线的特性155P(与154P相同)、点划线的特性155Q分别是图26装置的可动部位置、膨胀室108A的压力上升、膨胀室130压力上升的时间特性。由于用第5气体流通控制装置使来自排气杆106的排气孔106A的绝缘气体从最小电弧时间TMIN开始流入膨胀室130,因此,如特性155Q所示,膨胀室130的压力比特性154Q大,可缓和施加于驱动装置的反力,如特性155S所示,可动部的移动速度比特性154S的场合快。由此,可使驱动装置比以往更小型化。
图30为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图,表示断路器的接通状态。在固定活塞111的第1缺口部114和第2缺口部115上,分别形成径向贯通的流通孔121A、121B。图30的其它部分与图26的结构相同。
图31为表示图30的断路器临近最大电弧时间TMAX状态的剖视图。可动部向上移动,使缓冲室108A逐渐缩小,同时膨胀室130膨胀。在最小电弧时间TMIN时,作为第5气体流通控制装置的开口孔120与流通孔121A连通,存在于开离间隙161的高温高压绝缘气体通过排气孔106A、开口孔120和流通孔121A流入膨胀室130。由此使膨胀室130的压力上升,缓和施加于驱动装置的反力。
图32为表示图30的断路器刚过最大电弧时间TMAX后状态的剖视图。开口孔120被固定活塞111的未切除部分116堵住,从缓冲室108A流来的绝缘气体依然滞留在膨胀室130。因此,膨胀室130的压力上升,进一步缓和施加于驱动装置的反力。
图33为表示图30的断路器在断路结束后状态的剖视图。开口孔120通过流通孔121B向自由空间133敞开。由此使排气杆106的排气孔106A的压力与自由空间相同。另一方面,由于膨胀室130的残留气体通过第1凹部113和第2凹部115两方流向密闭容器,因此膨胀室130的压力迅速地与自由空间相同,形成接通待命状态。即,形成断路结束时使膨胀室130与密闭容器连通的第4气体流通控制装置、即第2缺口部115。
图30的断路器动作特性与图63所示的图26断路器特性相同。即,点划线的特性155S、实线的特性155P(与154P相同)、点划线的特性155Q分别是图30装置的可动部位置、膨胀室108A的压力上升、膨胀室130压力上升的时间特性。由于来自排气杆106的排气孔106A的绝缘气体从最小电弧时间TMIN开始流入膨胀室130,因此如特性155Q所示,膨胀室130的压力比特性154Q大。因此可缓和施加于驱动装置的反力,且如特性155S所示,可动部的移动速度比特性154S的场合快,由此可使驱动装置比以往小型化。
图34为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图,表示断路器的接通状态。作为第3气体流通控制装置的第2凹部109设置在缓冲气缸内壁的与固定活塞间的滑动部上。该第2凹部109形成于第1凹部113的上部,其水平剖面结构是在图10(A)中将第1凹部112改换为第2凹部109。另外,在固定活塞111的下端部175与第1缺口114之间形成未切除部分156。图34的其它部分与图22的结构相同。
图35为表示图34的断路器临近开离间隙打开的状态的剖视图。在断路动作的初期开离间隙打开前,通过第2凹部109的间隙使缓冲室108A与膨胀室130连通。另一方面,由于缓冲气缸108的上端部176处在与固定活塞的未切除部分156滑动接触的位置上,膨胀室130的与缓冲室108A相反的一侧被堵住,因此在缓冲室108A的断路动作初期被压缩的绝缘气体按箭头R流过第2凹部109的间隙,使膨胀室130的压力上升。
图36为表示图34的断路器临近最大电弧时间TMAX状态的剖视图。因可动部向上移动,故开离间隙开始打开,缓冲室108A逐渐缩小,同时膨胀室130膨胀。在此期间,固定活塞111的下端部175不对着第1凹部113,只与缓冲室108A内径面的无凹陷部分113A滑动接触。另一方面,缓冲气缸108的上端部176对着第1缺口部114,形成气体流通孔117B。因此,缓冲室108A除了吹出孔160以外形成密闭的空间,故缓冲室108A的缩小造成绝缘气体被压缩,压缩后的绝缘气体从吹出孔160向绝缘喷嘴118的内部吹出。该绝缘气体吹到在开离间隙161产生的电弧上使电弧冷却。另外,膨胀室130即使膨胀也有自由空间133的绝缘气体通过气体流通孔117B流过来,故膨胀室130不会形成负压。在此期间,由于第2凹部109向膨胀室130内移动,因此第2凹部109不起作用。
图37为表示图34的断路器刚过最大电弧时间TMAX后状态的剖视图。固定活塞111的下端部175对着第1凹部113,形成气体流通孔117A。因此,缓冲室108A的绝缘气体通过气体流通孔117A流向膨胀室130侧,使缓冲室108A的压力下降。因此缓和了要将可动部向下推回的力、即施加于驱动装置的反力。另外,由于缓冲气缸108的上端部176处在与固定活塞111的未切除部分116滑动接触的位置上,因此从缓冲室108A流来的绝缘气体依然滞留在膨胀室130,使膨胀室130的压力上升,缓和施加于驱动装置的反力。
图38为表示图34的断路器在断路结束后状态的剖视图。依然是固定活塞111的下端部175对着第1凹部113,形成气体流通孔117A,并且,缓冲气缸108的上端部176对着固定活塞111的第2缺口部115,形成气体流通孔117B。由于膨胀室130的残留气体通过第1凹部113和第2缺口部115两方流向密闭容器,因此,使膨胀室130的压力迅速地与自由空间相同,形成接通待命状态。
图65为表示图34的断路器的断路动作特性的线图。横轴线标有时间刻度,纵轴上分别标有电流、可动部的位置、缓冲室或膨胀室的压力上升。波形157是从交流回路流入断路器的短路电流。双点划线的特性156S、实线的特性156P、双点划线的特性156Q分别是图34装置的可动部位置、缓冲室108A的压力上升、膨胀室130压力上升的时间特性。为便于作出比较,图65中表示出图63的以往装置的可动部位置的时间特性(特性154S)、缓冲室108A的压力上升的时间特性(特性154P)和膨胀室130的压力上升的时间特性(特性154Q)。特性156P与特性154P以及时间TMAX之后的特性156Q与特性154Q基本相同。
