專利名稱：具有低自壓縮功能的斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有局部自壓縮功能的斷路器，特別涉及高壓斷路器。
具體地講，本發(fā)明涉及吹風(fēng)型斷路器，該斷路器包括絕緣箱，其內(nèi)充有一定壓力的絕緣氣體；兩個彼此配合的起弧觸頭，至少其中一個觸頭是固定在驅(qū)動裝置上的移動觸頭組件的一部分，該移動觸頭組件適合于在絕緣箱內(nèi)在閉合位置和脫開位置之間進(jìn)行軸向位移，該可動觸頭組件由第一管和第二管構(gòu)成，在第一管的一個端部上形成可動起弧觸頭，第二管與第一管共軸，因而首先形成具有恒定體積的膨脹室，其次形成壓縮室，其中膨脹室位于環(huán)形壁一側(cè)由噴口件密封，該環(huán)形壁使第一管和第二管相互連接，而壓縮室則位于環(huán)形壁的另一側(cè)由活塞密封并且該壓縮室與膨脹室相通；第一裝置，在可動觸點組件在閉合位置和脫開位置之間進(jìn)行第一段位移期間，該第一裝置用于壓縮在壓縮室中的氣體；和第二裝置，在可動觸頭組件進(jìn)行第二段的相同位移期間，該第二裝置用于壓縮室中的氣體壓力降低。
由本申請人提出的歐洲專利申請EP—0591039中說明了這樣一種斷路器。
在先有技術(shù)文獻(xiàn)中，活塞是半移動式的，該活塞具有兩種裝置，在可動觸頭組件于閉合位置和脫開位置之間進(jìn)行第一段位移期間，一種裝置用于固定活塞靜止不動；在可動觸頭組件進(jìn)行第二段的相同位移期間，另一種裝置使活塞隨可動觸頭組件一起進(jìn)行軸向移動。使活塞進(jìn)行軸向移動的裝置由固定在可動觸頭組件上的驅(qū)動裝置所構(gòu)成，該驅(qū)動裝置在可動觸頭組件進(jìn)行第二段位移期間驅(qū)動一根固定在活塞上的支柱，該支柱配置在驅(qū)動裝置的路徑上。活塞還連接于第三管，該第三管至少具有一個其中可滑動地安裝一種指形物的槽口，而指形物則固定在第一管上并沿徑向朝第二管延伸。固定活塞不動的裝置由一個彈簧和一個與活塞配合的固定的制動部件所構(gòu)成，該彈簧則配置在驅(qū)動裝置和活塞之間。
在斷開低電流時，在脫開瞬間由起弧觸頭之間產(chǎn)生的電弧利用壓縮室中的壓縮氣體的方法來熄弧。在可動觸頭組件到達(dá)位移終點之前電弧由一股來自壓縮室的氣流吹滅。因而不需要在可動觸頭組件的整個位移期間來壓縮室中的氣體。一旦活塞隨可動觸頭組件開始移動后，因為氣體不再被壓縮，因而需要驅(qū)動可動觸頭組件的能量是很小的。
然而不幸的是，在已知結(jié)構(gòu)中，推壓半移動式活塞的彈簧不斷地對控制桿施加力，從而引起所需驅(qū)動能的增加。
本發(fā)明的目的是提供一種僅使用小量驅(qū)動能而且價廉的斷路器，該斷路器利用自壓縮斷開低電流，利用熱膨脹斷開高電流。
為此目的，本發(fā)明提供第一裝置和第二裝置，第一裝置包括固定的活塞，該活塞在一定的移動距離x與第一管相結(jié)合；第二裝置包括從上述壓縮室中排出壓縮室中氣體的裝置，一旦活塞移過距離x，該排出裝置便發(fā)生作用。
該移動距離x最好等于在可動起弧觸頭和固定起弧觸頭分開之前可動起弧觸頭相對固定起弧觸頭上所移動的距離。
在優(yōu)化實施例中，第一管由一個端壁封閉，該端壁與環(huán)形壁相距一定的距離d1，并配置在與起弧觸頭相反的環(huán)形壁一側(cè)。
第二裝置最好包括在第一管上形成的至少一個槽口，該槽口配置在環(huán)形壁的與起弧觸頭相反的那一側(cè)，槽口的長度大于活塞的厚度，該槽口的離環(huán)形壁遠(yuǎn)的那一側(cè)邊緣與環(huán)形壁相距為距離d，該距離d不大于d1，當(dāng)斷路器處于閉合位置時，與移動起弧觸頭(7A)相反的活塞表面與環(huán)形壁的距離為d＋x。
