[其他]斷路器用絕緣噴嘴

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87105280
• 申請日: 1987-07-27
• 公開（公告）號: CN87105280A
• 公開（公告）日: 1988-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 米沢毅;吉積敏昭;細見守;大沼昭榮;山崎一郎
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01H33/22
• 分類號: H01H33/22
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東,吳秉芬

本發(fā)明是關于斷路器用絕緣噴嘴，特別是關于例如在吹管形斷路器的電流斷路時，對于在可動電弧觸點及固定電弧觸點間發(fā)生的電弧，噴射例如SF₆氣體，以在短時間內(nèi)消弧而在電弧發(fā)生部附近所配置的絕緣噴嘴。

在這種斷路器中，將電流斷開時，在可動電極及固定電極之間發(fā)生高溫等離子體狀的電弧。為了對此電弧進行消弧，以前都是從氟化樹脂組成的絕緣性噴嘴，向電弧噴射空氣、SF₆氣體等的氣體流。但是，由氟化樹脂制成的絕緣物接觸到在高壓空氣或高壓氣體中發(fā)生的高溫等離子體狀的電弧時，從電弧發(fā)生的高能射線，不但接觸到噴嘴的表面，而且侵入到它的內(nèi)部，使噴嘴的內(nèi)部產(chǎn)生空隙和碳素，使它的絕緣性能顯著地下降。

為了消除上述缺點，現(xiàn)時提供了一種使用，混入例如容積比為10%～80%的多量青銅等的金屬、或氧化硅、氧化鈦、氧化鋁等金屬氧化物的直徑為3～20μm的粉末的無機填料的氟化乙烯樹脂絕緣物的斷路器。在這種斷路器中所使用的樹脂絕緣物，由于混入了多量的無機填料，使電弧的能量線被屏蔽，具有良好的內(nèi)部耐電弧性，所以對于多次斷路后的耐電壓性能的改善是有用的。雖然作為混入于氟化乙烯樹脂的無機填料已有多種被使用著，但作為混入超高壓級的斷路器用絕緣噴嘴的無機填料，從絕緣性、導熱性等的觀點看來，很明顯地以氮化硼（BN）為最適合。例如，在專利公開公報昭58-178931號中，公開了混入容積比為1%～30%的氮化硼時，提高了多次斷路后的耐電壓性能。

作為上述斷路器用絕緣噴嘴，為了改善多次斷路后的絕緣性能，使用了無機填料混入率較高的氟化乙烯樹脂制的絕緣噴嘴。可是，增加了無機填料的混入量時，使絕緣噴嘴的消耗量增加，其結(jié)果，使斷路性能下降。因此，為了提高耐電壓性能而增加無機填料的混入量時，經(jīng)過多次斷路后，其斷路性能就會下降，要改善這些耐電壓性能及斷路性能的平衡關系是困難的。

本發(fā)明是為了解決這樣的問題而研制的，其目的在于改善多次斷路后的耐電壓性能及斷路性能的平衡，以獲得最適合于多次斷路的斷路器用絕緣噴嘴。

根據(jù)本發(fā)明的斷路器用絕緣噴嘴，是由混入了重量比為0.3%～1.0%的氮化硼的氟化乙烯樹脂構成的。

在本發(fā)明中，改善了多次斷路后的耐電壓性能，同時，由于所混入的氮化硼為少量，所以在多次斷路后，其斷路性能的下降率極少，從而改善了這兩個性能的平衡關系。

被混入了作為填料的氮化硼的氟化乙烯樹脂的絕緣噴嘴，由于遮斷電流而在絕緣噴嘴內(nèi)部造成的空隙（內(nèi)部缺陷）及碳素的發(fā)生，比沒有混入氮化硼的氟化乙烯樹脂制的絕緣噴嘴的情形為少，通過混入適量的氮化硼改善了多次斷路后的絕緣性能。可是，增加了氮化硼的混入量時，在實驗上已確認到以下的事實，即（1）絕緣噴嘴的介電常數(shù)增大，（2）內(nèi)部空隙增加，由此而引致耐電壓性能的下降，這種耐電壓特性的下降，當?shù)鸬幕烊肓砍^1%重量時便會發(fā)生。

圖2是表示上述關系的實驗結(jié)果，表示在混入了氮化硼的氟化乙烯樹脂制的絕緣噴嘴中，氮化硼的混入量與在50KA、17ms作10次斷路后的耐電壓性能的關系。再者，縱軸的相對值是對于沒有混入氮化硼的氟化乙烯樹脂的相對值（以下的圖3、圖4及圖1也是同樣意味）。從這圖中可以看到，在氮化硼的填充是為重量的1%～3%附近，具有耐電壓的峰值。

另一方面，至于機械強度，如圖3所示，當?shù)鸬幕烊肓吭黾訒r，其機械強度便漸漸下降。因此，從機械強度的觀點看來，氮化硼的混入量最好是少量。

還有，當?shù)鸬幕烊肓吭黾訒r，經(jīng)多次電流斷路后，其斷路性能就會下降。這可以通過以下的理由來加以說明。即，混入氮化硼時，由電流斷路時的電弧所發(fā)生的能量線，被分散在絕緣噴嘴內(nèi)的氮化硼所屏蔽而不能到達絕緣噴嘴內(nèi)部，增大了絕緣噴嘴內(nèi)部的耐電弧性。另一方面，在受電弧照射的絕緣噴嘴的表面層部分，增大了電弧的能量線吸收密度，使絕緣噴嘴的表面層容易消耗。絕緣噴嘴的消耗導致氣體流路（絕緣噴嘴的內(nèi)徑）的增大，使在斷路時所必需的吹氣汽缸的壓力積蓄不充分，造成斷路性能下降。圖4顯示氮化硼的混入量與在50KA、17ms的條件下作10次斷路后的第11次斷路性能的關系。基于上述理由，氮化硼混入量少的情形具有較高的斷路性能。

其次，圖1表示將圖2的耐電壓性能和圖4的斷路性能合并的復合性能與氮化硼混入量的關系。從這圖可以知道，復合性能在氮化硼混入量重量比為0.5%～0.8%附近時最大，在0.3%～1.0%時，其復合性能高于沒有混入氮化硼的氟化乙烯樹脂的復合性能。