氣體斷路器的制造方法
【專利摘要】一種氣體斷路器包括：氣密容器，其被填充滅弧氣體；在所述容器內布置的固定觸點；可移動觸點，其被布置為面向所述固定觸點，并且被配置為在所述容器的軸向上移動，所述可移動觸點能夠接觸所述固定觸點或與所述固定觸點分離；絕緣操作桿，其一端通過相對于所述可移動觸點大約90度的鏈路連接到所述可移動觸點的與所述固定觸點相反的一端；以及，致動器，其以與所述絕緣操作桿的大體同軸的關系被布置，所述致動器包括輸出軸桿，用于將用于所述可移動觸點操作的驅動力傳送至所述絕緣操作桿的另一端。
【專利說明】氣體斷路器

【技術領域】
[0001]本公開涉及一種氣體斷路器。

【背景技術】
[0002]作為用于在電力系統(tǒng)中執(zhí)行電流開關操作的保護性斷路器，廣泛使用氣體斷路器，其中，通過向由接地金屬或瓷套管形成的氣密容器內填充滅弧氣體來切斷電流。
[0003]作為傳統(tǒng)氣體斷路器的一個示例，在圖11中示出具有兩個中斷室的雙點斷路氣體斷路器。
[0004]圖11是傳統(tǒng)氣體斷路器的前截面圖。
[0005]傳統(tǒng)氣體斷路器包括容器101、支撐絕緣管103、中斷室104、斷路器單元105、固定觸點106、可移動觸點107、第一鏈路組108、絕緣操作桿109、單元箱體110、操作機構111、致動器112、輸出軸桿113、第二鏈路組114、容器支撐件115和基座116。
[0006]容器101被填充滅弧氣體，諸如SF6 (六氟化硫)或CO2 ( 二氧化碳)。在容器101的軸向中的接近中間的位置處，與容器101的軸向大體垂直地安裝支撐絕緣管103。支撐絕緣管103支撐具有兩個中斷室104(在圖11中省略了右中斷室)的斷路器單元105。
[0007]中斷室104的每一個包括在容器101的指定位置固定的固定觸點106和在容器101的軸向上可移動的可移動觸點107。固定觸點106和可移動觸點107被布置得面向彼此。
[0008]延伸通過支撐絕緣管103的大體中心部分的絕緣操作桿109通過第一鏈路組108連接到可移動觸點107的與固定觸點106相反的一端。
[0009]單元箱體110附接到容器101的外部部分，在單元箱體110中，布置了操作機構111。
[0010]操作機構111包括致動器112和在附圖中未示出的液壓機構或彈簧機構。致動器112將由該液壓機構或彈簧機構(未示出)產生的能量轉換為在電觸點的開關操作中所需的驅動力。
[0011]絕緣操作桿109的一端和致動器112的輸出軸桿113通過第二鏈路組114彼此連接，其中，絕緣操作桿109和致動器112的輸出軸桿113具有大約90度的位置關系。
[0012]通過在例如四角中布置的容器支撐件115來在基座116上安裝容器101。
[0013]在如上配置的傳統(tǒng)氣體斷路器中，在箭頭G的方向上作用的致動器112的驅動力經由第二鏈路組114、絕緣操作桿109和第一鏈路組108被傳送到可移動觸點107，由此在箭頭G的方向上驅動可移動觸點107。換句話說，在箭頭G的方向上作用的致動器112的驅動力首先被第二鏈路組114轉換為在箭頭H的方向上的力，并且然后被第一鏈路組108轉換為在箭頭G的方向上的力。
[0014]當在箭頭G的方向上驅動可移動觸點107時，固定觸點106和可移動觸點107彼此接觸和分離，從而執(zhí)行電路的開關操作。
[0015]在如上所述的傳統(tǒng)氣體斷路器中，因為兩個鏈路組108和114的使用，在致動器112的驅動力向可移動觸點107的傳送期間的能量損失變大。


【發(fā)明內容】