另外，當(dāng)斷路器處于閉合位置時，槽口的靠近環(huán)形壁的那一側(cè)邊緣與活塞相距d2，該距離d2不小于可動起弧觸頭總的移動距離。
在那種情況下，槽口最好鄰接上述端壁，距離d等于距離d1。
還可以選用可滑動的環(huán)形支柱，配置在壓縮室中，在該環(huán)形支柱移過距離x后便由配置在該支柱和活塞之間的阻尼彈簧的作用下壓靠在環(huán)形壁上。
槽口還可以由一組在第一管上形成的開孔組成。
在移過距離x以后，壓縮室中的氣體最好排到絕緣箱內(nèi)，為此，活塞最好裝在一根與上述第一管和第二管共軸的固定管上，該固定管在離上述起弧觸頭遠(yuǎn)的那一端的鄰近處具有至少一個氣體排出口。
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)化實施例，這些附圖是

圖1是本發(fā)明的處于閉合位置的斷路器縱向截面圖；圖2和圖3是本發(fā)明的處于閉合位置和脫開位置之間的中間位置的斷路器縱向截面圖；圖4是本發(fā)明的處于脫開位置的斷路器縱向截面圖；圖5至7是本發(fā)明變型實施例斷路器的縱向截面圖，分別示出處于閉合位置、中間位置和脫開位置的狀態(tài)。
附圖中所示的斷路器通常包括絕緣箱1，箱內(nèi)充有一定壓力的絕緣氣體；兩個彼此配合的起弧觸頭3A和7A，其中至少一個觸頭是固定在驅(qū)動裝置上可動觸頭組件的一部分，該可動觸頭組件適合于在絕緣箱1中在閉合位置和脫開位置之間進(jìn)行軸向移動，該可動觸頭組件由在其一端裝有可動起弧觸頭的第一管7和第二管8構(gòu)成，第二管8與第一管7共軸，因而先形成膨脹室17，隨后形成壓縮室18，膨脹室17具有恒定的體積，配置在環(huán)形壁9的一側(cè)，由噴口件10密封，該環(huán)形壁使第一管和第二管相互連接；壓縮室18配置在上述環(huán)形壁的另一側(cè)，由活塞11封閉，并通過止回閥(單向閥)2與膨脹室相通。斷路器還可以裝一個與第二管8的端部配合的永久觸頭14，該觸頭14構(gòu)成一個可動的永久觸頭。
像先有技術(shù)一樣，第一裝置用于在可動觸頭組件于閉合位置和脫開位置之間進(jìn)行第一段位移期間壓縮在壓縮室18中的氣體，而第二裝置則相反用于在可動觸頭組件進(jìn)行第二段的相同位置期間降低壓縮室18中的氣壓。
第一裝置包括固定活塞11，該活塞在可動組件位移期間在一定的移動距離與第一管7結(jié)合，而第二裝置包括將壓縮室18中的氣體從該壓縮室中排出的裝置，在移過距離x以后，該排出裝置起作用。
該移動距離距x等于可動起弧觸頭7A和固定起弧觸頭3A在分開之前可動起弧觸頭在固定起弧觸頭上所移動的距離。第一管7由端壁5封閉，該端壁與環(huán)形壁9相距一定的距離d1且配置在環(huán)形壁9的與起弧觸頭相反的那一側(cè)。
第二裝置包括至少一個成形在第一管7上的槽口4。上述槽口4配置在環(huán)形壁9的與起弧觸頭相反的那一側(cè)，其長度大于活塞11的厚度。槽口4的離環(huán)形壁遠(yuǎn)的那一邊緣與環(huán)形壁9相距的距離為d，該距離d可等于或也可選擇小于d1。當(dāng)斷路器處于閉合位置時，活塞11的與可動起弧觸頭相反的那一表面與環(huán)形壁相隔的距離為d＋x。另外，當(dāng)斷路器處于閉合位置時，槽口4的靠近環(huán)形壁9的那一邊緣與活塞11相距距離為d2，該距離d2不小于可動起弧觸點7A所移動的總距離。
