氣體斷路器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種氣體斷路器。機(jī)械噴氣式消弧室(10)中設(shè)置有固定主觸點(2)；可動主觸點(1)，該可動主觸點(1)在開閉軸(60)上移動，可與固定主觸點(2)接觸或分離；以及機(jī)械噴氣室(7)，該機(jī)械噴氣室(7)設(shè)置于可動主觸點(1)內(nèi)，在進(jìn)行斷路時容積會縮小，壓縮內(nèi)部的絕緣氣體，并將該被壓縮后的絕緣氣體噴向電弧。熱噴氣式消弧室(16)中設(shè)置有固定觸點(12)；可動觸點(13)，該可動觸點(13)在開閉軸(60)上移動，可與固定主觸點(12)接觸或分離；以及熱噴氣室(15)，該熱噴氣室(15)在進(jìn)行斷路時，內(nèi)部的絕緣氣體受電弧加熱而被壓縮，并將該被壓縮后的絕緣氣體噴向電弧。機(jī)械噴氣式消弧室(10)與熱噴氣式消弧室(16)在開閉軸(60)上串聯(lián)配置，且斷路部(22)與斷路部(23)串聯(lián)電連接。
【專利說明】氣體斷路器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電站使用的氣體斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，發(fā)電站或變電站等電站利用噴氣式的氣體斷路器，該噴氣式的氣體斷路器通過噴出絕緣氣體而對電極之間產(chǎn)生的電弧進(jìn)行消弧。其中，機(jī)械噴氣式的氣體斷路器中，利用機(jī)械動作來壓縮機(jī)械噴氣室內(nèi)的絕緣氣體并噴向電弧，從而對其進(jìn)行消弧。此外，熱噴氣式的氣體斷路器中，將因電弧的熱量而増大了壓カ的絕緣氣體噴向電弧，從而對其進(jìn)行消弧。另外，在機(jī)械噴氣式上并用了熱噴氣式的機(jī)械噴氣?熱噴氣并用式的氣體斷路器也已投入實用。
[0003]專利文獻(xiàn)I所記載的機(jī)械噴氣?熱噴氣并用式的氣體斷路器包括--第I熱噴氣室，該第I熱噴氣室設(shè)置于可動觸點的內(nèi)側(cè)；第2熱噴氣室，該第2熱噴氣室固定于填充有絕緣氣體的容器中且始終 與所述第I熱噴氣室連通；以及機(jī)械噴氣室，該機(jī)械噴氣室與所述第I熱噴氣室串聯(lián)設(shè)置于所述可動觸點的內(nèi)側(cè)，且經(jīng)由止回閥與所述第I熱噴氣室連通。
[0004]專利文獻(xiàn)I所記載的氣體斷路器中，在切斷大電流吋，電極之間產(chǎn)生的電弧能量使周圍氣體熱膨脹，從而導(dǎo)致第I及第2熱噴氣室的壓カ上升。然后，若第I及第2熱噴氣室的壓カ高于機(jī)械噴氣室的壓力，則位于第I熱噴氣室與機(jī)械噴氣室之間的連通ロ被止回閥關(guān)閉，第I及第2熱噴氣室內(nèi)壓カ變大的絕緣氣體噴向電弧。此外，在切斷小電流時，通過機(jī)械壓縮，機(jī)械噴氣室的壓カ比第I及第2熱噴氣室的壓カ要高，因此第I熱噴氣室與機(jī)械噴氣室之間的止回閥打開，在機(jī)械噴氣室內(nèi)被壓縮的絕緣氣體通過第I熱噴氣室噴向電弧。本方式中，切斷大電流時過剩的噴氣壓力能從第I熱噴氣室逃逸至第2熱噴氣室，因此能降低噴氣反作用力。由此，能減小操作裝置的必要操作力。
[0005]此外，現(xiàn)有的機(jī)械噴氣式的氣體斷路器中，即使在切斷小電流時的電弧能量較小的情況下，通過減少機(jī)械噴氣室內(nèi)部的容積也能獲得壓力的上升，因此能獲得充分的噴氣壓力，從而易于切斷電流。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2001-67996號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0007]然而，專利文獻(xiàn)I所記載的機(jī)械噴氣?熱噴氣并用式的氣體斷路器中，在切斷小電流吋，電極間所產(chǎn)生的電弧能量較小，第I及第2熱噴氣室的壓カ無法充分上升，因此在機(jī)械噴氣室被増大了壓カ的絕緣氣體流入第I熱噴氣室吋，絕緣氣體的壓カ會下降。因此，向電極間的噴射較弱，無法容易地獲得需要的斷路性能。
[0008]此外，現(xiàn)有的機(jī)械噴氣式的氣體斷路器中，由于在切斷大電流吋，電極間所產(chǎn)生的過大的電弧能量會產(chǎn)生非常大的噴氣反作用力，因此需要提高操作裝置的操作力。
[0009]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，提供ー種低操作カ且斷路性能良好的氣體斷路器。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0010]為了解決上述問題，達(dá)到目的，本發(fā)明所涉及的氣體斷路器的特征在于，包括:容器，該容器中封入有絕緣氣體；所述容器內(nèi)的機(jī)械噴氣式消弧室，該機(jī)械噴氣式消弧室設(shè)置有第I固定觸點、第I可動觸點和機(jī)械噴氣室，所述第I固定觸點固定于所述容器，所述第I可動觸點在直線上移動，且能與所述第I固定觸點接觸或分離，所述機(jī)械噴氣室設(shè)置于所述第I可動觸點內(nèi)，在進(jìn)行斷路時，所述機(jī)械噴氣室的容積會縮小，從而壓縮內(nèi)部的絕緣氣體，并將該壓縮后的絕緣氣體噴向電??；以及所述容器內(nèi)的熱噴氣式消弧室，該熱噴氣式消弧室設(shè)置有第2固定觸點、第2可動觸點和熱噴氣室，所述第2固定觸點固定于所述容器，所述第2可動觸點在與所述第I可動觸點相同的直線上移動,且能與所述第2固定觸點接觸或分離，所述熱噴氣室被所述第2固定觸點及所述容器包圍而形成，在進(jìn)行斷路時，所述熱噴氣室內(nèi)部的絕緣氣體因電弧加熱而被壓縮，并將該壓縮后的絕緣氣體噴向電弧，所述機(jī)械噴氣式消弧室與所述熱噴氣式消弧室在所述直線上串聯(lián)配置，包括所述第I固定觸點及所述第I可動觸點的第I斷路部與包括所述第2固定觸點及所述第2可動觸點的第2斷路部串聯(lián)電連接。