[0016]本發(fā)明的目的是提供一種能夠減少來自致動器的驅動力的能量損失的氣體斷路器。
[0017]根據實施例的一種氣體斷路器包括:氣密容器，其被填充滅弧氣體；在所述容器內布置的固定觸點；可移動觸點，其被布置為面向所述固定觸點，并且被配置為在所述容器的軸向上移動，所述可移動觸點能夠接觸所述固定觸點或與所述固定觸點分離；絕緣操作桿，其一端通過相對于所述可移動觸點大約90度的鏈路連接到所述可移動觸點的與所述固定觸點相反的一端；以及，致動器，其以與所述絕緣操作桿的大體同軸的關系被布置，所述致動器包括輸出軸桿，該輸出軸桿用于將用于所述可移動觸點操作的驅動力傳送至所述絕緣操作桿的另一端。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是示出根據第一實施例的氣體斷路器的前截面圖；
[0019]圖2是示出在根據第一實施例的氣體斷路器中的操作機構的取出方向的前視圖；
[0020]圖3是根據第二實施例的氣體斷路器的側視圖；
[0021]圖4是沿著在圖3中的線D-D所取的截面圖；
[0022]圖5是根據第三實施例的氣體斷路器的側視圖；
[0023]圖6是在圖5的箭頭F的方向上看到的視圖；
[0024]圖7是根據第四實施例的氣體斷路器的前視圖；
[0025]圖8是根據第五實施例的氣體斷路器的前視圖；
[0026]圖9是根據第六實施例的氣體斷路器的側視圖；
[0027]圖10是根據第六實施例的氣體斷路器的修改；
[0028]圖11是示出傳統(tǒng)氣體斷路器的前截面圖。

【具體實施方式】
[0029]現(xiàn)在參考附圖來描述實施例。
[0030](第一實施例)
[0031]圖1是示出根據第一實施例的氣體斷路器的前視圖。
[0032]本實施例的氣體斷路器包括容器1、支撐絕緣管3、中斷室4、斷路器單元5、固定觸點7、可移動觸點8、主電路導體9、接口部分10、鏈路組11、絕緣操作桿12、單元箱體13、操作機構14、致動器15、單元支撐件16、密封桿17和容器支撐件20。
[0033]容器I被填充滅弧氣體，諸如SF6 (六氟化硫)或CO2 ( 二氧化碳)。與容器I的軸向大體垂直地在容器I內安裝支撐絕緣管3。支撐絕緣管3支撐斷路器單元5，該斷路器單元5包括在相對于支撐絕緣管3彼此大體對稱的位置中布置的兩個中斷室4(在圖1中省略了右中斷室)。
[0034]中斷室4的每一個包括在容器I的指定位置中固定的固定觸點7和在容器I的軸向上可移動的可移動觸點8。固定觸點7和可移動觸點8被布置為面向彼此。
[0035]固定觸點7的與可移動觸點8相反的一端電連接到呈大約90度(包括90度)的關系的主電路導體9。主電路導體9通過接口部分10連接到總線導體或套管等(未示出)。
[0036]可移動觸點8的與固定觸點7相反的一端通過鏈路組11連接到延伸通過支撐絕緣管3的大體中心部分的絕緣操作桿12的一端。換句話說，可移動觸點8和絕緣操作桿12具有大約90度(包括90度)的位置關系。
[0037]單元箱體13附接到容器I的外部部分。操作機構14被置于單元箱體13內。
[0038]操作機構14包括致動器15和液壓機構或彈簧機構(未示出)。致動器15將由液壓機構或彈簧機構(未示出)產生的能量轉換為在斷開操作中所需的驅動力。
[0039]輸出軸桿18被安裝在致動器15中。輸出軸桿18的端部連接到密封桿17的一端。密封桿17的另一端連接到絕緣操作桿12的與鏈路組11相反的一端，由此，來自致動器15的驅動力被傳送到可移動觸點8。而且，絕緣操作桿12、密封桿17和致動器15的輸出軸桿18被大體布置在同一軸上。
