高电压大容量断路器制造技术

本发明专利技术根据近年来对电力系统的要求，提供一种可增大额定电流、小型并能实现高电压大容量化的高电压大容量断路器。本发明专利技术的高电压大容量断路器的结构是，首先，使第三开关部３开路，使要切断的电流流过第一开关部（１）和第二开关部（２）的串联部分，接着，使构成第一开关部（１）的真空断路部的电极之间变成既定的离开距离，进行电流切断的同时，使其耐受呈现在电极之间的过渡振动电压，之后，例如第一开关部（１）的电极之间达到既定的离开距离并在其最大电弧时间后，使第二开关部（２）开路，由该第二开关部（２）耐受更严酷的脉冲电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用真空断路部的高电压大容量断路器。
技术介绍
目前，电力系统的高电压大容量断路器，SF6气体断路器独占鳌头。虽然在其他用途中大多还使用真空断路部，但在断路特性方面公知的是，由于真空中的电极之间离开距离不能太大，所以，对电流切断后的雷击等的耐压不能增大，能达到的高电压有限；另外，由于在正常状态下进行通电的电极设置在真空中，处于对接接触状态，因而，因通电所产生的热仅通过热传导散热，用作通电容量小的中小规格电流的断路器。另外，作为与真空断路器组合构成的断路器，公知的有如专利文献1-日本特开2001-195960号公报所记载的断路器，它是将电弧发生开关与真空断路器进行电串联，再与它们并联地连接有形成主通电路的通电开关，在通电开关开路后，首先打开电弧发生开关使电弧产生，利用该电弧电阻使包含直流成分的故障电流衰减，之后，使真空断路器断开。但是，最近，SF6气体断路器的周围环境有了大的变化。例如，SF6气体的温室效应系数是CO2的24000倍，已经被指定为COP3京都议定书的温室效应气体，今后，其使用也可能受到限制。另外，根据新规定的ANSI标准，在系统条件下，电源侧的电压上升的苛刻度成为原来的1.73倍，为了用气体断路器满足要求，必须将断路器更换为额定电流高一档的断路器，例如，如果迄今为止的是40kA断路器，则必须更换成63kA断路器，或者必须附加数十nF的大容量电容器。进而，随着降低线路损耗的进展，在国外存在增大因输电线的长距离化而增大系统故障时的直流成分电流衰减时常数的趋势，虽然目前的标准值是45ms，但在国外也有385ms的例子。通常，断路所需要的电弧时间幅度虽可以是0.5周期的程度，但385ms则需要1.0个周期。对于这种要求，用目前的气体断路器，则呈现很难应对的状况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种根据这种近年来电力系统的要求，可增大额定电流，实现小型、高电压大容量化的高电压大容量断路器。为了实现上述目的，本专利技术的高电压大容量断路器备有使用了真空断路部分的第一开关部及与该第一开关部进行电串联的第二开关部，其特征是，将上述第一开关部断开，由上述第一开关部耐受电流切断后的过渡振动电压，之后，使上述第二开关部开路，由上述第二开关部耐受脉冲电压，结束切断。根据本专利技术的高电压大容量断路器，由于在电流切断后，在耐受了施加到电极之间的过渡振动电压耐压之后，第二开关部开路，所以，与真空断路部分相比，可将第二开关部的触头之间的离开距离做得足够大，能得到高的绝缘耐压，对多重雷击等能保持良好的绝缘，能以简单的结构实现高电压大容量。附图说明图1是表示本专利技术一个实施例的高电压大容量断路器的单线接线图。图2是表示本专利技术另一实施例的高电压大容量断路器的单线接线图。图3是图1所示的高电压大容量断路器的各开关部的行程特性图。图4是图1所示的高电压大容量断路器的各开关部的绝缘耐压特性图。图5是表示图1所示的高电压大容量断路器的具体结构例子的断面图。图6是表示图5所示的高电压大容量断路器的第一延迟机构的俯视图。图7是表示图6所示的第一延迟机构动作过程中状态的俯视图。图8是表示图6所示的第一延迟机构动作结束状态的俯视图。图9是表示本专利技术又一个实施例的高电压大容量断路器的具体结构例子的断面图。图10是表示本专利技术再一个实施例的高电压大容量断路器的具体结构例子的断面图。图11是表示本专利技术再一个实施例的高电压大容量断路器的具体结构例子的断面图。图12是表示本专利技术再一个实施例的高电压大容量断路器的单线接线图。具体实施例方式下面，根据附图说明本专利技术的实施形式。图1是表示本专利技术一个实施例的高电压大容量断路器的单线接线图。构成高电压大容量断路器的构成元件包括第一开关部1；与该第一开关部1电串联的第二开关部2以及与该第一开关部1电并联的第三开关部3。第一开关部1，由在真空中使电极之间离开，进行电流切断的电流截断特性优良的真空断路部构成。与之相对，第二开关部2的做成在真空以外的绝缘媒体、例如在绝缘性气体中，使触头之间离开的结构，由在第一开关部1进行的电流切断之后，使触头之间离开，得到高的耐压特性的同时，与真空断路部相比更容易得到大的离开距离的气体开关部构成。第三开关部3在闭合状态下，使额定电流的大部分通过而形成主通电路，并先行于第一开关部1与第二开关部2开路。