[实用新型]改进的断续器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于断续器（interrupter）的改进的壳体，更具体地，涉及一种用于真空断续器的改进的壳体结构，以增强真空断续器的外部击穿强度。

背景技术

近几十年来，用于各种民用和工业应用的电力系统的需求持续增长。因此，电力系统不断变得复杂、沉重及强大。高压电力系统的基本需求是高压开关装置。高压开关装置用于控制、保护、隔离高压电力系统内的电力组件。高压开关装置具有在特殊条件下工作的特性。例如，当电流超过预定限制时高压开关装置断开电力系统的一部分，这进而保护电力系统不受损坏。

用于电力系统的高压开关元件可为隔离器、断续器或两者的组合。最常用的开关元件为断续器。断续器用作电力系统中的电路断路器，以保护电力系统不受过载和短路引起的损坏。断续器的基本功能是检测错误状态以及中断电流。在断续器中使用绝缘材料，用于在电流断路器断开时在接触之间提供充分绝缘，并且在断开电路断路器（尤其是中高压应用时）消除接触之间产生的电弧。断续器中最普遍使用的绝缘材料（尤其是用来消除接触断开过程中的电弧）为油、空气、六氟化硫（SF₆）气体及真空。

真空断续器为电路断路器，其中电弧在真空中熄灭。真空断续器很适合于中压应用，然而也可以用于低压或高压应用。真空断续器主要由置于对称设置的陶瓷绝缘体中心的金属电弧腔组成，陶瓷绝缘体称为陶瓷壳体。真空断续器与其它类型的电路断路器相比被认为是有优势的，这主要因为其有很长的使用寿命及简单的更换工序。并且对于真空断续器，其与油类电路断路器不同，不存在火灾风险，并且真空断续器和SF₆断续器比起来更环保。

然而，维持高外部击穿电压对真空断续器是非常大的挑战。在真空断续器的情形下，当断续器接触断开即不允许电流流过断续器、高压施加到真空断续器的一端并且真空断续器陶瓷壳体的外部材料的介电强度不足以抵挡高压时，产生外部击穿。这会导致在真空断续器两端的金属部件之间形成电弧。此外，外部绝缘壳体有时被放在真空断续器周围，从而保护其在户外应用中不会暴露在天气中。瓷质壳体被经常使用。击穿也会发生在这类壳体中，跨过真空断续器的外部。真空断续器的外部击穿电压依照现有技术在下文中描述。

图1示出了根据现有技术的真空断续器100。如图1所示，真空断续器100包括静止接触组件102、可动接触组件104及陶瓷壳体108。静止接触组件102是用来保持图中未示出的真空断续器100的静止接触件的设置。类似地，如图1所示，可动接触组件104提供了用以保持可动接触件106及其运动的设置。真空断续器100的陶瓷壳体108为陶瓷绝缘体，其应当能避免外部电源击穿，尤其是图中未示出的静止接触件与可动接触件106并未连接时，即当真空断续器100中断电流，即真空断续器100的断开状态。除此之外，真空断续器100的陶瓷壳体108也在有电压应力时提供电绝缘，尤其是例如在特殊条件下，但并不限于承受电压测试的点火脉冲和承受电压测试的电源频率。

当高压被施加到真空断续器100的静止接触组件102或可动接触组件104时，有时陶瓷壳体108的陶瓷绝缘体太短而不能避免真空断续器100的外部电压击穿。因此要在外部增强陶瓷绝缘体的绝缘特性，以使其承受高外部电压，这对系统设计者和工程师是公知的挑战。然而，现有技术给出了一些增强陶瓷壳体108外部部件绝缘特性的技术。最常用的技术之一是增加陶瓷壳体108的外部绝缘表面的长度，但增加了长度的陶瓷壳体108使真空断续器100昂贵并难于操作，而且也增加了真空断续器100的电阻。