[0040]絕緣操作桿12由包括諸如環(huán)氧樹脂或Teflon (注冊商標)的樹脂和諸如FRP的復合材料等的絕緣材料構成，由此將操作機構14與斷路器單元5電絕緣。
[0041]因為密封桿17延伸通過被保持在大氣中的單元箱體13和被填充滅弧氣體2的容器1，所以在密封桿17的滑動表面上和在容器I的通孔部分中安裝密封單元(未示出)，由此保持氣密度。
[0042]操作機構14被在容器I和操作機構14之間安裝的管狀單元支撐件16支撐。在管狀單元支撐件16中，定位了用于將密封桿17連接到致動器15的輸出軸桿18的連接部分19。
[0043]在此使用的術語“管狀”不限于圓柱管，而是意欲包括方管等。
[0044]單元箱體13的至少一個表面可拆卸，使得操作機構14可以被從單元箱體13取出或被布置在單元箱體13內。
[0045]當從單元箱體13取出操作機構14時，斷開用于將密封桿17和致動器15的輸出軸桿18互連的連接部分19。
[0046]容器I以下述方式通過四個容器支撐件20被安裝在基座21上:容器支撐件20中的兩個被布置為接近容器I的一端，而其他兩個被布置為接近容器I的另一端部。
[0047]接下來，將參考圖1來描述上面配置的第一實施例的氣體斷路器的斷開操作。
[0048]在箭頭A(參見圖1)的方向上作用的致動器15的驅動力經由密封桿17、絕緣操作桿12和鏈路組11被傳送到可移動觸點8，由此在相對于箭頭A具有大約90度的箭頭B (參見圖1)的方向上驅動可移動觸點8。換句話說，在箭頭A的方向上作用的致動器15的驅動力被鏈路組11轉換為在箭頭B的方向上作用的力。
[0049]當在箭頭B的方向上驅動可移動觸點8時，固定觸點7和可移動觸點8彼此接觸或分離，由此執(zhí)行電流的開關操作。
[0050]在圖1中未示出的右中斷室具有相同的配置，并且以相同的方式操作。
[0051]在圖11中所示的傳統(tǒng)氣體斷路器中，致動器112的驅動力經由兩個鏈路組108和114被傳送到可移動觸點107。因此，致動器15的驅動力的能量損失較大，這是因為在鏈路組108和114中產生的摩擦力、由鏈路組108和114的組件引起的驅動質量的增大和由在鏈路組108和114的組件其間的間隙引起的在鏈路組108和114的組件之間進行力的傳送的時延。
[0052]另一方面，在根據第一實施例的氣體斷路器中，省略第二鏈路組114以由此消除由第二鏈路組114引起的驅動力的能量損失。這使得有可能減少從致動器15傳送的驅動力的總的能量損失。
[0053]而且，第二鏈路組114的省略導致在組件的數(shù)量上的減少，由此降低成本和故障率并且改善維護。
[0054]在圖11中所示的傳統(tǒng)氣體斷路器中，絕緣操作桿109和致動器112的輸出軸桿113彼此以大約90度被布置。
[0055]因為這個原因，當從單元箱體110取出操作機構111來進行致動器112的維護或更換等操作時，容器支撐件115成為障礙物。操作機構111不能在容器101的縱向上被取出，而是相反，在垂直于容器101的縱向的方向上(在垂直于在圖11中的紙張表面的方向上)被取出。
[0056]通常，因為沿著垂直于容器101的縱向的方向并排地布置多個氣體斷路器，所以在那個方向上取出操作機構111的情況下，需要在相鄰的氣體斷路器之間提供工作空間。
[0057]相反，根據在圖1和圖2中所示的第一實施例的氣體斷路器，以與絕緣操作桿12的同軸關系來布置致動器15的輸出軸桿18，并且，在輸出軸桿18的與絕緣操作桿12相反的一側處布置操作機構14。
[0058]因此，如圖2中所示，可以保證在單元箱體13和容器支撐件20之間的足夠的空間。這使得可以在容器I的縱向上(在箭頭C的方向上)取出操作機構14。
