[發(fā)明專利]用于斷路器的絕緣噴嘴

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01119183.X
• 申請(qǐng)日: 2001-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN1326206A
• 公開（公告）日: 2001-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丹妮斯·杜佛尼特;沃爾夫?qū)じ窭锷巢?/a>;米歇爾·伯樂特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿爾斯托姆公司
• 主分類號(hào): H01H33/04
• 分類號(hào): H01H33/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 王以平

本發(fā)明涉及一種用于斷路器的絕緣噴嘴。本發(fā)明特別適用于電壓等于或大于300kV，并且每極僅包括一個(gè)斷路室的高壓斷路器。

噴嘴必須在整個(gè)要求的中斷窗內(nèi)，以及對(duì)于升高到短路斷路容量的電流，能夠執(zhí)行斷路。

由于在這樣每極僅有一個(gè)斷路室的非常高電壓的斷路器中，存在高值的暫態(tài)恢復(fù)電壓，因而引起問題發(fā)生。

已知許多類型的絕緣噴嘴，但是它們不適合這樣的應(yīng)用。

為了使氣體能夠恢復(fù)其介電容量，氣體溫度必須在約2000℃的臨界值之下，而且噴氣的密度也必須足夠。

歐洲專利EP?0?028?039敘述一種壓縮氣體斷路器，它包括一個(gè)絕緣噴嘴，具有一種內(nèi)部分布，其包括一個(gè)圓筒形部分，隨后一個(gè)圓錐形部分，然后另一個(gè)圓筒形部分。

經(jīng)驗(yàn)表明這樣成形的噴嘴不是最優(yōu)的，因?yàn)樵趪娮斓南掠尾糠种袣怏w的溫度太高，而且其介電容量在斷路之后由于紊流而退化。

本發(fā)明提出一種絕緣噴嘴，它保證其下游部分中較好的氣體流，以及改進(jìn)的溫度范圍，因此使斷路器能夠在中斷電流之后耐受較高的電壓。

本發(fā)明因此提供一種用于斷路器的絕緣噴嘴，該斷路器具有一個(gè)第一燃弧觸頭和一個(gè)第二燃弧觸頭，它們?cè)谙惹坝谰糜|頭分開之后斷路器斷開時(shí)，相互分開，所述絕緣噴嘴固定在永久觸頭中的一個(gè)上，并且一般為喇叭形，它具有一個(gè)喉管，并且限定一個(gè)回轉(zhuǎn)容積，其具有一個(gè)上游部分和一個(gè)下游部分，由喉管接合在一起，其中內(nèi)部容積是圓筒形，并且當(dāng)斷路器閉合時(shí)，以及在燃弧觸頭已經(jīng)分開之后的幾毫秒內(nèi)，由第二燃弧觸頭封閉，在其限定所述回轉(zhuǎn)容積的上游部分的部分中，噴嘴的壁環(huán)繞所述第一燃弧觸頭，所述容積的下游部分包括一個(gè)第一圓錐形部分，該噴嘴的特征在于所述第一圓錐形部分后面是一個(gè)第二圓錐形部分，它具有一個(gè)比所述第一圓錐形部分的張角更張開的張角。

實(shí)際中，第一圓錐形部分的角位于8°到17°范圍內(nèi)，并且優(yōu)選地在10°到12°范圍內(nèi)，而第二圓錐形部分的角位于12°到25°范圍內(nèi)，并且優(yōu)選地在14°到17°范圍內(nèi)。

根據(jù)另一個(gè)特征，并且考慮到燃弧觸頭的分開速度，第一圓錐形部分和第二圓錐形部分的所述喉管的長度這樣定尺寸，以便在位于最小燃弧持續(xù)時(shí)間與平均燃弧持續(xù)時(shí)間之間的燃弧持續(xù)時(shí)間期間，第二燃弧觸頭的端部位于第一圓錐形部分內(nèi)部，而在位于平均燃弧持續(xù)時(shí)間與最大燃弧持續(xù)時(shí)間之間的燃弧持續(xù)時(shí)間期間，位于第二圓錐形部分內(nèi)部。

根據(jù)另一個(gè)特征，在所述圓筒形部分以大于圓筒形部分內(nèi)部的內(nèi)徑開始之后，第一圓錐形部分開始，從而在圓筒形部分的出口形成一個(gè)突然臺(tái)階。

這樣使得第二燃弧觸頭一離開稱為“噴喉”的所述圓筒形部分，就能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)噴，并且能夠使燃弧的可能持續(xù)時(shí)間較短。

以下參考附圖給出本發(fā)明的實(shí)施例的敘述，其中：

圖1是曲線圖，表示50Hz電網(wǎng)的電流波形，并且表示觸頭分開與熄滅之間的燃弧的可能持續(xù)時(shí)間所對(duì)應(yīng)的斷路窗，所述持續(xù)時(shí)間依賴于波形之內(nèi)發(fā)生所述分開的瞬間而變；

圖2、圖3和圖4是高壓斷路器中本發(fā)明的噴嘴的片斷圖，分別表示斷路器的觸頭部分在閉合位置和在兩個(gè)中間斷開位置；以及

圖5表示本發(fā)明的絕緣噴嘴就其本身的一個(gè)不同實(shí)施例。

圖1表示電流波形，指示依賴于斷路器的燃弧觸頭在電流波形之內(nèi)分開的瞬間的最小燃弧持續(xù)時(shí)間：Dmin＝9ms，和最大燃弧時(shí)間：Dmax＝18ms(對(duì)于50Hz電網(wǎng))。

因此，如果觸頭分開發(fā)生在時(shí)間t₂，即在電流通過0之前至少9ms，則中斷最終將在下一次電流通過0的時(shí)間，即在點(diǎn)t₃。然而，如果觸頭分開發(fā)生在電流下一次通過0之前不到9ms(例如在時(shí)間t₁，電流通過0之前8ms)，則電弧將在t’₁之后再觸發(fā)，并且中斷最終將只在t₃。燃弧的持續(xù)時(shí)間因此能在9ms到18ms范圍內(nèi)變化，而且如果分開在位于t’₁之前9ms的t₀之后立即發(fā)生，甚至達(dá)到19ms-e。

圖2是表示斷路器，更具體地說其觸頭部分，以及本發(fā)明的絕緣噴嘴的片斷圖。

該圖因此表示了稱為“移動(dòng)燃弧觸頭”的第一燃弧觸頭1，它與稱為“移動(dòng)永久觸頭”的第一永久觸頭2固定地連接。另外，該圖還表示了稱為“固定燃弧觸頭”的第二燃弧觸頭3，和稱為“固定永久觸頭”的第二永久觸頭4。最后，噴嘴5與移動(dòng)永久觸頭2連接。