气体断路器制造技术

本发明专利技术提供一种能够抑制在气体断路器内的流路中流动的灭弧性气体的压力损失、并且能够提高对灭弧性气体的除热性能的气体断路器。实施方式的气体断路器具有设于灭弧性气体的流路的除热单元。除热单元具备多个板状的除热部件以及保持部。多个板状的除热部件分别与在流路中流动的灭弧性气体接触而对灭弧性气体进行除热。保持部将多个板状的除热部件以分别在厚度方向隔开间隔并层叠的方式进行保持。除热部件具有上游侧端部、下游侧端部、最厚部。上游侧端部以及下游侧端部分别设于灭弧性气体的流动的方向的上游侧以及下游侧。最厚部设于从上游侧端部至下游侧端部之间。除热部件的厚度从上游侧端部经过最厚部至下游侧端部之间连续变化。

Gas circuit breaker

【技术实现步骤摘要】
气体断路器
本专利技术的实施方式涉及气体断路器。
技术介绍
以往，气体断路器具有如下功能：通过对在切断电流时在电极间产生的电弧喷吹SF6气体等灭弧性气体，使电弧灭弧。由于灭弧性气体一般在达到高温时绝缘性能降低，因此在向电弧的喷吹中被加热后需要进行除热。因此，这种气体断路器在上述的电极间的下游侧具备构成用于灭弧性气体的除热的流路的例如冷却筒。在此，在基于冷却筒的除热性能不充分而灭弧性气体的绝缘性能降低了的状态下，在作为气体断路器的壳体的接地电位的箱与收容于该箱内的高电压的冷却筒之间，可能发生绝缘破坏。在考虑了这种绝缘破坏的课题的情况下，为了在箱与冷却筒之间隔开一定以上的间隔，而在气体断路器内确保了相对较宽阔的空间。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003－92052号公报专利文献2：日本特开昭61－208715号公报专利文献3：日本特开2015－122238号公报
技术实现思路
另一方面，为了实现用于设置气体断路器主体的设置空间的缩小化、气体断路器中的构成部件的材料费的削减等，要求使气体断路器小型化。在要实现气体断路器的小型化的情况下，考虑上述的绝缘破坏的课题的话，则提高对灭弧性气体的除热性能是重要的。进而，对于用于提高除热性能的结构，还需要考虑流过冷却筒等的流路的灭弧性气体的压力损失。本专利技术的目的在于，提供一种能够抑制流过流路的灭弧性气体的压力损失、并且能够提高对灭弧性气体的除热性能的气体断路器。实施方式的气体断路器，具有设于灭弧性气体的流路的除热单元。除热单元具备多个板状的除热部件以及保持部。多个板状的除热部件分别与在所述流路中流动的灭弧性气体接触而进行对灭弧性气体的除热。保持部将多个板状的除热部件以分别在厚度方向隔开间隔并层叠的方式进行保持。另外，除热部件具有上游侧端部、下游侧端部、以及最厚部。上游侧端部设于所述灭弧性气体的流动的方向的上游侧。另一方面，下游侧端部设于所述流动的方向的下游侧。最厚部是设于从上游侧端部至下游侧端部之间的厚度最厚的部位。而且，除热部件的厚度在从上游侧端部经过最厚部至下游侧端部之间连续变化。附图说明图1是示意地表示实施方式的气体断路器的剖面图。图2是表示内置于图1的气体断路器的除热单元的外观的立体图。图3是表示图2的除热单元所具备的流线形的除热部件的剖面图。图4是表示使图3的除热部件彼此在厚度方向上移位而配置的例子的剖面图。图5是表示菱形形状的除热部件的剖面图。图6是表示椭圆状的除热部件的剖面图。图7是表示对图1的气体断路器配置了两个除热单元的例子的剖面图。图8是用于说明除热单元的分析条件的图。图9是用于说明除热单元的各部分的尺寸的图。图10是表示成为比较例的长方形的除热部件的剖面图。图11A是表示除热部件的形状对除热效果的影响的图。图11B是表示除热部件的形状对压力损失的影响的图。图12A是表示除热部件的段数对除热效果的影响的图。图12B是表示除热部件的段数对压力损失的影响的图。图13A是表示除热部件的排列对除热效果的影响的图。图13B是表示除热部件的排列对压力损失的影响的图。图14A是表示除热部件彼此的厚度方向的间隙对除热效果的影响的图。图14B是表示除热部件彼此的厚度方向的间隙对压力损失的影响的图。图15A是表示在除热单元通过的灭弧性气体的流速对除热效果的影响的图。图15B是表示在除热单元通过的灭弧性气体的流速对压力损失的影响的图。图16是表示除热部件的长度对压力损失的影响的图。具体实施方式以下，基于附图对实施方式进行说明。如图1所示，本实施方式的气体断路器10主要具备箱14、冷却筒17、固定电极15、可动电极16、绝缘喷嘴19、操作杆13、压气活塞(pufferpiston)6、压气缸(puffercylinder)18、除热单元20。箱14是气体断路器10的壳体(外壳)，在内部填充有SF6气体等灭弧性气体8。在冷却筒17以及压气缸18上分别连接有分别从两个衬套的内部延伸的导体11、12。这些冷却筒17、压气缸18等成为高电位，另一方面箱14被作为接地电位。固定电极15与可动电极16以相互对置的方式配置。可动电极16构成为，相对于固定电极15在彼此的轴向(箭头Z1－Z2方向)上插拔自如(能够接触及分离)。