高压隔离断路器及其操作方法技术

一种高压隔离断路器包括第一触点和第二触点；设置用于将所述触点移动到第一相互距离的装置；和设置用于在所述移动过程中熄灭出现在所述触点之间的任何电弧的装置，由此提供高压断路器的功能性，其中，设置用于移动的装置进一步被设置用于在熄灭任何电弧之后还将触点移动到大于所述第一相互距离的第二相互距离，由此提供高压隔离开关的电压耐受功能性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种高压隔离断路器以及操作这种断路器的方法， 其布置成在故障时在每个端子处将电气装置从高压网络断开。
技术介绍
通过高压断路器保护和控制输电网络。通过在介质比如具有良好介电特性和灭弧特性的六氟化^L ( SF6)中分开两个触点，来实现 高压断3各器中的电流分断(interruption)。在触点分开之后，电流通 过电弧传输，并且当通过足够强度的气吹冷却该电弧时电流被分断。典型地，在高压断路器的一侧或者每一侧上设置有高压气断隔 离开关，以便于根据有关传输线和变电站设备的修理或者维护的特 定需求，提供电隔离。隔离开关是人员安全的主要贡献者。然而，高压气断隔离开关暴露于大气环境中，并由此要受到腐 蚀和磨损。长期的可靠性不高，并且该设施需要相当多的维护。另外，提供单独的气断隔离开关增加了高压断路器设施的复杂 性和成本。而且，它们占用了大量空间。所期望的是，获得能提供 断路和电绝缘功能的复杂性和成本较低的设备。
技术实现思路
在原理上，通过适当地使用接地开关和过尺寸断路器，也就是， 使用具有的额定电压比断流操作所需的电压更高的断路器，可以获 得高压隔离断路器，由此避免气断隔离开关的缺陷。然而，这种方法的问题在于，因为有很多限制断路操作的参数， 例如，触点从彼此移动的速度、触点之间的距离、灭弧气体的注入 等等，这种过尺寸断路器的断流操作可能对于较低的电压没有被优化，结果该操作也将不能得到优化。结果，必须使用例如具有较高 电流分断能力的更昂贵的断路器。而且，在具有磨损触点的断路器中该操作将会恶化，因为这将 显著地影响断路能力和介电强度。本专利技术的目的是提供一种当断路器处于断开状态时具有改善的 介电强度的高压断路器，使得可以不用高压气断隔离开关，同时具 有优化的断流操作。本专利技术的另一个目的是提供这样的高压断路器，其是坚固的、 精确的、简单的、节约空间的和便宜的，其具有优化的特性并且满 足现有的安全需求。本专利技术的再一个目的是提供一种操作满足上述目的的高压断路 器的方法。通过所附专利权利要求书所要求的高压隔离断路器和方法来达 到上述目的。根据本专利技术的第一方面，提供了一种高压隔离断路器，也就是，组合的高压隔离开关和高压断路器，包括第一触点和第二触点；设 置用于移动所述触点到第一相互距离的装置；设置用于在移动过程 中熄灭在所述触点之间出现的任何电弧的装置，由此提供高压断路 器的功能性。设置用于移动的装置进一步设置用于在将任何电弧熄 灭之后将所述触点移动到大于第一相互距离的第二相互距离，由此 提供高压隔离开关的电压耐受介电强度的功能性。优选地优化高压隔离断路器，从而它的高压断路功能性得到优 化，且对于出现的电压是额定的。根据本专利技术的高压隔离断路器允许两个触点之间增大的距离超 出分断电流所需的距离，并且该增大的距离可以用于得到提供隔离 功能性所需的增强介电强度，同时仍然不影响断路特性，也就是在 操作过程中断路功能性与针对断路器上出现的电压而额定的标准断 路器的断路功能性相同。根据本专利技术的第二方面，提供了 一种操作包括第 一触点和第二6触点的断路器的方法。根据该方法，将所述触点移动到第一相互距 离，并熄灭在触点之间出现的任何电弧，由此提供高压断路器的功 能性。在熄灭任何电弧之后，将所述触点移动到大于第一相互距离 的第二相互距离，由此提供高压隔离开关的功能性。因此，提供了一种操作断路器的方法，其中，通过增大的触点 冲程得到增加的介电强度，并由此可以不需要单独的高压气断隔离 开关。从下文中给出的本专利技术的优选实施例的下述具体描述和附图1-3，本专利技术的其它特性及其优点将变得显而易见，这些优选实施例和附图仅仅以示例性的方式给出，因此并不构成对本专利技术的限制。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的高压断路器的概括图。