專利名稱：用于特高壓斷路器的恒壓吹弧分?jǐn)嘤|頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特高壓斷路器使用的觸頭，尤其用于特高壓斷路器的恒壓吹弧分?jǐn)嘤|頭。
背景技術(shù)：
電力設(shè)備開(kāi)關(guān)常要用到斷路器，作為高壓或特高壓斷路器使用的時(shí)候要求分?jǐn)嗨俣仍娇煸胶?、時(shí)間越短越好，因?yàn)楦邏弘姎庠O(shè)備的動(dòng)觸頭和靜觸頭接近的時(shí)候容易產(chǎn)生電弧，分?jǐn)嗨俣仍娇飚a(chǎn)生電弧的時(shí)間越短，對(duì)設(shè)備的損害越小。另外，長(zhǎng)距離無(wú)負(fù)載或負(fù)載很小的帶電線路在分、合閘時(shí)會(huì)在電網(wǎng)中形成非常高的操作過(guò)電壓。如果這些過(guò)電壓沒(méi)有一個(gè)特殊的設(shè)備加以限制，那么在特高壓電網(wǎng)中就要采取過(guò)度絕緣措施，而這必然會(huì)大幅度增加成本。限制操作過(guò)電壓的有效途徑就是用裝有分、合閘電阻的斷路器來(lái)對(duì)這些電路進(jìn)行切換，分、合閘電阻可以將過(guò)電壓限制在一個(gè)相對(duì)較低的水平?，F(xiàn)有的帶有合閘電阻的高壓斷路器觸頭，以阿爾斯通(中國(guó))公司(ALSTOM)的FXT16D型SF6斷路器觸頭為代表，由安裝在絕緣腔體中的動(dòng)觸頭和靜觸頭組成，靜觸頭固定安裝在絕緣腔體中，連接有合閘電阻；動(dòng)觸頭鉸接在絕緣拉桿上，動(dòng)觸頭與靜觸頭的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度取決于絕緣拉桿的運(yùn)動(dòng)速度，為了提高開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗨俣?，只有提高絕緣拉桿的運(yùn)動(dòng)速度，而這又會(huì)大幅度提高生產(chǎn)成本和功率消耗，同時(shí)絕緣拉桿的運(yùn)動(dòng)速度提高后又會(huì)造成較大的運(yùn)動(dòng)沖擊力，影響設(shè)備的使用壽命。本人的另一專利申請(qǐng)“特高壓斷路器四極倍速分?jǐn)嘤|頭”(申請(qǐng)?zhí)朇N200510112962.7)提供了一種高速分?jǐn)嘤|頭，在分閘動(dòng)作時(shí)，動(dòng)觸頭和靜觸頭同時(shí)向相反的方向移動(dòng)，極大地提高了觸頭的分?jǐn)嗨俣?，使斷路器的分?jǐn)嗄芰Υ鬄樘岣?。該觸頭在工作時(shí)通過(guò)提高壓縮比來(lái)獲得比較強(qiáng)的吹弧氣流，只有較大的壓縮比才能在吹弧管口獲得較強(qiáng)的滅弧氣流，同時(shí)又要求滅弧氣流具有一定時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定性，過(guò)高的滅弧氣流不僅不會(huì)進(jìn)一不提高滅弧能力，還會(huì)造成巨大的分閘阻力，影響提高分閘速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理可靠、成本低廉、分?jǐn)嗨俣瓤?，同時(shí)安裝有滅弧電阻的用于特高壓斷路器的恒壓吹弧分?jǐn)嘤|頭。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案本發(fā)明所述的用于特高壓斷路器的恒壓吹弧分?jǐn)嘤|頭，包括絕緣外殼、安裝在絕緣外殼中的絕緣套筒以及設(shè)置在絕緣套筒中的靜觸頭和動(dòng)觸頭；在絕緣外殼位于靜觸頭的一側(cè)固定連接電阻箱；靜觸頭包括固定設(shè)置在絕緣套筒中的絕緣導(dǎo)向板以及插裝在絕緣導(dǎo)向板上的主觸點(diǎn)、電阻觸點(diǎn)和滅弧觸點(diǎn)、固定設(shè)置在絕緣套筒端面的端蓋板，主觸點(diǎn)、電阻觸點(diǎn)和滅弧觸點(diǎn)分別通過(guò)彈簧與絕緣導(dǎo)向板彈性連接，主觸點(diǎn)與滅弧觸點(diǎn)通過(guò)軟導(dǎo)線電連接，主觸點(diǎn)的末端與固定插裝在端蓋板中的連接桿電連接；主觸點(diǎn)與絕緣導(dǎo)向板之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙小于滅弧觸點(diǎn)與絕緣導(dǎo)向板之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙；電阻觸點(diǎn)與絕緣導(dǎo)向板之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙大于滅弧觸點(diǎn)與絕緣導(dǎo)向板之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙；電阻觸點(diǎn)的末端通過(guò)軟導(dǎo)線與固定插裝在端蓋板中的電阻接線柱電連接；動(dòng)觸頭包括固定設(shè)置在絕緣套筒中的內(nèi)絕緣支撐板、外絕緣支撐板以及插裝在兩層絕緣支撐板中的滅弧動(dòng)觸點(diǎn)，滅弧動(dòng)觸點(diǎn)上固定安裝有導(dǎo)電盤，導(dǎo)電盤位于內(nèi)絕緣支撐板和外絕緣支撐板之間；主動(dòng)觸點(diǎn)和電阻動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)該導(dǎo)電盤與