在图65中,图34装置的特性与图63的以往装置的不同之处在于,膨胀室130的压力在断路动作初期象特性156Q那样上升,由此,可动部的移动速度在断路动作初期象特性156S那样加快。正如对图35的说明所述,这是因为在断路动作时开离间隙161打开之前,被缓冲室108压缩的绝缘气体通过作为第3气体流通控制装置的第2凹部109的间隙而按箭头R流入膨胀室130,使膨胀室130的压力上升的缘故。由此,可减小施加于驱动装置的反力,加快驱动装置的移动速度。与大电流断路相比,小电流断路时加快动作速度的效果大于提高绝缘气体压力的效果。但在图30的装置中,是在经过最大电弧时间TMAX之后使膨胀室130的压力上升,以加快可动部的移动速度。因此,为了用图30的装置提高小电流断路性能,只能通过使驱动装置本体进一步大型化且进一步提高驱动操作力的手段来加快断路动作初期的移动速度。但若采用了第3气体流通装置、即图34装置的第2凹部109,则可利用较小能量从断路动作初期加快断路的移动速度,驱动装置也能实现小型化。
图39为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图,表示断路器的接通状态。在排气杆106的外径面形成第1凹部213和第2凹部190,在固定活塞111的内径面形成第1缺口部214和第2缺口部215。在用排气杆106和固定活塞111围住的区域内形成膨胀室130。第1气体流通控制装置194由第1凹部213和固定活塞111的开口部272构成,第2气体流通控制装置由第1缺口部214构成。第3气体流通控制装置由第2凹部190构成,第4气体流通控制装置由第2凹部215构成。图39的其它部分与图34的结构相同。即,图39和图34的区别只在于第1凹部和第2凹部是形成于缓冲气缸108上还是排气杆106上。区别还在于第1缺口部和第2缺口部是形成于固定活塞111的内径面上还是固定活塞111的外径面上。
在图39中,在断路动作初期开离间隙打开之前,被缓冲室108A压缩的绝缘气体通过第2凹部190的间隙流向膨胀室130,使膨胀室130的压力上升。由此,可减小施加于驱动装置的反力,加快驱动装置的移动速度。即,与图34装置的场合相同,通过设置第3气体流通装置、即第2凹部190,可用较小能量从断路动作初期开始加快断路的移动速度,并可使驱动装置小型化。
图40为表示图39的断路器临近最大电弧时间TMAX状态的剖视图。随着可动部向上移动,开离间隙161打开,缓冲室108A逐渐缩小,膨胀室130膨胀。在临近最大电弧时间TMAX前,如图39所示,排气杆的凸起部276与固定活塞111的未形成第1缺口部214的面滑动接触。临近最大电弧时间TMAX时,凸起部276对着作为第2气体流通控制装置的第1缺口部214。由此,即使膨胀室130膨胀,也自由空间133的绝缘气体通过第1缺口部214流入,故膨胀室130不会形成负压。另一方面,缓冲室108A除了吹出孔160以外形成密闭的空间,因此缓冲室108A的缩小造成内部的绝缘气体被压缩,压缩后的绝缘气体从吹出孔160向绝缘喷嘴118的内部吹出。该绝缘气体吹到开离间隙161产生的电弧上使电弧冷却。
图41为表示图39的断路器刚过最大电弧时间TMAX后状态的剖视图。固定活塞111的凸起部275对着作为第1气体流通控制装置194的第1凹部213,膨胀室108A的绝缘气体通过第1凹部213和开口部272流向膨胀室130侧,使膨胀室108A的压力下降。因此,可缓和要将可动部向下推回的力、即施加于驱动装置的反力。另外,由于从缓冲室108A流来的绝缘气体依然滞留在膨胀室130,因此,使膨胀室130的压力上升,可进一步缓和施加于驱动装置的反力。
图42为表示图39的断路器在断路动作结束后状态的剖视图。在开离间隙161达到所定距离后结束断路动作。固定活塞111的凸起部275依然对着第1凹部213,并且,排气杆106的凸起部276对着固定活塞111的第2缺口部215。膨胀室130的残留气体通过第1凹部213和第2缺口部215向密闭容器流出,膨胀室130的压力与自由空间133相同,形成接通待命状态。即,第4气体流通控制装置的第2缺口部215在断路结束时使膨胀室130与密闭容器连通。断路结束时,由于膨胀室130的残留气体也从第2缺口部215向密闭容器流出,因此可迅速地使膨胀室130的压力与自由空间相同。
图39断路器的断路动作特性与图34装置的特性(图65)相同。即,图39的断路器与图63的以往装置的不同之点在于,膨胀室130的压力在断路动作初期象特性156Q那样上升,由此用第3气体流通控制装置在断路动作的初期使可动部移动速度象特性156S那样加快。另外,采用第4气体流通控制装置,在断路结束后成为接通待命状态也比以往要快。本实施例的第1气体流通控制装置194和第2气体流通控制装置不使用任何排气阀和逆向阀等。因此,可减少断路器的零件数,降低装置成本,并可减少维护保养的麻烦。
在图39的断路器上,第1至第4气体流通控制装置各自单独发挥作用,故不一定要全都设置。又,图39的断路器上也可设置图27所示的第5气体流通控制装置。
并且,第1气体流通控制装置的第1凹部和第3气体流通控制装置的第2凹部既可形成于缓冲气缸108的内径面,也可形成于排气杆106的外径面。一般来讲,第1凹部和第2凹部只要形成于固定活塞111与可动部之间的滑动面上即可。又,第2气体流通控制装置的第1缺口部和第4气体流通控制装置的第2缺口部也是既可形成于固定活塞111的外径面,也可形成于固定活塞111的内径面。一般来讲,第1缺口部和第2缺口部只要形成于固定活塞111与可动部之间的滑动面上即可。
