专利名称：自能式六氟化硫高压断路器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及开关设备，具体涉及一种高压断路器。
背景技术：
高压开关是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或 保护等作用，电压等级在3. 6kV-550kV的电器产品，主要包括高压断路器、高压隔离开关与 接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高 压开关柜等几大类。其中特高压断路器是一种能够实现控制与保护双重作用的电器。广泛 用于电力系统的发电厂、变电站、开关站及用电线路上。高压断路器的种类很多，按不同灭弧介质分类有油断路器、空气(真空)断路器、 六氟化硫(SF6)断路器等。高压断路器通常采用六氟化硫(SF6)断路器。六氟化硫(SF6) 断路器是用SF6气体作为灭弧和绝缘介质的断路器。其特点是工作气压低，安全可靠性 高；吹弧过程中气体在封闭系统中循环使用，不排向大气，无火灾危险等。由于SF6气体有 优异的灭弧和绝缘性能，SF6断路器具有很多优点断口电压高，开断能力强，允许连续开 断短路电流次数多，适于频繁操作，开断容性电流可以无重燃或复燃，开断感性电流可以无 截 流等。近年来，在高压及超高压领域中，已取代了压缩空气断路器；在特高压领域中更是 最主要的断路器。但是目前的六氟化硫(SF6)断路器，零件数量较多(运动件质量大)，因此所需驱 动功较大、可靠性不够高，且加工和装配麻烦，成本高。并且它的弹簧操动机构结构不够紧 凑、效率不够高。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自能式六氟化硫高压断路器，具有 灭弧室结构相对简单、零件数量较少、所需驱动功和操作功小、可靠性高，且易于加工和装 配的特点。自能式六氟化硫高压断路器，包括一底架，底架上装有单级，所述单级包括内部设 有灭弧机构的支柱瓷套和联动机构，所述灭弧机构，包括一与所述支柱瓷套固定连接的静 触头，还包括一位于所述支柱瓷套内与所述联动机构连接的动触头；所述底架上装有操纵 机构，所述操纵机构连接所述单级上的联动机构，所述支柱瓷套内储存有六氟化硫气体，其 特征在于，所述灭弧机构，还包括一应用于产生灭弧气流的热膨胀室；所述热膨胀室包括一容纳气体和进行气体压缩的气体压缩腔；还包括一与所述气 体压缩腔搭配进行气体压缩的活塞；还包括一用于与所述静触头密封插接的，喷出灭弧气 体的喷口 ；所述动触头位于所述气体压缩腔内，与所述气体压缩腔固定连接，所述活塞与所 述支柱瓷套固定连接，在合间状态下，静触头插入喷口长度大于0. 3cm。上述技术方案中，处于合间状态时静触头插入所述喷口中，将所述热膨胀室密封。在进行分间操作时，静触头与动触头之间产生电火花，通过电弧对所述气体压缩腔内的气体，特别是六氟化硫(SF6)气体进行加热，气体在高温下产生较大压强。另外在进行分闸操 作时，与动触头固定连接的气体压缩腔，与活塞间出现相对运动，对气体压缩腔内的气体进 行压缩，进一步增大气体压强。在所述静触头与所述喷口脱离时，所述气体压缩腔内的具有 较大压强的气体，高速喷出，熄灭静触头与动触头间的电弧，实现灭弧。所述自能式六氟化硫高压断路器还包括一六氟化硫气体控制系统，所述六氟化硫 气体控制系统包括一具有压力显示、温度补偿、报警、气压控制功能的密度控制器，所述密 度控制器通过导管连接所述支柱瓷套。以便尽量的对六氟化硫气体的密度和压力自动进行 适时控制。具有上述功能的密度控制器本身是已有技术，因此不做详述。所述底座上方装有3个所述单级，3个所述单级上的联动机构分别连接所述操纵 机构，所述操纵机构包括一供操作人员进行操作的机构箱，所述机构箱位于所述底座下方。 以便于操作人员操作，并保证操作时的安全性。