[實用新型]真空滅弧式高壓負荷開關裝置

有效

• 申請號: 201320226147.3
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN203277210U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 殷杰;薛元生;張偉;朱海峰
• 申請（專利權）人: 蘇州市華東電網電氣有限公司
• 主分類號: H01H33/664
• 分類號: H01H33/664
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 王玉國;陳忠輝

技術領域

本實用新型涉及一種真空滅弧式高壓負荷開關裝置，屬于電氣設備技術領域。

背景技術

目前，全封閉、全絕緣開關裝置的主要部件負荷開關采用六氟化硫（即SF₆）氣體作為絕緣介質，在開關動作時降低電離，從而起到滅弧作用。

雖然六氟化硫氣體是一種無色無毒的惰性氣體，但在氣體純度不高的情況下，或在電氣設備中受到高溫電弧的物理作用、以及與其它物質產生化學反應時，會產生有毒物質，而且某些毒質的毒性可以達到類似于光氣的毒性。六氟化硫氣體本身的毒性主要來自兩個方面：

1）六氟化硫純度不高，在常規的合成法制作時含高毒性的低氟化硫、氟化氫等有毒氣體；

2）在高溫電弧發生作用時六氟化硫氣體可產生如氟化亞硫酰、四氟化硫酰、四氟化硫酰、氟化硫酰等有毒產物。此外，六氟化硫氣體分解物與水分、電極（Cu－W?合金）及金屬材料（Al、Cu）、絕緣材料發生化學反應會生成氫氟酸、氫氟酸、二氧化硫、硫酸、SiF4、Si（CH₃）₂F₂等有毒產物。

因此，六氟化硫環網柜在生產制造、使用、回收都存在很多安全隱患，不僅在使用時對變電所的土建及設計有特殊的通風功能要求，而且本身也形成一種污染源。特別是很多SF₆負荷開關因為安全的原因，在氣室下部設有防爆閥，在高沖擊的情況下將SF₆氣體釋放出。在這種情況下，有可能對人員造成很大的傷害，特別是放在人防區域的環網柜一旦發生故障，后果就不堪設想。此外，六氟化硫本身就是一種溫室氣體，大量的六氟化硫環網柜在回收時會將氣體排放出來，對環境有很大的影響。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種真空滅弧式高壓負荷開關裝置。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

真空滅弧式高壓負荷開關裝置，特點是：包括真空滅弧箱和銅鉻合金觸頭，所述真空滅弧箱為密閉式結構，所述銅鉻合金觸頭置于真空滅弧箱中。

進一步地，上述的真空滅弧式高壓負荷開關裝置，所述真空滅弧箱箱內氣壓為1.33?×10^-6?Pa～1.33?×10^-3?Pa。

本實用新型技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：

本實用新型采用真空滅弧箱與銅鉻合金觸頭組合實現滅弧作用，一對帶電觸頭在高真空環境中的分離，便會產生真空電弧，真空電弧實際上是電極蒸汽中的電弧，真空電弧一旦形成，就會出現電流密度在10⁴A/cm²?以上的陰極斑點，使陰極表面局部區域的金屬不斷熔化和蒸發，以維持真空電弧，在電弧熄滅后，電極之間與電極周圍的金屬蒸氣密度不斷下降直到零，仍然恢復高真空狀態；銅鉻合金觸頭保證帶電觸頭在真空環境下的使用壽命。由于不使用SF₆氣體作為滅弧及絕緣介質，提高了環網柜的安全性，可以適用任何場合，所有的材料都可回收，綠色環保。改善了操作機構的性能，提高了產品的可靠性和易用性。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型技術方案作進一步說明：

圖1：本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，真空滅弧式高壓負荷開關裝置，包括真空滅弧箱1和銅鉻合金觸頭2，真空滅弧箱1為密閉式結構，銅鉻合金觸頭2置于真空滅弧箱1中。

采用真空滅弧箱與銅鉻合金觸頭組合方式替代六氟化硫的滅弧方式，真空方式滅弧，不需要使用六氟化硫氣體，提高環網柜的制造、使用、回收的安全性。

整個滅弧箱抽真空，滅弧箱內的真空度氣壓抽成1.33?×10^-6?Pa～1.33?×10^-3?Pa，單位體積內的氣體分子數目大大減少，氣體分子之間碰撞的幾率大大減少，氣體分子之間的平均距離大大增加。真空度的高低對滅弧能力有影響。

實驗表明：滅弧室真空度在10^-3Pa數量級時就能夠可靠地滅弧，真空滅弧箱在制造產品出廠時，提高了滅弧室的真空度，達到?10^-5?Pa～?10^-6?Pa，經過使用或貯存期，或多或少產生外部滲氣等現象使其真空度下降到10^-3Pa范圍，仍能保證滅弧能力。而采用銅鉻合金觸頭則保證了帶電觸頭在真空環境下的使用壽命。