CN102623219A - 隔离开关及真空断路器复合系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种隔离开关及真空断路器复合系统，该隔离开关与真空断路器串级联接构成隔离断口与真空灭弧室断口相关联的复合开关系统，该隔离断口为隔离开关的隔离刀闸与真空断路器的动触头尾端之间的一个隔空区，该真空灭弧室断口为真空断路器的动触头与静触头之间的另一个隔空区。隔离断口提供真空灭弧室断口可见的电气隔段。实施本发明复合系统方案，将隔离开关与真空断路器相互关联，使得复合系统无需电气与机械互锁，体积紧凑，结构简单可靠，安全性提高；特别地，真空断路器的真空灭弧室只需承担较低的工频恢复电压与瞬时恢复电压，降低了真空灭弧室的绝缘要求，减少成本。

Description

隔离开关及真空断路器复合系统

技术领域

本发明涉及一种高压空气断路系统，尤其涉及一种兼具隔离和灭弧功能的复合开关系统。 

背景技术

隔离开关：是一种没灭弧装置的控制电器，其主要功能是隔离电源，以保证其它电气设备的安全检修，因此不允许带负荷操作。但在一定条件下，允许接通或断开小功率电路。隔离开关提供的隔离断口必须保证此断口在空气中不被击穿而产生放电。 

真空断路器：它通过真空灭弧室能在负荷情况下接通和断开电路，当系统产生短路故障时，能迅速切断短路电流。它还能在保护装置的作用下自动切除短路故障。真空断路器的真空灭弧室需要承担电力系统标称的工频耐受电压与雷电冲击电压。通过真空灭弧室能在负荷情况下接通和断开电路，系统故障时能迅速切断短路电流。它还能在保护装置的作用下自动切除短路故障。 

真空灭弧室的绝缘耐受电压靠处于真空状态下的动静触头断口承担，但是由于真空灭弧室内由于各种原因导致真空度降低，使绝缘破坏，此时开关设备需要一个可见的断口来满足最恶劣条件下电气绝缘的要求。而由于隔离开关不能带负荷操作，即当真空断路器处于合闸状态时，传统的布局方式，隔离开关是不允许动作的。 

由此可见传统技术在两方面的不足：一者隔离开关与断路器是相互独立的,隔离开关提供可见的隔离断口,断路器提供真空灭弧室动静触头的断口，此相互独立的双断口，导致成套开关设备体积庞大，成本提高；二者隔离开关与断路器需要电气与机械互锁，保证在断路器合闸的时候，隔离开关不能动作。而增加互锁相应的会增加成本，而且当互锁失效时，理论上还是存在误动作的风险，可靠性较差。 

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种隔离开关及真空断路器复合系统，解决双断口的布局问题。 

本发明的上述目的，隔离开关及真空断路器复合系统，其特征在于：所述隔离开关与真空断路器串级联接构成隔离断口与真空灭弧室断口相关联的复合开关系统，所述隔离断口为隔离开关的隔离刀闸与真空断路器的动触头尾端之间的一个隔空区，所述真空灭弧室断口为真空断路器的动触头与静触头之间的另一个隔空区。 

进一步地，所述真空断路器设有限位板，且于限位板和动触头之间设有分闸弹簧，所述分闸弹簧受压收缩状态下动触头与静触头相接触、闭合真空灭弧室断口；所述分闸弹簧自然状态下动触头与静触头分离、形成真空灭弧室断口。 

更进一步地，所述隔离开关为直动式开关，所述隔离刀闸在正对真空断路器的直向上受控伸缩。 

本发明的上述另一个目的，隔离开关及真空断路器复合实用方法，基于一种复合开关系统实现，所述复合开关系统为由隔离开关与真空断路器串级联接构成，具有隔离断口和真空灭弧室断口，其特征在于：合闸过程中，所述隔离开关的隔离刀闸受控向真空断路器移动并压接至动触头尾端，隔离断口先合闸，所述动触头与隔离刀闸随动、压缩真空断路器的分闸弹簧并与静触头相接，完成双合闸；分闸过程中，所述隔离开关释放隔离刀闸的驱动力，动触头在真空断路器的分闸弹簧复位舒张力牵引下与静触头先分闸形成真空灭弧室断口，继而隔离刀闸依靠惯性与动触头尾端分闸形成隔离断口。 

进一步地，所述隔离刀闸向真空断路器输出合闸的初始速度。 

进一步地，所述分闸弹簧向真空断路器输出分闸的厨师速度。 

本发明复合系统方案的应用实施，其突出效果为：将隔离开关与真空断路器相互关联，使得复合系统无需电气与机械互锁，体积紧凑，结构简单可靠，安全性提高；特别地，真空断路器的真空灭弧室只需承担较低的工频恢复电压与瞬时恢复电压，降低了真空灭弧室的绝缘要求，减少成本。 

