专利名称：高电压用开关器的断路部、气体开关器和气体绝缘开关器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于闭合和断开电容器电路的高电压用的电容器开关用气 体开关器。
背景技术：
以往，作为电容器开关用气体开关器，使用了一种缓冲型气体断路器。然而，在这 种开关器中，在接通电容器电路时，在可动触头与固定触头之间发生先行放电，因此触头发 生损耗而使表面变粗糙。另外，如果损耗量变多，则开关器的接通位置发生变化。图1是表示现有的高电压用的电容器开关用气体开关器。在图1中，左半部分表 示开关器闭合的状态，右半部分表示开关器断开的状态。在该电容器开关用气体开关器中， 至少具备两个电弧触头1、2和空心圆筒状的绝缘喷嘴3，气体通过该绝缘喷嘴3向在电弧触 头1、2之间产生的电弧4吹喷，从而使电弧熄灭。在上述结构的电容器开关用气体开关器中，与触头变粗糙的情况同样地，由于绝 缘喷嘴3变粗糙、发生损耗而在绝缘喷嘴表面附着导电物质，形成污损部9，导致开关器的 极间绝缘性能降低，开关器的极间通过闪络电弧10而导致发生闪络。
实用新型内容实用新型要解决的问题如现有例所示，在现有的电容器开关用气体开关器中，存在由于触头容易变粗糙 以及接通位置改变而在短时间内达到开关器的寿命的问题，并且，由于绝缘喷嘴3变粗糙、 发生损耗而在绝缘喷嘴3处残留导电性的污损部9，导致开关器的极间绝缘性能降低，从而 导致开关器的寿命变短以及可靠性降低。在普通的开关器、断路器的情况下，由于对大电流进行接通和断开，因此不会在绝 缘喷嘴3处残留导电性的污损部9，绝缘喷嘴3表面始终被电弧去污，从而不会产生绝缘物 等的附着。但是，由于高能量的高温的电弧，导致连绝缘喷嘴一起发生损耗，并且在每次进 行断路时都使绝缘喷嘴3表面发生磨损。特别是在电容器的开关中，由于频繁地对1000A以下的电流进行接通和断开，因 此绝缘喷嘴3的损耗和绝缘喷嘴的污损部9使开关器的寿命变得极短，并且导致可靠性降 低。用于解决问题的方案从使用的实际情况来看，期望通过简化设备来提高开关器的可靠性，并且进一步 延长开关器的寿命，通过消除发生损耗的部分和发生污损的部分，从而设计出一种实现长 寿命的开关器。本实用新型是为了解决上述问题而完成的。本实用新型提供一种高电压用开关器 的断路部，其至少具备可动侧电弧触头、固定侧电弧触头以及空心圆筒状的绝缘喷嘴，气体 通过该绝缘喷嘴向在上述可动侧电弧触头与上述固定侧电弧触头之间所产生的电弧吹喷，该断路部的特征在于，上述绝缘喷嘴从上述可动侧电弧触头的上述固定侧电弧触头侧端起 向上述固定侧电弧触头侧具有5cm以下的长度。优选的是，在本实用新型所记载的高电压用开关器的断路部中，上述绝缘喷嘴的 前端角度为50度 70度。优选的是，在本实用新型所记载的高电压用开关器的断路部中，在上述固定侧电 弧触头侧还具备通电用圆筒状结构部，该通电用圆筒状结构部具有锥形的吊钟形状。优选的是，在本实用新型所记载的高电压用开关器的断路部中，上述绝缘喷嘴位 于上述可动侧电弧触头侧，由上述固定侧电弧触头侧的上述通电用圆筒状结构部构成导体 喷嘴。优选的是，在本实用新型所记载的高电压用开关器的断路部中，上述绝缘喷嘴的 空心圆筒状的外周前端侧面具有相对于上述绝缘喷嘴的中心轴线的外周角度为20度 40 度的倾斜度。另外，本实用新型提供一种气体开关器(GS AasSwitchgear)，其具有上述断路 部。另外，本实用新型提供一种气体绝缘开关器(GIS =GasInsulated Switchgear)，其 具有上述断路部。