雙向吹氣滅弧方法及滅弧室的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于高壓開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，是涉及一種雙向吹氣滅弧方法及滅弧室。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前氣體絕緣金屬封閉開關(guān)(簡稱GIS)用的斷路器，一般是采用雙氣室單向吹氣自能滅弧室，其滅弧方法為:在開斷大電流時，電弧加熱膨脹室，利用電弧堵塞效應(yīng)，使膨脹室產(chǎn)生高壓力(高壓力使膨脹室與壓氣室之間的閥門關(guān)閉，在動弧觸頭運(yùn)動過程中壓氣室的壓縮氣體被限壓閥釋放掉)，產(chǎn)生氣吹，在電流過零前后吹滅電弧;在開斷小電流時，電弧能量小，膨脹室的氣壓不足，在膨脹室后的壓氣室在動弧觸頭的運(yùn)動下壓縮氣體，使膨脹室與壓氣室之間的閥門打開，通過膨脹室產(chǎn)生氣吹，從而吹滅電弧。這種滅弧室開斷大電流時是穩(wěn)定的，但開斷一定數(shù)量的電感性小電流時熄弧性能不穩(wěn)定，主要原因是氣吹壓力不足。自能滅弧室的熱膨脹室利用電弧能量升溫增壓，分閘速度不能太高，短路開斷時為獲得足夠的斷口開距以承受恢復(fù)電壓，分閘速度又不能太低，為解決這一矛盾，設(shè)計者采用讓傳統(tǒng)意義上的“靜弧觸頭”反向運(yùn)動，這樣分閘速度就提高了，這就是雙動雙氣室單向吹氣自能滅弧室。但這樣滅弧室結(jié)構(gòu)就復(fù)雜多了，噴嘴(非金屬件)承受較大的機(jī)械力，出現(xiàn)故障的概率大大提高了，降低了產(chǎn)品的可靠性，而且現(xiàn)有滅弧室氣吹都是一個方向的，即從電弧外部吹電弧，對電弧的降溫效率較差，需要?dú)怏w量多。
[0003]中國專利申請201510053888公開了一種斷路器吹氣滅弧室，它是利用了動組件、滑動組件、絕緣內(nèi)筒之間形成的密閉空間，利用該密閉空間的體積變化產(chǎn)生的氣流，通過靜弧觸頭和動主觸頭空心部分向上下兩個方向吹氣，從而達(dá)到滅弧的效果。這個方案相對于單向吹氣的技術(shù)方案來說是有優(yōu)點的，但仍然有很多不足之處，一個是它僅依靠該單氣室內(nèi)的體積變化來產(chǎn)生氣流，氣壓較弱；一個是它的雙向吹氣實際上是相對于氣流出口來說的，向兩個方向吹氣，但對于吹氣的對象，即電弧來說，并沒有直接地受到兩個方向的吹氣，相反其氣流方向是較紊亂的，從而影響了滅弧效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服前述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種在傳統(tǒng)雙氣室從電弧外部氣吹的基礎(chǔ)上再增加從電弧內(nèi)部反向吹氣的雙向吹氣滅弧方法，及相應(yīng)的滅弧室。
[0005]為此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:雙向吹氣滅弧方法，包括靜弧觸頭和動弧觸頭，動弧觸頭按傳統(tǒng)方式從電弧外部向電弧吹氣;其特征在于，靜弧觸頭中空且頂部有噴嘴，當(dāng)分閘時從靜弧觸頭的噴嘴中噴出氣流;電弧同時受到外部、內(nèi)部兩個方向的吹氣。
[0006]雙向吹氣滅弧室，包括靜弧觸頭和動弧觸頭，在動弧觸頭一側(cè)具有第一氣室和第二氣室，按傳統(tǒng)方式從電弧外部向電弧吹氣，其特征在于:靜弧觸頭中空，頂部有噴嘴，底部具有一第三氣室；當(dāng)分閘時，第三氣室內(nèi)的氣體通過靜弧觸頭頂部噴嘴噴出。
[0007]進(jìn)一步地，所述的第三氣室內(nèi)具有活塞和彈簧，活塞與靜弧觸頭相連，彈簧提供與動弧觸頭運(yùn)動方向相反的作用力。
[0008]進(jìn)一步地，所述第三氣室還包括氣缸和閥座，氣缸為空心腔體結(jié)構(gòu)，所述活塞、彈簧和靜弧觸頭置于氣缸內(nèi)，活塞與靜弧觸頭底部通過螺紋連接，彈簧套在靜弧觸頭外，彈簧兩端分別抵在活塞和氣缸端面上;所述氣缸的腔體內(nèi)壁上具有一圈環(huán)形臺階面;所述閥座置于氣缸后端，閥座的開口與活塞相觸。