滅弧動(dòng)觸點(diǎn)連接在一起，主動(dòng)觸點(diǎn)、電阻動(dòng)觸點(diǎn)、滅弧動(dòng)觸點(diǎn)插裝在內(nèi)絕緣支撐板上、其位置分別與主觸點(diǎn)、電阻觸點(diǎn)、滅弧觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，內(nèi)絕緣支撐板上與電阻動(dòng)觸點(diǎn)、滅弧動(dòng)觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有汽缸套，電阻動(dòng)觸點(diǎn)、滅弧動(dòng)觸點(diǎn)的上帶有活塞，并與汽缸套的內(nèi)壁形成活塞配合，滅弧動(dòng)觸點(diǎn)和電阻動(dòng)觸點(diǎn)的活塞上設(shè)置有吹弧管，吹弧管貫穿滅弧動(dòng)觸點(diǎn)或電阻動(dòng)觸點(diǎn)上的活塞；活塞上帶有安裝有單向閥的排氣口；滅弧動(dòng)觸點(diǎn)的末端帶有連接板；電阻箱包括殼體和固定安裝在殼體中的滅弧電阻、連接桿延長(zhǎng)桿，殼體的兩端分別固定安裝電阻箱端蓋，滅弧電阻和連接桿延長(zhǎng)桿的兩端均插裝在電阻箱端蓋中，伸出電阻箱端蓋的部分帶有插頭，其一端插頭與靜觸頭上的電阻接線柱以及連接桿相配合，另一端插頭與金屬端帽插接在一起；其特征在于電阻動(dòng)觸點(diǎn)和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)的上分別套裝有電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套，電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套位于汽缸套內(nèi)，并通過(guò)平衡彈簧活動(dòng)連接在內(nèi)絕緣支撐板上。
電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套的下端沿圓周均勻設(shè)置多根導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿插裝在內(nèi)絕緣支撐板上，在導(dǎo)向桿上套裝有平衡彈簧。
主動(dòng)觸點(diǎn)固定連接在導(dǎo)電盤上，電阻動(dòng)觸點(diǎn)活動(dòng)插裝在導(dǎo)電盤上，兩者之間通過(guò)儲(chǔ)能彈簧連接。
所述的絕緣套筒包括外筒以及套裝在外筒中的內(nèi)筒，內(nèi)筒為分段結(jié)構(gòu)，絕緣導(dǎo)向板、內(nèi)絕緣支撐板和外絕緣支撐板安裝在內(nèi)筒各分段的連接處；在分閘狀態(tài)下，主觸點(diǎn)與主動(dòng)觸點(diǎn)之間的距離最大，滅弧觸點(diǎn)與滅弧動(dòng)觸點(diǎn)之間的距離其次，電阻觸點(diǎn)與電阻動(dòng)觸點(diǎn)之間的距離最?。粶缁∮|點(diǎn)位于絕緣導(dǎo)向板的中心，多個(gè)主觸點(diǎn)和電阻觸點(diǎn)環(huán)繞在滅弧觸點(diǎn)的周圍；滅弧動(dòng)觸點(diǎn)和電阻動(dòng)觸點(diǎn)的一側(cè)設(shè)置有吹弧管，吹弧管的頂端分別朝向滅弧動(dòng)觸點(diǎn)和電阻動(dòng)觸點(diǎn)的頂端，其下端貫穿滅弧動(dòng)觸點(diǎn)或電阻動(dòng)觸點(diǎn)上的活塞；活塞上帶有安裝有單向閥的排氣口。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、在不降低滅弧能力的前提下，動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)阻力大大降低，分?jǐn)嗨俣燃涌臁?br> 2、吹弧管噴口壓力穩(wěn)定，機(jī)械性能可靠。
3、操作機(jī)構(gòu)功率降低，設(shè)備造價(jià)和制造難度大幅下降。
4、與未設(shè)置電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套的分?jǐn)嘤|頭相比，電阻動(dòng)觸點(diǎn)和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)與汽缸套之間形成活塞配合的壓縮比提高，通過(guò)吹弧管吹出的滅弧氣流大為加強(qiáng)，提高了滅弧能力。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的分?jǐn)嘤|頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是電阻箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1的B-B剖視圖；圖4是圖2的A-A剖視圖；
圖5是分閘過(guò)程中活塞內(nèi)氣體壓力的時(shí)間曲線圖；圖6是圖1的C部局部放大圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖3所示，本發(fā)明所述的用于特高壓斷路器的雙向儲(chǔ)能高速分?jǐn)嘤|頭包括包括絕緣外殼1、安裝在絕緣外殼1中的絕緣套筒以及設(shè)置在絕緣套筒中的靜觸頭和動(dòng)觸頭，以及固定安裝在絕緣外殼1一端的電阻箱。
