[發明專利]氣體絕緣開關設備

有效

• 申請號: 201410008723.6
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103915283A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 梁在敏
• 申請（專利權）人: LS產電株式會社
• 主分類號: H01H33/42
• 分類號: H01H33/42
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;鄧玉婷

發明領域

本發明涉及一種氣體絕緣開關設備，尤其涉及一種設計為打開或者關閉電力傳輸線路和消除通過使用氣體而在執行絕緣或斷路操作時產生的電弧的開關設備。

背景技術

一般來說，開關設備指在輸電和配電（變電）系統或在電子電路中出現事故或諸如接地故障、短路等的故障時打開或關閉電路負載或切斷電流的設備。特別地，氣體絕緣開關設備包括安裝在充滿SF6絕緣氣體的箱型外殼內的短路部件，該絕緣氣體為一種具有良好絕緣性能的無味無嗅無毒的惰性絕緣氣體。在該氣體絕緣開關設備中，所使用的電子線路可以手動地打開或關閉，或者通過安裝在外殼之外的致動器等遠程地打開或關閉。在過載或短路的情況下，氣體絕緣開關設備自動地斷路電流以保護電源系統和電路負載設備。

如上所述，氣體絕緣開關設備包括安裝在短路部件中的固定觸臂和活動觸臂。通常地，固定觸臂與活動觸臂接觸以允許電流流過，并且在由于電源線路上的故障電流而流過大電流的情況下，活動觸臂和固定觸臂迅速分開以切斷該大電流。

這里，致動器通過由液壓、氣壓或電動機來儲能的彈簧等所產生的致動動力來將連接到圓筒的活塞桿移動到斷路位置，并且當絕緣滅弧氣體根據活塞桿的移動在壓縮室內被壓縮時，將具有高壓的壓縮滅弧氣體噴射至電弧以冷卻和消除該電弧，從而完成斷路操作。因此，相對于連接（也就是閉合）操作來說，斷路故障電流的斷路操作需要較高程度的致動動力。另外，為了提高斷路性能，活動觸臂需要盡可能快地與固定觸臂分離，并且即使在分離之后，活動觸臂和固定觸臂之間也最好盡可能地保持較大的距離。

即，在斷路操作的初始階段下，活動觸臂將會克服固定觸臂和活動觸臂之間的摩擦力和滅弧氣體的壓力而移動，因此與活動觸臂的移動相關的阻力增大。另外，為了盡可能減少故障電流的流動時間，活動觸臂應當以非?？斓乃俣扰c所述固定觸臂分離。

為此，需要大負載量的致動器。具體來說，為了增加致動動力，需要使用大負載量的彈簧，然而其將導致致動器的體積增加。另外，為了穩定地支持該大負載量的彈簧，需要增加固定支持該彈簧的結構的強度，這進一步增加了致動器的體積。

因此，需要能夠快速執行斷路操作，而且不會顯著地增加致動器的體積。在美國專利US7528336公開了一個這樣的示例。在相關技術中，在斷路操作的初期，通過調整配置和連接到致動器的杠桿和活動觸臂的桿的連桿構件的安裝角度，使得能夠傳遞較高的轉矩來快速執行斷路操作。具體地，在現有技術中，通過在斷路操作初期由致動動力將最大轉矩施加到連桿構件來快速執行斷路操作。特別地，在現有技術中，由于在電路閉合操作時相對于斷路操作來說不需要那么迅速的操作，通過利用這一情況，提高了斷路操作在初始階段的操作特性。

然而，即使是對于現有技術來說，傳遞最大轉矩的時間太短，并且基于活動觸臂的移動所消耗的轉矩太大，因此很難獲得足夠的斷路速度。即，為了在斷路操作的初期執行具有最大加速度力的斷路操作，最大轉矩需要持續足夠長時間，或者轉矩的消耗需要足夠小，但是在現有技術中，調整持續時間或消耗是不可能的。

另外，為了最大化在執行斷路操作到某一程度的情況下的活動觸臂的移動的加速度，最大轉矩和最小轉矩的時間間隔越短越好，但是在現有技術中，不可能調整時間間隔。

發明內容

因此，這里詳細描述的說明書的一方面是提供一種在相同的致動動力下能夠實現相對快的斷路操作的氣體絕緣開關設備。

詳細描述的說明書的另一方面是提供了一種能夠很容易地調整活動觸臂的移動特性的氣體絕緣開關設備。

為了獲取這些或其他優點，正如這里具體和寬泛描述一樣，與本發明的目的一致，按照本發明的氣體絕緣開關設備包括：外殼；固定觸臂，其固定安裝在所述外殼內；活動觸臂，其安裝為在所述外殼內移動以便連接到所述固定觸臂或與所述固定觸臂分離；凸輪，其在閉合位置和斷開位置之間往復運動以移動所述活動觸臂；和致動器，其移動所述凸輪。

其中所述凸輪包括第一和第二凸輪表面，并且當所述凸輪通過所述致動器移動到所述斷開位置時，所述活動觸臂在所述第一凸輪表面作用下的移動加速度大于在所述第二凸輪表面作用下的移動加速度，并且所述活動觸臂在第一凸輪表面作用下的移動距離小于在所述第二凸輪表面作用下的移動距離。