[发明专利]箱壳式真空断路器

说明书

技术领域

本发明涉及在变电站露天使用以保护动力设备和用于各种其他应 用的接地箱壳(dead tank)式真空断路器，更特别地涉及箱内的内部 压力结构。

背景技术

图4显示了现有技术的接地箱壳式真空断路器的竖向截面前视 图。地箱2支承在安装工作台1上。操作盒4通过支承板3固定到地 箱2的一端。操作盒4内部包括操作机构。绝缘支承管5由支承板3 支承在地箱2内沿水平方向的一端，支承绝缘构件6支承在地箱2内 沿水平方向的另一端。导电的活动侧触点盒8通过绝缘支承构件7支 承在绝缘支承管5上。固定侧触点盒9支承在支承绝缘构件6上。作 为电路切断部分的真空断路器10分别通过活动侧和固定侧触点盒8 和9水平支承在真空断路器的活动侧端部和真空断路器10的固定侧端 部处。操作盒4内的操作机构通过图中未显示的杠杆和延伸穿过绝缘 支承管5及绝缘支承构件7的绝缘操作杆12与真空断路器10的活动 导线11相连。真空断路器10的活动导线11插入活动侧触点盒8中， 并且与活动侧触点盒8电连接。真空断路器10的固定导线13与固定 侧触点盒9电连接。导线14和15包括分别与触点盒8和9电连接的 下端，并且从地箱2的内部以倾斜状态向上延伸。导线14和15分别 由套管16和17包围，所述套管16和17分别由安装在地箱2上的套 管式电流互感器18和19支承。套管端子20和21分别设置在导线14 和15的上端。

而且，地箱2内充满大约0.15MPa的SF₆气体以便使导线14和 15的高压主回路部分和真空断路器10与处于地电位或地电势的地箱2 绝缘。因为SF₆气体在绝缘性能方面优越，所以SF₆气体可以在低压 下实现其功能。

图5显示了现有技术的真空断路器10的剖视图。真空容器通过利 用金属固定侧端板23和活动侧端板24密封陶瓷绝缘管22的两端制造 而成。固定导线13的一端固定到固定侧端板23的中心处。活动导线 11延伸穿过形成于活动侧端板24的中心处的通孔24a。波纹管25的 一端固定到围绕通孔24a的活动侧端板24的内侧。波纹管25的另一 端固定到活动导线11上。固定电极26和活动电极27分别固定到固定 导线13和活动导线11的内端，使得固定电极26和活动电极彼此相对。 主屏蔽体28在位于绝缘管22长度中间位置处设置于绝缘管22的内侧 上。端子屏蔽体29和30分别设置在端板23和24的内侧上。波纹管 屏蔽体31固定到活动导线11上以便覆盖波纹管25的一部分。

在如此构造的真空断路器中，以下列方式进行闭合和打开操作。 当在闭合操作的情况下响应于闭合命令驱动操作机构时，通过杠杆和 绝缘操作杆12移动活动导线11，并且活动导线11使活动电极27与 固定电极26形成接触，从而实现导线14和15之间的连接。当在打开 操作的情况下，绝缘操作杆12响应于抽出命令由操作机构通过杠杆拉 动时，活动导线11移动，并且活动导线11使活动电极27与固定电极 26分开，从而断开导线14和15之间的连接。

在真空断路器10中，不管活动导线11在闭合和打开操作中如何 运动，能够伸展和收缩的波纹管25都会保持真空容器中的真空。波纹 管25具有能够承受外侧真空和内侧SF₆气体压力之间的一定程度的压 差的结构。然而，由于波纹管25由金属材料薄板例如不锈钢制成，因 此，当压差增大到超过某一水平时，波纹管25可能发生称作失稳 (buckling)的现象。因此，波纹管25内侧上SF₆气体的压力需要低 于或等于大约0.2MPa。而且，为了防止全球变暖，由于SF₆气体的较 大全球变暖潜力，目前需要尽可能地减少SF₆气体的使用量。

专利文献1显示了通过设定波纹管外侧的真空和波纹管内侧的低 压气体或大气压力来减小波纹管的内外压力之差，从而防止波纹管受 损的方法。专利文献2显示了使非真空侧(anti-vacuum side)上的空 间形成低压密闭腔室的方法。

专利文献1：已公布的日本专利申请，Kokai No.2004-220922

专利文献2：已公布的日本专利申请，Kokai No.H06-208820

发明内容

本发明要解决的技术问题