断路器及其灭弧室、喷口制造技术

本发明专利技术公开了一种断路器及其灭弧室、喷口。喷口，包括管套状的喷口本体，喷口本体的两端口分别为供灭弧气体进入的进气口和供灭弧气体喷出的出气口，喷口本体内设有比进气口和出气口窄的喉部，喉部的内壁为凸设在喷口本体的内壁上的环形的缩颈台阶，缩颈台阶上开设有桥式的气流孔，气流孔的进端孔口处于缩颈台阶的朝向进气口的环端面上，气流孔的出端孔口处于缩颈台阶的内壁面上，气流孔连通在喉部和进气口之间。气流孔在缩颈台阶上起到增强喉部通流性能的作用，在静弧触头从喉部脱离的瞬间，喷口的进口中的灭弧气体可通过该气流孔作用在静弧触头的端部，以增强喉部和静弧触头脱离瞬间的气吹强度，增强灭弧效果。

Circuit breaker and arc extinguishing chamber and nozzle thereof

The invention discloses a circuit breaker and an arc extinguishing chamber and a nozzle thereof. The body comprises a sleeve shaped nozzle, nozzle, nozzle body two port respectively for extinguishing gas into the air inlet and for arc gas discharge outlet of the nozzle body is provided with a gas inlet and outlet than the narrow throat, throat wall necking step annular wall convexly arranged on the nozzle body. There are open air holes shrinkage bridge neck steps, air hole inlet orifice is in the necking step toward the inlet end ring, air hole end orifice is in inner wall of necking step on the air hole is communicated between the air inlet and the throat. Air hole in the neck on the steps to enhance the performance of flow through the throat, away from the throat in the static arc contact moment, arc extinguishing gas through the air hole at the end part of the static arc contact nozzle in the imports, in order to enhance the throat and static arc contact from the moment of air blowing intensity enhancement arc extinguishing effect.

