CN113675053A - 一种配电系统用断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力技术领域，且公开了一种配电系统用断路器，包括绝缘瓷套，所述绝缘瓷套内固定套接有气密绝缘外壳，所述绝缘瓷套的两侧开设有活动腔，所述气密绝缘外壳的顶端固定连接有定端盖板，所述定端盖板的中心固定套接有定导电杆，所述定导电杆的底端固定连接有定触头，所述定导电杆的顶部固定连接有对称的分流定导电杆。本发明通过设计的分流定导电杆、分流动导电杆、灭弧板、切割块，使断路器在进行分闸时，其震动产生的应力一部分转化为切割块的转动动力，使切割块在灭弧板之间弹动切割电弧，从而削弱电弧强度，同时减小相邻灭弧板之间的间距，使削弱的电弧单位时间内的弹动次数增大，拉长量增大，从而快速完成灭弧动作。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体为一种配电系统用断路器。
背景技术
在配电系统中，使用的电路安全装置为真空断路器，真空断路器由真空灭弧室、气密绝缘系统(外壳)、导电系统、屏蔽系统、操作机构和其他辅助部件组成，其主要工作原理在于，当真空灭弧室内的动、静触头在操作机构的作用下分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出蒸汽，由于触头设计为特殊形状，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快速运动，在金属圆筒(屏蔽罩)上凝结了部分金属蒸汽，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来，这一过程非常快速。
虽然触头开距小，10kv真空断路器的触头开距也只有10mm左右，但是触头之间的高压电流所产生的吸力大，操作机构在强制拉开(合并)动、静触头的过程中，会导致气密绝缘系统(外壳)产生较大的震动，其内应力在瞬间增大，这会导致气密绝缘系统(外壳)的使用寿命缩短，同时由于真空断路器的动、静触头多采用平板电极对接的形式，其电极的横向磁场和纵向磁场必然会造成灭弧室内的回路电阻的增加，导致断路器在大电流流过并开闸时，动、静触头的局部温升严重，严重时甚至引起恶性循环造成氧化烧损。
发明内容
针对背景技术中提出的现有断路器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种配电系统用断路器，具备并联电路分流、动触头和静触头开闸分闸受力小、部分应力转化为切割体的弹力、切割体改变灭弧罩缝隙、电弧被多次切割的优点，解决了上述背景技术中提出强制拉开动、静触头导致产生较大的震动、局部温升严重的问题。
本发明提供如下技术方案：一种配电系统用断路器，包括绝缘瓷套，所述绝缘瓷套内固定套接有气密绝缘外壳，所述绝缘瓷套的两侧开设有活动腔，所述气密绝缘外壳的顶端固定连接有定端盖板，所述定端盖板的中心固定套接有定导电杆，所述定导电杆的底端固定连接有定触头，所述定导电杆的顶部固定连接有对称的分流定导电杆，所述分流定导电杆背离定导电杆的一端固定连接有定副触头，所述气密绝缘外壳的底端固定连接有动端盖板，所述动端盖板的中心固定套接有动导电杆，所述动导电杆的底部缠绕有弹簧，所述动导电杆的顶端固定连接有动触头，所述动端盖板的顶端固定连接有波纹管，所述动导电杆的中部固定连接有对称的分流动导电杆，所述分流动导电杆的顶部正对动导电杆的一端固定连接有动副触头，且另一端固定连接有灭弧罩。
优选的，所述灭弧罩内存在空气，所述灭弧罩由大小相同、均布的灭弧板构成，所述相邻灭弧板之间的底部固定连接有定位杆，所述定位杆的中部铰接有切割块，所述定位杆与切割块的铰接端呈T形，所述切割块的长度值等于灭弧板的高度值。