發(fā)明效果
[0011]根據(jù)本發(fā)明，能獲得提供ー種低操作カ且斷路性能良好的氣體斷路器的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]
圖1是實施方式I所涉及的氣體斷路器在接通狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖2是實施方式I所涉及的氣體斷路器在斷開過程中的狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖3是實施方式2所涉及的氣體斷路器在接通狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖4是實施方式2所涉及的氣體斷路器在斷開過程中的狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖5是現(xiàn)有的雙斷點氣體斷路器在斷開過程中的狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖6是在圖5所示的現(xiàn)有的雙斷點氣體斷路器中設(shè)置有阻止絕緣桿18倒下的機(jī)構(gòu)的圖。 圖7是專利文獻(xiàn)I所記載的氣體斷路器在接通狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0013]下面，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明所涉及的氣體斷路器的實施方式。另外，本發(fā)明并非由這些實施方式所限定。
[0014]實施方式I
圖1是本實施方式所涉及的氣體斷路器在接通狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖，圖2是斷開過程中的狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖。如圖1及圖2所示，本實施方式的氣體斷路器是所謂的雙斷點式的斷路器，具體而言，具有機(jī)械噴氣式消弧室10與熱噴氣式消弧室16串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。即，機(jī)械噴氣式消弧室10與熱噴氣式消弧室16在開閉軸60的方向上串聯(lián)配置，機(jī)械噴氣式消弧室10內(nèi)的斷路部22 (第I斷路部)與熱噴氣式消弧室16內(nèi)的斷路部23 (第2斷路部)串聯(lián)電連接，斷路部22、斷路部23的任一方切斷電流即可。
[0015]機(jī)械噴氣式消弧室10是由可動側(cè)框架19、固定側(cè)消弧筒25、極間絕緣筒6包圍而形成。此處，可動側(cè)框架19的一個端部在開閉軸60方向上與固定側(cè)消弧筒25相對配置，在可動側(cè)框架19與固定側(cè)消弧筒25之間配置有極間絕緣筒6。
[0016]熱噴氣式消弧室16是由可動側(cè)框架19、固定側(cè)消弧筒27、極間絕緣筒14包圍而形成。此處，可動側(cè)框架19的另ー個端部在開閉軸60方向上與固定側(cè)消弧筒27相對配置，在可動側(cè)框架19與固定側(cè)消弧筒27之間配置有極間絕緣筒14。
[0017]可動側(cè)框架19在機(jī)械噴氣式消弧室10與熱噴氣式消弧室16雙方的可動側(cè)共用。可動側(cè)框架19及固定側(cè)消弧筒25、27分別由筒狀的金屬容器構(gòu)成。可動側(cè)框架19、固定側(cè)消弧筒25、27、以及極間絕緣筒6、14以開閉軸60為中心同軸地配置。機(jī)械噴氣式消弧室10及熱噴氣式消弧室16的內(nèi)部分別封入有例如SF6氣體等絕緣氣體。
[0018]對機(jī)械噴氣式消弧室10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。機(jī)械噴氣式消弧室10內(nèi)設(shè)置有斷路部22。斷路部22構(gòu)成為包括:固定于固定側(cè)消弧筒25的大致呈圓筒狀的固定主觸點2(第I固定觸點)；固定于固定側(cè)消弧筒25且配置在固定主觸點2內(nèi)側(cè)的固定電弧觸點5 ;固定于可動側(cè)框架19的活塞8 ;貫穿活塞8且能沿著開閉軸60往返運動的桿29(第I桿)；設(shè)置于桿29在固定電弧觸點5 —側(cè)的ー個端部且與固定電弧觸點5接觸或分離的大致呈圓筒狀的可動電弧觸點4 ;與桿29設(shè)置為一體且與活塞8相嵌合的噴氣缸9 ;設(shè)置于噴氣缸9在固定主觸點2 —側(cè)的ー個端部且與固定主觸點2接觸或分離的大致呈圓筒狀的可動主觸點I (第I可動觸點)；以及安裝于噴氣缸9在固定電弧觸點5 —側(cè)的ー個端部的絕緣噴頭3。
[0019]固定主觸點2與開閉軸60同軸地進(jìn)行配置。固定電弧觸點5呈棒狀地配置于開閉軸60上?？蓜又饔|點I與噴氣缸9及桿29形成為一體。在接通狀態(tài)下，可動主觸點I的外周面與固定主觸點2相接觸。在接通狀態(tài)下，固定電弧觸點5的外周面與可動電弧觸點4相接觸。