图43为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图。其中,(A)为断路状态,(B)为接通动作的途中状态,(C)为接通状态。在图43中,在固定活塞307上安装着由单向阀321构成的第2气体流通控制装置。图43的其它部分与图66的以往结构相同,在与以往相同的部分标有同一参照符号,省略详细的说明。可动部按照图43的(A)断路状态、图43的(B)的状态和图43的(C)的状态的顺序向左移动,使缓冲室306B内的容积增加,同时膨胀室313内的容积缩小。如图43(C)所示,在膨胀室313的左侧设有与缓冲室306B连通的排气孔313B,在贯穿该排气孔313B的排气杆321C的左端装有单向阀321。在排气杆321C的右端装有弹簧座321A,在弹簧座321A与固定活塞307之间嵌装压缩弹簧321B。单向阀321平时被弹簧321B向右推压而将膨胀室密封,而在接通动作时,一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力大于缓冲室306B,则单向阀321被向左推压,故绝缘气体通过排气孔313B从膨胀室313流向缓冲室306B。由此,可使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。由于由排气阀311和挡接部312构成的第1气体流通控制装置310可缓和断路时施加于驱动装置的反力,因此,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,可降低成本。
图68为表示膨胀室的压力上升和可动部位置的特性线圈。横轴表示时间,纵轴表示膨胀室的压力上升和可动部位置,分别标有刻度。可动部位置上的X为接通开始位置(断路状态),Y为接通结束位置。特性350A是图43实施例中的可动部位置,特性350B是图66的以往例中的可动部位置,特性351A是图43的实施例中的膨胀室的压力上升,特性351B是图66的以往例中的膨胀室的压力上升,特性351B是图66的以往例中的膨胀室的压力上升。在图68中,图43和图66的断路器都是在时间T0开始接通动作,在时间T2结束接通动作。图66的以往例是在接通动作的途中将膨胀室313密封,并象特性351B那样,在时间T1使膨胀室313开始压力上升。然而在图43的实施例中,因设置了单向阀321,故在接通动作时,如特性351A所示,膨胀室313不产生压力上升。因此,图43的实施例比图66的以往例更能缓和施加于驱动装置的反力,图43的可动部速度如特性350A所示,大于图66的以往例(特性350B)。这表明可使接通用的驱动装置比以往小型化。
图44为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的剖视图。其中,(A)为断路状态,(B)为接通动作的途中状态,(C)为接通状态。在固定活塞317上,安装着由单向阀321构成的第2气体流通控制装置。图44的其它部分与图67的以往结构相同。可动部按照图44的(A)断路状态、图44的(B)状态图44的和(C)状态的顺序向左移动,在缓冲室306B内的容积增加的同时,膨胀室313内的容积缩小。在膨胀室313的左侧装有与图43相同的单向阀321。单向阀321平时关闭,但在接通动作时,一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力大于缓冲室306B,单向阀321就被打开,绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此,使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。由于由排气阀311和挡接部312构成的第1气体流通控制装置可缓和断路时施加于驱动装置的反力,因此,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图45为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由缓冲气缸306和固定活塞307构成。在固定活塞307上形成从缓冲室306B侧向右贯通的排气孔323,在排气孔323的右侧开口部,设有被拉伸弹簧324加力而平时将该通气孔323堵住的排气阀325。另外,从缓冲室306B的左侧面对着排气孔323伸出设置可贯通排气孔323的推压杆322。用排气阀325和推压杆构成第1气体流通控制装置。图45的其它部分与图43的结构相同。第1气体流通控制装置在断路路时的最大电弧时间之后使膨胀室313与缓冲室306B连通,缓和断路动作时施加于驱动装置的反力。即,排气阀325平时关闭,但在断路时的最大电弧时间之后因推压杆322将排气阀325向右推压而打开,缓冲室306B的绝缘气体流向膨胀室313而使膨胀室313升压。由此缓和施加于驱动器上的反力。由于本断路器上附加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,故接通动作时一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力高于缓冲室306B,单向阀321即打开,绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。从而,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图46为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由排气杆319和固定活塞307构成。并形成由通气阀325和推压杆322构成的第1气体流通控制装置。图46的其它部分与图45的结构相同。