优选的，所述灭弧罩内存在空气，所述灭弧罩由呈等差数列排列的阶梯灭弧板构成，所述相邻阶梯灭弧板之间的底部固定连接有定位杆，所述定位杆的中部铰接有切割块，所述定位杆与切割块的铰接端呈T形，所述切割块的长度值等于最高的一个阶梯灭弧板的高度值。
优选的，所述绝缘瓷套开设有内腔，所述内腔中为真空状态。
优选的，所述活动腔的中部固定连接有密封圈。
优选的，所述分流定导电杆贯穿气密绝缘外壳和绝缘瓷套至活动腔，所述分流定导电杆和气密绝缘外壳、绝缘瓷套的贴合处密闭。
优选的，所述分流动导电杆呈L形，所述分流动导电杆的竖直段活动套接在活动腔内。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过设计的分流定导电杆、分流动导电杆、灭弧板、切割块，使断路器在进行分闸时，其震动产生的应力一部分转化为切割块的转动动力，使切割块在灭弧板之间弹动切割电弧，从而削弱电弧强度，同时减小相邻灭弧板之间的间距，使削弱的电弧单位时间内的弹动次数增大，拉长量增大，从而快速完成灭弧动作。
2、本发明通过设计的分流定导电杆、分流动导电杆，使高压电流分流，使动触头和定触头分闸时的电流量减小，从而使二者分闸产生的震动减小，避免局部温升超标，同时，当动触头和定触头合闸时，分流定导电杆、分流动导电杆的贴合连接将先一步使电流分流，从而使动触头和定触头合闸撞击力减小，并将一部分内应力转化为切割块的弹动动力，使断路器整体因分闸受到的内应力减小，从而使断路器因内应力的损坏周期加长。
附图说明
图1为本发明实施例一结构示意图；
图2为本发明图1中A处结构局部放大示意图；
图3为本发明实施例一灭弧罩结构示意图；
图4为本发明实施例一切割块弹动的状态示意图；
图5为本发明开闸状态示意图；
图6为本发明实施例二结构示意图；
图7为本发明图6中B处结构局部放大示意图；
图8为本发明实施例二灭弧罩结构示意图；
图9为本发明实施例二切割块弹动的状态示意图。
图中：1、绝缘瓷套；2、气密绝缘外壳；3、定端盖板；4、定导电杆；5、定触头；6、分流定导电杆；601、定副触头；7、活动腔；701、密封圈；8、动端盖板；9、动导电杆；10、动触头；11、波纹管；12、分流动导电杆；121、动副触头；13、灭弧罩；14、定位杆；15、切割块；16、电弧；17、弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-5，一种配电系统用断路器，包括绝缘瓷套1，绝缘瓷套1开设有内腔，内腔中为真空状态，使动触头10和定触头5分闸时，能完成电弧16的熄弧作用，绝缘瓷套1的内腔中固定套接有气密绝缘外壳2，绝缘瓷套1的两侧开设有活动腔7，活动腔7的中部固定连接有密封圈701，使灭弧罩13之间的空气不会传入内部的真空环境，导致真空状态消失，气密绝缘外壳2的顶端固定连接有定端盖板3，定端盖板3的中心固定套接有定导电杆4，定导电杆4的底端固定连接有定触头5，定导电杆4的顶部固定连接有对称的分流定导电杆6，分流定导电杆6背离定导电杆4的一端固定连接有定副触头601，使断路器内部形成并联电路，使动触头10和定触头5分闸时的电流量减小，从而使二者分闸产生的震动减小，避免局部温升超标，同时，当动触头10和定触头5合闸时，分流定导电杆6、分流动导电杆12的贴合连接将先一步使电流分流，从而使动触头10和定触头5合闸撞击力减小，分流定导电杆6贯穿气密绝缘外壳2和绝缘瓷套1至活动腔7，分流定导电杆6和气密绝缘外壳2、绝缘瓷套1的贴合处密闭，避免灭弧罩13之间的空气不会传入内部的真空环境，导致真空状态消失。