[0020]活塞8與開閉軸60同軸地進(jìn)行配置。桿29以可滑動的方式貫穿活塞8，桿29根據(jù)接通或斷開，相應(yīng)地在開閉軸60上往返運動。機(jī)械噴氣式消弧室10中，在可動主觸點I內(nèi)形成有機(jī)械噴氣室7，詳細(xì)而言，機(jī)械噴氣室7由設(shè)置有可動主觸點I的噴氣缸9與活塞8形成。
[0021]噴氣缸9中，在固定主觸點2—側(cè)形成有氣體通路65。即，可動電弧觸點4與可動主觸點I之間設(shè)置有與機(jī)械噴氣室7連通的氣體通路65，該氣體通路65進(jìn)ー步延伸至可動電弧觸點4與絕緣噴頭3之間，使機(jī)械噴氣室7內(nèi)的絕緣氣體導(dǎo)入至絕緣噴頭3中。機(jī)械噴氣室7內(nèi)被壓縮的絕緣氣體經(jīng)由絕緣噴頭3被噴向電弧。
[0022]接著，對熱噴氣式消弧室16的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明?？蓜觽?cè)框架19在熱噴氣式消弧室16 —側(cè)的端部63具有能使可動觸點13(第2可動觸點)貫穿熱噴氣式消弧室16的開ロ，該開ロ與固定側(cè)消弧筒27的端面相對。
[0023]固定觸點12 (第2固定觸點)分別設(shè)置于可動側(cè)框架19的端部63與固定側(cè)消弧筒27的端面。具體而言，設(shè)置于可動側(cè)框架19的端部63的固定觸點12由以開閉軸60為中心并排配置在端部63的開ロ周圍的多個彈性接觸指構(gòu)成，這些接觸指在可動側(cè)框架19上從它們的固定部位朝向開閉軸60傾斜延伸，從而整體形成為漏斗狀。[0024]此外，設(shè)置于固定側(cè)消弧筒27的端面上的固定觸點12設(shè)置為與設(shè)置于可動側(cè)框架19的端部63的固定觸點12相対。即，設(shè)置于固定側(cè)消弧筒27的端面的固定觸點12由以開閉軸60為中心并排配置在周向上的多個彈性接觸指構(gòu)成，這些接觸指在固定側(cè)消弧筒27上從它們的固定部位朝向開閉軸60傾斜延伸，從而整體形成為漏斗狀。
[0025]此外，可動觸點13設(shè)置于桿26(第2桿)在固定觸點12 —側(cè)的ー個端部?？蓜佑|點13呈棒狀，且配置于開閉軸60上。根據(jù)接通或者斷開，桿26在開閉軸60的方向上相應(yīng)地進(jìn)行往返動作，從而使得可動觸點13與固定觸點12接觸或分離。由此，可動觸點13與可動觸點I相同，在同一直線上即開閉軸60上進(jìn)行移動。在接通狀態(tài)下，固定側(cè)消弧筒27的固定觸點12與可動側(cè)框架19的固定觸點12通過可動觸點12進(jìn)行橋接，從而固定側(cè)消弧筒27與可動側(cè)框架19導(dǎo)通。
[0026]可動觸點13比可動主觸點I的重量要輕。此外，包含可動觸點13在內(nèi)的桿26的重量比可動主觸點1、可動電弧觸點4、噴氣缸9、及桿29的總重量要輕。即，熱噴氣式消弧室16的斷路部22的可動部比機(jī)械噴氣式消弧室10的斷路部23的可動部要輕。如后述那樣，在切斷電流時，熱噴氣式消弧室16—側(cè)的可動部不會受到噴氣反作用力，因此能夠比機(jī)械噴氣式消弧室10 —側(cè)的可動部小且輕。
[0027]熱噴氣室15是被可動側(cè)框架19、固定側(cè)消弧筒27、極間絕緣筒14、及固定觸點12所包圍的空間。另外，固定主觸點12在熱噴氣室15 —側(cè)的表面設(shè)置有例如漏斗狀的蓋板(未圖示)，使得絕緣氣體不會從固定主觸點12的接觸指之間流出。
[0028]另外，機(jī)械噴氣式消弧室10及熱噴氣式消弧室16的各結(jié)構(gòu)并不限于圖示例，只要具有各自相同的消弧功能，也能采用其他結(jié)構(gòu)。
[0029]接著，對可動主觸點I及可動觸點13等可動部的操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖1及圖2所示，桿29的端部中未設(shè)有可動主觸點I那ー側(cè)的端部經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)Ila(第I連桿機(jī)構(gòu))與絕緣桿18的一個端部連結(jié)。此外,桿26的端部中未設(shè)有可動觸點13那一側(cè)的端部經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)Ilb(第2連桿機(jī)構(gòu))與絕緣桿18的上述一個端部連結(jié)。此處，絕緣桿18沿著設(shè)定在與開閉軸60正交方向上的操作軸61進(jìn)退移動。另外，絕緣桿18的另ー個端部與未圖示的操作裝置相連接。操作裝置是對斷路部22、23的開閉進(jìn)行操作的裝置，通過對該操作裝置進(jìn)行驅(qū)動，絕緣桿18沿著操作軸61進(jìn)退移動。