[0059]通過該方式，不需要在相鄰的氣體斷路器之間提供工作空間，這使得有可能縮短在并排布置的氣體斷路器之間的距離。這導致氣體斷路器的安裝空間的減少。
[0060](第二實施例)
[0061]將參考圖3和圖4來描述第二實施例。與根據第一實施例的氣體斷路器的零件相同的零件將被指定相似的附圖標記，并且不對其作出說明。
[0062]圖3是根據第二實施例的氣體斷路器的側視圖，而圖4是沿圖3中的線D-D所取的截面圖。
[0063]第二實施例與第一實施例的不同之處在于:與基座21大體平行地(包括平行)定位絕緣操作桿12的中心軸。
[0064]絕緣操作桿12、密封桿17和致動器15的輸出軸桿18被大體布置在與在第一實施例中相同的軸上。因此，由在圖3中的箭頭E指示的致動器15的輸出軸桿18的操作方向大體與基座21平行。
[0065]根據如上配置的第二實施例的氣體斷路器，因為絕緣操作桿12的中心軸被定位為與基座21大體平行，所以除了在第一實施例中獲得的效果之外，還可以減小氣體斷路器的高度。這使得可以增強抗震性和可維護性。
[0066](第三實施例)
[0067]將參考圖5和圖6來描述第三實施例。與根據第一和第二實施例的氣體斷路器的零件相同的零件將被指定相似的附圖標記，并且不對其作出說明。
[0068]圖5是根據第三實施例的氣體斷路器的側視圖，而圖6是在圖5中的箭頭F的方向上看到的視圖。
[0069]第三實施例與第二實施例不同之處在于:接口部分10的中心軸100和絕緣操作桿12的中心軸被大體彼此平行地(包括平行)定位。
[0070]根據第三實施例的氣體斷路器，如圖6中所示，氣體絕緣開關裝置(GIS)的元件23(諸如附接到接口部分10的總線導體和套管)可以在它們的高度上被抑制到與容器I的高度大體相等的高度。即，可以減少GIS的整體高度。
[0071]而且，因為可以有效地利用在單元箱體13周圍存在的空間，所以可以減小GIS的整體安裝空間。
[0072]在接口部分10的中心軸100在與在圖6中的單元箱體13的投影方向相同的方向上延伸的同時，中心軸100可以在相對于單元箱體13的投影方向的180度的相反方向上延伸。
[0073](第四實施例)
[0074]將參考圖7來描述第四實施例。與根據第一、第二和第三實施例的氣體斷路器的零件相同的零件將被指定相似的附圖標記，并且不對其作出說明。
[0075]圖7是根據第四實施例的氣體斷路器的前視圖。
[0076]第四實施例與第一、第二和第三實施例的不同之處在于:操作機構14和單元箱體13彼此固定在一起，并且單元箱體13被固定到基座21。
[0077]更具體地，例如，提供了操作機構緊固構件24和單元箱體緊固構件25。
[0078]如圖7中所示，在操作機構14的外表面與單元箱體13的表面之間安裝操作機構緊固構件24，以將操作機構14和單元箱體13緊固在一起。
[0079]在圖7中，作為一個示例，在操作機構14的底表面與面向操作機構14的底表面的單元箱體13的內表面之間布置操作機構緊固構件24。
[0080]單元箱體緊固構件25將單元箱體13的外表面和基座21緊固在一起。在圖7中，作為一個示例，在單元箱體13的底表面與基座21之間布置單元箱體緊固構件25。
[0081]根據上面配置的第四實施例的氣體斷路器，通過操作機構緊固構件24來緊固操作機構14和單元箱體13。通過單元箱體緊固構件25來緊固單元箱體13和基座21。因此，除了在第一實施例中獲得的效果之外，可以增強氣體斷路器的穩(wěn)定性。特別地，可以在致動器15的操作期間減少向容器I等傳播的振動。
