具有清除金属颗粒杂质的结构的气体绝缘开关装置的制作方法.docx

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专利名称:具有清除金属颗粒杂质的结构的气体绝缘开关装置的制作方法
本发明涉及一种气体绝缘开关装置,更具体地涉及一种气体绝缘断路器,该断路器具有用来消除绝缘气体中的由滑动接触的接触面摩擦而产生的金属颗粒杂质的结构。
图6是一种传统的气体绝缘断路器的截面图,它被揭示在三菱电气技报中,诸如第53卷的第10号的第770页图5,第54卷的第6号的第22页图6以及第51卷的第6号第380页图7中。
其中,一可动接触件1连接一操作杆2。一漏斗形滑动接触件3包括一将接触板3b捆在一起并将它们推靠在可动接触件1和支撑件4的顶端部上的一螺旋弹簧3a,这样滑动接触件3就可保证滑动接触件3和支撑件4之间的电连接。Scott-Russel型连杆机构5将围绕转动轴6的转动(该轴设置成垂直于纸面)转换成操作杆2的垂直直线运动。一未示出的操作装置通过一电气绝缘的转动杆(未示出)连接到该转动轴6上。一围绕可动接触件1和支撑件4的护罩7用来减弱电场。当该可动接触件1滑入漏斗形固定接触件10时,一环形螺旋弹簧10a将该固定接触件10推靠在可动接触件1上,并且该固定接触件10电气相联地连接可动接触件1和支撑件
11。包围固定接触件10的护罩12用来减弱电场。
分别密封一壳体9的上、下开口的充满电绝缘气体如SF6的上、下绝缘隔离层8支撑着在其中央的中间导体8a,该中间导体8a被分别固定到支撑件4和支撑件11。由螺旋弹簧13a向内推靠的滑动接触件13分别电气相联地将中间导体8a连接到邻接的电气装置的电导体14和15上。围绕着相应滑动接触件13的护罩16用来减弱电场。
图6中所示的断路器处于断开状态。断路器在图6所示状态之后的接通操作如下所述。通过绝缘杆,驱动装置沿箭头A的方向顺时针转动转轴6。转轴6的转动通过连杆机构5转换成操作杆2的直线向上运动。由此,操作杆2和可动接触件1一起向上移动,直到可动接触件1的头部被容置到固定接触件10内为止。螺旋弹簧10a将固定接触件10推靠在滑到其中的可动接触件1上,上导体14和下导体15之间的电路通过如下元件被闭合上滑动接触件13、上中间导体8a、上支撑件11、固定接触件10、可动接触件1、滑动接触件3、下支撑件4、下中间导体8a以及下滑动接触件13。
另一方面,闭合状态之后的断开操作如下所述。通过绝缘杆和操作装置(未示),该转轴6沿着和箭头A相反的方向逆时针转动。该转动通过连杆机构5被转换成操作杆2的直线向下运动。由此,可动接触件1和操作杆2一起向下移动并且离开固定接触件10。最终该可动接触件1到达如图6所示的位置。
然而,这种传统的气体绝缘断路器具有如下的缺陷。当该断路器被接通或断开时,该操作杆2在固定接触件10、滑动接触件3和支撑件4上滑动。由这些金属件之间的滑动而引起的摩擦形成细小的金属颗粒,它们可能飘移到充满在壳体9中以确保接触件1和10等之间绝缘的绝缘气体如SF6之中。由于绝缘气体中有金属颗粒的杂质而降低了绝缘效率。为了提高导电效率各接触件通常是镀银的,由于软的镀银层易被磨损而产生细小的金属污染颗粒,所以此时绝缘效率的下降就更加严重。
本发明的一个目的在于提供一种气体绝缘断路器,它主要用于有效地清除由于滑动接触件和支撑件之间的滑动所产生金属细小颗粒和带有飘移金属颗粒的绝缘气体的杂质,而使绝缘气体的绝缘效率保持在一良好的水平上。
本发明的进一步目的在于有效地清除由于滑动接触件与固定接触件之间的相对滑动所产生的金属细小颗粒和带有飘移金属颗粒的绝缘气体的杂质,而使绝缘效果最佳。
本发明的上述目的通过本发明构思来达到,即一种用来切断第一和第二外部导体间的电连接的气体绝缘开关装置,其中,该气体绝缘开关装置包括一充满绝缘气体的壳体、一设置在该壳体内并与第一外部导体电连接的固定接触件,一设置在该壳体内并电气相联地连接到第二外部导体上的导电支撑件;一固定在、并电气相联地连接到该支撑件上的滑动接触件;一在其内表面上与该滑动接触件滑动接触的凹坑形可动接触件;以及可操作地固定到该可动接触件上的连杆装置,用来使可动接触件在与固定接触件接触的第一位置和从固定接触件脱离的第二位置间跨一充满绝缘气体的空隙而移动。
