[發明專利]氣體斷路器

無效

• 申請號: 201380050316.5
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN104662634A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 內井敏之;新海健;飯島崇文;森正;腰塚正;加藤紀光;古田宏
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01H33/915
• 分類號: H01H33/915;H01H33/88
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐冰冰;劉杰

技術領域

本發明的實施方式涉及一種使因電弧放電而產生的熱廢氣不會有助于壓氣室的升壓、實現遮斷性能的提高的氣體斷路器。

背景技術

一般地，在電力系統中，為了進行包含過大的事故電流在內的電流開閉，使用氣體斷路器。作為氣體斷路器的類型，吹送滅弧性氣體而對電弧放電進行滅弧的壓氣型氣體斷路器正在普及。

例如存在日本國的公告專利公報(日本特公平7－109744號公報(以下稱為專利文獻1)。這里，參照圖6對壓氣型氣體斷路器具體地進行說明。在圖6的(a)－(c)中，示出了以中心線作為旋轉軸的旋轉對稱形狀，(a)為通電狀態，(b)為電流遮斷動作的前半程的狀態，(c)為電流遮斷動作的后半程的狀態。

如圖6(a)－(c)所示，在壓氣型氣體斷路器上設置有對置電弧電極2以及對置通電電極3，活動電弧電極4以及活動通電電極5與這些電極2、3在同心軸上相面對且以往復移動自如的方式配置。這些電極2－5被收納在填充有滅弧性氣體1的密閉容器內(未圖示)。作為滅弧性氣體1，通常使用電弧遮斷性能(滅弧性能)以及電絕緣性能均優異的SF6氣體(六氟化硫氣體)，但也可以是其他的介質。

活動電弧電極4安裝于中空狀的驅動桿6的前端部，活動通電電極5安裝于壓氣缸9的前端部。并且，在壓氣缸9的前端部，在活動通電電極5的內側安裝有絕緣噴嘴8。這些活動電弧電極4、活動通電電極5、驅動桿6、絕緣噴嘴8以及壓氣缸9一體地構成。該一體地構成的部分與活動側的電極4、5一起驅動，因此總稱為活動部。并且，在壓氣缸9內，以滑動自如的方式設置有固定活塞15。固定活塞15與上述活動部相獨立地被固定在密閉容器內。在固定活塞15上設置有吸氣孔17以及吸氣閥19。

利用由驅動桿6、壓氣缸9以及固定活塞15的滑動面15a包圍的空間構成壓氣室22。壓氣缸9以及固定活塞15是使壓氣室22內的滅弧性氣體1升壓的單元，壓氣室22積存升壓后的滅弧性氣體1而成為蓄壓空間。絕緣噴嘴8是從壓氣室22朝電弧放電7整流并吹送滅弧性氣體1的單元。

在具有以上的結構的壓氣型氣體斷路器中，在閉合的狀態下，對置電弧電極2和活動電弧電極4、以及對置通電電極3和活動通電電極5相互接觸而處于電流通電狀態(參照圖6(a))。當從該通電狀態起實施電流遮斷動作的情況下，活動電弧電極4以及活動通電電極5由驅動桿6朝圖6的右方向驅動。

若驅動桿6進一步驅動，對置電弧電極2和活動電弧電極4離開，則在電弧電極2、4之間產生電弧放電7。并且，伴隨著遮斷動作，壓氣缸9以及固定活塞15相對接近，由此，壓氣室22內的容積減少，對室內的滅弧性氣體1機械式地進行壓縮(參照圖6(b))。絕緣噴嘴8對由壓氣室22壓縮后的滅弧性氣體1進行整流，并作為吹送氣體21朝電弧放電7吹送，對電弧放電7進行滅弧(參照圖6(c))。

并且，壓氣型氣體斷路器進行閉合動作的情況下，在壓氣室22的壓力比滅弧性氣體1的填充壓力低的時刻，設置于固定活塞15的吸氣閥19動作而吸氣孔17打開，朝壓氣室22內吸氣補充滅弧性氣體1。因此，即便是在電流剛剛遮斷之后的閉合動作時，也能夠朝壓氣室22內迅速地補充滅弧性氣體1。因此，即便在壓氣型氣體斷路器實施高速再閉路動作的情況下，也能夠在第二次遮斷動作時確保足夠的吹送氣體21的氣體流量，從而能夠可靠地對電弧放電7進行滅弧。

可是，當壓氣型氣體斷路器遮斷大電流的情況下，必需將壓氣室22內的滅弧性氣體1的壓力提高至足以對電弧放電7進行滅弧的吹送壓力。此時，若欲僅使用強力的驅動機構增強滅弧性氣體1的吹送壓力，則因設置強力的驅動機構的原因，遮斷動作時的機械式的振動增大，并且成本變高。

因此，在壓氣型氣體斷路器中，要求在維持強吹送壓力的同時實現驅動操作力的降低化。為了應對該要求，利用通過取入由電弧放電7產生的高溫的熱廢氣20而使壓氣室22的壓力升壓的作用即所謂的自力升壓作用。以下，使用圖6的(b)對壓氣型氣體斷路器中的自力升壓作用進行說明。

即，如圖6(b)所示，在電流遮斷動作的前半程，對置電弧電極2并未從絕緣噴嘴8的最窄流路部(狹道部)充分脫出，電弧放電7周圍的熱廢氣20流入壓氣室22的內部。結果，無需使用發揮大的驅動操作力的強力的驅動機構，就能夠使壓氣室22的內部壓力變高而維持吹送氣體21的吹送壓力，且能夠實現驅動操作力的降低化。