专利名称：带接通电阻接点的气体断路器及其接通、断路方法
技术领域：
本发明涉及例如550kV系统那样的大容量气体断路器，特别是涉及利用接通电阻抑制了接通时的过电压的带接通电阻接点的气体断路器及接通、断路方法。
背景技术：
伴随着供电系统的大容量化，用于变电站或配电站的断路器的断路容量变大，且要求较高的可靠性。为了提高断路器的可靠性，较为重要的是减少部件件数并简化结构。然而，在550kV级那样的大容量系统的线路用的断路器中，为了抑制接通时的接通过电压而采用接通电阻的方式。该方式具有接通电阻接点，该接通电阻接点与断路器的主接点并联地具有接通电阻，在接通时接通电阻接点被接通，从而以利用接通电阻抑制了接通过电压的状态来接通主接点。在该方式中，在开极时，需要首先分离接通电阻接点，接着开极主接点ο作为第一以往例，在专利文献1中公开有具有这样的接通电阻接点的气体断路器。该断路器是并置断路器的主接点与接通电阻接点的结构，接通电阻接点可动部通过连结杆与主接点可动部连接，并利用操作机构经由绝缘杆驱动主接点可动部。在专利文献2、 3中也公开有具有与该气体断路器相同的结构的例子。另一方面，作为第二以往例，在专利文献4中公开有一种断路器，为了加快开极速度而使用了同时移动主接点的对置的电极来进行开极的称为双动(double motion)的方式。该断路器以包围断路器的主接点的方式配置接通电阻接点，并且接通电阻接点的各可动部与主接点的各可动部连结。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平3-2746 号公报专利文献2 日本特开平11-144576号公报专利文献3 日本专利第四89653号公报专利文献4 日本特开平2_四7拟6号公报
发明内容
发明要解决的问题在具有上述接通电阻接点的气体断路器的第一以往例中，在接通、断路动作时，将前进后退的绝缘杆的轴线作为动作轴，由于是在直线上作用操作机构的操作力，包括配置在动作轴向上的主接点的可动部件在动作轴以外的方向上位移的情况较少。但是，由于接通电阻接点配置为离开动作轴，由相对于主接点产生基于惯性力的偏心负载在连结杆上作用弯矩。由该弯矩的影响导致在动作轴以外的方向上产生异常的振动，从而成为各种部件的强度下降的原因。此外，由于在主接点的外侧并置有接通电阻接点，接点部的宽度尺寸变大，容纳该
3接点部的容器尺寸也随之变大。因此，在构成为向电弧吹送绝缘性气体的压气型的没有接通电阻接点的气体断路器的情况下，可动部重量变轻，若使用与带接通电阻接点的气体断路器相同的操作机构，则速度和动作时间的开极/闭极特性产生差别。特别是在操作力较小，容易受到可动部重量的影响的弹簧操作机构中，由于开极/闭极特性产生差异，需要准备驱动功率不同的操作机构。另外，由于接通电阻接点为对接触点(butt contact)式，在接通动作时，对置的两个接点的一方以较快的速度接近并接触另一方，从而产生较大的冲击力。因此，需要牢固地构成接通电阻接点，其成为增加气体断路器的重量的因素之一。在第二以往例中，以包围主接点的方式配置接通电阻接点，由于接通电阻接点还是配置为从前进后退的操作杆的轴线即动作轴离开，在接点部与第一以往例同样地变大， 容纳该接点部的容器的尺寸也随之变大这一点及接通电阻接点为对接触点式这一点与第一以往例相同。本发明是为解决上述的问题而作出的，其目的在于，在双动式的带接通电阻接点的气体断路器中，通过减小接点部的宽度来缩小容器尺寸，此外，防止在接通、断路动作时产生异常的振动或较大的冲击力，从而提高动作的可靠性。