[0030]連桿機(jī)構(gòu)Ila將絕緣桿18所產(chǎn)生的操作軸61方向上的操作力變換至與其正交的開閉軸60方向上，并傳送給斷路部22。具體而言，連桿機(jī)構(gòu)Ila由與桿29的ー個端部相連結(jié)且在開閉軸60方向上延伸的連桿42a、與絕緣桿18的一個端部(端部28)相連結(jié)且在操作軸61方向上延伸的連桿40a、以及自由轉(zhuǎn)動地與連桿42a、40a雙方相連結(jié)的大致呈V字型的杠桿41a構(gòu)成。這里，設(shè)置有一對連桿40a，使其夾著絕緣桿18的端部28，但圖中僅示出了正面?zhèn)鹊倪B桿40a，背面?zhèn)鹊倪B桿40a處于隱藏于背后的狀態(tài)。此外，設(shè)置有一對連桿42a，使其夾著桿29的ー個端部，但圖中僅示出了正面?zhèn)鹊倪B桿42a，背面?zhèn)鹊倪B桿42a處于隱藏于背后的狀態(tài)。一對連桿40a在與紙面垂直的方向上分別通過銷而與杠桿41a的一個端部相連結(jié)，使得該一對連桿40a夾著一片杠桿41a, —對連桿42a在與紙面垂直的方向上分別通過銷而與杠桿41a的另ー個端部相連結(jié),使得該ー對連桿42a夾著一片杠桿41a。由此，連桿機(jī)構(gòu)Ila在與開閉軸60及操作軸61雙方正交的方向上呈對稱結(jié)構(gòu)。另外，連桿機(jī)構(gòu)Ila的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示例，也可采用其他的結(jié)構(gòu)。[0031]此外，連桿機(jī)構(gòu)Ilb將絕緣桿18所產(chǎn)生的操作軸61方向上的操作力變換至與其正交的開閉軸60方向上，并傳送給斷路部23。具體而言，連桿機(jī)構(gòu)Ilb由與桿26的ー個端部相連結(jié)且在開閉軸60方向上延伸的連桿42b、與絕緣桿18的端部28相連結(jié)且在操作軸61方向上延伸的連桿40b、以及自由轉(zhuǎn)動地與連桿42b、40b雙方相連結(jié)的大致呈V字型的杠桿41b構(gòu)成。這里，設(shè)置有一對連桿40b，使其以夾著絕緣桿18的端部28，但圖中僅示出了正面?zhèn)鹊倪B桿40b，背面?zhèn)鹊倪B桿40b處于隱藏于背后的狀態(tài)。此外，設(shè)置有一對連桿42b，使其夾著桿26的ー個端部，但圖中僅示出了正面?zhèn)鹊倪B桿42b，背面?zhèn)鹊倪B桿42b處于隱藏于背后的狀態(tài)。一對連桿40b在與紙面垂直的方向上分別通過銷而與杠桿41b的一個端部相連結(jié)，使得該一對連桿40b夾著一片杠桿41b, —對連桿42b在與紙面垂直的方向上分別通過銷而與杠桿41b的另ー個端部相連結(jié),使得該ー對連桿42b夾著一片杠桿41b。由此，連桿機(jī)構(gòu)Ilb在與開閉軸60及操作軸61雙方正交的方向上呈對稱結(jié)構(gòu)。另外，連桿機(jī)構(gòu)Ilb的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示例，也可采用其他的結(jié)構(gòu)。
[0032]絕緣桿18的端部28成為用于安裝連桿40a、40b的例如設(shè)置了金屬構(gòu)件的端部?？蓜觽?cè)框架19上設(shè)置有在以操作軸61為中心的周向上覆蓋絕緣桿18的端部28的金屬制的屏蔽部38。屏蔽部38配置為在周向上覆蓋端部28，與端部28隨著絕緣桿18的移動而在操作軸61方向上的位置無關(guān)。
[0033]接下來，參照圖1及圖2說明本實施方式的動作。在接通狀態(tài)下，處于如下狀態(tài):即，可動主觸點I與固定主觸點2相接觸，可動觸點13與固定觸點12相接觸(圖1)。因此，電流流過由固定側(cè)消弧筒25、固定主觸點2、可動主觸點1、活塞8、可動側(cè)框架19、可動觸點13、固定觸點12、及固定側(cè)消弧筒27構(gòu)成的路徑。由此，斷路部22與斷路部23經(jīng)由可動側(cè)框架19進(jìn)行串聯(lián)電連接。因此，切斷電流由熱噴氣式消弧室16或機(jī)械噴氣式消弧室10的任一方實施即可。
[0034]在從接通狀態(tài)轉(zhuǎn)換至斷路狀態(tài)時，對操作裝置(未圖示)進(jìn)行驅(qū)動，向絕緣桿18施加操作力17。圖示例中，通過該操作力17,絕緣桿18沿操作軸61例如向下方移動。通過該絕緣桿18的移動，可動主觸點I及可動觸點13分別經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)lla、llb，以開閉軸60為公共軸彼此向相反方向移動。具體而言，可動主觸點I向斷開方向21a移動，從而與固定主觸點2分離，接著若可動電弧觸點4與固定電弧觸點5分離，則可動電弧觸點4與固定電弧觸點5之間產(chǎn)生電弧20。可動觸點13則向與斷開方向21a相反的斷開方向21b移動，從而與固定觸點12分離。此時,可動觸點13與固定觸點12之間產(chǎn)生電弧20。
[0035]熱噴氣式消弧室16中，觸點之間(可動觸點13與固定觸點12之間)所產(chǎn)生的電弧的能量使周圍氣體被加熱，隨之產(chǎn)生的熱膨脹導(dǎo)致熱噴氣室15內(nèi)的壓カ上升。然后，當(dāng)電流接近零點從而使電弧產(chǎn)生區(qū)域的加熱升壓有所降低吋，熱噴氣室15內(nèi)被增大了壓カ的絕緣氣體會從熱噴氣室15高速地流到觸點之間，并噴向電弧20。由此，電弧20被消弧，從而切斷電流。另外，對于熱噴氣式消弧室16所進(jìn)行的切斷電流，在電弧能量較大從而絕緣氣體被進(jìn)ー步加熱的情況下有效，而對于中小電流區(qū)域的切斷，由于絕緣氣體并沒有怎么加熱，因此熱噴氣室15的壓カ也不會充分上升，從而斷路性能有所限制。
[0036]另ー方面，機(jī)械噴氣式消弧室10中，伴隨斷路部22的斷開而發(fā)生的機(jī)械動作使機(jī)械噴氣室7的容積縮小，機(jī)械噴氣室7的絕緣氣體被壓縮而成為高壓。然后，機(jī)械噴氣室7內(nèi)的高壓絕緣氣體經(jīng)由氣體通路62及絕緣噴頭3噴向電弧20。由此，電弧20被消弧，從而切斷電流。