另外，為便于安裝，還可以將絕緣套筒設(shè)計(jì)成可以分段安裝的結(jié)構(gòu)。絕緣套筒包括外筒以及套裝在外筒7中的內(nèi)筒，內(nèi)筒為分段結(jié)構(gòu)，絕緣導(dǎo)向板34、內(nèi)絕緣支撐板72和外絕緣支撐板73等橫向設(shè)置的部件安裝在內(nèi)筒各分段的連接處。生產(chǎn)過(guò)程中，只要將一段一段的組件分段組裝在一起即可。當(dāng)然，絕緣套筒也可以設(shè)計(jì)成不分段的一體化結(jié)構(gòu)。
靜觸頭包括固定設(shè)置在絕緣套筒中的絕緣導(dǎo)向板34以及插裝在絕緣導(dǎo)向板34上的主觸點(diǎn)31、電阻觸點(diǎn)32和滅弧觸點(diǎn)33、固定設(shè)置在絕緣套筒端面的端蓋板50。滅弧觸點(diǎn)33位于絕緣導(dǎo)向板34的中心，彈簧10套裝在滅弧觸點(diǎn)33上，并通過(guò)固定在滅弧觸點(diǎn)33上的彈簧座將彈簧10固定在彈簧座與絕緣導(dǎo)向板34之間，彈簧座下方的絕緣導(dǎo)向板34上固定有筒狀的定位筒101，套在彈簧10的外面。主觸點(diǎn)31、電阻觸點(diǎn)32和滅弧觸點(diǎn)33均采用這種相似的結(jié)構(gòu)分別通過(guò)彈簧與絕緣導(dǎo)向板34彈性連接。定位筒101的作用一方面是可以將彈簧定位，另一方面通過(guò)調(diào)整定位筒101的高度也就可以調(diào)整滅弧觸點(diǎn)33的運(yùn)動(dòng)間隙，以便與其他觸點(diǎn)的時(shí)差相配合。如圖3所示，主觸點(diǎn)31和電阻觸點(diǎn)32各有三個(gè)，間隔環(huán)繞設(shè)置在滅弧觸點(diǎn)33的周圍。通過(guò)這種環(huán)形設(shè)置，可使滅弧觸點(diǎn)33的直徑大幅增加，頂端的曲率減小，能有效減少容性電弧的復(fù)燃。另外，主觸點(diǎn)31和電阻觸點(diǎn)32分離設(shè)置后，觸頭的運(yùn)動(dòng)慣性減小，有利于提高分、合閘的速度。主觸點(diǎn)31與滅弧觸點(diǎn)33通過(guò)軟導(dǎo)線電連接，主觸點(diǎn)31的末端與固定插裝在端蓋板50中的連接桿37電連接，滅弧觸點(diǎn)33可滑動(dòng)地插裝在連接桿37中；設(shè)計(jì)各觸點(diǎn)的長(zhǎng)度時(shí)，使主觸點(diǎn)31與絕緣導(dǎo)向板34之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙小于滅弧觸點(diǎn)33與絕緣導(dǎo)向板34之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙；電阻觸點(diǎn)32與絕緣導(dǎo)向板34之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙大于滅弧觸點(diǎn)33與絕緣導(dǎo)向板34之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙；電阻觸點(diǎn)32的末端通過(guò)軟導(dǎo)線與固定插裝在端蓋板50中的電阻接線柱51電連接；動(dòng)觸頭包括固定設(shè)置在絕緣套筒中的內(nèi)絕緣支撐板72、外絕緣支撐板73以及插裝在兩層絕緣支撐板中可以上下滑動(dòng)的滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143、插裝在內(nèi)絕緣支撐板72中可以滑動(dòng)的主動(dòng)觸點(diǎn)141和電阻動(dòng)觸點(diǎn)142。在滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143上位于內(nèi)絕緣支撐板72和外絕緣支撐板73之間的部分固定安裝有導(dǎo)電盤1421，主動(dòng)觸點(diǎn)141和電阻動(dòng)觸點(diǎn)142通過(guò)該導(dǎo)電盤1421與滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143連接在一起，不同之處在于主動(dòng)觸點(diǎn)141是固定連接在導(dǎo)電盤1421上的，而電阻動(dòng)觸點(diǎn)142是活動(dòng)插裝在導(dǎo)電盤1421上的滑套中，并且在電阻動(dòng)觸點(diǎn)142的末端與導(dǎo)電盤1421之間連接有儲(chǔ)能彈簧1423，當(dāng)導(dǎo)電盤1421向下移動(dòng)時(shí)可以壓縮儲(chǔ)能彈簧1423。主動(dòng)觸點(diǎn)141、電阻動(dòng)觸點(diǎn)142、滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143分別可滑動(dòng)地插裝在內(nèi)絕緣支撐板72上、其位置分別與主觸點(diǎn)31、電阻觸點(diǎn)32、滅弧觸點(diǎn)33相對(duì)應(yīng)，內(nèi)絕緣支撐板72上與電阻動(dòng)觸點(diǎn)142、滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有汽缸套144。電阻動(dòng)觸點(diǎn)142和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143上帶有活塞、并分別位于各自的汽缸套144中，與汽缸套的內(nèi)壁形成活塞配合。