由于本断路器上附加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,故接通动作时一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力高于缓冲室306B,单向阀321即打开,绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。从而,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图47为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞307和缓冲气缸306构成。在固定活塞307上形成从缓冲室306B侧贯通至缓冲室313侧的通气孔329,在通气孔329的靠膨胀室313一侧的开口部,设有受到加力而在平时将该通气孔329堵住的通气阀331。在通气阀331上装有贯通通气孔329的通气杆330,在该通气杆330的左端固定着弹簧座327,在弹簧座327与固定活塞307之间嵌装压缩弹簧328。随着通气杆330从右侧、即缓冲室306B侧向膨胀室313侧的延伸,其外径渐渐增大。又,在缓冲室306B的内壁面凸设有可与弹簧座327挡接的挡接部326。图47的其它部分与图45的结构相同。由通气阀331、通气杆330和挡接部326构成第1气体流通控制装置。第1气体流通控制装置在断路时从刚过最小电弧时间(断路器成为可消弧状态的最小时间)之后开始,挡接部326就开始推压弹簧座327,使绝缘气体从缓冲室306B流向膨胀室313侧。此时,在刚过最小电弧时间后的初始时期,由于通气杆330的外径大的部分贯通于通气孔329之中,故流入膨胀室313的绝缘气体流量很小。过了最大电弧时间之后,贯通于通气孔329中的通气杆330的外径变小,流入膨胀室313的绝缘气体流量增大。因此,断路时施加于驱动装置的反力减小,可使驱动装置小型化。由于在本断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,故在接通动作时,一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力大于缓冲室306B,单向阀321就打开,绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图48为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞317和排气杆319构成,由通气阀331、通气杆330和挡接部326形成第1气体流通控制装置。图48的其它部分与图47的结构相同。由于在该断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,故在接通动作时,一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力大于缓冲室306B,单向阀321就打开,使绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图49为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞307和缓冲气缸306构成。在固定活塞307上形成从缓冲室306B侧贯通至膨胀室313侧的通气孔329,在通气孔329的靠膨胀室313一侧的开口部设有受到加力而在平时将该通气孔329堵住的通气阀331。在通气阀331上装有贯通通气孔329的通气杆332,该通气杆332的外径在轴向中途形成不同的尺寸,左侧、即靠缓冲室306B一侧的部分332A的外径小于右侧、即靠膨胀室313一侧的部分332B。在该通气杆332的左端部固定着弹簧座327,在弹簧座327与固定活塞307之间嵌装压缩弹簧328。又,在缓冲室306B的内壁面凸设有可与弹簧座327挡接的挡接部326。图49的其它部分与图47的结构相同。由通气阀331、通气杆332和挡接部326构成第1气体流通控制装置。在断路时,从刚过最小电弧时间后开始,第1气体流通控制装置的挡接部326开始推压弹簧座327,使绝缘气体从缓冲室306B流向膨胀室313侧。此时,在刚过最小电弧时间后的初始时期,因通气杆332的外径大的部分332B贯通于通气孔329中,故流向膨胀室313的绝缘气体流量很小。过了最大电弧时间之后,由于贯通于通气孔329中的通气杆332的部分332A的外径小,故流向膨胀室313的绝缘气体流量增大,因此,可减小断路时施加于驱动装置的反力,使驱动装置小型化。由于在该断路器上添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,接通动作时一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力大于缓冲室306B,单向阀321就打开,绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通施加于驱动装置上的反力,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图50为本发明又一实施例的缓冲形气体断路内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞317和排气杆319构成,由通气阀331、通气杆332和挡接部326形成第1气体流通控制装置。图50的其它部分与图49的结构相同。由于在该断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,在接通动作时,一旦缓冲室313被压缩、膨胀室313的压力大于缓冲室306B,单向阀321就打开,使绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B,由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。