[0037]此外，機(jī)械噴氣式消弧室10中，即使在切斷小電流時的電弧能量較小的情況下，通過減少機(jī)械噴氣室7內(nèi)的容積也能獲得壓力的上升，因此能獲得充分的噴氣壓力，從而易于切斷電流。其中，電弧20附近的絕緣氣體會回流至機(jī)械噴氣室7內(nèi)，因此機(jī)械噴氣室7內(nèi)會產(chǎn)生較高壓力。因此，機(jī)械噴氣室7內(nèi)較高的壓カ上升會對操作裝置(未圖示)的操作力17產(chǎn)生反作用力。
[0038]另ー方面，熱噴氣式消弧室16中，可動觸點13等可動部較輕，且該可動部上不存在噴氣缸9等會受壓的元器件，因此不會產(chǎn)生噴氣反作用力。因此，熱噴氣式消弧室16 —側(cè)的可動部能以較小的力進(jìn)行動作。
[0039]如以上說明的那樣，根據(jù)本實施方式，適用于切斷小電流的機(jī)械噴氣式消弧室10與適用于切斷大電流的熱噴氣式消弧室16串聯(lián)連接，通過利用這樣的雙斷點構(gòu)造，無論電流的大小如何，都能獲得較高的斷路性能。即，本實施方式的氣體斷路器是雙斷點式的氣體斷路器，由機(jī)械噴氣式消弧室10與熱噴氣式消弧室16的任一方切斷電流即可，能靈活運用機(jī)械噴氣式消弧室10與熱噴氣式消弧室16各自的優(yōu)點，從而在從大電流到小電流的較大范圍內(nèi)均易于確保斷路性能。
[0040]此外，根據(jù)本實施方式，與現(xiàn)有的雙斷點氣體斷路器相比，切斷大電流時的噴氣反作用カ減半，因此能夠降低操作裝置(未圖示)的操作力17。
[0041]這里，將本實施方式與現(xiàn)有的氣體斷路器進(jìn)行比較。圖5是現(xiàn)有的雙斷點氣體斷路器在斷開過程中的狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖。在圖5中，對與圖1及圖2相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的標(biāo)號。如圖5所示，現(xiàn)有的雙斷點氣體斷路器中，兩個機(jī)械噴氣式消弧室10串聯(lián)連接。因此，在切斷小電流時，與本實施方式相同，能容易地切斷電流，但在切斷大電流吋，在兩個機(jī)械噴氣式消弧室10內(nèi)均產(chǎn)生噴氣反作用力，因此產(chǎn)生本實施方式兩倍的噴氣反作用力，從而，為了使可動部順暢地移動，需要増大操作力17。
[0042]與此相對，本實施方式中，由于斷路部23采用熱噴氣式，因此，除了熱噴氣式消弧室16中不產(chǎn)生噴氣反作用力以外，由于熱噴氣式消弧室16的可動部比機(jī)械噴氣式消弧室10的可動部要輕，因此操作力17比現(xiàn)有大幅度降低。
[0043]此外，作為與本實施方式相同地采用機(jī)械噴氣?熱噴氣并用式的氣體斷路器，有專利文獻(xiàn)I所公開的氣體斷路器。圖7是專利文獻(xiàn)I所記載的氣體斷路器在接通狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖。如圖7所示，斷路器的消弧室包括容器101、固定觸點102、可動觸點103、以及殼體116。固定觸點102上設(shè)有固定電弧接點109?？蓜佑|點103包括可動電弧接點110、第I加熱室106、以及壓縮室115。壓縮室115由氣缸111及活塞112構(gòu)成。另ー方面，在可動觸點103的外側(cè)，由可動觸點103與殼體116形成第2加熱室107。第I加熱室106包括:連通到可動電弧接點110的前端的連通ロ 117 ;連通到壓縮室115的連通ロ 118 ;以及連通到第2加熱室107的連通ロ 108。連通ロ 118上設(shè)有止回閥113。此外，壓縮室115上設(shè)有止回閥114、控制閥115。
[0044]專利文獻(xiàn)I所記載的氣體斷路器中，在切斷大電流吋，電弧能量使周圍氣體熱膨脹，從而導(dǎo)致第I加熱室106及第2加熱室107的壓カ上升。當(dāng)?shù)贗加熱室106及第2加熱室107的壓カ高于壓縮室115的壓カ時，位于第I加熱室106與壓縮室115之間的連通ロ 118被止回閥113關(guān)閉，第I加熱室106及第2加熱室107內(nèi)被增大了壓カ的絕緣氣體通過連通ロ 117被噴向電弧。此外，在切斷小電流時，通過機(jī)械壓縮，使得壓縮室115的壓力比第I加熱室106及第2加熱室107的壓カ要高，因此位于第I加熱室106與壓縮室115之間的止回閥113打開，壓縮室115內(nèi)被壓縮的絕緣氣體通過連通ロ 118、第I加熱室106、及連通ロ 117噴向電弧。該氣體斷路器中，切斷大電流時過剩的噴氣壓力能從第I加熱室106逃逸至第2加熱室107，因此能降低噴氣反作用力。
[0045]然而，專利文獻(xiàn)I所記載的氣體斷路器中，在切斷小電流吋，電弧能量較小，第I加熱室106及第2加熱室107的壓カ無法充分上升，因此在壓縮室115內(nèi)被增大了壓カ的絕緣氣體流入第I加熱室106吋，絕緣氣體的壓カ會下降。因此，向電弧的噴射變?nèi)酰瑹o法容易地獲得需要的斷路性能。
[0046]與此相對，本實施方式中，使用相互分離且獨立的機(jī)械噴氣式消弧室10與熱噴氣式消弧室16串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，由此即使在切斷小電流時，利用機(jī)械噴氣式消弧室10也能容易地對電弧進(jìn)彳丁消弧。
[0047]如上所述，根據(jù)本實施方式，能提供ー種低操作力且從大電流至小電流均斷路性能良好的氣體斷路器。