為了利用汽缸套144中的壓縮氣體提高滅弧的效率，在電阻動(dòng)觸點(diǎn)142和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143的活塞上設(shè)置有貫通活塞的吹弧管145，吹弧管145的上端開(kāi)口分別朝向電阻動(dòng)觸點(diǎn)142和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143的頂端。為了減少合閘阻力，還可以在活塞上設(shè)置帶有單向閥的排氣口41。為了提高壓縮比，在電阻動(dòng)觸點(diǎn)142和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143上分別套裝有電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1429和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1439，電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1429和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1439分別位于各自的汽缸套144內(nèi)，并通過(guò)平衡彈簧浮動(dòng)連接在內(nèi)絕緣支撐板72上。具體的浮動(dòng)連接方式可以有多種，例如，可以如本實(shí)施例所示，在電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1429和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1439的下端沿圓周均勻設(shè)置多根導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿插裝在內(nèi)絕緣支撐板72上，并使其在內(nèi)絕緣支撐板72上可來(lái)回滑動(dòng)，在導(dǎo)向桿上套裝有平衡彈簧。這樣，當(dāng)電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1429或滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1439受到壓縮氣體壓力并達(dá)到設(shè)定值的時(shí)候可以將平衡彈簧壓縮，外力消失以后，平衡彈簧又可以復(fù)原。為了調(diào)節(jié)平衡彈簧的予張緊力，還可以在導(dǎo)向桿的末端安裝螺帽，通過(guò)調(diào)節(jié)螺帽調(diào)整導(dǎo)向桿的有效長(zhǎng)度，從而調(diào)整平衡彈簧的予張緊力。
當(dāng)然，在技術(shù)參數(shù)能夠滿足實(shí)際需要的情況下，也可以只在滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143上設(shè)置浮動(dòng)的滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1439，而在電阻動(dòng)觸點(diǎn)142上設(shè)置固定的電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1429。
為了便于與其他設(shè)備連接，在滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143的末端帶有連接板1422。
為了保證在合閘時(shí)主觸點(diǎn)31不產(chǎn)生電弧、保證滅弧電阻352的有效接入時(shí)間、防止合閘過(guò)電壓，在分閘狀態(tài)下，應(yīng)該保證主觸點(diǎn)31與主動(dòng)觸點(diǎn)141之間的距離最大，滅弧觸點(diǎn)33與滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143之間的距離其次，電阻觸點(diǎn)32與電阻動(dòng)觸點(diǎn)142之間的距離最小。也就是說(shuō)，如本實(shí)施例所示，在動(dòng)觸頭各觸點(diǎn)長(zhǎng)度相同的情況下，靜觸頭上的主觸點(diǎn)31最短，滅弧觸點(diǎn)33次之，電阻觸點(diǎn)32最長(zhǎng)。
滅弧電阻352分組設(shè)置，固定安裝在電阻箱中。如圖2、圖4所示，電阻箱包括殼體351和固定安裝在殼體351中的滅弧電阻352、連接桿延長(zhǎng)桿371。殼體351為金屬外殼，殼體351的兩端分別固定安裝絕緣材料制成的電阻箱端蓋353、354，滅弧電阻352和連接桿延長(zhǎng)桿371的兩端均插裝在電阻箱端蓋353、354中，伸出電阻箱端蓋353、354的部分帶有插頭，其一端插頭與靜觸頭上的電阻接線柱51以及連接桿37相配合，另一端插頭與金屬端帽355插接在一起。裝配完成以后，通過(guò)殼體351和絕緣外殼1端部的法蘭盤將兩者固定連接在一起，使連接桿延長(zhǎng)桿371插在連接桿37上，滅弧電阻352插在電阻接線柱51上。滅弧電阻352和殼體351通過(guò)金屬端帽355連接在一起，形成等電位。當(dāng)滅弧電阻352的長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，還可以在電阻箱中設(shè)置支撐板，支撐在滅弧電阻352的腰部。