气密绝缘外壳2的底端固定连接有动端盖板8，动端盖板8的中心固定套接有动导电杆9，动导电杆9的底部缠绕有弹簧17，动导电杆9的顶端固定连接有动触头10，动端盖板8的顶端固定连接有波纹管11，波纹管11固定套接在动导电杆9上，动导电杆9的中部固定连接有对称的分流动导电杆12，使分流动导电杆12和分流定导电杆6形成两条额外短路，分流动导电杆12呈L形，分流动导电杆12的竖直段活动套接在活动腔7内，分流动导电杆12的顶部正对动导电杆9的一端固定连接有动副触头121，使分流动导电杆12和分流定导电杆6在活动腔7内形成两条额外电路，另一端固定连接有灭弧罩13，灭弧罩13内存在空气，使空气成为介质，使电弧16能在灭弧罩13内弹动拉长，灭弧罩13由大小相同、均布的灭弧板构成，使电弧16被拉入灭弧罩13中的灭弧板后，在灭弧板之间不断弹动，使电弧16在移动过程中改变与各个灭弧板的接触点，从而对其进行快速冷却，完成快速熄弧，相邻灭弧板之间的底部固定连接有定位杆14，定位杆14的中部铰接有切割块15，定位杆14与切割块15的铰接端呈T形，使切割块15在弹动时不会发生位置偏移的情况，避免位置偏移导致切割块15撞击灭弧板导致两个空间变为一个空间，减慢电弧16的熄弧，切割块15的长度值等于灭弧板的高度值，使切割块15在弹动时能快速切割电弧16，并使电弧16在向上弹动时能撞击在切割块15上完成多次弹动，避免切割块15长度值过低，导致电弧16向上弹动离开切割块15与灭弧板形成的空间时，弹动次数少，熄弧时间加长。
实施例二
图6-9是本发明的实施例2的结构示意图。其中，对于与实施例1相同的部分省略说明。
分流动导电杆12的顶部正对动导电杆9的一端固定连接有动副触头121，另一端固定连接灭弧罩13，灭弧罩13内存在空气，使空气成为介质，使电弧16能在灭弧罩13内弹动拉长，灭弧罩13由呈等差数列排列的阶梯灭弧板构成，使电弧16在从短的阶梯灭弧板向长的阶梯灭弧板弹动时，其长度越拉越长，从而加大冷却作用，加强熄弧能力，相邻阶梯灭弧板之间的底部固定连接有定位杆14，定位杆14的中部铰接有切割块15，使切割块15在弹动时不会发生位置偏移的情况，避免位置偏移导致切割块15撞击阶梯灭弧板导致两个空间变为一个空间，减慢电弧16的熄弧，定位杆14与切割块15的铰接端呈T形，切割块15的长度值等于最高的一个阶梯灭弧板的高度值，使切割块15在弹动时能快速切割电弧16，并使电弧16在向上弹动时能撞击在切割块15上完成多次弹动，并在向下进入下一个切割块15与阶梯灭弧板形成的空间时，凹凸的形状使电弧16进一步拉长，避免切割块15长度值过低，导致电弧16拉长量过短，冷却效果差，熄弧时间加长。
本发明实施例一的使用方法(工作原理)如下：
首先，当断路器合闸时，动导电杆9上抬，波纹管11拉伸，此时分流动导电杆12上抬并使动副触头121与定副触头601贴合，使电流从分流定导电杆6和分流动导电杆12内流通，此时动导电杆9继续上抬，并最终使动触头10撞击定触头5，使定导电杆4和动导电杆9的电路连通，同时，撞击使断路器产生震动，使分流动导电杆12产生同步震动，使切割块15绕定位杆14在相邻灭弧板间产生弹动；
然后，当断路器分闸时，动导电杆9下移，使动触头10和定触头5分离，二者之间产生拉长电弧16，电弧16在真空腔内熄灭，同时分流动导电杆12下移，并使动副触头121开始逐渐与定副触头601的贴合面积减小，此时动副触头121与定副触头601之间开始拉出电弧16，电弧16将在灭弧罩13内被拉长，此时动触头10和定触头5的强制分离导致断路器发生震动，使切割块15在灭弧板之间弹动，使切割块15切割被拉长的电弧16，同时使切割块15将相邻灭弧板之间的空间切割为两个空间，使被切割的电弧16弹动距离加长，从而使单位时间内电弧16的拉长量增大，完成快速灭弧；
最后，当动副触头121完全脱离定副触头601后，电路完全断开，断路器等待下一次合闸即可。
本发明实施例二的使用方法(工作原理)如下：
首先，当断路器合闸时，动导电杆9上抬，波纹管11拉伸，此时分流动导电杆12上抬并使动副触头121与定副触头601贴合，使电流从分流定导电杆6和分流动导电杆12内流通，此时动导电杆9继续上抬，并最终使动触头10撞击定触头5，使定导电杆4和动导电杆9的电路连通，同时，撞击使断路器产生震动，使分流动导电杆12产生同步震动，使切割块15绕定位杆14在相邻阶梯灭弧板间产生弹动；