因此可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图51为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞307和缓冲气缸306构成。在固定活塞307上,从缓冲室306B一侧向膨胀室313一侧分别贯通形成第1通气孔329A和第2通气孔329B。第1通气孔329A和第2通气孔329B中分别贯通第1通气杆333A和第2通气杆333B。在该第1通气杆333A和第2通气杆333B的右端部、即靠膨胀室313一侧的各自端部分别安装着第1通气阀334A和第2通气阀334B,在第1通气杆333A和第2通气杆333B各自的左端部分别固定着第1弹簧座327A和第2弹簧座327B。在第1弹簧座327A与固定活塞307之间嵌装压缩性第1弹簧328A,在第2弹簧座327B与固定活塞307之间嵌装压缩性第2弹簧328B。又,在缓冲室308A的内壁面凸设有分别与第1通气杆333A及第2通气杆333B各处的左端部挡接的第1挡接部326A及第2挡接部326B。图51的其它部分与图49的结构相同。由第1通气阀334A及第2通气阀334B、第1通气杆333A及第2通气杆333B、第1挡接部326A及第2挡接部326B构成第1气体流通控制装置。断路时从刚过最小电弧时间后开始,第1气体流通控制装置的第1挡接部326A开始推压第1弹簧座327A,使第1通气阀334A打开,由此使绝缘气体从缓冲室306B流向膨胀室3132侧。在过了最大电弧时间后,第2挡接部326B开始推压第2弹簧座327B,使第2通气阀334B打开,由此使绝缘气体从缓冲室306B流向膨胀室313侧。因此可减小断路时施加于驱动装置的反力,使驱动装置小型化。由于在该断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,在接通动作时,一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力大于缓冲室306B,单向阀321就打开,使绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力,因此,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图52为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞317和排气杆319构成,由第1通气阀334A和第2通气阀334B、第1通气杆333A和第2通气杆333B、第1挡接部326A和第2挡接部326B形成第1气体流通控制装置。图52的其它部分与图51的结构相同。由于在该断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,在接通动作时,一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力大于缓冲室306B,单向阀321就打开,使绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。因此,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图53为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞307和缓冲气缸306构成,在缓冲气缸306的内径侧形成作为第1气体流通控制装置的凹部335。图53的其它部分与图51的结构相同。在断路初期,膨胀室313被密闭,但在最大电弧时间之后,在凹部335与固定活塞307之间形成间隙,绝缘气体自该间隙从缓冲室306B流向膨胀室313侧。因此,可减小断路时施加于驱动装置的反力,使驱动装置小型化。在接通动作时,一旦膨胀室313被压缩、凹部335从膨胀室313脱出、膨胀室313被密闭,膨胀室313就升压,但由于在该断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,故当膨胀室313的压力大于缓冲室306B时,单向阀321就打开,使绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。因此,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图54为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。在固定活塞307上形成作为第3气体流通控制装置的凹部336。图54的其它部分与图53的结构相同。第3气体流通控制装置、即凹部336用于在断路时的最小电弧时间附近使与密闭容器的自由空间连通,以避免膨胀室313因膨胀而形成负压。由此可减小断路时施加于驱动装置的反力,使驱动装置小型化。由于在该断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,在接通动作时,即使膨胀室313被压缩、凹部335脱离膨胀室313而将膨胀室313密闭,单向阀321也打开,使绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此,使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可减小接通时施加于驱动装置的反力。因此,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图55为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞307和缓冲气缸306构成,第1气体流通控制装置由排气阀311和挡接部312构成,并在贯通缓冲气缸306的吸气孔338的靠膨胀室312一侧的开口部设置由向阀337构成的第3气体流通控制装置。