[0009]進(jìn)一步地，所述靜弧觸頭為一圓柱長桿，靜弧觸頭頂部的中空直徑小于靜弧觸頭其余部位中空的直徑，形成噴嘴;靜弧觸頭頂部外圓周處具有一圈凹槽。
[0010]進(jìn)一步地，本發(fā)明也可用于改進(jìn)傳統(tǒng)的雙動雙氣室單向吹氣自能滅弧室，即在靜弧觸頭后面增加一個第三氣室，利用靜弧觸頭的運(yùn)動，使第三氣室內(nèi)的氣體通過靜弧觸頭頂部噴嘴噴出。
[0011]本發(fā)明中，將靜弧觸頭與動弧觸頭接觸的方向定義為頂部，相反方向定義為底部；電弧產(chǎn)生于開關(guān)分閘時，靜弧觸頭與動弧觸頭接觸處(也可以叫脫離處)，本發(fā)明將朝向動弧觸頭的一側(cè)定義為電弧的外部，朝向靜弧觸頭的一側(cè)定義為電弧的內(nèi)部。
[0012]在分閘過程中，動弧觸頭帶動靜弧觸頭運(yùn)動，靜弧觸頭帶動活塞運(yùn)動，第三氣室體積增大，氣壓下降，氣體通過閥門進(jìn)入第三氣室，同時壓縮彈簧；當(dāng)動弧觸頭繼續(xù)運(yùn)動與靜弧觸頭脫離時，產(chǎn)生電弧，此時彈簧推動活塞并帶動靜弧觸頭反向運(yùn)動，壓縮第三氣室內(nèi)氣體，使氣體從靜弧觸頭的噴嘴噴出，即從電弧內(nèi)部吹氣。與此同時，在動弧觸頭一側(cè)還有第一、第二氣室(即膨脹室和壓氣室)，仍按傳統(tǒng)方式從電弧外部吹氣，從而令電弧受到雙向的吹氣。
[0013]從前面的描述中可以看出，本發(fā)明有以下幾方面的優(yōu)點，一是逆向吹氣的氣流出口為靜弧觸頭的噴嘴，位于電弧的幾何中心點，滅弧效果會更好;一是其氣流來源于靜弧觸頭底部的第三氣室，在產(chǎn)生氣流的過程中僅有活塞運(yùn)動，因此此處的氣體相對來說溫度更低，可降低電弧溫度，提升滅弧效果，也使得靜弧觸頭的燒損降低。
【附圖說明】
[0014]以下結(jié)合附圖和本發(fā)明的實施方式來作進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明靜弧觸頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明靜弧觸頭頂端的局部放大圖；
圖4為本發(fā)明在合閘位置時的狀態(tài)圖；
圖5為本發(fā)明活塞在左極限位置時的狀態(tài)圖；
圖6為本發(fā)明在剛剛分閘位置時的狀態(tài)圖；
圖7為本發(fā)明在分閘位置時的狀態(tài)圖。
[0015]圖中標(biāo)記為:靜弧觸頭1、噴嘴11、凹槽12、動弧觸頭2、觸指21、第一氣室3、第二氣室4、第三氣室5、氣缸6、環(huán)形臺階面61、活塞7、閥座8、閥片81、閥門彈簧82、彈簧9、緩沖圓錐塊10、帶狀觸指13、導(dǎo)向環(huán)14。
【具體實施方式】
[0016]參見附圖。本實施例所述的雙向吹氣滅弧室，包括靜弧觸頭I和動弧觸頭2，所述動弧觸頭2頂端設(shè)有中空的觸指21，末端處具有第一氣室3和第二氣室4，分別對應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)中的膨脹室與壓氣室;所述靜弧觸頭I為一圓柱長桿，靜弧觸頭整體中空，頂部的圓孔直徑小于靜弧觸頭其余部位中空的直徑，形成噴嘴11;靜弧觸頭頂部外圓周處具有一圈凹槽12，使得靜弧觸頭頂部突出，合閘時，動弧觸頭2頂端的觸指21套在靜弧觸頭I頂部的凹槽12處，并在分閘過程中帶動靜弧觸頭I運(yùn)動。
[0017]本實施例所述的靜弧觸頭I底部具有一第三氣室5，包括氣缸6、活塞7和閥座8，所述氣缸6為空心腔體結(jié)構(gòu)，氣缸內(nèi)置有活塞7、彈簧9和靜弧觸頭I，活塞7與靜弧觸頭I底部通過螺紋連接，在氣缸6內(nèi)滑動;彈簧7套在靜弧觸頭I外圍，彈簧9兩端分別抵在活塞7和氣缸6端面上;所述氣缸6的腔體內(nèi)壁上具有一圈環(huán)形臺階面61，用于限制活塞的活動范圍；所述閥座8置于氣缸6后端，閥座8內(nèi)設(shè)有閥片81，閥片81通過閥門彈簧82控制；閥座8與活塞7之間形成第三氣室5，即向靜弧觸頭I提供吹氣。閥座8上設(shè)有一緩沖圓錐塊10，緩沖圓錐塊10正對靜弧觸頭I的中空處，用于封閉靜弧觸頭I的中心孔，使第三氣室5內(nèi)壓力升高，從而將靜弧觸頭I的速度平穩(wěn)地降為零。所述靜弧觸頭I外圍設(shè)有帶狀觸指13和導(dǎo)向環(huán)14，帶狀觸指13起著電氣連接作用，導(dǎo)向環(huán)14起著導(dǎo)向靜弧觸頭的作用。