实用新型的效果根据本实用新型，在省略了绝缘喷嘴中的最影响可靠性和寿命的、损耗和污损明 显的部分的状态下，实现与现有的绝缘喷嘴相同的开关性能。另外，通过所实现的结构来形成如后所述的形状，以实现优良的开关性能和最小 限度的损耗及污损。与现有例的结构相比，通过除去现有的绝缘喷嘴中的损耗和污损明显的部分，从 而不会产生损耗、污损部分，消除了绝缘喷嘴的绝缘性能降低、磨损的问题，能够实现长寿 命化。另外，通过将形成为如上所述的优选形状的极小绝缘喷嘴与上述最优化得到的作为 导体的通电用圆筒状结构部相组合，能够发挥与现有例相同的开关性能。并且，通过如上所 述那样设定各部分的角度，能够防止极小绝缘喷嘴的污损和磨损，从而能够提供一种设为 最低维修量的长寿命并且高可靠性的开关装置的断路部。
图1是表示现有的高电压用的电容器开关用气体开关器。图2是表示本实用新型的高电压用开关器的断路部的结构的图。图3是用于说明本实用新型的绝缘喷嘴的形成以及结构特征的图。附图标记说明Ull 可动侧电弧触头；2,12 固定侧电弧触头；3,13 绝缘喷嘴；4 电弧；8 高压 气体流；9 污损部；10 闪络电弧；6、7、16、17 圆筒状结构部；21 高压气体室；22 切除部分。
具体实施方式
下面，参照附图来说明根据本实用新型的典型实施例。在附图的记载中，对相同或相近的结构标注同一附图标记。图2是表示本实用新型的高电压用开关器的断路部的结构的图。该断路部至少具 备可动侧电弧触头11、固定侧电弧触头12以及空心圆筒状的绝缘喷嘴13，气体通过该绝缘 喷嘴向在可动侧电弧触头11与固定侧电弧触头12之间产生的电弧14吹喷，从而使电弧熄 灭。通过向电弧14吹喷灭弧气体，有助于电弧触头11、12之间的断路间隙的灭弧或者 绝缘强度的恢复。包围电弧的绝缘喷嘴13是为了控制与电弧逆向流动的灭弧气体的流动强度和方 向而设置的。该绝缘喷嘴3与被驱动的可动侧电弧触头11 一起被沿可动方向非常强有力 地加速。在这种结构中，绝缘喷嘴13构成为极小绝缘喷嘴，该绝缘喷嘴13从可动侧电弧触 头11的固定侧电弧触头侧12端起向固定侧电弧触头12侧具有5cm以下的长度。这种结构 的绝缘喷嘴13不同于图1所示的现有例中的普通绝缘喷嘴3，这种结构的绝缘喷嘴13不具 有普通的绝缘喷嘴3所必须具有的固定长度(用于提高缓冲压力的长度)的颈部(throat) 和该颈部前端的吊钟状的喷嘴。通过将绝缘喷嘴13构成为极小绝缘喷嘴，消除了现有例中的附着导电物质而形 成的污损部9，因此，即使绝缘喷嘴13表面的绝缘性能降低，也不会引起断开状态下的可动 侧电弧触头11与固定侧电弧触头12之间的绝缘性能降低。下面具体说明本实施例中的绝缘喷嘴13的结构。如图3所示，为了防止绝缘喷嘴的绝缘性能降低以及发生损耗，本实施例中的绝 缘喷嘴13是从图1所示的普通绝缘喷嘴3切掉图3中附图标记22所示的切除部分而得到 的，高压气体流8从高压气体室21通过可动侧电弧触头11的外侧，并从绝缘喷嘴13的内 侧吹喷气体。并且，为了能够对与两个电弧触头11、12相连接的电弧4的两端高效地吹喷气体， 将绝缘喷嘴3的前端角度、即绝缘喷嘴3的内周面与外周面之间的角度设为50度 70度。并且，为了使固定侧的通电用圆筒状结构部16、17能够对固定侧电弧触头12有 效地吹喷气体，将固定侧的通电用圆筒状结构部16、17构成为与普通的绝缘喷嘴相同的形 状，即，使固定侧的通电用圆筒状结构部16、17具有锥形的吊钟状的结构使得在吹喷气体 时容易吸入气体，从而使固定侧的通电用圆筒状结构部16、17兼备通电导体功能和喷嘴功 能。