槽口4可以由一組在第一管7上形成的開孔組成。該開孔可以沿管7的母線排列和/或配置在不同的母線上。在這種情況下，上述邊緣是這組開孔的端緣。
活塞11位置在固定管21上，即固定在端板20上，該固定管21與上述第一和第二管7、8共軸，并至少具有一個氣體排出孔22，該孔22靠近該固定管離上述觸頭3A和7A遠(yuǎn)的那一端部。
當(dāng)斷路器脫開時，由驅(qū)動裝置6驅(qū)動的可動觸頭組件向右移動(如圖1所示)，而固定活塞11和管7則相對移動距離x，如圖2所示。在壓縮室18中的氣體因而被壓縮，并將閥部件2推到開啟的位置。在膨脹室17中的氣體也因此而被壓縮。由于槽口4，在第一管7內(nèi)部的容積19中的氣體也被壓縮，容積19由端壁5和與移動觸頭7A配合的固定觸頭3A封閉。
在可動觸頭組件移過距離x后，它將繼續(xù)移動并達(dá)到如圖3所示的位置?；钊?1因而位于槽口4上，同時觸頭3A和7A分開。因而在觸頭之間形成電弧。在實現(xiàn)有效的壓縮后，壓縮室18和第一管7的內(nèi)容積19開啟，因而壓縮氣體從活塞11的后部溢出，并通過開孔22排入絕緣箱1的內(nèi)部。此回閥2關(guān)閉。膨脹室17開啟，因而其中的壓縮氣體便吹滅觸頭3A和7A之間的電弧。通過位移距離x產(chǎn)生的附加壓力足以斷開低電流，該低電流是對應(yīng)于斷開電流容量15％至20％的范圍。另外，在存在高電流時，由于電弧產(chǎn)生的熱量，在室17中的壓力由于熱膨脹而增加。最佳膨脹室的尺寸可以僅選用熱膨脹斷開的高電流。應(yīng)當(dāng)注意到，這種膨脹絕不會對驅(qū)動桿6產(chǎn)生反應(yīng)。
移動組件繼續(xù)移動，直到達(dá)到如圖4所示脫開位置，并繼續(xù)在觸頭3A和7A之間吹風(fēng)，而氣體繼續(xù)從活塞11的后部排出。因為距離d2不小于可動起弧觸頭移動的總的距離，所以在脫開的結(jié)尾，壓縮室18仍與容積19相通，因而室18中的氣體仍繼續(xù)排出。
在圖5至圖7所示的變型實施例中，在壓縮室18中配置了一個可滑動的環(huán)形支柱13。該環(huán)形支柱在移過距離x以后便由配置在該支柱13和活塞11之間的阻尼彈簧12壓靠在環(huán)形壁9上，該彈簧通過其端部被固定在其間。
這種變型實施例的斷路器除下述一特點外，其操作如上所述，這一特點如圖6所示，支柱13在移過距離x后便壓靠在環(huán)形壁9上，在余下的位移期間，彈簧由于被壓縮而起著阻尼器的作用，直到達(dá)到位移的端部，如圖7所示。應(yīng)當(dāng)注意到，由彈簧12形成的能量有助于再閉合斷路器。
權(quán)利要求
1.一種吹氣型斷路器，該斷路器包括絕緣箱(1)，箱中充滿一定壓力的絕緣氣體；兩個彼此配合的起弧觸頭(3A、7A)，其中至少一個觸頭是可動觸頭組件的一部分，該可動觸頭組件緊固在驅(qū)動裝置(6)上，并適于在絕緣箱中由閉合位置和脫開位置之間進(jìn)行軸向移動，它由第一管(7)和第二管(8)構(gòu)成，在第一管(7)的一個端部上裝有可動起弧觸頭，第二管與第一管共軸，因而先形成膨脹室(17)，后形成壓縮室18，上述膨脹室(17)具有恒定的體積且位于使第一管和第二管相互連接的環(huán)形壁(9)的一側(cè)，它由噴口件(10)封閉，上述壓縮室位于環(huán)形壁的另一側(cè)，由活塞(11)封閉并可與膨脹室連通；第一裝置，用于在可動觸頭組件于閉合位置和脫開位置之間進(jìn)行第一段位移期間壓縮壓縮室(18)中的氣體；和第二裝置，用于在可動觸頭組件進(jìn)行第二段的相同位移期間降低壓縮室中氣體的壓力，上述斷路器的特征在于，第一裝置包括固定的活塞(11)，該活塞在一定的移動距離x與第一管(7)相配合；第二裝置包括從壓縮室(18)中排出該室中的氣體，在可動觸頭組件移過距離x以后，該排出裝置起作用。