用于解决问题的手段为解决上述问题，本发明的带接通电阻接点的气体断路器的特征在于，具备第一可动电极，同心状地配置有第一电弧电极及第一主电极；第二可动电极，同心状地配置有第二电弧电极及第二主电极，并在长度方向上与上述第一可动电极对置配置；驱动装置，进行驱动以使上述两个可动电极接触分离；通电支撑部件，自由滑动地支撑上述第二主电极； 接通电阻体，自由滑动地支撑上述第二电弧电极的端部；以及接通电阻接点，具有在上述第二电弧电极的周围被固定在上述通电支撑部件上的固定接通电阻接点及被支撑在上述第二电弧电极上的可动接通电阻接点；在接通时，在上述第一电弧电极与第二电弧电极接触之后，上述可动接通电阻接点与上述固定接通电阻接点接触，在断路时，在上述第一电弧电极与第二电弧电极分离之后，上述接通电阻接点分离。此外，本发明的带接通电阻接点的气体断路器的接通、断路方法中的带接通电阻接点的气体断路器具备第一可动电极，同心状地配置有第一电弧电极及第一主电极；第二可动电极，同心状地配置有第二电弧电极及第二主电极，并在长度方向上与上述第一可动电极对置配置；驱动装置，进行驱动以使上述两个可动电极接触分离；以及接通电阻接点，具有固定在通电支撑部件上的固定接通电阻接点及被支撑在上述第二电弧电极上的可动接通电阻接点；上述接通、断路方法的特征在于，在接通时，若通过上述驱动装置的驱动而上述第一电弧电极与第二电弧电极接触，则电流从上述第二电弧电极流至接通电阻体， 接着，若上述可动接通电阻接点与上述固定接通电阻接点接触，则上述电流从第二电弧电极开始经由上述接通电阻接点流至上述通电支撑部件，在断路时，若通过上述驱动装置的驱动而上述第一电弧电极与第二电弧电极分离，则在此时产生的电弧电流经由上述接通电阻接点流至上述通电支撑部件，接着，上述可动接通电阻接点与上述固定接通电阻接点分
1 O发明效果根据本发明，由于接通电阻接点相对于两个可动电极配置在动作轴上，且上述接通电阻接点配置在第二可动电极的与第一可动电极相反的一侧，能够使接点部的宽度变小，从而容器的尺寸也变小。由于没有具有相对于动作轴而偏心的质量的接点部件，不易在动作时引起异常振动，从而提高了接通、断路动作的可靠性。此外，由于接通电阻接点的可动部为轻型且移动速度较低，且是通过可动电极的电弧电极彼此的接触进行接通电阻的接通，不会产生较大的冲击力。即使在不具有接通电阻接点的气体断路器的情况下，可动部重量也几乎相同，开极特性没有变化。由此，能够使用驱动功率相等的同一操作机构。
图1是表示本发明的第一实施方式的带接通电阻接点的气体断路器的断路状态的剖视图。图2是表示同一气体断路器的接通动作途中的剖视图。图3是表示同一气体断路器的接通状态的剖视图。图4是表示同一气体断路器的断路动作途中的剖视图。图5是表示本发明的第二实施方式的带接通电阻接点的气体断路器的断路状态的剖视图。图6是表示同一气体断路器的接通动作途中的剖视图。图7是表示同一气体断路器的接通状态的剖视图。图8是表示同一气体断路器的断路动作途中的剖视图。
具体实施例方式在下文中，参照附图对本发明的带接通电阻接点的气体断路器的实施方式进行说明。各实施方式适用于与上述第二以往例相同的双动式的压气式(puffer type)气体断路器。(第一实施方式)首先，使用图1 图4对本发明的第一实施方式的带接通电阻接点的气体断路器进行说明。图1是表示同一气体断路器的断路状态的剖视图，图2是表示同一气体断路器的接通动作途中的图，图3是表示同一气体断路器的接通状态的图，图4是表示同一气体断路器的断路动作途中的图。在图1中，本实施方式的带接通电阻接点的气体断路器构成为在容器1内密封有与以往技术相同的绝缘性气体，并在容器1内容纳有主接点，即自由接触或分离的第一可动电极2和第二可动电极3，上述第一可动电极2和第二可动电极3在长度方向上对置配置。第一可动电极2包括筒状的第一电弧电极加和与该第一电弧电极加呈同心状的第一主电极2b，并分别嵌合有绝缘喷嘴4、操作杆5。操作杆5与操作机构6连结。将在容器1 内的中心部前进后退的操作杆5的轴线作为动作轴13。在第一可动电极2中配置用于加压绝缘性气体的压力室7，并从第一电弧电极加与绝缘喷嘴4之间喷出在该压力室7内的绝缘性气体。第二可动电极3包括第二电弧电极3a和与其呈同心状的第二主电极北。第二电弧电极3a通过绝缘支撑部件3c固定在第二主电极北上并且与其绝缘。