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。 

附图说明

图1是本发明复合系统隔离开关分闸、真空断路器分闸的结构示意图。 

图2是本实用复合系统隔离开关合闸、真空断路器合闸的结构示意图。 

具体实施方式

本发明针对传统技术存在的缺陷，创新提出了一种隔离开关及真空断路器复合系统，突破性地解决双断口的合理布局问题。 

从布局结构来看，该隔离开关及真空断路器复合系统为隔离开关1与真空断路器2串级联接构成隔离断口与真空灭弧室断口相关联的复合开关系统，该隔离断口（I）为隔离开关1的隔离刀闸12与真空断路器2的动触头22尾端之间的一个隔空区，该真空灭弧室断口（II）为真空断路器的动触头22与静触头21之间的另一个隔空区。 

从图示还可见：该真空断路器设有限位板24，且在限位板24和动触头22之间设有分闸弹簧23，该分闸弹簧23受压收缩状态下动触头22与静触头21相接触、闭合真空灭弧室断口（II）；该分闸弹簧23自然状态下动触头22与静触头21分离、形成真空灭弧室断口（II）。并且，该隔离开关1为直动式开关，该隔离刀闸12在正对真空断路器2的直向上基于隔离开关1的基体11受控伸缩。 

上述本发明隔离开关及真空断路器复合系统的布局结构方案，从其实际应用过程来看更易于理解。 

分闸→合闸，如图1所示，隔离开关与真空断路器均处于分闸状态，隔离开关与真空断路器的这种串级布局提供了隔离断口（I），真空断路器提供了真空灭弧室断口（II）；隔离端口（I）承担电力系统标称的耐受电压与雷电冲击电压；当隔离刀闸在外部机构作用下，向下运动，隔离刀闸开始压缩分闸弹簧的瞬间，真空灭弧室开始动作，此时隔离刀闸提供给真空断路器合闸的初始速度，当动静触头接触完全后，分闸弹簧也储能完毕，如图2所示，隔离开关与真空断路器均处于合闸状态； 

合闸→分闸，如图2所示，隔离开关与真空断路器均处于合闸状态，当施加在隔离开光上的外力消失时，真空断路器中的分闸弹簧释放能量，提供给真空断路器一个分闸初速度，同时带动隔离刀闸向上运动，当隔离刀闸运动了一段时间，即将完全脱离真空断路器时，真空灭弧室灭弧成功，此时需要真空灭弧室需要承担工频恢复电压与瞬时恢复电压，防止真空灭弧室重击穿。最终隔离刀闸依靠惯性分闸成功，如图1所示。

在开关运动结束时，只会出现两种状态：隔离开关与真空断路器均分闸；隔离开关与真空断路器均合闸。不会出现当真空断路器合闸时，隔离开关误动作的情况。 

综上，本发明复合系统方案的应用后，其较之于传统布局结构具有明显突出的优点：即将隔离开关与真空断路器相互关联，使得复合系统无需电气与机械互锁，体积紧凑，结构简单可靠，安全性提高；特别地，真空断路器的真空灭弧室只需承担较低的工频恢复电压与瞬时恢复电压，降低了真空灭弧室的绝缘要求，减少成本。 

Claims (6)

1.隔离开关及真空断路器复合系统，其特征在于：所述隔离开关与真空断路器串级联接构成隔离断口与真空灭弧室断口相关联的复合开关系统，所述隔离断口为隔离开关的隔离刀闸与真空断路器的动触头尾端之间的一个隔空区，所述真空灭弧室断口为真空断路器的动触头与静触头之间的另一个隔空区。

2.根据权利要求1所述的隔离开关及真空断路器复合系统，其特征在于：所述真空断路器设有限位板，且于限位板和动触头之间设有分闸弹簧，所述分闸弹簧受压收缩状态下动触头与静触头相接触、闭合真空灭弧室断口；所述分闸弹簧自然状态下动触头与静触头分离、形成真空灭弧室断口。

3.根据权利要求2所述的隔离开关及真空断路器复合系统，其特征在于：所述隔离开关为直动式开关，所述隔离刀闸在正对真空断路器的直向上受控伸缩。

4.隔离开关及真空断路器复合实用方法，基于一种复合开关系统实现，所述复合开关系统为由隔离开关与真空断路器串级联接构成，具有隔离断口和真空灭弧室断口，其特征在于：合闸过程中，所述隔离开关的隔离刀闸受控向真空断路器移动并压接至动触头尾端，隔离断口先合闸，所述动触头与隔离刀闸随动、压缩真空断路器的分闸弹簧并与静触头相接，完成双合闸；分闸过程中，所述隔离开关释放隔离刀闸的驱动力，动触头在真空断路器的分闸弹簧复位舒张力牵引下与静触头先分闸形成真空灭弧室断口，继而隔离刀闸依靠惯性与动触头尾端分闸形成隔离断口。

5.根据权利要求4所述的隔离开关及真空断路器复合实用方法，其特征在于：所述隔离刀闸向真空断路器输出合闸的初始速度。

6.根据权利要求4所述的隔离开关及真空断路器复合实用方法，其特征在于：所述分闸弹簧向真空断路器输出分闸的初始速度。

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