所述机构箱内设有手动操作把手，所述手动操作把手连接一手动弹簧储能机构， 所述手动弹簧储能机构连接一传动机构，所述传动机构连接所述联动机构。操作人员通过 手动操作把手为手动弹簧储能机构储能，当手动弹簧储能机构储能到一定程度时，带动联 动机构快速运动，短时间内完成合闸或者分间，以减少电弧放电时间。所述操纵机构还包括一为分合闸提供动力的电动机，所述电动机连接一电动弹簧 储能机构，所述电动弹簧储能机构连接一所述传动机构，所述传动机构连接所述联动机构， 所述机构箱内设有控制分合间的分合间开关，所述分合间开关通过控制电动机转动的控制 电路连接所述电动机。实现分合闸的电动控制。所述手动弹簧储能机构和所述电动弹簧储能机构可以采用同一弹簧储能机构，所 述弹簧传动机构分别连接所述手动操作把手和所述电动机。以减少组件，降低成本。本实用新型具有灭弧机构结构相对简单、零件数量较少、所需驱动功和操作功小、 可靠性高，且易于加工和装配的特点。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的整体结构示意图；图2是本实用新型的合闸状态灭弧机构剖面示意图；图3是本实用新型的分闸状态灭弧机构剖面示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示进一步阐述本实用新型。参照图1，自能式六氟化硫高压断路器，包括一底架1，底架1上装有3个单级2。 实际中，单级2的个数可以根据需要操作的线路条数确定。参照图2，各个单级2包括内部 设有灭弧机构的支柱瓷套21和联动机构。灭弧机构，包括一与支柱瓷套21固定连接的静 触头22，还包括一位于支柱瓷套21内与联动机构连接的动触头23。底架1上装有操纵机 构11，操纵机构11连接各单级2上的联动机构，支柱瓷套21内储存有六氟化硫气体。[0022]参照图2，灭弧机构，还包括一应用于产生灭弧气流的热膨胀室24。热膨胀室24包 括一容纳气体和进行气体压缩的气体压缩腔241。还包括一与气体压缩腔241搭配进行气 体压缩的活塞242。还包括一用于与静触头22密封插接的，用于喷出灭弧气体的喷口 243。动触头23位于气体压缩腔241内，与气体压缩腔241固定连接，活塞242与支柱 瓷套21固定连接，在合间状态下，静触头22插入喷口 243长度大于0. 3cm。上述技术方案 中，处于合闸状态时静触头22插入喷口 243中，将气体压缩腔241密封。在进行分闸操作 时，静触头22与动触头23之间产生电弧，通过电弧对气体压缩腔241内的气体，特别是六 氟化硫(SF6)气体进行加热，气体在高温下产生较大压强。另外在进行分间操作时，与动触 头23固定连接的气体压缩腔241，与活塞242间出现相对运动，对气体压缩腔241内的气体 进行压缩，进一步增大气体压强。在静触头22与喷口 243脱离时，气体压缩腔241内的具 有较大压强的气体，高速喷出，熄灭静触头22与动触头23间的电弧，实现灭弧。由于将多 种灭弧方式相结合，实际使用中，本实用新型所需用的操作功仅为压气式灭弧室断路器的 50%左右。喷口 243吹出的气流速度可以达到亚声速。自能式六氟化硫高压断路器还包括一六氟化硫气体控制系统，六氟化硫气体控制 系统包括一具有压力显示、温度补偿、报警、气压控制功能的密度控制器，密度控制器通过 导管连接支柱瓷套21。以便尽量的对六氟化硫气体的密度和压力自动进行适时控制。具有 上述功能的密度控制器本身是已有技术，因此不做详述。参照图1，底座1上方竖直装有3个单级2，3个单级2上的联动机构分别连接操纵 机构11。操纵机构11包括一供操作人员进行操作的机构箱3，机构箱3位于底座1下方。 以便于操作人员操作，并保证操作时的安全性。机构箱3内设有手动操作把手，手动操作把手连接一手动弹簧储能机构，手动弹 簧储能机构连接一传动机构，传动机构连接联动机构。