如圖4所示，滅弧電阻352共分三組，分別通過(guò)導(dǎo)線、電阻接線柱51與三個(gè)電阻觸點(diǎn)32電連接。主觸點(diǎn)31和電阻觸點(diǎn)32的安裝方法與滅弧觸點(diǎn)33相同，只是根據(jù)其不同的作用，各觸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)間隙有所不同。主觸點(diǎn)31與絕緣導(dǎo)向板34之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙小于滅弧觸點(diǎn)33與絕緣導(dǎo)向板34之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙；電阻觸點(diǎn)32與絕緣導(dǎo)向板34之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙大于滅弧觸點(diǎn)33與絕緣導(dǎo)向板34之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙。具體的數(shù)值可以根據(jù)需要計(jì)算得出。在此不做進(jìn)一步的論述。
當(dāng)然，主動(dòng)觸點(diǎn)141、電阻動(dòng)觸點(diǎn)142的數(shù)量不局限于三個(gè)，也可以是兩個(gè)或者更多?；蛘咄ㄟ^(guò)調(diào)整動(dòng)觸頭上各觸點(diǎn)的長(zhǎng)度來(lái)改變各觸點(diǎn)之間的距離，只要各觸點(diǎn)之間的距離關(guān)系與上述一致即可。
另外，在絕緣套筒中還可以設(shè)置分子篩71等裝置?？梢詫⒎肿雍Y71嵌裝在絕緣導(dǎo)向板34上。當(dāng)然，也可以采用其他的安裝方式，如本實(shí)施例還可以將分子篩71作為單獨(dú)的一層設(shè)置在絕緣套筒中。
當(dāng)觸頭初始在接合狀態(tài)，主觸點(diǎn)31與主動(dòng)觸點(diǎn)141接觸，電流直接通過(guò)主動(dòng)觸點(diǎn)141和主觸點(diǎn)31導(dǎo)通。當(dāng)接到分?jǐn)嘈盘?hào)時(shí)，操作機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)觸頭向下運(yùn)動(dòng)，靜觸頭在動(dòng)觸頭各觸點(diǎn)摩擦力作用下克服彈簧的彈力一起向下運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，彈簧10在各觸點(diǎn)的作用下被壓縮，當(dāng)靜觸頭各觸點(diǎn)上的彈簧座下端運(yùn)動(dòng)到定位筒101處時(shí)，被定位筒101阻擋，不再向下運(yùn)動(dòng)，而動(dòng)觸頭繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)。
因?yàn)橹饔|點(diǎn)31的活動(dòng)間隙最小，因此首先斷開(kāi)的是主觸點(diǎn)31和主動(dòng)觸點(diǎn)141。而此時(shí)，電阻觸點(diǎn)32、滅弧觸點(diǎn)33還分別與電阻動(dòng)觸點(diǎn)142、滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143接合，絕大部分電流經(jīng)過(guò)滅弧觸點(diǎn)33和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143，因此主觸點(diǎn)31和主動(dòng)觸點(diǎn)141分?jǐn)嗟臅r(shí)候不會(huì)產(chǎn)生電弧。
這時(shí)，動(dòng)觸頭繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，滅弧觸點(diǎn)33和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143分離，在分閘機(jī)構(gòu)動(dòng)力和彈簧彈力的雙重作用下，滅弧觸點(diǎn)33和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143以兩倍于分閘機(jī)構(gòu)的相對(duì)速度向相反方向移動(dòng)，電弧迅速熄滅。當(dāng)切斷大電流時(shí)，電弧產(chǎn)生的熱能使滅弧室氣體迅速膨脹，推動(dòng)動(dòng)觸頭加速向下運(yùn)動(dòng)，使電弧更加迅速熄滅。為進(jìn)一步提高滅弧效率，在滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143的一側(cè)設(shè)置了吹弧管145，并在滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143上套裝了滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1439，當(dāng)滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143向分閘方向移動(dòng)時(shí)在汽缸套144里產(chǎn)生壓縮氣體。這些氣體一方面通過(guò)吹弧管145吹向滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143頂端，將電弧吹滅，另一方面也壓迫滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1439使平衡彈簧壓縮，從而使吹弧管145管口能維持較為平衡的氣體壓力，達(dá)到更好的滅弧能力。