【技术实现步骤摘要】
断路器及其灭弧室、喷口
本专利技术涉及一种断路器及其灭弧室、喷口。
技术介绍
目前，66kV电压等级的电网在我国仅分布在东北地区，而应用于该电压等级的72.5kV开关设备在国内的年需求量不像其他电压等级产品用量巨大，因此多数开关厂家不太愿意投入大量资源去研制该电压等级的产品，通常将126kV电压等级的开关设备应用于72.5kV。对于制造厂来说只是降低了产品的研发投入和管理成本，但长远来说对材料的消耗，对环境的污染等无疑都是得不偿失的。高压开关设备中最关键的元件断路器目前主要有六氟化硫断路器和真空断路器两种，而72.5kV真空断路器目前在开断大电流和小电流过程中的绝缘强度，以及额定通流时的温升问题由于技术不够成熟还有待改善，因此国内外厂家大多以SF6断路器投标。国内外同类产品中，SF6额定充气压力大多在0.5MPa以上，气体的液化压力较高，不利于在东北低温环境使用；同时温室效应SF6气体使用量大，环境友好性差，气体使用成本偏高；产品运动部分在高压力的灭弧室环境中，启动瞬时阻尼增大，需要的操作功增加，增大了结构件强度设计及可靠性设计的负担，无形中增加了材料使用成本，也增大了能源消耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提高分闸过程中灭弧气吹强度的喷口，同时还提供了一种使用该喷口的灭弧室及使用该灭弧室的断路器。为了实现以上目的，本专利技术中喷口的技术方案如下：喷口，包括管套状的喷口本体，喷口本体的两端口分别为供灭弧气体进入的进气口和供灭弧气体喷出的出气口，喷口本体内设有比进气口和出气口窄的喉部，喉部的内壁为凸设在喷口本体的内壁上的环形的缩颈台阶，缩颈台阶上开设有桥式的气流孔，气流孔的进端孔口处于缩颈台阶的朝向进气口的环端面上，气流孔的出端孔口处于缩颈台阶的内壁面上，气流孔连通在喉部和进气口之间。气流孔的部分或全部为自喉部向进气口逐渐向喷口本体外倾斜的斜孔。斜孔的中轴线与喷口本体的轴线之间的夹角为30°。本专利技术中灭弧室的技术方案如下：灭弧室，包括瓷套及其内同轴相对设置的动、静触头，动触头上装配有用于向静触头喷出灭弧气体的喷口，喷口包括管套状的喷口本体，喷口本体的两端口分别为供灭弧气体进入的进气口和供灭弧气体喷出的出气口，喷口本体内设有比进气口和出气口窄的喉部，喉部的内壁为凸设在喷口本体的内壁上的环形的缩颈台阶，缩颈台阶上开设有桥式的气流孔，气流孔的进端孔口处于缩颈台阶的朝向进气口的环端面上，气流孔的出端孔口处于缩颈台阶的内壁面上，气流孔连通在喉部和进气口之间。气流孔的部分或全部为自喉部向进气口逐渐向喷口本体外倾斜的斜孔。瓷套的内腔形状为腹部的内径比两端的内径大的鼓形。静触头包括同轴固定在瓷套内的静端支座，定义静端支座朝向动触头的一端为内端、背向动触头的一端为外端，静端支座的外端上开设有贯通内外的介质交换窗口，静端支座的内端固定有导电端从静端支座伸出的静弧触头，静弧触头的导电端的端面到介质交换窗口的距离不小于585mm。动触头包括连接在喷口的进气端上的压气活塞，压气活塞上连接有空心的拉杆，拉杆远离喷口的部位装配有同轴布置的导流锥，导流锥的尖端朝向喷口，并在拉杆上开设有处于导流锥朝向喷口的一侧的排气窗口。瓷套上于静触头远离动触头的一端装配有散热帽。本专利技术中断路器的技术方案如下：断路器，包括灭弧室及其输入端传动连接的操动机构，灭弧室包括瓷套及其内同轴相对设置的动、静触头，动触头上装配有用于向静触头喷出灭弧气体的喷口，喷口包括管套状的喷口本体，喷口本体的两端口分别为供灭弧气体进入的进气口和供灭弧气体喷出的出气口，喷口本体内设有比进气口和出气口窄的喉部，喉部的内壁为凸设在喷口本体的内壁上的环形的缩颈台阶，缩颈台阶上开设有桥式的气流孔，气流孔的进端孔口处于缩颈台阶的朝向进气口的环端面上，气流孔的出端孔口处于缩颈台阶的内壁面上，气流孔连通在喉部和进气口之间。本专利技术中气流孔在缩颈台阶上起到增强喉部通流性能的作用，在静弧触头从喉部脱离的瞬间，喷口的进口中的灭弧气体可通过该气流孔作用在静弧触头的端部，以增强喉部和静弧触头脱离瞬间的气吹强度，对动、静触头之间的电弧进行强烈吹拂，增强灭弧效果。同时，在动、静触头之间形成低压区后，喷口的进口端的灭弧气体可通过喉部和气流孔一起快速补充到该低压区域中，在动、静触头间形成绝缘环境，承受电弧电压，保证成功开断。进一步的，瓷套的内腔形状为腹部的内径比两端的内径大的鼓形，这样就使得在动、静触头之间的灭弧气流在灭弧后，可先在瓷套的腹部开阔区域中膨胀散热，而后在瓷套的两端循环，从而加速了灭弧气流的冷却速度，并对灭弧后的灭弧气流起到减速和稳定压力的作用。附图说明图1是本专利技术的断路器的实施例的结构示意图；图2是图1中灭弧室的结构示意图；图3是图2中动、静触头间气流通道的结构示意图；图4是图2中散热帽的结构示意图；图5是图2中静触指的立体结构示意图；图6是图5中静触指的单瓣触指的结构示意图；图7是图2中表带触指的结构示意图。具体实施方式本专利技术中断路器的实施例：如图1至图7所示，该断路器是一种适用于低温环境的充气压力低、开断容量大、通流能力强的72.5kV六氟化硫断路器，其型号为LW35-72.5（H）/4000-40，且该断路器为三相分立、相间联动的柱式六氟化硫断路器。三个极柱16由两个180mm高槽钢组成的横梁17进行支撑，横梁17下方连接有处于中间位置的机构箱19，机构箱19内部为向极柱提供动能的弹簧操动机构；横梁17的下方还连接有对称布置在机构箱19两侧的支腿18，支腿18由角钢、钢板焊接成单元支腿。三个极柱16中均设置有灭弧室，灭弧室主要由瓷套15及其内同轴相对装配的动触头、静触头组成。为了满足东北低温环境下灭弧室中SF6充气压力低于液化压力，以保证灭弧室的正常电气性能，设计72.5kVSF6断路器的最低功能充气压力为0.33MPa，灭弧室断口的开距为95mm±2mm，计算结果最大场强为13.475kV/mm，小于断路器最低功能充气压力条件下的临界击穿场强。瓷套15采用中间粗两端稍细的鼓形瓷套设计，以使瓷套15的内腔形状为腹部的内径比两端的内径大的鼓形，这种瓷套的两小径端与常规72.5kV六氟化硫断路器灭弧室的瓷套端口尺寸一致，中部断口区域的径向尺寸稍大，且瓷套的小径段和大径段之间通过从瓷套腹部向端部逐渐缩小的锥套过渡连接，锥套的纵截面呈等腰梯形，即灭弧室瓷套两端口与中部梯形过渡，这种鼓形瓷套设计，在动、静支座窗口气流出口处形成扩张区域，有利于从喷口和活塞拉杆8吹出的气流快速冷却、减速并稳定，以恢复其绝缘性能。动触头主要由运动模块和固定模块两部分组成。固定模块主要由动端支座9、表带触指6和压气缸体7组成，动端支座9的外端通过法兰连接固定在瓷套15的底端上，并在动端支座9上开设有沿周向间隔均布的动端交换窗口21，动端交换窗口21贯穿动端支座9的内外腔室，而动端支座9的内端连接在压气缸体7的底端上，压气缸体7的顶部开设有处于内壁上的环形凹槽，表带触指6嵌装在该环形凹槽中，表带触指6由铜接触片61复合在不锈钢弹片62上形成，与常规带状触指相比，该表带触指6同样从结构上设计实现了单片重叠区域的两点接触，提高了通流能力，从而降低同等通流条件下的发热。运动模块主要由喷口14、导气筒13、动弧触头12、膨胀气本文档来自技高网...