该单向阀337具有贯通吸气孔338的移动杆339,在移动杆339的右端部装有板部341。在板部341与缓冲气缸306之间嵌装压缩弹簧340,单向阀337向右受力,平时将吸气孔338堵住。在膨胀室313内的气压低于密闭容器的自由空间315时,该弹簧340因膨胀室313与自由空间315之间的差压而利用单向阀337的承受力收缩。图55的其它部分与图43的结构相同。在断路时,第3气体流通控制装置、即单向阀337向左、即脱离缓冲气缸306的方向移动,绝缘气体从自由空间315侧流向膨胀室313,不使膨胀室313相对自由空间315而形成负压。由此,可减小断路时施加于驱动装置的反力,可使驱动装置小型化。由于在该断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,在接通动作时,一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力大于缓冲室306B,单向阀321就打开,使绝缘气体从膨胀室313流向膨胀室306B。由此,使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓接通时和施加于驱动装置的反力。因此,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图56为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞317和排气杆319构成,第1气体流通控制装置由排气阀311和挡接部312构成,并在凸设于排气杆319外周的周边凸起308C上设置由单向阀337构成的第3气体流通控制装置。图56的其它部分与图55的结构相同。由于在该断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,在接通动作时,一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力大于膨胀室306B,单向阀321就打开,使绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此,使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。因此,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图57为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞307和缓冲气缸306构成,第1气体流通控制装置由凹部335构成,第3气体流通控制装置由凹部336构成,在凹部336的右侧形成由凹部342构成的第4气体流通控制装置。图57的其它部分与图54的结构相同。第4气体流通控制装置、即凹部342用于在断路结束时将残留在膨胀室313内的绝缘气体向密闭容器的自由空间放出。由此可立即形成接通待命状态。由于在该断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,在接通动作时,即使膨胀室313被压缩、凹部335和凹部342从膨胀室313中脱出而将膨胀室313密闭,单向阀也会打开,使绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。因此,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图58为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞307和缓冲气缸306构成,第1气体流通控制装置由凹部335构成,并在凹部335的右侧形成由凹部343构成的第5气体流通控制装置。图58的其它部分与图53的结构相同。第5气体流通控制装置、即凹部343用于在断路初期触点断开前的期间使绝缘气体流入膨胀室313,使膨胀室313升压。由此可提高小电流的断路性能。由于在该断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,在接通动作时,即使膨胀室313被压缩、部335和凹部343从膨胀室313中脱出而将膨胀室313密闭,单向阀321也会打开,使绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力。因此,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
图59为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞307和缓冲气缸306构成。第1气体流通控制装置由在固定活塞307上形成的连通孔344和排气杆308上形成的开口孔308D所构成,并在固定活塞307上形成凹部345、即第4气体流通控制装置。图59的其它部分与图43的结构相同。在断路时的最小电弧时间的附近,第1气体流通控制装置的连通孔344与开口孔308D重叠,形成连通状态,由此使在触点的开离间隙产生的高温高压绝缘气体从排气杆308的排气孔308A流向膨胀室313。由此使膨胀室313升压,可缓和断路时施加于驱动装置的反力,可使驱动装置小型化。由于在该断路器中添加了由单向阀321构成的第2气体流通控制装置,在接通动作时,一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力大于缓冲室306B,单向阀321就打开,使绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,可缓和接通时施加于驱动装置的反力,并可降低成本。另外,第4气体流通控制装置、即凹部345用于在断路结束时将排气孔308A的残留绝缘气体向密闭容器的自由空间315放出。由此立即形成接通待命的状态。