由此，来自高压气体室21的高压气体流和通过电弧所产生的高温气体高效地流入固定 侧的通电用圆筒状结构部16、17，从而实现与具有较大的绝缘喷嘴时相同的灭弧性能。如图2所示，本实施例中的绝缘喷嘴相当于将图1所示的现有例中的普通绝缘喷 嘴3进行二分割，使构成为极小绝缘喷嘴的绝缘喷嘴13位于可动侧电弧触头11侧，在固定 侧电弧触头12—侧，利用通电部件、即通电用圆筒状结构部16、17构成导体喷嘴，使其具有 喷嘴功能。通过这样将形成为如上所述的优选形状的极小绝缘喷嘴与由作为导体的通电用 圆筒状结构部形成的导体喷嘴相组合，能够发挥与现有例相同的开关性能。为了避免绝缘喷嘴13的空心圆筒状的外周表面被闭合和断开时的导电物污损而 绝缘性能降低，使绝缘喷嘴13的外周前端侧面具有相对于绝缘喷嘴13的中心轴线的外周 角度为20度 40度的倾斜度，从而防止当闭合和断开时的高温气体流绕到绝缘喷嘴13的空心圆筒状的外周表面，由此防止气体流的紊乱、逆流，高温气体被引向固定侧电弧触头12 方向，使得绝缘喷嘴13的外周不会发生紊流。由此，通过电弧所产生的包含导电物的高温 气体不会接触绝缘喷嘴13的外周，能够防止绝缘喷嘴13发生损耗，并且能够防止绝缘喷嘴 13的外周被污损。 以上说明了本实用新型所涉及的典型实施例，但是本实用新型并不限定于上述实 施例，在不脱离实用新型的宗旨的范围内能够进行各种变更、追加、置换等。
权利要求一种高电压用开关器的断路部，至少具备可动侧电弧触头、固定侧电弧触头以及空心圆筒状的绝缘喷嘴，气体通过该绝缘喷嘴向在上述可动侧电弧触头与上述固定侧电弧触头之间所产生的电弧吹喷，该断路部的特征在于，上述绝缘喷嘴从上述可动侧电弧触头的上述固定侧电弧触头侧端起向上述固定侧电弧触头侧具有5cm以下的长度。
2.根据权利要求1所述的断路部，其特征在于，上述绝缘喷嘴的前端角度为50度 70度。
3.根据权利要求1或2所述的断路部，其特征在于，在上述固定侧电弧触头侧还具备通电用圆筒状结构部，该通电用圆筒状结构部具有锥 形的吊钟形状。
4.根据权利要求3所述的断路部，其特征在于，上述绝缘喷嘴位于上述可动侧电弧触头侧，由上述固定侧电弧触头侧的上述通电用圆 筒状结构部构成导体喷嘴。
5.根据权利要求1、2、4中的任一项所述的断路部，其特征在于，上述绝缘喷嘴的空心圆筒状的外周前端侧面具有相对于上述绝缘喷嘴的中心轴线的 外周角度为20度 40度的倾斜度。
6.根据权利要求3所述的断路部，其特征在于，上述绝缘喷嘴的空心圆筒状的外周前端侧面具有相对于上述绝缘喷嘴的中心轴线的 外周角度为20度 40度的倾斜度。
7.一种气体开关器，其特征在于，具有权利要求1 6中的任一项所述的断路部。
8.一种气体绝缘开关器，其特征在于，具有权利要求1 6中的任一项所述的断路部。
专利摘要本实用新型提供一种通过简化设备来提高开关器的可靠性并且进一步延长开关器的寿命的高电压用开关器的断路部、气体开关器和气体绝缘开关器。上述高电压用的电容器开关用气体开关器的断路部至少具备可动侧电弧触头、固定侧电弧触头以及空心圆筒状的绝缘喷嘴，气体通过该绝缘喷嘴向在电弧触头之间所产生的电弧吹喷，上述绝缘喷嘴从上述可动侧电弧触头的上述固定侧电弧触头侧端起向上述固定侧电弧触头侧具有5cm以下的长度。
文档编号H01H33/22GK201689822SQ20102021575
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者堀越和彦 申请人:日新电机株式会社