然后，当断路器分闸时，动导电杆9下移，使动触头10和定触头5分离，二者之间产生拉长电弧16，电弧16在真空腔内熄灭，同时分流动导电杆12下移，并使动副触头121开始逐渐与定副触头601的贴合面积减小，此时动副触头121与定副触头601之间开始拉出电弧16，电弧16将在灭弧罩13内弹动拉长，此时动触头10和定触头5的强制分离导致断路器发生震动，使切割块15在阶梯灭弧板之间弹动，使切割块15切割被拉长的电弧16，同时使切割块15将相邻阶梯灭弧板之间的空间切割为两个空间，使被切割的电弧16弹动距离加长，从而使单位时间内电弧16的拉长量增大，完成快速灭弧；
最后，当动副触头121完全脱离定副触头601后，电路完全断开，断路器等待下一次合闸即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种配电系统用断路器，包括绝缘瓷套(1)，其特征在于：所述绝缘瓷套(1)内固定套接有气密绝缘外壳(2)，所述绝缘瓷套(1)的两侧开设有活动腔(7)，所述气密绝缘外壳(2)的顶端固定连接有定端盖板(3)，所述定端盖板(3)的中心固定套接有定导电杆(4)，所述定导电杆(4)的底端固定连接有定触头(5)，所述定导电杆(4)的顶部固定连接有对称的分流定导电杆(6)，所述分流定导电杆(6)背离定导电杆(4)的一端固定连接有定副触头(601)，所述气密绝缘外壳(2)的底端固定连接有动端盖板(8)，所述动端盖板(8)的中心固定套接有动导电杆(9)，所述动导电杆(9)的底部缠绕有弹簧(17)，所述动导电杆(9)的顶端固定连接有动触头(10)，所述动端盖板(8)的顶端固定连接有波纹管(11)，所述动导电杆(9)的中部固定连接有对称的分流动导电杆(12)，所述分流动导电杆(12)的顶部正对动导电杆(9)的一端固定连接有动副触头(121)，且另一端固定连接有灭弧罩(13)。
2.根据权利要求1所述的一种配电系统用断路器，其特征在于：所述灭弧罩(13)内存在空气，所述灭弧罩(13)由大小相同、均布的灭弧板构成，所述相邻灭弧板之间的底部固定连接有定位杆(14)，所述定位杆(14)的中部铰接有切割块(15)，所述定位杆(14)与切割块(15)的铰接端呈T形，所述切割块(15)的长度值等于灭弧板的高度值。
3.根据权利要求1所述的一种配电系统用断路器，其特征在于：所述灭弧罩(13)内存在空气，所述灭弧罩(13)由呈等差数列排列的阶梯灭弧板构成，所述相邻阶梯灭弧板之间的底部固定连接有定位杆(14)，所述定位杆(14)的中部铰接有切割块(15)，所述定位杆(14)与切割块(15)的铰接端呈T形，所述切割块(15)的长度值等于最高的一个阶梯灭弧板的高度值。
4.根据权利要求1所述的一种配电系统用断路器，其特征在于：所述绝缘瓷套(1)开设有内腔，所述内腔中为真空状态。
5.根据权利要求1所述的一种配电系统用断路器，其特征在于：所述活动腔(7)的中部固定连接有密封圈(701)。
6.根据权利要求1所述的一种配电系统用断路器，其特征在于：所述分流定导电杆(6)贯穿气密绝缘外壳(2)和绝缘瓷套(1)至活动腔(7)，所述分流定导电杆(6)和气密绝缘外壳(2)、绝缘瓷套(1)的贴合处密闭。
7.根据权利要求1所述的一种配电系统用断路器，其特征在于：所述分流动导电杆(12)呈L形，所述分流动导电杆(12)的竖直段活动套接在活动腔(7)内。
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| CN114975008A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-30 | 扬州润沃科技有限公司 | 一种由小电流控制的非极化电流接触器 |
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