[0018]本實施例在分閘過程中，動弧觸頭2運(yùn)動過程中，第一氣室3(膨脹室)或第二氣室4(壓氣室)按傳統(tǒng)方式從電弧外部吹氣;動弧觸頭2在運(yùn)動的同時，通過觸指21帶動靜弧觸頭I運(yùn)動，靜弧觸頭I帶動活塞7運(yùn)動，使得閥座與活塞之間的第三氣室5體積增大，氣壓下降，從而使閥片81開啟，并同時壓縮彈簧9，當(dāng)活塞7碰到氣缸6內(nèi)的環(huán)形臺階面61后，活塞7停止運(yùn)動，同時閥片81在閥門彈簧82的作用下閉合，而動弧觸頭2在機(jī)構(gòu)的帶動下繼續(xù)運(yùn)動，于是動弧觸頭2前端的觸指21脹大，脫離靜弧觸頭I的凹槽12，被壓縮的彈簧9反彈，推動活塞7帶動靜弧觸頭I反向運(yùn)動，壓縮第三氣室5內(nèi)氣體，使氣體從靜弧觸頭I的噴嘴11處噴出，SP從電弧內(nèi)部吹氣，從而令電弧受到雙向的吹氣，更有效地降低電弧溫度，改善滅弧室的滅弧性能。
【主權(quán)項】
1.雙向吹氣滅弧方法，包括靜弧觸頭和動弧觸頭，動弧觸頭按傳統(tǒng)方式從電弧外部向電弧吹氣;其特征在于，靜弧觸頭中空且頂部有噴嘴，當(dāng)分閘時從靜弧觸頭的噴嘴中噴出氣流;電弧同時受到外部、內(nèi)部兩個方向的吹氣。2.利用權(quán)利要求1所述方法的雙向吹氣滅弧室，包括靜弧觸頭和動弧觸頭，在動弧觸頭一側(cè)具有第一氣室和第二氣室，按傳統(tǒng)方式從電弧外部向電弧吹氣，其特征在于:靜弧觸頭中空，頂部有噴嘴，底部具有一第三氣室；當(dāng)分閘時，第三氣室內(nèi)的氣體通過靜弧觸頭頂部噴嘴噴出。3.如權(quán)利要求2所述的雙向吹氣滅弧室，其特征在于:所述的第三氣室內(nèi)具有活塞和彈簧，活塞與靜弧觸頭相連，彈簧提供與動弧觸頭運(yùn)動方向相反的作用力。4.如權(quán)利要求3所述的雙向吹氣滅弧室，其特征在于:所述第三氣室還包括氣缸和閥座，氣缸為空心腔體結(jié)構(gòu)，所述活塞、彈簧和靜弧觸頭置于氣缸內(nèi)，活塞與靜弧觸頭底部通過螺紋連接，彈簧套在靜弧觸頭外，彈簧兩端分別抵在活塞和氣缸端面上;所述氣缸的腔體內(nèi)壁上具有一圈環(huán)形臺階面;所述閥座置于氣缸后端，閥座的開口與活塞相觸。5.如權(quán)利要求2所述的雙向吹氣滅弧室，其特征在于:所述靜弧觸頭為一圓柱長桿，靜弧觸頭頂部的中空直徑小于靜弧觸頭其余部位中空的直徑，形成噴嘴;靜弧觸頭頂部外圓周處具有一圈凹槽。6.如權(quán)利要求2所述的雙向吹氣滅弧室，其特征在于:用于改進(jìn)傳統(tǒng)的雙動雙氣室單向吹氣自能滅弧室，即在靜弧觸頭后面增加一個第三氣室，利用靜弧觸頭的運(yùn)動，使第三氣室內(nèi)的氣體通過靜弧觸頭頂部噴嘴噴出。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙向吹氣滅弧方法及滅弧室，包括靜弧觸頭和動弧觸頭，動弧觸頭按傳統(tǒng)方式從電弧外部向電弧吹氣；靜弧觸頭中空，頂部有噴嘴，底部具有一第三氣室；當(dāng)分閘時，第三氣室內(nèi)的氣體通過靜弧觸頭頂部噴嘴噴出；電弧同時受到外部、內(nèi)部兩個方向的吹氣。本發(fā)明的靜弧觸頭的噴嘴為逆向吹氣的氣流出口，位于電弧的幾何中心點，滅弧效果會更好；逆向吹氣的氣流來源于靜弧觸頭底部的第三氣室，在產(chǎn)生氣流的過程中僅有活塞運(yùn)動，因此此處的氣體相對來說溫度更低，可降低電弧溫度，提升滅弧效果，也使得靜弧觸頭的燒損降低。
【IPC分類】H01H33/91
【公開號】CN105551883
【申請?zhí)枴緾N201610092123
【發(fā)明人】陳伯榮, 俞慧忠, 蘇偉民, 周慶清
【申請人】浙江開關(guān)廠有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月19日