第二主电极北经由滑动接触件8a以自由滑动的方式由通电支撑部件8支撑。第二电弧电极3a为棒状，第一电弧电极加为筒状，两者构成滑动接触式的接点。操作杆5的操作机构6侧与使驱动力的方向反转且具有支撑点9a的连杆机构9连结，绝缘杆10的一端固定在连杆机构9上，绝缘杆10的另一端固定有第二可动电极3。通过在相反方向上驱动包括操作机构6、操作杆5、连杆机构9以及绝缘杆10的驱动装置，使第一可动电极2与第二可动电极3接触分离。接通电阻接点11配置在筒状的通电支撑部件8的内部，其包括固定接通电阻接点 Ila和可动接通电阻接点lib。固定接通电阻接点Ila配置在第二电弧电极3a的周围，并固定在通电支撑部件8上，可动接通电阻接点lib在与第二电弧电极3a相同的轴线上经由滑动接触件Ilc以能够通电且自由滑动的方式被支撑。固定在第二电弧电极3a上的突起部3d与可动接通电阻接点lib构成为能够自由接触分离。此外，在固定接通电阻接点Ila 与可动接通电阻接点lib之间通过绝缘板Ild配置有复位弹簧lie。构成为通过复位弹簧 lie向与固定接通电阻接点Ila分离的方向推动可动接通电阻接点11b，从而推压突起部 3d。接通电阻体12的一端固定在通电支撑部件8上，另一端成为接通电阻体支撑部件 12a。由接通电阻体支撑部件1 经由滑动接触件12b以能够通电且自由滑动的方式支撑第二电弧电极3a的端部。第二电弧电极3a相对于通电支撑部件8贯通其筒状中心的开口部并与其绝缘。(接通动作)在这样构成的本实施方式中，对从图1所示的断路状态经过图2所示的接通动作途中的状态直至图3所示的接通状态的接通动作进行说明。首先，在图1所示的断路状态中，若向操作机构6输入外部指令，则利用操作力开始在箭头A的方向上沿动作轴1移动操作杆5和可动电极2。操作力传递至连杆机构9，并以支撑点9a为旋转中心在与箭头A相反的方向上驱动绝缘杆10。作为其结果，第二可动电极3和可动接通电阻接点lib在与箭头A相反的方向上移动。可动接通电阻接点lib克服复位弹簧lie的弹力，随着第二电弧电极3a移动。图2表示在接通动作途中的状态中，第一电弧电极加与第二电弧电极3a接触的状态。在该状态下，由于第一主电极2b与第二主电极北没有接触，以及，可动接通电阻接点lib与固定接通电阻接点Ila没有接触，电流从第一电弧电极加开始通过第二电弧电极 3a,并从滑动接触件12b开始经由接通电阻体支撑部件1 流至接通电阻体12。若从该状态开始进一步进入接通动作，则变为图3所示的接通状态。在该状态下，可动接通电阻接点lib与固定接通电阻接点Ila接触，且第一主电极 2b也与第二主电极北接触。由此，电流从第一电弧电极加、第二电弧电极3a开始经由滑动接触件11c、可动接通电阻接点lib以及固定接通电阻接点Ila流至通电支撑部件8，此夕卜，从第一主电极2b、第二主电极北开始经由滑动接触件8a流至通电支撑部件8，没有流至接通电阻体12。(断路动作)接着，对从图3所示的接通状态开始经由图4所示的断路动作途中的状态直至图 1所示的断路状态的断路动作进行说明。
首先，在图3所示的接通状态中，若向操作机构6输入外部指令，则通过操作力开始在箭头B的方向上沿动作轴13移动操作杆5和第一可动电极2。操作力传递至连杆机构9，并以支撑点9a为旋转中心在与箭头B相反的方向上驱动绝缘杆10。作为其结果，第二可动电极3在与箭头B相反的方向上移动。图4表示了在断路动作途中第一可动电极2与第二可动电极3分离的状态。通过移动第二电弧电极3a来利用复位弹簧lie向接通电阻体12侧驱动可动接通电阻接点11b， 从而使其从固定接通电阻接点Ila上分离。此时，使可动接通电阻接点lib相对于第二电弧电极3a的移动延迟地追随该第二电弧电极3a的移动，从而在第一电弧电极加与第二电弧电极3a分离之后使接通电阻接点11分离。