[0048]實施方式2
如實施方式I所說明的那樣，圖1及圖2的結(jié)構(gòu)中，熱噴氣式消弧室16的可動部比機(jī)械噴氣式消弧室10的可動部要輕，因此在進(jìn)行斷路時，對絕緣桿18施加操作力17使其向下方進(jìn)行移動的情況下，與連桿機(jī)構(gòu)IlaUlb相連結(jié)的絕緣桿18的端部會受到整體偏向機(jī)械噴氣式消弧室10 —側(cè)的負(fù)荷，其結(jié)果是，產(chǎn)生使絕緣桿18從操作軸61偏倚的作用力，從而，斷路操作有可能無法順暢地實施。因此，優(yōu)選為設(shè)置阻止絕緣桿18倒下的機(jī)構(gòu)。
[0049]圖6是在圖5所示的現(xiàn)有的雙斷點氣體斷路器中設(shè)置有阻止絕緣桿18倒下的機(jī)構(gòu)的圖。另外，在圖6中，對與圖5相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的標(biāo)號。如圖6所示，絕緣桿18的端部上設(shè)有在操作軸61方向上延伸的軸51，并且可動側(cè)框架19上安裝有使軸51在操作軸61方向上能滑動地貫穿的筒狀的引導(dǎo)件50。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使施加在連桿機(jī)構(gòu)11a、Ilb上的負(fù)荷例如是左右不均衡，由于設(shè)置于絕緣桿18的端部的軸51被引導(dǎo)件50保持，因此也能夠?qū)故┘釉陂_閉軸60方向上的力，從而能阻止絕緣桿18的倒下。然而，該結(jié)構(gòu)中，支承部件即引導(dǎo)件50及軸51從絕緣桿的端部延伸至可動側(cè)框架19，其尺寸過大。因此，本實施方式中，對于實施方式I的氣體斷路器，適用如下說明的阻止絕緣桿18倒下的機(jī)構(gòu)。
[0050]圖3是本實施方式所涉及的氣體斷路器在接通狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖，圖4是斷開過程中的狀態(tài)下的剖視結(jié)構(gòu)圖。另外，在圖3及圖4中，對與圖1及圖2相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的標(biāo)號。下面，以與實施方式I的不同點為中心進(jìn)行說明。
[0051]如圖3及圖4所示，絕緣桿18的一個端部即端部30上設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)36a、36b。連桿機(jī)構(gòu)36a將施加于絕緣桿18的操作力17傳送至桿29,相當(dāng)于實施方式I的連桿機(jī)構(gòu)11a。連桿機(jī)構(gòu)36b將施加于絕緣桿18的操作力17傳送至桿26,相當(dāng)于實施方式I的連桿機(jī)構(gòu)lib。
[0052]連桿機(jī)構(gòu)36a由與桿29的一個端部相連結(jié)且在開閉軸60方向上延伸的連桿33a、與絕緣桿18的端部30相連結(jié)且在操作軸61方向上延伸的連桿37a、以及自由轉(zhuǎn)動地與連桿33a、37a雙方相連結(jié)的大致呈V字型的杠桿32a構(gòu)成。這里，設(shè)置有一對連桿37a，使其夾著絕緣桿18的端部30，但圖中僅示出了正面?zhèn)鹊倪B桿37a，背面?zhèn)鹊倪B桿37a處于隱藏于背后的狀態(tài)。此外，設(shè)置有一對連桿33a，使其夾著桿29的ー個端部，但圖中僅示出了正面?zhèn)鹊倪B桿33a，背面?zhèn)鹊倪B桿33a處于隱藏于背后的狀態(tài)。一對連桿37a在與紙面垂直的方向上分別通過銷與杠桿32a的一個端部相連結(jié)，使得該ー對連桿37a夾著一片杠桿32a，一對連桿33a在與紙面垂直的方向上分別通過銷與杠桿32a的另ー個端部相連結(jié)，使得該一對連桿33a夾著一片杠桿32a。由此，連桿機(jī)構(gòu)36a在與開閉軸60及操作軸61雙方正交的方向上呈對稱結(jié)構(gòu)。另外，連桿機(jī)構(gòu)36a的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示例，也可采用其他的結(jié)構(gòu)。
[0053]同樣,連桿機(jī)構(gòu)36b由與桿26的一個端部相連結(jié)且在開閉軸60方向上延伸的連桿33b、與絕緣桿18的端部30相連結(jié)且在操作軸61方向上延伸的連桿37b、以及自由轉(zhuǎn)動地與連桿33b、37b雙方相連結(jié)的大致呈V字型的杠桿32b構(gòu)成。這里，設(shè)置有一對連桿37b，使其夾著絕緣桿18的端部30，但圖中僅示出了正面?zhèn)鹊倪B桿37b，背面?zhèn)鹊倪B桿37b處于隱藏于背后的狀態(tài)。此外，設(shè)置有一對連桿33b，使其夾著26的ー個端部，但圖中僅示出了正面?zhèn)鹊倪B桿33b，背面?zhèn)鹊倪B桿33b處于隱藏于背后的狀態(tài)。一對連桿37b在與紙面垂直的方向上分別通過銷與杠桿32b的一個端部相連結(jié)，使得該ー對連桿37b夾著一片杠桿32b，一對連桿33b在與紙面垂直的方向上分別通過銷與杠桿32b的另ー個端部相連結(jié)，使得該ー對連桿33b夾著一片杠桿32b。由此，連桿機(jī)構(gòu)36b在與開閉軸60及操作軸61雙方正交的方向上呈對稱結(jié)構(gòu)。另外，連桿機(jī)構(gòu)36b的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示例，也可采用其他的結(jié)構(gòu)。