【技术保护点】
喷口，包括管套状的喷口本体，喷口本体的两端口分别为供灭弧气体进入的进气口和供灭弧气体喷出的出气口，喷口本体内设有比进气口和出气口窄的喉部，喉部的内壁为凸设在喷口本体的内壁上的环形的缩颈台阶，其特征在于，缩颈台阶上开设有桥式的气流孔，气流孔的进端孔口处于缩颈台阶的朝向进气口的环端面上，气流孔的出端孔口处于缩颈台阶的内壁面上，气流孔连通在喉部和进气口之间。

【技术特征摘要】
1.喷口，包括管套状的喷口本体，喷口本体的两端口分别为供灭弧气体进入的进气口和供灭弧气体喷出的出气口，喷口本体内设有比进气口和出气口窄的喉部，喉部的内壁为凸设在喷口本体的内壁上的环形的缩颈台阶，其特征在于，缩颈台阶上开设有桥式的气流孔，气流孔的进端孔口处于缩颈台阶的朝向进气口的环端面上，气流孔的出端孔口处于缩颈台阶的内壁面上，气流孔连通在喉部和进气口之间。2.根据权利要求1所述的喷口，其特征在于，气流孔的部分或全部为自喉部向进气口逐渐向喷口本体外倾斜的斜孔。3.根据权利要求2所述的喷口，其特征在于，斜孔的中轴线与喷口本体的轴线之间的夹角为30°。4.灭弧室，包括瓷套及其内同轴相对设置的动、静触头，动触头上装配有用于向静触头喷出灭弧气体的喷口，喷口包括管套状的喷口本体，喷口本体的两端口分别为供灭弧气体进入的进气口和供灭弧气体喷出的出气口，喷口本体内设有比进气口和出气口窄的喉部，喉部的内壁为凸设在喷口本体的内壁上的环形的缩颈台阶，其特征在于，缩颈台阶上开设有桥式的气流孔，气流孔的进端孔口处于缩颈台阶的朝向进气口的环端面上，气流孔的出端孔口处于缩颈台阶的内壁面上，气流孔连通在喉部和进气口之间。5.根据权利要求4所述的灭弧室，其特征在于，气流孔的部分或全部为自喉部向进气口逐渐向喷口本体外倾斜的斜孔。6.根据权利要求4或5所述的灭弧室，其特征在于，瓷套的内腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李禹生，张友鹏，蒋晓旭，董祥渊，王向克，沙云鹏，弯晓芳，赵芳帅，张洪铁，肜连超，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41