2.如權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，移動距離x等于在可動起弧觸頭(7A)和固定起弧觸頭(3A)分開之前可動起弧觸頭(7A)在固定起弧觸頭上所移過的距離。
3.如權(quán)利要求1或2所述的斷路器，其特征在于，第一管(7)由端壁(5)封閉，該端壁(5)與環(huán)形壁(9)相距一定的距離d1，該端壁配置在環(huán)形壁的與起弧觸頭相反的那一側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的斷路器，其特征在于，第二裝置至少包括一個在第一管(7)上形成的槽口(4)，該槽口(4)配置在環(huán)形壁的與起弧觸頭相反的那一側(cè)，槽口(4)長度大于活塞(11)的厚度，槽口(4)的離環(huán)形壁(9)遠(yuǎn)的那一側(cè)邊緣與環(huán)形壁(9)相距距離d，該距離d不大于d1，當(dāng)斷路器處于閉合位置時，活塞(11)的與可動起弧觸頭(7A)相反的那一側(cè)表面與環(huán)形壁(9)相距距離為d＋x。
5.如權(quán)利要求4所述的斷路器，其特征在于，當(dāng)斷路器處于閉合位置時，槽口(4)靠近環(huán)形壁(9)的那一側(cè)邊緣與活塞(11)相距距離為d2，該距離d2不小于可動起弧觸頭(7A)的總移動距離。
6.如權(quán)利要求4或5所述的斷路器，其特征在于，槽口(4)鄰接上述端壁(5)，距離d等于d1。
7.如前任一項權(quán)利要求所述的斷路器，其特征在于，一種可滑動的環(huán)形支柱(13)配置在壓縮室(18)中，在移過距離x之后，環(huán)形支柱(13)由于配置在該支柱(13)和活塞(11)之間的緩沖彈簧(12)的作用而壓靠在環(huán)形壁(9)上。
8.如權(quán)利要求4至7中任何一項權(quán)利要求所述的斷路器，其特征在于，槽口(4)由一組在第一管(7)上形成的開孔組成。
9.如前任一項權(quán)利要求所述的斷路器，其特征在于，在可動觸頭組件移過距離x以后，壓縮室(18)中的氣體被排到絕緣箱(1)中。
10.如權(quán)利要求4至9中任一項權(quán)利要求所述的斷路器，其特征在于，活塞(11)位置在固定管(21)上，該固定管(21)與上述第一管和第二管(7、8)共軸，并至少具有一個排氣孔(22)，該排氣孔(22)靠近離上述觸頭(7、8)遠(yuǎn)的那一端部。
全文摘要
本發(fā)明涉及斷路器，包括兩個相互配合的起弧觸頭(3A、7A)，至少其中一個觸頭是可動觸頭組件的一部分，該組件固定在驅(qū)動裝置(6)上，由一端裝有可動起弧觸點(7A)的第一管(7)和第二管(8)構(gòu)成，第二管與第一管同軸，因而在環(huán)形壁(9)的一側(cè)形成膨脹室(17)，在其另一側(cè)形成壓縮室，壓縮室由活塞(11)密封；第一裝置，用于在可動觸頭組件進(jìn)行第一段位移期間壓縮壓縮室(18)中的氣體；和第二裝置，用于在移動觸頭組件進(jìn)行第二段的相同位移期間降低壓縮室中的氣壓。
文檔編號H01H33/90GK1118107SQ9510630
公開日1996年3月6日 申請日期1995年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月19日
發(fā)明者丹尼斯·迪富爾尼特 申請人:Gec阿爾斯托姆T&D公司