即，将复位弹簧lie的弹力(弹簧常数)设定为适当值，从而不是在断路动作途中从固定接通电阻接点Ila上分离可动接通电阻接点 11b，而是在断路动作结束后分离可动接通电阻接点lib。作为其结果，在断路时，在第一电弧电极加与第二电弧电极3a之间产生的电弧电流不流至接通电阻体12，而是从第二电弧电极3a经由滑动接触件11c、可动接通电阻接点lib以及固定接通电阻接点Ila流向通电支撑部件8。采用本实施方式，由于将第一可动电极2、第二可动电极3及接通电阻接点11在动作轴13上配置成一条直线，并将接通电阻接点11配置在第二可动电极3侧，能够减小接点部的宽度即直径，从而也能够减小容器的尺寸。此外，由于没有具有相对于动作轴13而偏心的质量的接点部件，在接通、断路动作时，不易引起在动作轴13以外的方向上的异常振动，减少对元件强度的影响，因而提高了可靠性。由于接通电阻接点11不是与第一可动电极2以及第二可动电极3形成为一体，此夕卜，也没有配置在这些元件的周围，与其它的电极相比能够减小质量，因而也不会对接通动作特性带来较大的变化。由于轻型化的可动接通电阻接点lib是以例如约接通速度一半的较慢的速度与固定接通电阻接点Ila碰撞，成为了不会产生较大的冲击力的结构。在接通动作时，能够通过可动电极的电弧电极彼此的接触进行接通电阻的接通，此外，还通过使滑动接触式的接点接触来进行该接触，从而不会产生较大的冲击力。另外，即使在不具有接通电阻接点11的气体断路器的情况下，可动部重量也几乎相同，不会产生开极特性的差异。由此，能够使用驱动功率相等的相同的操作机构。(第二实施方式)接着，使用图5 图8对本发明的第二实施方式的带接通电阻接点压气式气体断路器进行说明。此外，对与第一实施方式的形态相同或类似的部分附加共用的附图标记，并省略重复的说明。图5是表示本实施方式的带接通电阻接点压气式气体断路器的断路状态的剖视图，图6是表示同一气体断路器的接通动作途中的剖视图，图7是表示同一气体断路器的接通状态的剖视图，图8是表示同一气体断路器的断路动作途中的剖视图。在图5中，在第二可动电极3侧配置有槽凸轮14，该槽凸轮14在相对分离方向上驱动与第一可动电极2对置的第二可动电极3。构成为槽凸轮14与延伸至比绝缘喷嘴4 更突出的连结杆15连结，通过使设置在第二可动电极3上的凸轮滚子16与槽凸轮14的槽 16a配合并滑动，使第二可动电极3向与第一可动电极2相反的方向移动。虽然在第一实施方式中是利用连杆机构9和绝缘杆10在与第一可动电极2相反的方向上驱动第二可动电极3，但在本实施方式中是通过连结杆15和槽凸轮14在与第一可动电极2相反的方向上驱动第二可动电极3。由于接通动作断路动作是进行与第一实施方式几乎相同的动作，通过图5 图8 能够容易地进行类推，因而省略说明。即使在如上所述的结构的情况下，也能够得到与上述第一实施方式的形态相同的作用效果。(其它实施方式)以上说明的实施方式仅为例示，本发明并不限定于这些实施方式。例如，虽然在上述实施方式中复位弹簧lie是使用压缩螺旋弹簧，但也可以使用其它的弹性要素，例如，也能够使用碟形弹簧等。虽然是在复位弹簧lie的两端使用绝缘板Ild来使其具有绝缘功能， 但也可以仅在单侧配置绝缘板lid。此外，复位弹簧lie也可以不是金属制的弹簧，而是能够使用以陶瓷等绝缘物构成的弹簧，在此时能够省略绝缘板lid。虽然是在断路动作结束时通过复位弹簧lie的弹力使突起部3d和可动接通电阻接点1 Ib碰撞，但为了缓和该冲击力，能够在突起部3d上配置冲击吸收部件3e (如图4、图8所示)。虽然在第一、第二实施方式的驱动装置中使用了连杆机构9、槽凸轮机构，但在使用与这些机构不同的其它驱动单元的气体断路器中，也能够使用本发明所提出的接通电阻接点11。符号说明1 容器2第一可动电极加第一电弧电极2b第一主电极3第二可动电极3a第二电弧电极3b第二主电极3c绝缘支撑部件3d突起部!Be冲击吸收部件4绝缘喷嘴5操作杆6操作机构7压力室8通电支撑部件8a滑动接触件9连杆机构9a支撑点10绝缘杆11接通电阻接点Ila固定接通电阻接点