图2a-图2e示出了在不同的操作模式中图1的高压隔离断路器的触点。图3是示出了在不同的操作模式中图1的高压隔离断路器中触 点的轴向位置的图。具体实施例方式在下文中，将给出本专利技术的优选实施例的具体描述。在该il明 书中，术语高压将用于lkV或更高的电压。然而，要注意的是，本 专利技术主要针对具有大于72.5kV或者更高额定电压的高压断路器。在图1中示出了三相高压隔离断路器，也就是组合的高压隔离 开关和高压断路器。为断路器的每一相提供设置在支撑绝缘子20上 的电流分断室10。在每一个电流分断室10中，通过在介质例如具有 良好介电特性和灭弧特性的六氟化硫(SF6)中分离两个触点而在控 制单元30的控制下实现电流分断。在触点分离之后，通过电弧传输 电流，并在通过足够强度的气吹而冷却电弧之后电流被分断。在国际标准IEC 62271-108中规定了对于高压隔离断路器的介电强度的要求和其它要求。现在将参考图2a-图2e以及图3具体描述本专利技术的高压隔离断 路器及其操作。图2a-图2e示出了在高压隔离断路器1中的电流分 断室10中的两个电弧触点11和12。第一触点11是固定的，而第二 触点12可以相对于第一触点ll在轴向上移动。可以通过基于弹簧的致动器和由高压隔离断路器的控制单元30 控制的液压阻尼活塞(未示出)完成第二触点12的移动。可替换地， 可以通过伺服电机或者其它类似的设备驱动活塞。然而，其它能实 现轴向移动的方式也是可行的。图2a示出了在闭合位置的触点，也就是有电流流动。然后启动 断开，对应于图3的图中的点"A"。该图示出了电流位置与第二触点 12的最终位置之间的距离d (mm)是时间(ms )的函数。在很短的延时之后，第二触点12开始移动不和第一触点11连 接。大约20ms之后，第二触点不与第一触点电流接触，参见图2b, 其对应于图3中的点"B"。可以理解的是，高压断路器的电流触点在 该点已经移动得不再有电流接触。第二触点12继续轴向移动，同时不再和第一触点电流接触。参 见图2c，对应于图3中的点"C"。只要两个触点11、 12彼此不再电 流接触，由于大电流通过触点就出现电弧。借助于适当的气体，例 如SF6，该电弧被冷却并熄灭，将该适当气体注入到两触点之间的空 间中，同时第二触点12继续移动更远离第一触点11。在第二触点已 经到达图2d所示的位置之前，对应于图3中的点"D",已经完成了 灭弧。可以理解的是，可以使用所谓的热腔室或者自吹腔室提供灭弧 气体的注入。为了获得适当的灭弧，必须精确控制第二触点12的移动速度和 触点11、触点12之间的距离。分别通过与点"B"和"D"交叉的垂直 线界定灭弧周期。当已经完成灭弧时，两个触点之间的相互距离， 也就是两个触点之间的最小距离近似于65mm,对应于100%的标称触点冲程。因此，在点"A"和"D"之间的高压隔离断路器的操作提供了普通高压断路器的功能。图3中的实例图示出了用于ABB高压交流断路器的参数，其具 有国际标准IEC 62271-100中规定的145kV的额定电压和国际标准 IEC 62271-1中规定的650kV峰值的额定雷电冲击耐受电压。对于具 有磨损触点表面的断路器，沖击耐受电压必须是650kV的80%。在灭弧周期结束之后，第二触点12远离第一触点再移动大约 10-15mm直到它到达图2e所示的最终的位置，对应于图3中的点 "E"。通过将第二触点移动该进一步的距离，也就是通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压隔离断路器，包括：　第一触点和第二触点；以及　设置用于将所述触点移动到第一相互距离的装置和设置用于在所述移动过程中熄灭出现在所述触点之间的任何电弧的装置，由此提供高压断路器的功能性，其特征在于：　设置用于移动的所述 装置进一步设置用于在熄灭任何电弧之后将所述触点移动到大于所述第一相互距离的第二相互距离，由此提供高压隔离开关的介电强度功能性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：U阿凯森，PL霍尔格森，MN奥洛夫森，L霍根伦德，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]