图60为本发明又一实施例的缓冲形气体断路器内部结构的要部放大剖视图,表示断路状态。膨胀室313由固定活塞317和排气杆319构成,第1气体流通控制装置由在排气阀308上形成的开口孔319D形成。图60的其它部分与图59的结构相同。开口孔319D、即第1气体流通控制装置在断路时的最小电弧时间附近,通过开口孔319D使膨胀室313与排气孔319连通,使在触点的开离间隙产生的高温高压绝缘气体流向膨胀室313。由此使膨胀室313升压,缓和断路时施加于驱动装置的反力,可使驱动装置小型化。由于在该断路器中添加了由单向阀构成的第2气体流通控制装置,在接通动作时,一旦膨胀室313被压缩、膨胀室313的压力大于膨胀室306B,单向阀321就打开,使绝缘气体从膨胀室313流向缓冲室306B。由此使膨胀室313的压力与缓冲室306B相同,缓和接通时施加于驱动装置的反力。因此,可使接通用和断路用双方的驱动装置小型化,并可降低成本。
如前所述,本发明通过在固定活塞的与缓冲室相反的一侧设置由缓冲气缸和固定活塞围住的膨胀室,并设置第1气体流通控制装置,在断路时固定电弧触头与可动电弧触头的断开时间附近使排气孔与膨胀室连通,在最小电弧时间附近断开排气孔与膨胀室的连通并使排气孔与密闭容器的自由空间连通,可使驱动装置比以往小型化,缩小断路器的体积和降低成本。
又,在上述结构中,通过在固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室侧的排气孔,并设置第2气体流通控制装置,在断路时的最大电弧时间之前预先将排气孔闭塞、并在最大电弧时间之后使排气孔开口,可使驱动装置进一步小型化,更加缩小断路器和降低成本。
又,在上述结构中,通过在固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室的放压孔,并设置第2气体流通控制装置,在缓冲室的压力至少超过在开离间隙消弧所必需的最小压力时使放压孔开口,并在断路时的最大电弧时间之后强制性保持放压孔开口状态,可使驱动装置进一步小型化,更加缩小断路器和降低成本,又,在上述结构中,通过在固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室的通气孔,并设置第2气体流通控制装置,从断路时的最小电弧时间之后开始使绝缘气体开始从缓冲室通过通气孔流向膨胀室,并在最大电弧时间之后使从缓冲室流向膨胀室的绝缘气体流量进一步加大,可使驱动装置进一步小型化,更加缩小断路器和降低成本。
又,本发明具有在最大电弧时间之前使缓冲室形成闭塞状态并在最大电弧时间之后将缓冲室的绝缘气体向固定活塞侧放出的第1气体流通控制装置,该第1气体流通控制装置由在缓冲室内壁的与固定活塞间的滑动部上形成的第1凹部和在所述固定活塞的与所述缓冲室内壁间的滑动部上形成的开口部构成,在最大电弧时间之前利用所述缓冲室内壁将所述开口部堵住,使所述缓冲室形成闭塞状态,在最大电弧时间之后使所述开口部与所述第1凹部相对,使所述缓冲室的绝缘气体向所述固定活塞侧放出,由此可减小施加于驱动装置的反力,使驱动装置小型化,并且可减少第1气体流通控制装置的零件数,可降低装置的成本,又可省去维护保养的麻烦。
又,在上述结构中,在所述固定活塞的与缓冲室相反的一侧形成由可动部和固定活塞围住的缓冲室,用所述第1气体流通控制装置在最大电弧时间之后将缓冲室的绝缘气体向所述膨胀室放出,并通过将所述固定活塞的与所述可动部间的滑动部切除形成第1缺口部,由此第1缺口部构成第2气体流通控制装置,所述第2气体流通控制装置在最大电弧时间之前通过所述第1缺口部与所述可动部之间的间隙使所述膨胀室与所述密闭容器连通,在最大电弧时间之后通过堵住所述间隙来断开所述膨胀室与所述密闭容器的连通,从而,可减少第2气体流通控制装置的零件数,降低装置的成本,并可省去维护保养的麻烦。
又,在上述结构中,设有在断路动作初期所述开离间隙开始打开前将所述缓冲室的绝缘气体向所述膨胀室放出的第3气体流通控制装置,从而,可利用小能量提高小电流断路的性能,进一步缩小断路器和降低成本。
又,在上述结构中,设有在断路结束时使所述膨胀室与所述密闭容器连通的第4气体流通控制装置,从而,可在断路后立即形成接通待命状态,用短时间间隔来开闭断路器。
又,在上述结构中,设有在最小电弧时间的附近使所述膨胀室与所述开离间隙连通的第5气体流通控制装置,从而,可使驱动装置更加小型化,缩小断路器和降低成本。
又,本发明在固定活塞的与缓冲室相反的一侧形成由可动部和固定活塞围住的膨胀室,设有断路时将绝缘气体导入所述膨胀室的第1气体流通控制装置,并在固定活塞上装有当所述膨胀室的压力大于缓冲室时使绝缘气体从膨胀室流向缓冲室侧的由单向阀构成的第2气体流通控制装置,从而,可缓和断路时施加于驱动装置的反力,同时可缓和接通时施加于驱动装置的反力,使驱动装置小型化。
权利要求
1.一种缓冲形气体断路器,在由绝缘气体充填的密闭容器中容纳有固定电弧触头、与该固定电弧触头接离的可动电弧触头、固定在该可动电弧触头的与固定电弧触头相反一侧的排气杆、隔着缓冲室设置在该排气杆外径面上的缓冲气缸、从与固定电弧触头相反的一侧插入缓冲室内而与该缓冲气缸的内径面和所述排气杆的外径面滑动接触的固定活塞,同时在所述排气杆上形成与固定电弧触头和可动电弧触头间的开离间隙连通的排气孔,在所述密闭容器的外部,设有使由可动电弧触头、排气杆和缓冲气缸构成的可动部移动的驱动装置,一旦发出断路指令,驱动装置就使所述可动部向与固定电弧触头相反的一侧移动,因该移动而被压缩的缓冲室内的绝缘气体向所述开离间隙吹出,消除在所述开离间隙产生的电弧,其特征在于,在所述固定活塞的与缓冲室相反的一侧设有由缓冲气缸和固定活塞围住的膨胀室,并设有在断路时固定电弧触头与可动电弧触头的断开时间附近使所述排气孔与所述膨胀连通、在最小电弧时间附近使所述排气孔与所述膨胀室的连通断开且使所述排气孔与所述密闭容器的自由空间连通的第1气体流通控制装置。