lib可动接通电阻接点Ilc滑动接触件Ild绝缘板lie复位弹簧12接通电阻体1加接通电阻体支撑部件12b滑动接触件13动作轴14槽凸轮15连结杆16凸轮滚子16a 槽
权利要求
1.一种带接通电阻接点的气体断路器，其特征在于， 具备第一可动电极，同心状地配置有第一电弧电极及第一主电极； 第二可动电极，同心状地配置有第二电弧电极及第二主电极，并在长度方向上与上述第一可动电极对置配置；驱动装置，进行驱动以使上述两个可动电极接触分离； 通电支撑部件，自由滑动地支撑上述第二主电极； 接通电阻体，自由滑动地支撑上述第二电弧电极的端部；以及接通电阻接点，具有在上述第二电弧电极的周围被固定在上述通电支撑部件上的固定接通电阻接点及被支撑在上述第二电弧电极上的可动接通电阻接点；在接通时，在上述第一电弧电极与第二电弧电极接触之后，上述可动接通电阻接点与上述固定接通电阻接点接触，在断路时，在上述第一电弧电极与第二电弧电极分离之后，上述接通电阻接点分离。
2.如权利要求1所述的带接通电阻接点的气体断路器，其特征在于，在断路时，利用复位弹簧在与上述固定接通电阻接点分离的方向上对上述可动接通电阻接点施力。
3.如权利要求1或2所述的带接通电阻接点的气体断路器，其特征在于，上述驱动装置具有连杆机构，该连杆机构使上述第二可动电极相对于由操作杆引起的上述第一可动电极的移动而在相反方向上移动。
4.如权利要求1或2所述的带接通电阻接点的气体断路器，其特征在于，上述驱动装置具有槽凸轮机构，该槽凸轮机构使上述第二可动电极相对于由操作杆引起的上述第一可动电极的移动而在相反方向上移动。
5.一种带接通电阻接点的气体断路器的接通、断路方法，上述带接通电阻接点的气体断路器具备第一可动电极，同心状地配置有第一电弧电极及第一主电极；第二可动电极， 同心状地配置有第二电弧电极及第二主电极，并在长度方向上与上述第一可动电极对置配置；驱动装置，进行驱动以使上述两个可动电极接触分离；以及接通电阻接点，具有固定在通电支撑部件上的固定接通电阻接点及被支撑在上述第二电弧电极上的可动接通电阻接占.^ w\ 上述接通、断路方法的特征在于，在接通时，若通过上述驱动装置的驱动而上述第一电弧电极与第二电弧电极接触，则电流从上述第二电弧电极流至接通电阻体，接着，若上述可动接通电阻接点与上述固定接通电阻接点接触，则上述电流从第二电弧电极经由上述接通电阻接点流至上述通电支撑部件，在断路时，若通过上述驱动装置的驱动而上述第一电弧电极与第二电弧电极分离，则在此时产生的电弧电流经由上述接通电阻接点流至上述通电支撑部件，接着，上述可动接通电阻接点与上述固定接通电阻接点分离。
全文摘要
本发明提供一种带接通电阻接点的气体断路器，该带接通电阻接点的气体断路器通过减小接点部的宽度来缩小容器尺寸，此外，其防止在接通、断路动作时产生异常的振动或较大的冲击力，从而提高动作的可靠性。其具备第一可动电极(2)，具有第一电弧电极(2a)及与其配置为同心状的第一主电极(2b)；第二可动电极(3)，具有第二电弧电极(3a)及与其配置为同心状的第二主电极(3b)；接通电阻体(12)，自由滑动地支撑第二电弧电极(3a)的端部；接通电阻接点(11)，包括在第二电弧电极(3a)的周围被固定在通电支撑部件(8)上的固定接通电阻接点(11a)及由第二电弧电极(3a)支撑的可动接通电阻接点(11b)。在接通时，在两个电弧电极(2a)、(3a)接触之后，可动接通电阻接点(11b)与固定接通电阻接点(11a)接触，在断路时，在两个电弧电极(2a)、(3a)分离之后接通电阻接点(11)分离。
文档编号H01H33/70GK102473549SQ20108002926
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月18日 优先权日2009年6月29日
发明者纲田芳明, 高木弘和 申请人:株式会社东芝