[其他]一種壓氣式氣體吹流斷電器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86100918
• 申請日: 1986-02-15
• 公開（公告）號: CN86100918B
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佐藤稔;村勝一;小柳修;平澤邦夫
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H01H33/91
• 分類號: H01H33/91
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 欒本生

本發(fā)明是對壓氣式氣體吹流斷電器的絕緣噴嘴的一種改進(jìn)。

一種用于壓氣式氣體吹流斷電器的絕緣噴嘴主要由三部分組成：一個(gè)圍繞可移動(dòng)電弧觸頭的逆流收縮進(jìn)氣部分，其中可移動(dòng)電弧觸頭與一個(gè)固定電弧觸頭可進(jìn)行通斷動(dòng)作;一個(gè)順流擴(kuò)張的排氣部分和一個(gè)中間喉管部分。

人們已經(jīng)公知的是，帶有大順流擴(kuò)張角或者說帶有順流擴(kuò)張部分的大頂角（例如60°）的絕緣噴嘴，對用于大斷電電流的斷電器是適合的，因?yàn)殡娀∮|頭間的電弧所產(chǎn)生的高溫氣體可以通過絕緣噴嘴有效地排除，但是斷電器的斷電電壓受到了限制，因?yàn)闅饬魍方孛娣e的突然變化，產(chǎn)生了絕緣噴嘴順流擴(kuò)張部分吹流氣體壓力的突然下降，它會使觸頭間絕緣承載電壓能力產(chǎn)生一個(gè)瞬降，這樣在斷電過程中，即使是兩個(gè)觸頭間的距離不斷地加大，有時(shí)也會導(dǎo)致觸頭的電擊穿或者跳火的發(fā)生。特別是當(dāng)斷電器要切斷一個(gè)小電容性電流時(shí)，情況就更加嚴(yán)重，因?yàn)榇蠹s在剛開始斷電后半個(gè)周期的時(shí)候，加在兩觸頭上的最大恢復(fù)電壓要比額定的相到地的電壓大兩倍或兩倍以上。而此時(shí)兩觸頭間的距離還沒有大到能夠足以承受這樣大的恢復(fù)電壓。

同時(shí)人們還了解到，一種小順流擴(kuò)張角（例如20°）的絕緣噴嘴對于較高斷電電壓的斷電器是比較合適的。但同樣，其斷電電流受到限制。因?yàn)橛|頭間的電弧產(chǎn)生的高溫氣體有時(shí)不能從絕緣嘴有效地排除，以致于兩個(gè)觸頭被電擊穿，這種情況特別容易發(fā)生在斷電器的斷電電流較大的時(shí)候。

美國專利3，816，684對壓縮氣體軸向吹流斷電器的大斷電電流的性能進(jìn)行了改進(jìn)，并公開了一種噴嘴，這個(gè)噴嘴是由收縮的進(jìn)氣部分，擴(kuò)張的排氣部分和中間喉管部分組成。在中間喉管下游的擴(kuò)張排氣部分有許多環(huán)形槽，這些槽的徑向橫剖面基本上是三角形的，由上坡面和下坡面相交構(gòu)成了槽的頂角，其中的一個(gè)面與噴嘴本身的軸基本垂直，而且橫底張開對著噴嘴的排氣孔，或者說是沿著有助于電離氣體逸出的方向，即沿著抑制火花的氣流方向。這種氣體是由電弧引起的強(qiáng)烈作用于排氣擴(kuò)張部分的壁面而產(chǎn)生的。每個(gè)環(huán)槽的徑向橫剖面上的三角形的大小從中間喉管下游緊挨的第一道環(huán)開始一點(diǎn)點(diǎn)地減少，直到噴嘴出口處的最后一道環(huán)為止。同時(shí)沿著噴嘴出口方向的逐個(gè)槽中，鄰近兩個(gè)槽的距離也在增加。

1984年8月17日，本發(fā)明的受讓人提交的歐洲專利申請84109801.5，“氣體絕緣斷電器”，公開了一種改進(jìn)型的絕緣噴嘴，它可以使在大斷電電流和小電容性斷電電流的性能得到改善，這種絕緣噴嘴的排氣口擴(kuò)張部分具有在中間喉管的下游形成的環(huán)形三角槽，環(huán)形三角槽的頂角和棱脊高度的選擇原則，是通過環(huán)形三角槽，使一部分壓縮氣體能夠直接流向固定電弧觸頭的前端，以防止由于橫截面的突然變化引起那里氣體壓力的突然減小，（氣體壓力的突然減小使得在斷電過程中，即使兩個(gè)觸點(diǎn)間的距離不斷增加，也會導(dǎo)致兩觸頭間的電擊穿）。但是，該發(fā)明對固定電弧觸頭的前端部分施加氣動(dòng)壓力的作用不充分。

本發(fā)明的目的是提供一個(gè)帶有絕緣噴嘴的壓氣式氣體吹流斷電器，這個(gè)絕緣噴嘴有較大的順流擴(kuò)張角。在斷電時(shí)，隨著斷電器的兩個(gè)電觸頭間的距離增大，所能承受的擊穿電壓基本上不斷增大，因此，不僅大斷電電流時(shí)斷電器的性能得以改善，而且小電容性斷電電流時(shí)斷電器的性能也得到了改善。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種壓氣式氣體吹流斷電器使用的絕緣噴嘴，在斷電時(shí)可以防止處于絕緣噴嘴順流擴(kuò)張部分的固定電弧觸頭前端的吹流氣體壓力的突然下降。

本發(fā)明的壓氣式氣體吹流斷電器包括一個(gè)固定電弧觸頭，一個(gè)與此固定電弧觸頭接觸或斷開的可移動(dòng)電弧觸頭，一個(gè)與動(dòng)觸頭一起運(yùn)動(dòng)并圍繞這個(gè)動(dòng)觸頭的絕緣噴嘴，以將一種壓縮氣體導(dǎo)入兩個(gè)電弧觸頭之間。該絕緣噴嘴在可移動(dòng)電弧觸頭的周圍形成了逆流收縮部分，順流擴(kuò)張部分和中間喉管部分。順流擴(kuò)張部分包括一個(gè)第一環(huán)形三角槽和一個(gè)第二環(huán)形三角槽。第一環(huán)形三角槽處于中間喉管的下游，第二環(huán)形三角槽則處于第一環(huán)形三角槽的下游。其尺寸設(shè)計(jì)是使中間喉管部分的順流邊緣與第二環(huán)形三角槽的順流棱脊之間的連線同絕緣噴嘴軸線的夾角，小于中間喉管部分的順流邊緣與第一環(huán)形三角槽的順流棱脊之間的連線同絕緣噴嘴軸線的夾角。于是，使一部分壓縮氣體流向固定電弧觸頭的前端附近，尤其是從其頂端到30°～70°的位置上，此處的電場強(qiáng)度很高。在斷電器幾乎整個(gè)觸頭打開的行程中。或者說是直到絕緣噴嘴離開固定電弧觸頭以前，施加了一個(gè)氣動(dòng)壓力流，這樣就可以防止由于噴射氣體的壓力突降而引起的兩觸頭電擊穿。

圖1表示了本發(fā)明壓氣式氣體吹流斷電器的一個(gè)實(shí)施例中，在觸頭打開行程時(shí)，其主要部件的剖面示意圖。