當(dāng)滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143運(yùn)動(dòng)到極限位置以后，滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1439在平衡彈簧作用下反彈，能夠適當(dāng)延長(zhǎng)吹弧管145的滅弧時(shí)間。設(shè)置排氣口41的作用是當(dāng)滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143向合閘方向移動(dòng)的時(shí)候可以通過(guò)排氣口41進(jìn)氣，避免在汽缸套144中產(chǎn)生真空，影響合閘的速度。
如圖5所示，橫軸為時(shí)間軸T，代表動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，單位是毫秒，縱軸是壓力軸P，代表吹弧管145管口的壓力，曲線A代表沒(méi)有安裝平衡彈簧時(shí)吹弧管145管口壓力的時(shí)間曲線圖，曲線B代表安裝有平衡彈簧時(shí)吹弧管145管口壓力的時(shí)間曲線圖，直線P1代表理想滅弧狀態(tài)下吹弧管145管口的最低壓力值。在平衡彈簧未被壓縮之前，即時(shí)間段t1之內(nèi)，吹弧管145管口壓力隨著滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143的移動(dòng)而逐步增加，并且增長(zhǎng)速度相同；當(dāng)管口壓力增大到設(shè)定值P1以后，直到滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143運(yùn)動(dòng)終止之前，即在滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143滅弧時(shí)間t2和電阻動(dòng)觸點(diǎn)142滅弧時(shí)間t3之內(nèi)，曲線A所代表的情況由于沒(méi)有平衡彈簧，管口壓力仍然以t1時(shí)間段基本相同的速度增長(zhǎng)，動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)阻力迅速增大，直到在滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143運(yùn)動(dòng)的末期突然降低為零；而在曲線B所代表的情況下，在時(shí)間段t1和時(shí)間段t2內(nèi)，由于平衡彈簧被壓縮，汽缸套144的有效容積變大，壓縮比減小，管口壓力增長(zhǎng)的速度變慢，此時(shí)曲線具有較平坦的區(qū)域，動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)阻力大大降低，到滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143運(yùn)動(dòng)終止之后，由于滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1439反彈，使管口壓力能夠維持一段時(shí)間。調(diào)整相關(guān)部位的工藝參數(shù)就可以根據(jù)需要調(diào)整時(shí)間段t1的長(zhǎng)短。調(diào)整平衡彈簧的予張緊力就可以調(diào)整最低壓力值P1的大小。
電阻動(dòng)觸點(diǎn)142和電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套1429的工作原理與上面所述類似。
由于電阻觸點(diǎn)32的彈性運(yùn)動(dòng)間隙最大，因此在分閘過(guò)程中電阻觸點(diǎn)32和電阻動(dòng)觸點(diǎn)142最后分離。在滅弧觸點(diǎn)33和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143分離后大約30毫秒電阻觸點(diǎn)32和電阻動(dòng)觸點(diǎn)142才分離，使滅弧電阻352在分閘時(shí)保證有效接入時(shí)間，可以防止產(chǎn)生分閘過(guò)電壓。當(dāng)然，具體的參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置，在此不做進(jìn)一步描述。例如，合閘時(shí)3個(gè)電阻觸頭同時(shí)接觸，降低合閘過(guò)電壓；而分閘時(shí)可調(diào)整到兩個(gè)提前分離、一個(gè)滯后三十毫秒分離，在降低分閘過(guò)電壓的同時(shí)還能減少電阻容量。