最好,该气体绝缘开关装置包括一基本上包围固定接触件的护罩;一位于该护罩内靠近固定接触件将金属颗粒从可动接触件的外表面上清除的颗粒清除器。该气体绝缘开关装置最好进一步包括一连接到连杆装置上的操作杆;以及一固定到支撑件上、并滑动地支撑该操作杆的支撑圆柱体,其中,当可动接触件在第一和第二位置间移动时,该支撑圆柱体基本上是位于可动接触件内。
作为本发明的另一种形式,该气体绝缘开关装置包括一充满绝缘气体的壳体,一固定在壳体内并电气相联地连接到第一外部导体上的固定接触件;一位于该壳体内并电气相联地连接到第二外部导体上的导电支撑件;一支撑在、并电气相联地连接到该支撑件上的滑动接触件;一于其外表面滑动地与滑动接触件接触的圆柱形可动接触件;可操作地连接到该滑动接触件上的连杆装置,以使滑动接触件在与固定接触件电气相联地接触的第一位置和从固定接触件脱离的第二位置间跨一充满绝缘气体的空隙而移动;以及一于其底端固定到滑动接触件上并跨一间隙而包围可动接触件的一外圆柱形罩,其中,当可动接触件在第一第二位置间运动时,滑动接触件上与可动接触件滑动接触的部分被纳入可动接触件和外圆柱形罩之间的间隙内。
最好,该滑动接触件包括支撑在滑动接触件基部的呈悬臂状的接触指,滑动接触件的基部被固定在支撑件上。另外,可动接触件的外表面直径,除了在其端部离开固定接触件的一定长度以外,以缩减预定尺寸形成梯级状。
最好,该支撑件包括一圆柱形突缘,而该滑动接触件包括一支撑在、并电气相联地与该突缘一端接触的环形滑动接触件,该环形滑动接触件与可动接触件滑动地接触。另外,一外支撑圆柱体固定到支撑件上并包围该圆柱形突缘,以及可转动地支撑在外支撑圆柱体上的滚子,以在外圆柱形罩的外表面上滚动而平移地支撑着外圆柱形罩。
作为本发明的再一种形式,该气体绝缘开关装置包括一充满绝缘气体的壳体;一位于该壳体内并电气相联地连接到第一外部导体上的固定接触件;一位于壳体内并电气相联地连接到第二外部导体上的导电支撑件;一于其基部连接到支撑件上的圆柱形滑动电极;一支撑在可动接触件上、并与该圆柱形滑动电极滑动接触的滑动接触件;可操作地连接到可动接触件上的连杆装置,以使可动接触件在与固定接触件电气相联地接触的第一位置和从固定接触件脱离的第二位置间跨一充满绝缘气体的空隙而移动;和一于其底端固定到可动接触件;并包围滑动接触件的外圆柱形罩,其中,当可动接触件在第一和第二位置间运动时,滑动接触件上与可动接触件滑动接触的部分位于
外圆柱形罩内。
作为本发明又一种形式,该气体绝缘开关装置包括一充满绝缘气体的壳体;一位于该壳体内并电气相联地连接到第一外部导体上的固定接触件;一位于该壳体内并电气相联地连接到第二外部导体上的导电支撑件;一位于该壳体内的可动接触件;可操作地连接到可动接触件上的连杆装置,以使可动接触件在与固定接触件电气相联地接触的第一位置和从固定接触件脱离的第二位置间跨一充满绝缘气体的空隙而移动;以及电气相联地连接可动接触件与支撑件的韧性导体。
与已有技术的气体绝缘开关相比,本发明的气体绝缘开关具有消除金属颗粒的结构,从而可防止可动接触件支撑件之间的摩擦所产生的颗粒散落到开关内的绝缘气体中,从而使开关的绝缘效果更佳。
以下将结合附图对本发明的自身的结构和工作方式作详细的描述,以便更好地理解本发明的特点,其中
图1为本发明的气体绝缘断路器一个实施例的截面图;图2为本发明的气体绝缘断路器另一个实施例的局部放大截面图;图3为本发明的气体绝缘断路器又一个实施例的局部放大截面图;图4为本发明的气体绝缘断路器再一个实施例的局部放大截面图;图
5仍为本发明的气体绝缘断路器的一个实施例的局部放大截面图;图6为一种传统的气体绝缘断路器的截面图。
在这些图中,相同的标号表示相同或相应的部件或部分。
现参照附图对本发明的一些较佳实施例进行描述。
图1为本发明的气体绝缘断路器一个实施例的截面图。在图1所示出的结构中,一可动接触件1被设置在一固定接触件10上方。一封闭的空心圆柱形壳体9充满绝缘气体,例如SF6。
其中,一个底部为凹坑形的可动接触件1在其下端连接一操作杆2。一指形滑动接触件3在其上端支撑有多个细的弹性接触的分支被安装在该可动接触件1内,这样滑动接触件3在分支的外底端处被推靠在可动接触件1的内侧面上。滑动接触件3为铜铬合金等的材料制成的空心圆柱体,并从圆柱体的底部到顶部形成多条狭长切口,这样就构成了支撑在圆柱体的顶部的多个弹性悬臂分支。滑动接触件3在上底部突缘3c部位被固定到一支撑件4上。该金属支撑件4具有在滑动接触件3内向下延伸的圆柱形支撑体4a,它在其底部滑动支承部分4b处支撑着操作杆2。
