[发明专利]中压气体断路器

说明书

本发明涉及一个中压断路器，其绝缘是一种具有良好绝缘性能的气体，例如六氟化硫（SF₆），该气体同时还能熄灭开关触头分离时所形成的电弧。

这种类型的断路器包含一个具有电弧触头的断流器室，断流器室中的气体在这些触头分离时被电弧加热，使气压增加。气体膨胀，并在电流第一次过零时熄灭电弧。

这种设备存在的问题是：

在遮断低电流时（例如，该电流小于或等于断路器电路中的额定电流），随断流器室的体积不同，压力增加可能不足或过大。如果断流器室大，压力增加就少，灭弧效果可能不足;如果断流器室小，压力升得高，但灭弧时间可能不足以取得满意的效果。

在遮断高电流时（例如，短路电流），压力增加一定不能太大，因为这会损坏断流器室。

解决这些问题的一种意见是，做一个断流器室，使其空间依要遮断的电流可变（注意查看条件DE-A-3727802和EP-A-0315505）。这可通过用连于带弹簧活塞的半固定触头代替断路器中常用的固定触头来实现。活塞的位移随要遮断的电流而改变，而断流器室就相应地大些或小些。更确切地说，断流器室的空间对低电流保持不变;如果电流达到一个特定门限，就加入一个附加空间;对于要遮断中等电流，断流器室空间通过反抗弹力使活塞位移而增加。在这种设备中，气体被电弧污染，这不利于有效灭弧。

本发明的一个目的是，提供一个没有上述缺陷的断路器，当达到一较高电流门限时，它使气体如此循环，以促进气体绝缘性能恢复，并在每一电弧根部处去熄灭它。

本发明是一个中压断路器，它包含一个充满绝缘气体的密封箱体，一电连接于第一接线端的半固定第一触头和一个电连接于第二接线端并机械地连于操作机构的可动第二触头，所述半固定触头与在构成第一空间的第一气缸中移动的活塞相结合，第一气缸的一端有一喷咀，当断路器处于闭合位置时动触头可插入喷咀，所述活塞由弹簧推动，在所述第一空间减小的方向上移动，断路器具有当要遮断的电流达到一个预定门限值时，使气体在所述第一空间和第二空间之间自动循环的装置;所述半固定触头是一个连通第三空间的管子，第三空间由箱体其余部分构成。

在本发明的一个实施例中，所述气体循环装置包含在所述第一气缸上的多个开口，以便排气到所述第二空间中，后者与喷咀内部连通。

在另一实施例中，所述气体循环装置包含安排在所述第一气缸里的阀门，以便排气到第二空间中去，仅当第一气缸中的压力达到一个预定的门限，阀门才打开。

在再一个实施例中，所述气体循环装置包含一个气缸套，把第一和第二空间隔开，如果所述第一空间中的压力达到所述门限，气缸套能够反抗弹力而移动。

参看附图，从下面对本发明各种实施例的说明中就可以更好地理解本发明。

图一是断路器第一实施例的轴向截面的局部示意图。

图二和三是解释图一中的断路器在遮断高电流时功能的图。

图四是按本发明断路器第二个实施例的轴向截面局部示意图。

图五是按照本发明断路器第三个实施例的轴向截面局部示意图。

图六是解释图五的断路器功能的图。

图七是按照本发明断路器第四个实施例的轴向截面局部示意图。

图八是解释图七断路器功能的图。

图九是按照本发明断路器第五个实施例的轴向截面局部示意图。

图十是解释图九断路器功能的图。

图一示出一个绝缘材料做的箱体1，它充有良好绝缘性能的气体，如六氟化硫SF₆，气压为数巴。第一接线端2穿过箱体，被密封在箱体1上。接线端通过编线3与被称做半固定触头的第一触头4电连接，这样取名的原因以后要解释。触头4端部有一个磨损部分4A，由耐电弧效应的材料制成，例如是钨基合金。

第二接线端5穿过箱体1，并被密封到箱体1上。接线端5经滑动触头6被电连接到杆7上，杆7构成断路器的动触头;杆7通过箱体，并被密封到箱体1上。杆7连于一个操作机构（未示出）。杆7有一个端部7A，是由耐电弧效应的材料做成的。

半固定触头4被装到在一个确定了第一空间V₁的固定气缸9中滑动的活塞8上，活塞8向上移动受到环9A限制，向下移动受到气缸9上的台肩9B限制。触头4是靠弹簧10推动而向下移动，当断路器处于闭合位置，弹簧10被压缩，如图1中的情况。