[0082]這使得可以在通過降低氣體斷路器的組件的硬度來實現(xiàn)成本降低的同時增大抗震性。
[0083]雖然在圖7中示出其中設置了一個操作機構緊固構件24和兩個單元箱體緊固構件25的示例，但是操作機構緊固構件24和單元箱體緊固構件25的數(shù)量不限于此。
[0084]而且，雖然在圖7中示出了其中相對于第一實施例增加操作機構緊固構件24和單元箱體緊固構件25的配置，但是可能使用下述配置:其中，向第二實施例或第三實施例僅加上操作機構緊固構件24。這使得有可能獲得與如上所述相同的效果。
[0085]然而，不必要求包括操作機構緊固構件24或單元箱體緊固構件25。只要操作機構14和單元箱體13彼此固定到一起或單元箱體13和基座21彼此固定到一起,就可以增強氣體斷路器的穩(wěn)定性。
[0086](第五實施例)
[0087]將參考圖8來描述第五實施例。與根據第一至第四實施例的氣體斷路器的零件相同的零件將被指定相似的附圖標記，而不對其作出說明。
[0088]圖8是根據第五實施例的氣體斷路器的前視圖。
[0089]第五實施例與第一至第四實施例的不同之處在于:單元支撐件16包括開口 26。
[0090]開口 26形成在單元支撐件16的與操作機構14接近的一端中，并且具有大到足以通過其取出致動器15的輸出軸桿18的大小。
[0091]根據如上配置的第五實施例的氣體斷路器，當從單元箱體13取出操作機構14時，有可能在斷開在密封桿17與致動器15的輸出軸桿18之間的連接部分19后通過開口 26取出輸出軸桿18。
[0092]換句話說，對于當未提供開口 26時從單元箱體13取出操作機構14，必須在斷開在密封桿17與致動器15的輸出軸桿18之間的連接部分19后將致動器15向基座21移動距離LI。
[0093]另一方面，因為本實施例具有開口 26，所以僅需要將致動器15向基座21移動距離L2。這使得有可能縮短操作機構14的移動距離。
[0094]通過該方式，可以便利操作機構14的取出工作。因為可以使得操作機構14的移動距離更短，所以可以減小單元箱體13的大小并且減小氣體斷路器的高度。因為單元箱體13的底表面可拆卸，所以取出工作變得更容易執(zhí)行。
[0095]雖然在圖8中示出其中向第一實施例應用開口 26的配置，但是開口 26可以被應用到第二、第三和第四實施例。這使得可以便利操作機構14的取出工作。
[0096](第六實施例)
[0097]將參考圖9來描述第六實施例。與根據第一至第五實施例的氣體斷路器的零件相同的零件將被指定相似的附圖標記，并且不對其作出說明。
[0098]圖9是根據第六實施例的氣體斷路器的側視圖。
[0099]在第六實施例中，圖示了三相結構，其中，以與容器I的縱向平行的關系并排布置根據第一實施例的三個氣體斷路器。
[0100]如圖9中所示，彼此相鄰的單獨氣體斷路器的容器I被直接緊固相應容器I的互連構件27A固定在一起。支撐相應氣體斷路器的容器I的容器支撐件20通過互連構件27B彼此固定在一起。
[0101]根據如上配置的第六實施例的氣體斷路器，分別通過互連構件27A或27B來固定彼此相鄰的相應氣體斷路器的容器I或容器支撐件20。因此，可以穩(wěn)定氣體斷路器，并且增強抗震性。
[0102]伴隨抗震性的增強，可以將每一個氣體斷路器的容器支撐件20的數(shù)量從四減少為二，如圖9中所示。這有助于在保持氣體斷路器的穩(wěn)定性的同時降低成本。
[0103]如在第一實施例中上述，因為以與絕緣操作桿12的同軸關系來布置致動器15的輸出軸桿18，所以可以縮短在彼此相鄰的氣體斷路器之間的距離。因此，可以使得互連構件27A和27B的長度小。這可以有助于降低成本。