[0054]如圖示例所示，熱噴氣式消弧室16 —側(cè)的杠桿32b(第2杠桿)能夠比機(jī)械噴氣式消弧室10 —側(cè)的杠桿32a(第I杠桿)小且輕。S卩，杠桿32b的臂的寬度比杠桿32a的臂的寬度要小，由此杠桿32b比杠桿32a要輕。如實施方式I所說明的那樣，機(jī)械噴氣式消弧室10在進(jìn)行斷路時會產(chǎn)生噴氣反作用力，因此可動部的重量比熱噴氣式消弧室16 —側(cè)要重。因此，對于重量較輕的熱噴氣式消弧室10 —側(cè)的可動部，杠桿32b的重量也能減輕。
[0055]端部30在其機(jī)械噴氣式消弧室10 —側(cè)設(shè)置有軋輥31a(第I軋輥)，該軋輥31a以與開閉軸60方向及操作軸61方向雙方正交的方向作為轉(zhuǎn)軸進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)的方式被軸支承。軋輥31a成對地設(shè)置在該轉(zhuǎn)軸方向上端部30的兩側(cè)，即分別是圖中的正面?zhèn)扰c背面?zhèn)?。即，軋?1a在與開閉軸60及操作軸61雙方正交的方向上對稱設(shè)置。此外，軋輥31a的轉(zhuǎn)軸與連桿機(jī)構(gòu)36a的端部30上的連結(jié)軸共用，軋輥31a配置于連桿機(jī)構(gòu)36a的附近。
[0056]此外，端部30在其熱噴氣式消弧室16 —側(cè)設(shè)置有軋輥31b (第2軋輥)，該軋輥31b以與開閉軸60方向及操作軸61方向雙方正交的方向作為轉(zhuǎn)軸進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)的方式被軸支承。軋輥31b成對地設(shè)置在該轉(zhuǎn)軸方向上端部30的兩側(cè)，即分別是圖中的正面?zhèn)扰c背面?zhèn)?。S卩，軋輥31b在與開閉軸60及操作軸61雙方正交的方向上呈對稱設(shè)置。此外，軋輥31b的轉(zhuǎn)軸與連桿機(jī)構(gòu)36b的端部30上的連結(jié)軸共用，軋輥31b配置于連桿機(jī)構(gòu)36b的附近。
[0057]可動側(cè)框架19上安裝有軋輥引導(dǎo)部34a、34b。軋輥引導(dǎo)部34a(第I軋輥引導(dǎo)部)相對于絕緣桿18配置于機(jī)械噴氣式消弧室10 —側(cè)。軋輥引導(dǎo)部34b(第2軋輥引導(dǎo)部)相對于絕緣桿18配置于熱噴氣式消弧室16 —側(cè)。
[0058]軋輥引導(dǎo)部34a包括引導(dǎo)平坦面35a(第I引導(dǎo)平坦面)，該引導(dǎo)平坦面35a與一對軋輥31a的外周面抵接，且使ー對軋輥31a在操作軸61方向上轉(zhuǎn)動。此外，軋輥引導(dǎo)部34b包括引導(dǎo)平坦面35b(第2引導(dǎo)平坦面)，該引導(dǎo)平坦面35b與一對軋輥31b的外周面抵接，且使ー對軋輥31b在操作軸61方向上轉(zhuǎn)動。引導(dǎo)平坦面35a與引導(dǎo)平坦面35b在開閉軸60方向上彼此相対。軋輥引導(dǎo)部34a、34b相對于包含操作軸61且法線平行于開閉軸60的平面呈對稱配置，圖示例中剖面大致呈T字形。引導(dǎo)平坦面35a、35b的法線分別平行于開閉軸60。引導(dǎo)平坦面35a、35b在操作軸61方向上的長度設(shè)定為使得軋輥31a、31b在絕緣桿18的移動范圍內(nèi)不會脫落。另外，軋輥引導(dǎo)部34a也可以為ー對軋輥31a設(shè)置一対，也可以構(gòu)成為一體。軋輥引導(dǎo)部34b也相同。
[0059]此外，絕緣桿18的端部30成為用于安裝連桿37a、37b等的例如設(shè)置有金屬構(gòu)件的端部。可動側(cè)框架19上設(shè)置有在以操作軸61為中心的周向上覆蓋絕緣桿18的端部30的金屬制的屏蔽部38。屏蔽部38配置為在周向上覆蓋端部30，與端部30伴隨絕緣桿18的移動而在操作軸61方向上的位置無關(guān)。
[0060]對本實施方式的動作進(jìn)行說明。進(jìn)行斷路時，若在絕緣桿18上施加操作力17，則設(shè)置于端部30的軋輥31a、31b分別被引導(dǎo)平坦面35a、35b所引導(dǎo)，從而絕緣桿18沿操作軸61方向順暢地向下移動。
[0061]根據(jù)本實施方式，雖然作用于絕緣桿18的端部30的負(fù)荷整體向機(jī)械噴氣式消弧室10—側(cè)偏倚，但來自軋輥3la、3Ib的橫向負(fù)荷由軋輥引導(dǎo)部34a、34b保持，通過以上結(jié)構(gòu)，能阻止絕緣桿18的倒下。
[0062]此外，根據(jù)本實施方式，與如圖6所示那樣設(shè)置有與從負(fù)荷點到保持部的距離相應(yīng)尺寸的引導(dǎo)件50及軸51的結(jié)構(gòu)相比，軋輥3la、3Ib及軋輥引導(dǎo)部34a、34b的尺寸較小，因此能用較小的部件來阻止絕緣桿18的倒下。
[0063]此外，本實施方式中，軋輥31a、31b分別在引導(dǎo)平坦面35a、35b上轉(zhuǎn)動，因此絕緣桿18移動時所產(chǎn)生的摩擦小于圖6的情況，可動主觸點I及可動觸點13的移動速度不會降低，從而能迅速地進(jìn)行消弧。
[0064]另外，本實施方式的其他結(jié)構(gòu)、動作及效果與實施方式I所說明的相同。
エ業(yè)上的實用性
