[發明專利]一種充氣柜用固封絕緣真空斷路器

有效

• 申請號: 201610120339.4
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105609362B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 鄭慧明;錢羽暉;夏會法;鄭曉瀾
• 申請（專利權）人: 貝司特電氣有限公司
• 主分類號: H01H33/66
• 分類號: H01H33/66;H01H33/664;H01H33/666;H01H11/00;H02B13/00;H02B11/167
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本發明涉及一種斷路器，特別是一種充氣柜用固封絕緣真空斷路器。包括斷路器殼體、斷路器本體、操作機構和電路控制模塊，其中，箱體內設置斷路器操作機構，與斷路器操作機構連接的固封極柱；所述的固封極柱包括上導電架、下導電架，上下導電架之間設置真空滅弧室，位于真空滅弧室內的靜觸頭，靜觸頭與上導電架相連接，真空滅弧室內做上下運動的動觸頭，動觸頭與下導電架保持連接；上下導電架和真空滅弧室外壁包覆有固封澆注體，位于真空滅弧室外圍的固封澆注體內設置有空氣流動通道；所述的上導電架上設置有散熱片。本發明通過粉末改性固封極柱，使其具有更好的密封穩定性，提高極柱的穩定性能。

技術領域

本發明涉及一種斷路器，特別是一種充氣柜用固封絕緣真空斷路器。

背景技術

充氣柜其內配的斷路器不但要求結構緊湊、尺寸小；而且要求布置合理，帶電元件電場分布均勻，方便柜體接線。

真空斷路器采用真空滅弧室，以真空作為滅弧和絕緣介質，具有極高的真空度。當動靜觸頭在操動機構作用下帶電分閘時，在觸頭間將會產生真空電弧，同時，由于觸頭的特殊結構，在觸頭的間隙中也會產生適當的縱向磁場，促使真空電弧保持為擴散型，并使電弧均勻分布在觸頭表面燃燒，維持低的電弧電壓，在電流自然過零時，殘留的離子、電子和金屬蒸汽在微秒數量級的時間內就可復合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩上，滅弧室端口的絕強度很快被恢復，從而電弧被熄滅達到分斷的目的。由于采用縱向磁場控制真空電弧，所以真空斷路器具有強而有力的開斷電流能力。

極柱為斷路器的必要組成部分，極柱一般采用如下的結構：固封極柱至少是由真空滅弧室、主導電回路、絕緣支撐有機組合而成；集成固封用的絕緣體由環氧樹脂采用APG工藝澆注而成。戶內高壓真空斷路器采用固體絕緣結構，將真空滅弧室、主導電回路、絕緣支撐等有機的組合成為一個集成固封極柱。絕緣體由環氧樹脂采用APG工藝澆注而成，集成固封極柱的設計徹底的避免了滅弧室表面的粉性聚集，滅弧室設計成了外露式的結構，不僅保證了高可靠性，而且實現了小型化與經濟性。集成固封極柱能解決真空斷路器的環境耐受問題，其應用廣泛。

而永磁式斷路器也有多種操動機構，永磁操動機構至少包括有一種雙穩態的磁路裝置，至少兩個激磁線圈以及可被驅動的動鐵芯，并配置有手動分閘裝置。戶內高壓真空斷路器配用永磁操動機構，該機構利用一種雙穩態的磁路系統，使用兩個激磁線圈驅動動鐵芯運動到相應的極限位置，并利用兩塊永磁體所提供的磁場能量，使之保持在極限位置。激發其中一個激磁線圈使之產生大于剩余保持力的驅動力，即可使永磁操動機構的動鐵芯動作。當控制系統出現故障時，可用手動分閘裝置分斷斷路器。永磁操動機構省去了傳統機構易損的儲能、鎖扣等機械裝置，簡化了結構，零件數量較傳統機構減少了70％以上，從而大大提高了機構的可靠性和壽命。采用電容作為操作電源，避免了傳統機構對大容量專用電源的以來以及輔助電源波動度機構動作特性的影響。性能卓越的MS1型永磁操動機構可長期頻繁操作，壽命長達10萬次。永磁操動機構采用全電子化的智能電源控制單元，能廣泛用于各種永磁操動機構的合、分閘控制。智能電源控制單元一般至少由主開關電源、控制電源、電容器組、推挽驅動MOSFET開關器件、分合閘位置檢測器、光電隔離器件組成。

以上均是關于斷路器及其組成的發展現狀，盡管操作和控制技術發展的比較精密，然而真空斷路器及包含真空斷路器的開關柜等器件及組件，依然存在著如下的不足：

(1)其整體結構多為正裝式布置，即三相導電回路的布置方向與交流金屬封閉開關設備的正面成平行關系。在安裝和運行時，不但占用很大的空間，還要耗費大量的銅導體進行電氣連接，造成交流封閉開關設備體積大、導電回路長、連接點多、能源消耗大、制造成本高、運行可靠性差等問題。因此合理的構成和開關柜的結構及功能區域劃分，顯得相當重要。斷路器往往不是單獨存在的，如何將斷路器與其他元器件合理布置，形成緊湊的、小型化的組合電器值得思考。

(2)極柱是斷路器的重要元件，其可靠性能直接影響斷路器的效能，而目前的極柱性能亟待加強。極柱的表面固化結構直接影響其性能，稀土改性的方法能否用于極柱性能的提高，怎樣的稀土改性處理可以較好的提升極柱及其固封性能都是值得研究的問題。