[0104]在本實施例的一個修改示例中，如圖10中所示，容器支撐件20可以附接到互連構件27A。使用該配置，可以保證在單元箱體13周圍的空間。這便利了從單元箱體13取出操作機構14的工作。
[0105]在如上所述的第一至第六實施例中，通過示例圖示了包括兩個中斷室4的雙點斷路氣體斷路器。然而，本發(fā)明可以被應用到包括一個中斷室4的單點斷路氣體斷路器或包括三個或三個以上的中斷室4的多點斷路氣體斷路器。即使在該情況下，仍可以獲得與在相應的實施例中所獲得的相同的效果。
[0106]雖然上文已經描述了本發(fā)明的特定實施例，但是這些實施例是通過示例呈現(xiàn)的，并且不意欲限制本發(fā)明的范圍?？梢砸栽S多不同的形式來修改這些實施例。在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以作出各種省略、替代和修改。這些實施例及其修改落在本公開的范圍和精神內，并且被包括于在權利要求和其等同內容中所描述的本公開的范圍中。
【權利要求】
1.一種氣體斷路器，包括: 氣密容器，其被填充滅弧氣體； 在所述容器內布置的固定觸點； 可移動觸點，其被布置為面向所述固定觸點，并且被配置為在所述容器的軸向上移動，所述可移動觸點能夠接觸所述固定觸點或與所述固定觸點分離； 絕緣操作桿，其一端通過相對于所述可移動觸點大約90度的鏈路連接到所述可移動觸點的與所述固定觸點相反的一端；以及 致動器，其以與所述絕緣操作桿的大體同軸的關系被布置，所述致動器包括輸出軸桿，用于將用于所述可移動觸點的操作的驅動力傳送至所述絕緣操作桿的另一端。
2.根據權利要求1所述的氣體斷路器，進一步包括: 密封桿，其被布置在所述絕緣操作桿的所述另一端與所述致動器的所述輸出軸桿之間，并且被配置為將所述致動器的所述輸出軸桿的所述驅動力傳送到所述絕緣操作桿的所述另一端，所述密封桿被配置為保持所述密封桿所通過的部分的氣密度。
3.根據權利要求1所述的氣體斷路器，進一步包括: 操作機構，用于將所述致動器容納于其中，所述操作機構被布置在所述輸出軸桿的與所述絕緣操作桿相反的一側。
4.根據權利要求3所述的氣體斷路器，進一步包括: 單元支撐件，其被配置為在用于互連所述密封桿和所述致動器的連接部分被定位在其中的同時支撐所述容器和所述操作機構。
5.根據權利要求4所述的氣體斷路器，其中，所述單元支撐件包括在所述操作機構附近的其一端處形成的開口。
6.根據權利要求3所述的氣體斷路器，進一步包括: 單元箱體，其附接到所述容器的外部部分，并且被配置為將所述操作機構容納于其中。
7.根據權利要求6所述的氣體斷路器，其中，所述單元箱體具有至少一個可拆卸表面。
8.根據權利要求6所述的氣體斷路器，其中，所述操作機構和所述單元箱體彼此固定在一起。
9.根據權利要求6所述的氣體斷路器，其中，所述單元箱體被固定到基座。
10.根據權利要求1所述的氣體斷路器，其中，所述絕緣操作桿的中心軸與基座大體平行。
11.根據權利要求1所述的氣體斷路器，其中，所述容器包括接口部分，連接到所述固定觸點的主電路導體通過所述接口部分，所述接口部分的中心軸與所述絕緣操作桿的所述中心軸大體平行。
12.根據權利要求1所述的氣體斷路器，其中，并排布置的多個氣體斷路器的至少相鄰的容器彼此固定在一起。
【文檔編號】H01H71/10GK104347323SQ201410353700
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權日:2013年7月23日
【發(fā)明者】柳康介, 松下耕三, 中川篤 申請人:株式會社東芝