一Scott-Russel型连杆机构5由一支撑在转轴6上的转动连杆5a和一其中心枢接到转动连杆5a的外端上的连杆5b构成。该操作杆2的上端枢接连杆5b的一端,连杆5b的另一端可滑动地连接到水平地形成在支撑件4上的滑动切口
4c上。因此当转动连杆5a沿图中的箭头方向顺时针转动时,连杆5b逆时针方向转动以使操作杆2垂直向下作直线运动。同样,转动连杆5a的逆时针方向转动将使操作杆2向上运动。垂直于附图纸面延伸的转轴6通过一绝缘转动杆(未示)连接到一操作装置上(未示)。
一固定在支撑件4上的中空圆柱体护罩7包围可动接触件1和该支撑件4。圆柱形薄隔板18其中空底端固定在护罩7的下部开口周缘而其上端固定在滑动接触件3的底部突缘3c的侧边上,在可动接触件1向上运动时跨一小间隙中包围该可动接触件1。护罩7的顶部设有一允许气体流通过的过滤器20。另外,护罩7的内侧通过支撑件4的内孔4d和在支撑圆柱体4a内形成的气体通道窗孔19与可动接触件1内的空间连通。
上部支撑件4被固定到一居中延伸通过的中间导体8a并为一气密地密封壳体9的上部开口的绝缘隔离层8所支撑。该中间导体8a通过一环形滑动接触件13电气相联地连接到一邻接电气设备(未示)的导体14,该滑动接触件由一螺旋弹簧13a推靠在中间导体8a和邻接设备的导体14之上。该滑动接触件13由一护罩16遮盖。
在下部支撑件11上固定有一外支撑圆柱体11a和一内支撑圆柱体11b。一环状固定接触件10通过一螺旋弹簧10a被推靠在内支撑圆柱体11b的外侧。当可动接触件1向下运动并承置到固定接触件
10内时,通过螺旋弹簧10a,固定接触件10的内顶部突缘被推靠在可动接触件1的外侧面上。一设有例如朝向内侧的刷子的环形颗粒清除器17固定在外支撑圆柱体11a的顶端。当可动接触件1从其与固定接触件10接触的闭合位置向上运动时,该刷子将金属小颗粒从该可动接触件1上除去,这些金属小颗粒是由可动接触件1和固定接触件10的镀银表面间的摩擦而产生。最好,颗粒清除器17的刷子用一种绝缘材料,例如合成树脂制的细绳做成。颗粒清除器17也可设置一由合成橡胶或树脂制成的支承在被容置到固定接触件10中的可动接触件1外表面上的环形唇边以代替刷子。那么,就可以在唇边上形成多个切口以提高颗粒清除效率。颗粒清除器可设置多个这样的唇边。
一固定在支撑件11上的下部护罩12包围着固定接触件10和支撑件11。该支撑件11固定到下部中间导体8a上并与之电气相联地连接,该中间导体8a居中延伸通过并由一气密地封住一壳体9的下部开口的绝缘隔离层8支撑。该中间导体8a通过一环形滑动接触件13电气相联地连接到一邻接电气设备(未示)的导体15,该滑动接触件由一螺旋弹簧13a推靠在中间导体8a和邻接设备的导体15之上。滑动接触件13由一护罩16遮盖。
以下为图1所示气体绝缘断路器的工作方式,图1表示该断路器处于断开状态。当接到一闭合或接通信号时,操作装置
(未示)转动绝缘杆(未示)以带动转轴6沿箭头方向顺时针转动。由此转动连杆5a顺时针转动以带动连杆5b逆时针方向转动。结果,操作杆2和可动接触件1一起直线向下运动。可动接触件1克服螺旋弹簧10a的内向推力而被容置到固定接触件10内,同时上部导体14和下部导体15之间的电路通过的如下部件被闭合上部滑动接触件13、上部中间导体8a、支撑件4、滑动接触件3、可动接触件1、固定接触件10、支撑件11、下部中间导体8a以及下部滑动接触件13。
在可动接触件1向下运动的过程中,该可动接触件1在滑动接触件3上滑动。这些接触表面通常是镀银的以提高接触效果。这些镀银表面在滑动接触件的摩擦时产生了细小金属颗粒。然而,由于滑动接触件3是和凹坑形可动接触件1的内侧接触,这些金属颗粒都留在可动接触件内而不会飘到可动接触件1和固定接触件10间的气体绝缘空间内。操作杆2与支撑圆柱体4a滑动接触的部分也位于可动接触件1中,因此由其间的摩擦产生的金属颗粒都被留在可动接触件1中。包围可动接触件1的隔板18也起到阻挡金属颗粒的作用。
另外,当可动接触件1向下运动时,在可动接触件1的空间内产生负压。因此护罩7中的气体通过气体通道窗孔19和支撑件4的内孔4d流入可动接触件1的空间。这样,通过过滤器20流入其中的气体平衡了产生在护罩7中的负压。