由于主觸點(diǎn)31、電阻觸點(diǎn)32和滅弧觸點(diǎn)33都是通過(guò)彈簧浮動(dòng)連接在絕緣導(dǎo)向板34上，因此這三個(gè)觸點(diǎn)在分離的時(shí)候都具有倍速分?jǐn)嗟哪芰Γ丛诜蛛x的過(guò)程中動(dòng)觸頭和靜觸頭分別向相反的方向移動(dòng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度快，滅弧效果好。由于電阻觸點(diǎn)32上的彈簧比儲(chǔ)能彈簧1423硬度大，在電阻觸點(diǎn)32和電阻動(dòng)觸點(diǎn)142分離之前，由于導(dǎo)電盤1421的運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)能彈簧1423首先被壓縮儲(chǔ)能，然后電阻動(dòng)觸點(diǎn)142才開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并拉動(dòng)電阻觸點(diǎn)32，壓縮電阻觸點(diǎn)32上的彈簧，直到電阻觸點(diǎn)32和電阻動(dòng)觸點(diǎn)142分離以后，儲(chǔ)能彈簧1423釋放，推動(dòng)電阻動(dòng)觸點(diǎn)142加速運(yùn)動(dòng)。一方面提高了電阻觸點(diǎn)32和電阻動(dòng)觸點(diǎn)142的分離速度，另一方面也可以縮短驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)距離，更容易滿足電阻動(dòng)觸點(diǎn)142滯后滅弧觸點(diǎn)33三十毫秒分離的設(shè)計(jì)要求。
合閘動(dòng)作時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)動(dòng)觸頭向上運(yùn)動(dòng)，由于電阻觸點(diǎn)32最長(zhǎng)，也就是說(shuō)電阻觸點(diǎn)32與電阻動(dòng)觸點(diǎn)142之間的距離最小，因此，電阻觸點(diǎn)32與電阻動(dòng)觸點(diǎn)142首先接通，將滅弧電阻352接入電路，電阻觸點(diǎn)32與電阻動(dòng)觸點(diǎn)142接通后約10毫秒，滅弧觸點(diǎn)33與滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143接通，主電路接通，主電路中的電流通過(guò)滅弧觸點(diǎn)33和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)143導(dǎo)通；最后才是主觸點(diǎn)31與主動(dòng)觸點(diǎn)141接通。由于主電路接通前滅弧電阻352先行接入，對(duì)線路進(jìn)行了充電，使主電路導(dǎo)通時(shí)線路電壓波形變化的陡度變緩，從而避免產(chǎn)生合閘過(guò)電壓。合閘時(shí)，如果合閘在電網(wǎng)故障電路上，會(huì)產(chǎn)生較大的合閘電弧，但由于滅弧觸點(diǎn)33先接通，因此大部分的電弧都產(chǎn)生在滅弧觸點(diǎn)33上，主觸點(diǎn)31在幾乎同電位的情況下與主動(dòng)觸點(diǎn)141接通，不會(huì)產(chǎn)生電弧，保護(hù)主觸點(diǎn)31不被燒壞。
權(quán)利要求
1.用于特高壓斷路器的恒壓吹弧分?jǐn)嘤|頭，包括絕緣外殼(1)、安裝在絕緣外殼(1)中的絕緣套筒以及設(shè)置在絕緣套筒中的靜觸頭和動(dòng)觸頭；在絕緣外殼(1)位于靜觸頭的一側(cè)固定連接電阻箱；靜觸頭包括固定設(shè)置在絕緣套筒中的絕緣導(dǎo)向板(34)以及插裝在絕緣導(dǎo)向板(34)上的主觸點(diǎn)(31)、電阻觸點(diǎn)(32)和滅弧觸點(diǎn)(33)、固定設(shè)置在絕緣套筒端面的端蓋板(50)，主觸點(diǎn)(31)、電阻觸點(diǎn)(32)和滅弧觸點(diǎn)(33)分別通過(guò)彈簧與絕緣導(dǎo)向板(34)彈性連接，主觸點(diǎn)(31)與滅弧觸點(diǎn)(33)通過(guò)軟導(dǎo)線電連接，主觸點(diǎn)(31)的末端與固定插裝在端蓋板(50)中的連接桿(37)電連接；主觸點(diǎn)(31)與絕緣導(dǎo)向板(34)之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙小于滅弧觸點(diǎn)(33)與絕緣導(dǎo)向板(34)之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙；電阻觸點(diǎn)(32)與絕緣導(dǎo)向板(34)之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙大于滅弧觸點(diǎn)(33)與絕緣導(dǎo)向板(34)之間的彈性運(yùn)動(dòng)間隙；電阻觸點(diǎn)(32)的末端通過(guò)軟導(dǎo)線與固定插裝在端蓋板(50)中的電阻接線柱(51)電連接；動(dòng)觸頭包括固定設(shè)置在絕緣套筒中的內(nèi)絕緣支撐板(72)、外絕緣支撐板(73)以及插裝在兩層絕緣支撐板中的滅弧動(dòng)觸點(diǎn)(143)，滅弧動(dòng)觸點(diǎn)(143)上固定安裝有導(dǎo)電盤(1421)，導(dǎo)電盤(1421)位于內(nèi)絕緣支撐板(72)和外絕緣支撐板(73)之間；主動(dòng)觸點(diǎn)(141)和電阻動(dòng)觸點(diǎn)(142)通過(guò)該導(dǎo)電盤(1421)與滅弧動(dòng)觸點(diǎn)(143)連接在一起，主動(dòng)觸點(diǎn)(141)、電阻動(dòng)觸點(diǎn)(142)、滅弧動(dòng)觸點(diǎn)(143)插裝在內(nèi)絕緣支撐板(72)上、其位置分別與主觸點(diǎn)(31)、電阻觸點(diǎn)(32)、滅弧觸點(diǎn)(33)相對(duì)應(yīng)，內(nèi)絕緣支撐板(72)上與電阻動(dòng)觸點(diǎn)(142)、滅弧動(dòng)觸點(diǎn)(143)相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有汽缸套(144)，電阻動(dòng)觸點(diǎn)(142)、滅弧動(dòng)觸點(diǎn)(143)上帶有活塞，并與汽缸套(144)的內(nèi)壁形成活塞配合，滅弧動(dòng)觸點(diǎn)(143)和電阻動(dòng)觸點(diǎn)(142)的活塞上設(shè)置有吹弧管(145)，吹弧管(145)貫穿滅弧動(dòng)觸點(diǎn)(143)或電阻動(dòng)觸點(diǎn)(142)上的活塞；活塞上帶有安裝有單向閥的排氣口(41)；滅弧動(dòng)觸點(diǎn)(143)的末端帶有連接板(1422)；電阻箱包括殼體(351)和固定安裝在殼體(351)中的滅弧電阻(352)、連接桿延長(zhǎng)桿(371)，殼體(351)的兩端分別固定安裝電阻箱端蓋(353、354)，滅弧電阻(352)和連接桿延長(zhǎng)桿(371)的兩端均插裝在電阻箱端蓋(353、354)中，伸出電阻箱端蓋(353、354)的部分帶有插頭，其一端插頭與靜觸頭上的電阻接線柱(51)以及連接桿(37)相配合，另一端插頭與金屬端帽(355)插接在一起；其特征在于電阻動(dòng)觸點(diǎn)(142)和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)(143)上分別套裝有電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套(1429)和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套(1439)，電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套(1429)和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套(1439)位于汽缸套(144)內(nèi)，并通過(guò)平衡彈簧活動(dòng)連接在內(nèi)絕緣支撐板(72)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于特高壓斷路器的恒壓吹弧分?jǐn)嘤|頭，其特征在于電阻動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套(1429)和滅弧動(dòng)觸點(diǎn)內(nèi)套(1439)的下端沿圓周均勻設(shè)置多根導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿插裝在內(nèi)絕緣支撐板(72)上，在導(dǎo)向桿上套裝有平衡彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于特高壓斷路器的恒壓吹弧分?jǐn)嘤|頭，其特征在于主動(dòng)觸點(diǎn)(141)固定連接在導(dǎo)電盤(1421)上，電阻動(dòng)觸點(diǎn)(142)活動(dòng)插裝在導(dǎo)電盤(1421)上，并通過(guò)儲(chǔ)能彈簧(1423)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于特高壓斷路器的恒壓吹弧分?jǐn)嘤|頭，其特征在于所述的絕緣套筒包括外筒(7)以及套裝在外筒中的內(nèi)筒，內(nèi)筒為分段結(jié)構(gòu)，絕緣導(dǎo)向板(34)、內(nèi)絕緣支撐板(72)和外絕緣支撐板(73)安裝在內(nèi)筒各分段的連接處；在分閘狀態(tài)下，主觸點(diǎn)(31)與主動(dòng)觸點(diǎn)(141)之間的距離最大，滅弧觸點(diǎn)(33)與滅弧動(dòng)觸點(diǎn)(143)之間的距離其次，電阻觸點(diǎn)(32)與電阻動(dòng)觸點(diǎn)(142)之間的距離最??；滅弧觸點(diǎn)(33)位于絕緣導(dǎo)向板(34)的中心，多個(gè)主觸點(diǎn)(31)和電阻觸點(diǎn)(32)環(huán)繞在滅弧觸點(diǎn)(33)的周圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特高壓斷路器使用的觸頭，尤其用于特高壓斷路器的恒壓吹弧分?jǐn)嘤|頭。包括絕緣外殼、安裝在絕緣外殼中的絕緣套筒以及設(shè)置在絕緣套筒中的靜觸頭和動(dòng)觸頭，靜觸頭和動(dòng)觸頭分別采用彈簧浮動(dòng)連接，使之可以在分閘時(shí)依靠彈簧的能量加速向反方向運(yùn)動(dòng)；在動(dòng)觸頭的滅弧觸點(diǎn)外側(cè)設(shè)置有汽缸套，汽缸套內(nèi)套裝有通過(guò)彈簧浮動(dòng)連接的內(nèi)套，起到提高壓縮比、穩(wěn)定噴口滅弧氣流的作用。本發(fā)明具有倍速分?jǐn)喙δ?，?dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)阻力大大降低，分?jǐn)嗨俣燃涌欤祷」車娍趬毫Ψ€(wěn)定，機(jī)械性能可靠，同時(shí)，操作機(jī)構(gòu)功率降低，設(shè)備造價(jià)和制造難度大幅下降。
文檔編號(hào)H01H9/30GK1959891SQ20061006926
公開(kāi)日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月11日
發(fā)明者王光順 申請(qǐng)人:王光順