构成第一开关部1的真空断路部，通常，可以使用作为真空断路器公知的结构，例如，在离开既定距离的电极之间产生电弧，利用形成于电极上的槽等所产生的电磁驱动力，一边使电弧在电极之间相对部分旋转一边迎来电流零点而进行电流切断。该第一开关部1的结构为，具有切断系统中产生的全部事故电流的电流截断性能，在使离开既定距离的电极之间的电弧消失之后，电极之间虽然呈现过渡振动电压，但具有耐受此过渡振动电压的切断性能。与之相对，构成第二开关部2的气体开关部的结构为，由于不像上述真空断路部那样电极之间的离开距离受到限制，而能得到比较大的离开距离，所以，在作为断路器的额定切断时间内，能耐受比过渡振动电压更严酷的多重雷击等脉冲电压。在闭合状态下，第一开关部1、第二开关部2及第三开关部3同时形成闭路，主回路的额定电流主要流过第二开关部2和第三开关部3。切断动作由接收跳闸信号的未图示的操作器进行，首先，使第三开关部3开路，要切断的电流流经第一开关部1和第二开关部2的串联部，接着，断开第一开关部1，进行电流切断之后，以下文叙述的既定定时使第二开关部2开路。另一方面，在闭合时，首先使第二开关部2闭合，其次使第一开关部1闭合，最后使第三开关部3闭合。下面，更详细地说明该切断动作，收到跳闸信号，如图3所示的行程特性4那样，首先，在时刻t1时，使第三开关部3开路，切断电流则立即流过第一开关部1和第二开关部2。接着，第三开关部3的极间绝缘耐压使第一开关部1的极间绝缘耐压上升时，如行程特性5所示那样，在时刻t2时，使第一开关部1开路，因为是真空断路部的缘故，以短的行程到达电极断开位置，电极间所发生的电弧受电磁驱动力的作用一边在电极间相对的部分旋转一边迎来电流零点而进行电流切断，在电流切断之后，虽然对电极之间施加过渡振动电压，但能耐受此过渡振动电压而结束切断。之后，如行程特性6所示那样，在时刻t3时，基于相同的跳闸信号，通过电气或机械延迟机构使第二开关部2开路，由于在该第二开关部2中能得到如上上述的高的绝缘耐压，所以，与过渡振动电压相比能保持对更严酷的多重雷击等的脉冲电压所需的绝缘。对于第一开关部1电极断开之后，将第二开关部2开路的时刻可进行各种设定。例如，可以设定为，在第三开关部3开路之后，使第一开关部1电极断开并由该第一开关部1耐受过渡振动电压，之后，使第二开关部2开路并由该第二开关部2耐受脉冲电压耐压。为了实现这种设定，只要采用下述结构即可基于跳闸信号，使第三开关部3开路，之后，相对跳闸信号延迟并传递操作力，使第一开关部1电极断开，由该第一开关部1耐受过渡振动电压，随后，相对同一跳闸信号进一步延迟并传递操作力，使第二开关部2开路，由该第二开关部2耐受脉冲电压。另外，使第二开关部2开路的时刻可以设定为基于跳闸信号使第三开关部3开路之后，将第一开关部1电极断开，该第一开关部1的电极之间达到既定的离开距离病形成最大电弧的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电压大容量断路器，具有：使用了真空断路部的第一开关部及与该第一开关部电串联的第二开关部，其特征是，该高电压大容量断路器的结构是，将上述第一开关部电极断开，由上述第一开关部耐受电流切断后的过渡振动电压，之后，使上述第二开关部开路，由上述第二开关部耐受脉冲电压，断路结束。

【技术特征摘要】
JP 2004-7-16 2004-2094211.一种高电压大容量断路器，具有使用了真空断路部的第一开关部及与该第一开关部电串联的第二开关部，其特征是，该高电压大容量断路器的结构是，将上述第一开关部电极断开，由上述第一开关部耐受电流切断后的过渡振动电压，之后，使上述第二开关部开路，由上述第二开关部耐受脉冲电压，断路结束。2.一种高电压大容量断路器，具有使用了真空断路部的第一开关部及与该第一开关部电串联的第二开关部，其特征是，该高电压大容量断路器的结构是，基于跳闸信号，将上述第一开关部电极断开，由上述第一开关部耐受电流切断后的过渡振动电压，之后，基于上述跳闸信号，使上述第二开关部开路，由上述第二开关部耐受脉冲电压，断路结束。3.一种高电压大容量断路器，具有使用了真空断路部的第一开关部及与该第一开关部电串联的第二开关部，其特征是，该高电压大容量断路器的结构是，基于跳闸信号，将上述第一开关部电极断开，使上述第一开关部的电极之间达到既定的离开距离并在其最大电弧时间后，基于上述跳闸信号，使上述第二开关部开路。4.一种高电压大容量断路器，具有使用了真空断路部的第一开关部及与该第一开关部电串联的第二开关部，其特征是，该高电压大容量断路器的结构是，基于跳闸信号，将上述第一开关部电极断开，之后，基于上述跳闸信号，在额定切断时间内使上述第二开关部开路。5.一种高电压大容量断路器，具有使用了真空断路部的第一开关部及与该第一开关部电串联的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：筑紫正范，富士卓司，大内茂俊，山极时生，田中丰一，
申请(专利权)人：日本AE帕瓦株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]