可动电极16、操作杆13、绝缘喷嘴19分别与压气缸18同轴配置。操作杆13构成为管状，并被固定于压气缸18的轴心部分。可动电极16设于操作杆13的前端部分。绝缘喷嘴19、操作杆13以及压气缸18与可动电极16一起成为一体而相对于固定电极15进退移动。更具体而言，如图1所示，可动电极16在闭极时(通电时)相对于固定电极15向箭头Z1方向前进，使该可动电极16主体的内侧部分与固定电极15的外周部分接触。另一方面，在开极时(切断电流时)，可动电极16从固定电极15向箭头Z2方向后退，使该可动电极16主体的内侧部分从固定电极15的外周部分分离。绝缘喷嘴19与可动电极16以及固定电极15配置于同一轴上。绝缘喷嘴19是用于对在开极时在可动电极16以及固定电极15间产生的电弧喷吹灭弧性气体8的喷嘴。另外，在压气缸18内的内壁部分与操作杆13的外周部分之间，滑动自如地插入有压气活塞6。进而，通过由压气活塞6的前面部分与压气缸18的内壁面部分包围的空间形成有压气室6a。另外，在压气缸18的前端部的可动电极16与绝缘喷嘴19之间设有开口部6b，该开口部6b用于与绝缘喷嘴19配合地朝向在开极时在固定电极15与可动电极16之间产生的电弧9引导在压气室6a内被压缩的灭弧性气体8。即，在闭极状态(通电状态)下，若经由规定的操作机构对操作杆13进行开极操作，则操作杆13的前端部分的可动电极16向箭头Z2方向移动，从而该可动电极16与固定电极15分开。此时，在可动电极16与固定电极15之间产生电弧9。通过与这些动作平行的压气缸18的向箭头Z2方向的移动，缩小了在与压气活塞6之间形成的压气室6a。由此，在压气室6a内被压缩的灭弧性气体8，从开口部6b经由绝缘喷嘴19向固定电极15与可动电极16之间喷吹。其结果，电弧9被迅速冷却。接下来，对冷却筒17的结构进行说明。冷却筒17例如形成为圆筒状，如图1所示，由冷却筒17主体的内侧的孔构成用于对灭弧性气体8进行除热的流路17a。冷却筒17在灭弧性气体8的流动的方向(箭头Z方向)上，设于可动电极16以及固定电极15彼此的触点部分的下游侧。冷却筒17在灭弧性气体8的流动的方向上，例如上游侧的部位以相对较小的直径构成，另一方面，下游侧的部位以比上游侧的部位大的直径构成。冷却筒17中的上游侧的部位与下游侧的部位之间的中间部分构成为，随着朝向下游侧而直径逐渐扩大。另外，从冷却筒17中的最下游端的开口部分流出的灭弧性气体8例如在设于箱14内的规定的循环流路通过后返回到上述的压气室6a内。在此，由于灭弧性气体8在达到高温时绝缘性能降低，因此在向电弧9的喷吹中被加热后需要进行除热。在灭弧性气体8的绝缘性能降低的状态下，在接地电位的箱14与收容于该箱14内的高电压的冷却筒17之间也可能发生绝缘破坏等。因此，灭弧性气体8在冷却筒17内的除热变得重要。因此，本实施方式的气体断路器10，在冷却筒17内的灭弧性气体8的流路上如图1、图2所示那样设置有上述的除热单元2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体断路器，具有设于灭弧性气体的流路的除热单元，其中，所述除热单元具备：多个板状的除热部件，分别与在所述流路中流动的所述灭弧性气体接触而进行对所述灭弧性气体的除热；以及保持部，将所述多个板状的除热部件以分别在厚度方向上隔开间隔并层叠的方式进行保持，所述除热部件具有：上游侧端部，设于所述灭弧性气体的流动的方向的上游侧；下游侧端部，设于所述流动的方向的下游侧；以及厚度最厚的最厚部，设于从所述上游侧端部至所述下游侧端部之间，而且，所述除热部件的厚度在从所述上游侧端部经过所述最厚部至所述下游侧端部之间连续变化。

【技术特征摘要】
2018.03.20 JP 2018-0529351.一种气体断路器，具有设于灭弧性气体的流路的除热单元，其中，所述除热单元具备：多个板状的除热部件，分别与在所述流路中流动的所述灭弧性气体接触而进行对所述灭弧性气体的除热；以及保持部，将所述多个板状的除热部件以分别在厚度方向上隔开间隔并层叠的方式进行保持，所述除热部件具有：上游侧端部，设于所述灭弧性气体的流动的方向的上游侧；下游侧端部，设于所述流动的方向的下游侧；以及厚度最厚的最厚部，设于从所述上游侧端部至所述下游侧端部之间，而且，所述除热部件的厚度在从所述上游侧端部经过所述最厚部至所述下游侧端部之间连续变化。2.根据权利要求1所述的气体断路器，其中，所述除热部件中的所述厚度连续变化的部位的表面由曲面或倾斜面构成。3.根据权利要求1或2所述的气体断路器，其中，所述保持部将所述多个板状的除热部件以在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：酒井美铃，田代裕树，益永孝幸，久野胜美，寺田贵洋，内井敏之，饭岛崇文，吉野智之，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本,JP