2.如权利要求1所述的缓冲形气体断路器,其特征在于,所述第1气体流通控制装置由以下部分构成在所述排气杆上形成、向排气杆外径面开口并与所述排气孔连通的开口孔;在所述固定活塞上形成、从所述膨胀室贯通至与排气杆间的滑动面的吸入孔;从该吸入孔的与可动电弧触头相反的一侧至固定活塞的与可动电弧触头相反的一侧的端部为止将所述固定活塞的所述滑动面切除后形成的缺口部;设在该缺口部与所述吸入孔之间的所述滑动面的未切除部分,在断路时的断开时间附近,所述吸入孔与所述开口孔重叠,同时所述缺口部的靠吸入孔一侧被所述排气杆的外径面和所述固定活塞的未切除部分堵住,在最小电弧时间附近,所述吸入孔被所述排气杆的外径面堵住,同时所述缺口部与所述开口孔连通。
3.如权利要求1或2所述的缓冲形气体断路器,其特征在于,在所述固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室侧的排气孔,并设有在断路时的最大电弧时间之前预先使所述排气孔闭塞、同时在最大电弧时间之后使所述排气孔开口的第2气体流通控制装置。
4.如权利要求1或2所述的缓冲形气体断路器,其特征在于,在所述固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室的放压孔,并设有当所述缓冲室的压力至少超过在所述开离间隙消弧所必需的最小压力时使所述放压孔开口、同时在断路时的最大电弧时间之后强制性保持所述放压孔的开口状态的第2气体流通控制装置。
5.如权利要求1或2所述的缓冲形气体断路器,其特征在于,在所述固定活塞上形成从缓冲室贯通至膨胀室的通气孔,并设有从断路时的最小电弧时间之后使绝缘气体开始从缓冲室通过所述通气孔流向膨胀室侧、同时在最大电弧时间之后使从缓冲室流向膨胀室的绝缘气体流量进一步增加的第2气体流通控制装置。
6.一种缓冲形气体断路器,在密闭容器中,与绝缘气体一并容纳有固定电弧触头、与该固定电弧触头接离的可动电弧触头、固定在该可动电弧触头的与固定电弧触头相反一侧的排气杆、隔着缓冲室设在该排气杆外周侧的缓冲气缸、从与固定电弧触头相反的一侧插入缓冲室内并与该缓冲气缸和排气杆滑动接触的固定活塞,在所述密闭容器的外部,设有可使由可动电弧触头、排气杆和缓冲气缸构成的可动部移动的驱动装置,一旦发出断路指令,驱动装置就使所述可动部向与固定电弧触头相反的一侧移动,因可动部的移动而被压缩的缓冲室的绝缘气体向固定电弧触头与可动电弧触头间的开离间隙吹出并消除在开离间隙间产生的电弧,其特征在于,设有在最大电弧时间之前将缓冲室堵住、同时在最大电弧时间之后将缓冲室的绝缘气体向固定活塞侧放出的第1气体流通控制装置,所述第1气体流通控制装置由在缓冲室内壁的与固定活塞间的滑动部形成的第1凹部和在所述固定活塞的与所述缓冲室内壁间的滑动部形成的开口部构成,在最大电弧时间之前,所述开口部被所述缓冲室内壁堵住,使所述缓冲室处在闭塞状态,在最大电弧时间之后,所述开口部与所述第1凹部相对,使所述缓冲室的绝缘气体向所述固定活塞侧放出。
7.如权利要求6所述的缓冲形气体断路器,其特征在于,在所述固定活塞的与缓冲室相反的一侧形成由可动部和固定活塞围住的膨胀室,由所述第1气体流通控制装置在最大电弧时间之后使缓冲室的绝缘气体向所述膨胀室放出,并将所述固定活塞的与所述可动部间的滑动部切除后形成第1缺口部,由此构成第2气体流通控制装置,所述第2气体流通控制装置在最大电弧时间之前通过所述第1缺口部与所述可动部间的间隙使所述膨胀室与所述密闭容器连通,在最大电弧时间之后通过堵住所述间隙而使所述膨胀室与所述密闭容器的连通断开。
8.如权利要求7所述的缓冲形气体断路器,其特征在于,设有在断路动作初期所述开离间隙开始打开之前将所述缓冲室的绝缘气体向所述膨胀室放出的第3气体流通控制装置。
9.如权利要求7或8所述的缓冲形气体断路器,其特征在于,设有在断路结束时使所述膨胀室与所述密闭容器连通的第4气体流通控制装置。
10.如权利要求7至9中任一项所述的缓冲形气体断路器,其特征在于,设有在最小电弧时间附近使所述膨胀室与所述开离间隙连通的第5气体流通控制装置。
11.一种缓冲形气体断路器,在密闭容器中与绝缘气体一并容纳有固定电弧触头、与该固定电弧触头接离的可动电弧触头、固定在该可动电弧触头的与固定电弧触头相反一侧的排气杆、隔着缓冲室设在该排气杆外周面上的缓冲气缸、从与固定电弧触头相反的一侧插入缓冲室内并与缓冲气缸和排气杆滑动接触的固定活塞,在所述密闭容器的外部,设有使由可动电弧触头、排气杆和缓冲气缸构成的可动部移动的驱动装置,一旦发出断路指令,驱动装置就使所述可动部向与固定电弧触头相反的一侧移动,同时因可动部的移动而被压缩的缓冲室的绝缘气体向固定电弧触头与可动电弧触头间的开离间隙吹出,由此消除在开离间隙产生的电弧,一旦发出接通指令,驱动装置就使可动部向固定电弧触头侧移动,同时使固定电弧触头与可动电弧触头接触,其特征在于,在所述固定活塞的与缓冲室相反的一侧形成由所述可动部和固定活塞围住的膨胀室,并设有在断路时将绝缘气体导入所述膨胀室的第1气体流通控制装置,同时在所述固定活塞上装有在所述膨胀室的压力大于缓冲室时使绝缘气体从膨胀室侧流向缓冲室侧的、由单向阀构成的第2气体流通控制装置,
全文摘要
一种缓冲形气体断路器,第1气体流通控制装置191由在缓冲气缸108内壁的与固定活塞111间的滑动部上的形成的第1凹部112、及在固定活塞111外径侧的与缓冲气缸108间的滑动部上形成的开口部170构成。本发明可使驱动装置小型化,不再需要以往使用的排气阀和单向阀,可减少零件数。
文档编号H01H33/88GK1309405SQ0110304
公开日2001年8月22日 申请日期2001年1月18日 优先权日2000年1月24日
发明者恩地俊行, 高尾宣行, 远藤弘, 木村阳一, 藤田雅彦, 堤睦生, 四藏达之 申请人:富士电机株式会社
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