[发明专利]一种基于直线电机操动机构的新型CO2气体间隙与真空间隙串联高压断路器

权利要求书

1. 一种基于直线电机操动机构的新型CO₂气体间隙与真空间隙串联高压断路器，其特征在于：由CO₂气体间隙和真空间隙串联组成，CO₂气体间隙部分包括CO₂气体灭弧室端盖法兰（1）、复合材料绝缘套管（上）(2)；CO₂气体灭弧室静触头(3)；CO₂气体灭弧室（4）、动触头及导电拉杆（5）、感应线圈（6）、连接室（7）、气罐（17）、充气阀和放气阀（18）、气罐（19）、带行程补偿气室拉杆（20）、绝缘拉杆（21）、绝缘支柱（22）、直线电机动子端（23）、直线电机（24）、控制器（25）、控制箱（26）、支座（27）；

真空间隙部分包括复合材料绝缘套管（右）（8）、感应线圈（9）、蝶形弹簧（10）、真空灭弧室外拉杆（11）、真空灭弧室端盖法兰（12）、真空灭弧室（13）、真空灭弧室静触头（14）、真空灭弧室动触头及其拉杆（15）、拐臂连杆（16）；

CO₂气体间隙部分竖直放置，复合绝缘材料套管（上）（2）顶端与CO₂气体灭弧室端盖法兰（1）连接，复合材料绝缘套管（上）（2）内部为CO₂气体灭弧室（4），感应线圈（6）嵌入复合材料绝缘套管（上）（2）内部位于灭弧室（4）下方，CO₂气体灭弧室（4）底端与连接室（7）相连，连接室（7）等电位连接竖直放置的CO₂气体灭弧室（4）底端和右侧水平放置的真空灭弧室（13）左端；

 连接室（7）内，CO₂气体灭弧室动触头导电拉杆（5）与带行程补偿气室拉杆（20）上端的气室部分直连，带行程补偿气室拉杆（20）下端与绝缘拉杆（21）相连，行程补偿气室（19）通过由断路器控制器控制的充气阀和放气阀（18）与后方气罐（17）连接，绝缘拉杆（21）与直线电机动子端（23）相连；

真空间隙部分水平放置，复合材料绝缘套管（右)（8）左端与连接室（7）右端连接，真空灭弧室（13）在复合材料绝缘套管（右) （8）内部；

 连接室（7）内，真空间隙部分的拐臂连杆（16）通过滑槽与CO₂气体间隙部分的带补偿气室拉杆（20）连接，拐臂连杆（16）长短臂长度比例一定且拐点的位置固定，拐臂连杆（16）短臂端与真空灭弧室外拉杆（11）通过短滑槽连接；真空灭弧室外拉杆（11）经碟形弹簧（10）与真空灭弧室动触头及其拉杆（15）相连，复合材料绝缘套管（右)（8）右端与真空灭弧室端盖法兰（12）连接；

连接室（7）底部与绝缘支柱（22）顶部相连，绝缘支柱（22）底部和装有断路器控制器（25）和直线电机（24）的控制箱（26）顶部连接，断路器控制器（25）包含直线电机恒轨迹测控单元（29）和两间隙协同动作测控单元（30），控制箱（26）底部与断路器支座（27）相连。

2. 根据权利要求1所述的一种基于直线电机操动机构的新型CO₂气体间隙与真空间隙串联高压断路器，其特征还在于：该高压断路器的断路器控制器（25）负责接收处理电力系统的分、合闸信号，其直线电机恒轨迹测控单元（29）计算后控制直线电机（24）使直线电机动子端（23）运动轨迹与预设值精确吻合，降低操动机构动作分散性；其两间隙协同动作测控单元（30）实时测量两间隙动触头协同动作状态控制充气阀或放气阀动作，微调动触头及其拉杆运动行程，实现开断过程两串联间隙协同动作策略。

3. 根据权利要求1或2所述的一种基于直线电机操动机构的新型CO₂气体间隙与真空间隙串联高压断路器，其特征还在于：该高压断路器并联接入LC转移支路和避雷器能量吸收支路可组成直流断路器；高压断路器（33）断开时转移支路开关（32）闭合，断路器（33）与LC转移支路相互作用，在能量吸收支路高压避雷器（36）的配合下完成直流断路器的开断过程。