[0065]如上所述，本發(fā)明作為使用于發(fā)電站或變電站等的低操作カ且斷路性能良好的氣體斷路器，是有用的。
標(biāo)號說明
[0066]I可動主觸點 2固定主觸點
3絕緣噴頭 4可動電弧觸點 5固定電弧觸點
6、14極間絕緣筒 7機(jī)械噴氣室 8活塞 9噴氣缸
10機(jī)械噴氣式消弧室I la、I lb、36a、36b 連桿機(jī)構(gòu)
12固定觸點
13可動觸點
15熱噴氣室
16熱噴氣式消弧室
17操作力
18絕緣桿
19可動側(cè)框架
20電弧
22、23斷路部
25、27固定側(cè)消弧筒
26、29桿30端部31a,31b 軋輥
33a、33b、40a、40b、42a、42b 連桿 32a、32b、41a、41b 杠桿
34a、34b軋輥引導(dǎo)部
35a,35b引導(dǎo)平坦面
50引導(dǎo)件
51軸
60開閉軸
61操作軸
63端部
65氣體通路
【權(quán)利要求】
1.一種氣體斷路器，其特征在于，包括: 容器，該容器中封入有絕緣氣體； 所述容器內(nèi)的機(jī)械噴氣式消弧室，該機(jī)械噴氣式消弧室設(shè)置有第I固定觸點、第I可動觸點和機(jī)械噴氣室，所述第I固定觸點固定于所述容器，所述第I可動觸點在直線上移動，能與所述第I固定觸點接觸或分離，所述機(jī)械噴氣室設(shè)置于所述第I可動觸點內(nèi)，在進(jìn)行斷路時，所述機(jī)械噴氣室容積會縮小，壓縮內(nèi)部的絕緣氣體，并將該被壓縮后的絕緣氣體噴向電??；以及 所述容器內(nèi)的熱噴氣式消弧室，該熱噴氣式消弧室設(shè)置有第2固定觸點、第2可動觸點和熱噴氣室，所述第2固定觸點固定于所述容器，所述第2可動觸點在與所述第I可動觸點相同的直線上移動，能與所述第2固定觸點接觸或分離，所述熱噴氣室由所述第2固定觸點及所述容器包圍而成，在進(jìn)行斷路時，所述熱噴氣室內(nèi)部的絕緣氣體因電弧加熱而被壓縮，將該被壓縮后的絕緣氣體噴向電弧， 所述機(jī)械噴氣式消弧室與所述熱噴氣式消弧室在所述直線上串聯(lián)配置，包括所述第I固定觸點及所述第I可動觸點的第I斷路部與包括所述第2固定觸點及所述第2可動觸點的第2斷路部串聯(lián)電連接。
2.如權(quán)利 要求1所述的氣體斷路器，其特征在于，包括: 絕緣桿，該絕緣桿與對所述第I及第2斷路部的開閉進(jìn)行操作的操作裝置相連接，且在與所述第I及第2可動觸點的移動方向正交的方向上進(jìn)退移動； 第I連桿機(jī)構(gòu)，該第I連桿機(jī)構(gòu)與所述絕緣桿的ー個端部相連結(jié)，并且與設(shè)置有所述第I可動觸點的第I桿的ー個端部相連結(jié)，若從所述操作裝置對所述絕緣桿施加操作力，則該操作力將傳送至所述第I桿，使所述第I可動觸點移動；以及 第2連桿機(jī)構(gòu)，該第2連桿機(jī)構(gòu)與所述絕緣桿的所述ー個端部相連結(jié)，并且與設(shè)置有所述第2可動觸點的第2桿的ー個端部相連結(jié)，若從所述操作裝置對所述絕緣桿施加操作力，則該操作力將傳送至所述第2桿，使所述第2可動觸點向與所述第I可動觸點相反的方向移動。
3.如權(quán)利要求2所述的氣體斷路器，其特征在干， 包括所述第I可動觸點及所述第I桿的所述機(jī)械噴氣式消弧室內(nèi)的可動部的重量比包括所述第2可動觸點及所述第2桿的所述熱噴氣式消弧室內(nèi)的可動部的重量要大。
4.如權(quán)利要求3所述的氣體斷路器，其特征在于，包括: ー對第I軋輥，該ー對第I軋輥設(shè)置于所述絕緣桿的所述ー個端部的所述機(jī)械噴氣式消弧室ー側(cè)，以與所述第I及第2可動觸點的移動方向及所述絕緣桿的移動方向雙方正交的方向作為轉(zhuǎn)軸進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)的方式而被軸支承，且分別設(shè)置于該轉(zhuǎn)軸方向上所述ー個端部的兩側(cè)； ー對第2軋輥，該ー對第2軋輥設(shè)置于所述絕緣桿的所述ー個端部的所述熱噴氣式消弧室ー側(cè)，以與所述第I及第2可動觸點的移動方向及所述絕緣桿的移動方向雙方正交的方向作為轉(zhuǎn)軸進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)的方式而被軸支承，且分別設(shè)置于該轉(zhuǎn)軸方向上所述ー個端部的兩側(cè)； 第I軋輥引導(dǎo)部，該第I軋輥引導(dǎo)部相對于所述絕緣桿配置于所述機(jī)械噴氣式消弧室ー側(cè)，具有使所述ー對第I軋輥在所述絕緣桿的移動方向上轉(zhuǎn)動的第I引導(dǎo)平坦面；以及第2軋輥引導(dǎo)部，該第2軋輥引導(dǎo)部相對于所述絕緣桿配置于所述熱噴氣式消弧室一偵牝具有使所述ー對第2軋輥在所述絕緣桿的移動方向上轉(zhuǎn)動的第2引導(dǎo)平坦面，該第2引導(dǎo)平坦面在所述第I及第2可動觸點的移動方向上與所述第I引導(dǎo)平坦面相對。
5.如權(quán)利要求4所述的氣體斷路器，其特征在干， 所述第I連桿機(jī)構(gòu)具備第I杠桿， 所述第2連桿機(jī)構(gòu)具有比所述第`I杠桿要輕的第2杠桿。
【文檔編號】H01H33/915GK103460326SQ201180069659
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月17日
【發(fā)明者】芳友雄治, 山下透, 吉田大輔 申請人:三菱電機(jī)株式會社