操作人员通过手动操作把手为手动 弹簧储能机构储能，当手动弹簧储能机构储能到一定程度时，带动联动机构快速运动，短时 间内完成合闸或者分闸，以减少电弧放电时间。操纵机构11还包括一为分合闸提供动力的电动机，电动机连接一电动弹簧储能 机构，电动弹簧储能机构连接一传动机构，传动机构连接联动机构，机构箱内设有控制分合 闸的分合闸开关，分合闸开关通过控制电动机转动的控制电路连接所述电动机。实现分合 闸的电动控制。由于是密封结构，并具有控制气压的六氟化硫气体控制系统，因此可以适用于恶 劣环境。试验表明本实用新型可以适用的环境参数如下a 环境温度-30°C +40°Cb 海拔高度2000mc 风压彡 700Pad履冰厚度彡IOmme抗地震性能地震烈度8度(水平加速度0. 15g)f空气污秽程度不超过GB/T5582-1933中的III级。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求自能式六氟化硫高压断路器，包括一底架，底架上装有单级，所述单级包括内部设有灭弧机构的支柱瓷套和联动机构，所述灭弧机构，包括一与所述支柱瓷套固定连接的静触头，还包括一位于所述支柱瓷套内与所述联动机构连接的动触头；所述底架上装有操纵机构，所述操纵机构连接所述单级上的联动机构，所述支柱瓷套内储存有六氟化硫气体，其特征在于，所述灭弧机构，还包括一应用于产生灭弧气流的热膨胀室；所述热膨胀室包括一容纳气体和进行气体压缩的气体压缩腔；还包括一与所述气体压缩腔搭配进行气体压缩的活塞；还包括一用于与所述静触头密封插接的，喷出灭弧气体的喷口；所述动触头位于所述气体压缩腔内，与所述气体压缩腔固定连接，所述活塞与所述支柱瓷套固定连接，在合闸状态下，静触头插入喷口长度大于0.3cm。
2.如权利要求1所述的自能式六氟化硫高压断路器，其特征在于所述自能式六氟化 硫高压断路器还包括一六氟化硫气体控制系统，所述六氟化硫气体控制系统包括一具有压 力显示、温度补偿、报警、气压控制功能的密度控制器，所述密度控制器通过导管连接所述 支柱瓷套。
3.如权利要求2所述的自能式六氟化硫高压断路器，其特征在于所述底座上方装有3 个所述单级，3个所述单级上的联动机构分别连接所述操纵机构，所述操纵机构包括一供操 作人员进行操作的机构箱，所述机构箱位于所述底座下方。
4.如权利要求3所述的自能式六氟化硫高压断路器，其特征在于所述机构箱内设有 手动操作把手，所述手动操作把手连接一手动弹簧储能机构，所述手动弹簧储能机构连接 一传动机构，所述传动机构连接所述联动机构。
5.如权利要求4所述的自能式六氟化硫高压断路器，其特征在于所述操纵机构还包 括一为分合间提供动力的电动机，所述电动机连接一电动弹簧储能机构，所述电动弹簧储 能机构连接所述传动机构，所述传动机构连接所述联动机构，所述机构箱内设有控制分合 闸的分合闸开关，所述分合闸开关通过控制电动机转动的控制电路连接所述电动机。
专利摘要自能式六氟化硫高压断路器，涉及开关设备，包括一底架，底架上装有单级，所述单级包括内部设有灭弧机构的支柱瓷套和联动机构，所述灭弧机构，还包括一应用于产生灭弧气流的热膨胀室，热膨胀室包括一气体压缩腔；还包括一与所述气体压缩腔搭配进行气体压缩的活塞；还包括一用于与所述静触头密封插接的，喷出灭弧气体的喷口；所述动触头位于所述气体压缩腔内，与所述气体压缩腔固定连接，所述活塞与所述支柱瓷套固定连接，在合闸状态下，静触头插入喷口长度大于0.3cm。本实用新型具有灭弧机构结构相对简单、零件数量较少、所需驱动功和操作功小、可靠性高，且易于加工和装配的特点。
文档编号H01H33/88GK201570436SQ20092007601
公开日2010年9月1日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者包少华, 吴春晖 申请人:上海维埃姆电力科技有限公司