[发明专利]压气式断路器

说明书

本发明涉及一种压气式断路器，SF₆气体在气缸内受到压缩，使压缩SF₆气体喷向触头接触区，来熄灭在该接触区内产生的电弧。本发明尤其是涉及一种带有改良断路单元的压气式断路器，该断路单元适于延长可中断的电弧时间间隔。

传统的断路器的功能是将发生故障时接地的电力传输线开路，特别是当电力线遭受雷击损坏时，遮断所通过的电流。不过，如果维持电路打开条件，则继续中断电源的馈给，因此为避免这种情况，电力传输线一般在大约一秒后重合闸，但是在大功率输电系统中，由于具有高的输电线路电压和在输电线间存在大的静电容量，二次燃弧的持续时间延长，这是因为在切断故障相后由健全相产生的静电感应所致，于是很难在大约一秒后成功地快速重合操作，而这一点正是有效的电力传输系统应具有的功能。为了解决上述问题，采用如图8所示的快速自动接地装置HSGS将已断开的故障相的电路两端接地，二次燃弧A₂被熄灭，一旦快速自动接地装置将电路开路后，已断开的故障相重新合闸，但当该快速自动接地装置打开电路操作期间接着发生故障时，例如发生图2所示的缺零电流条件，即交流电流波形不能通过零点的情况，那么在这种缺零电流条件下的故障电流是不能通过传统的断路器遮断的。

一般要经过大约四个周期的时间，直到缺零电流条件恢复到具有正常交流波形的电流条件。这四个周期是与后续故障的灭弧时间相对应的，该灭弧时间取决于从检测出后续故障到产生遮断命令信号和两周期遮断时间的总和。因此，如果要求在缺零电流条件下利用气体断路器遮断电流，则该气体断路器应具有约四个周期的长遮断时间间隔。

但是，传统的压气式断路器都是在电路遮断操作后期将气缸内的所有压缩气体吹向触头区域，因此不可能获得上述约四个周期长的延长的遮断时间间隔。

为了满足这种要求，现有技术只提出了一种对付的办法，即延长触头区电极间的距离，日本专利文献JP-A-63-88723(1988)公开了这种传统措施的实例。

传统的加大触头区电极间距离的结构增加了整个装置的尺寸和重量，也增加了断路器操作单元的尺寸和重量。结果，导致安装该装置所需的空间也类似地扩大了。

本发明的目的是提供一种压气式断路器，它能延长遮断电弧时间间隔，并且在不增大断路单元尺寸的前提下，能遮断大电流。

为此，根据本发明提供一种压气式断路器，包括一对构成断路机构的可接通及分开的固定和可动电极，包括一个承载所述可动电极的压气缸和一个滑动支撑在所述压气缸内部的固定压气活塞，所述压气缸和压气活塞共同构成一个第一压气室，当所述可动电极与所述固定电极分开时，第一压气室内的气体被压缩并喷向所述可动和固定电极之间，所述压气活塞由外部密封的气缸构成，以形成与第一压气室连通的第二压气室，所述第二压气室在所述固定电极的远侧与所述第一压气室相邻。

根据本发明还提供一种压气式断路器，包括一对构成断路机构的可接通及分开的固定和可动电极，包括一个承载所述可动电极的压气缸和一个滑动支撑在所述压气缸内部的固定压气活塞，所述压气缸和压气活塞共同构成一个第一压气室，当所述可动电极与所述固定电极分开时，第一压气室内的气体被压缩并喷向所述可动和固定电极之间，还包括第二压气室，其位于所述第一压气室相对于所述固定压气活塞的相对侧，通过形成在所述固定压气活塞上的开孔与所述第一压气室连通，作为分离操作期间所述第一压气室的缓冲空间，从而气吹时间至少延长利用气吹式断路器的输电线路频率的四个周波以上。

在本发明的压气式断路器中，为了甚至在完成电路断开操作之后还能将压缩的SF₆气体吹向接触区，将SF₆气体注入这样一个区域内，该区域常规上用于安装压气缸的法兰，在这里则构成一个第二压气室，该气室的容积在开始电路断开操作和完成断路操作之后的这段期间保持不变。

采用本发明，将常规仅用于安装压气缸法兰的部位形成一个气室空间，从而增大了缓冲室的容积，籍此，实现了为大约四个周期的遮断时间间隔。

下面简单描述附图：

图1是根据本发明的压气式断路器的一个实施例的侧剖面图；

图2是表示缺零电流条件的波形图；

图3(A)表示用作移动电极的压气缸的冲程；

图3(B)表示传统的接地开关装置和本发明压气式断路器的压力变化的特性曲线图；

图4是根据本发明的压气式断路器的另一实施例的侧剖面图；

图5是根据本发明的压气式断路器的又一实施例的侧剖面图；