限制过电压的超高压断路器的制作方法

本发明涉及一种高压断路器，特别涉及一种限制过电压的超高压断路器。

背景技术：

在超高压罐式断路器或者GIS中使用的断路器为了限制关合空载长线时产生的过电压而使用合闸电阻来使得关合时的振荡过程变成非振荡。这个合闸电阻是一个单独的电阻，它有一个独立的辅助开关来关合和分断它。如图1所示带合闸电阻的断路器的连接图。关合辅助开关QF1投入合闸电阻，经过一定的时间后再关合主端口QF2，这样主断路器QF2就直接短接合闸电阻。这个合闸电阻和它的辅助开关占了断路器的空间。

目前使用的超高压断路器主断口分为弧触头和主触头。如图2所示断路器的弧触头和主触头及在灭弧室中的位置图。在关合时，主触头和弧触头都在操作机构的带动下一起运动。当动弧触头距离静弧触头一定距离时动静弧触头之间出现电弧，继续关合弧触头首先接触，然后主触头接触，关合过程完成。如图3所示断路器关合过程中弧触头及主触头的运动情况图，图中a为分闸位置，b为合闸开始，c为弧触头间出现电弧，d为弧触头及主触头都闭合。在关合过程中燃弧过程在弧触头上进行。弧触头在前端有一层耐电弧烧蚀的触头材料。

技术实现要素：

本发明是针对超高压断路器合闸时存在过电压导致设备易损的问题，提出了一种限制过电压的超高压断路器，将合闸电阻直接融合进主断口QF2，不需再用辅助触头QF1及合闸电阻来解决过电压和振荡问题。

本发明的技术方案为：一种限制过电压的超高压断路器，内部包括动静主触头和动静弧触头两付触头，静弧触头中间一段和动弧触头两个弧触头中间对称各一段为合闸电阻，所述合闸电阻形状大小与连接的触头相同，动静弧触头完全接触闭合后接触部分位置为合闸电阻位置。

所述合闸电阻选用热容量大并耐高温陶瓷电阻。

本发明的有益效果在于：本发明限制过电压的超高压断路器，重新设计弧触头的结构，省掉为克服过电压使用的合闸电阻及配合使用的辅助开关，不仅节省断路器的空间，而且使得单独的合闸电阻及其支路所引起的故障不再出现。

附图说明

图1为带合闸电阻的断路器的连接图；

图2为断路器的弧触头和主触头及在灭弧室中的位置图；

图3为断路器关合过程中弧触头及主触头的运动情况图；

图4为本发明带有合闸电阻的弧触头示意图；

图5为本发明接入系统中的合闸电阻值随着合闸过程的进行而发生的相应变化流程图。

具体实施方式

本发明是在带有合闸电阻或者不带合闸电阻的罐式断路器或者使用在GIS中的断路器上使用，直接把合闸电阻做在主断口QF2的弧触头上面。如图4所示。动静弧触头的结构变成了耐电弧的弧触头和合闸电阻，将动静弧触头完全接触合并时接触部分位置用合闸电阻替代，即静弧触头中一段、动弧触头两个弧触头中对称各一段均为合闸电阻。当动静弧触头刚刚接触时，电流是分别通过动静弧触头上的合闸电阻，即动弧触头与静弧触头上合闸电阻串联起作用，当动静弧触头完全接触合并时，相当于动弧触头上合闸电阻并联，电阻减小，一旦动静主触头闭合，合闸电阻不起作用，电流从动静主触头流过，合闸结束。耐电弧部分足够长，能够承受电弧的烧蚀，合闸电阻选用陶瓷电阻，尺寸与连接的触头匹配，不影响移动合并，能够耐受传过来的高温。

这个电阻是陶瓷电阻，阻值根据需要设定，而且能够耐受很高的温度，阻值满足阻尼振荡的要求。这样就能够使关合空载线路时不产生振荡， 而且在弧触头关合时既能满足燃弧对弧触头的寿命要求又能使弧触头关合后接入系统的是合闸电阻。这样就彻底省略了外接的合闸电阻的辅助开关及合闸电阻，不仅节省断路器的空间，而且使得单独的合闸电阻及其支路所引起的故障不再出现。

修改了断路器弧触头的结构；利用了电接触的基本理论，实现了弧触头在关合过程中电流的转移而使得已经接触上的动、静弧触头之间有很大的电阻，这个电阻就是合闸电阻，根据合闸电阻的尺寸修改操作机构，使得行程变长，这样弧触头关合后还要再运动一段距离，然后主触头才能关合。

随着操作机构的动作，动静弧触头接触深度的变化该合闸电阻还不断变化，更加有利于限制过电压，并且有利于最后主断口的关合。这样直接利用了弧触头，使用弧触头不仅是主断口的弧触头而且同时实现了合闸电阻的辅助触头的功能。在以后分闸时这个合闸电阻自动转化成分闸电阻，限制分闸过程中产生的过电压。

将弧触头设计成互相紧密结合在一起的耐弧部分和合闸电阻后，在关合断路器时随着关合操作的进程，断路器接入系统的等值电阻会发生变化。从动静耐弧部分开始预计穿到最终断路器的主断口闭合，断路器接入系统的合闸电阻从开始的两倍于一侧的合闸电阻开始变化到最终的零。这个过程如图5所示。这样就完成了关合空载长线时断路器对合闸电阻在不同阶段的矛盾性的要求。完全是开始的很大的值到最后的较小的值，这样系统的振荡大大降低，产生的过电压的水平很低。