[发明专利]双向吹气灭弧室

说明书

本发明公开了一种双向吹气灭弧方法及灭弧室，包括静弧触头和动弧触头，动弧触头按传统方式从电弧外部向电弧吹气；静弧触头中空，顶部有喷嘴，底部具有一第三气室；当分闸时，第三气室内的气体通过静弧触头顶部喷嘴喷出；电弧同时受到外部、内部两个方向的吹气。本发明的静弧触头的喷嘴为逆向吹气的气流出口，位于电弧的几何中心点，灭弧效果会更好；逆向吹气的气流来源于静弧触头底部的第三气室，在产生气流的过程中仅有活塞运动，因此此处的气体相对来说温度更低，可降低电弧温度，提升灭弧效果，也使得静弧触头的烧损降低。

技术领域

本发明属于高压开关技术领域，具体地，是涉及一种双向吹气灭弧室。

背景技术

当前气体绝缘金属封闭开关（简称GIS）用的断路器，一般是采用双气室单向吹气自能灭弧室，其灭弧方法为：在开断大电流时，电弧加热膨胀室，利用电弧堵塞效应，使膨胀室产生高压力（高压力使膨胀室与压气室之间的阀门关闭，在动弧触头运动过程中压气室的压缩气体被限压阀释放掉），产生气吹，在电流过零前后吹灭电弧；在开断小电流时，电弧能量小，膨胀室的气压不足，在膨胀室后的压气室在动弧触头的运动下压缩气体，使膨胀室与压气室之间的阀门打开，通过膨胀室产生气吹，从而吹灭电弧。这种灭弧室开断大电流时是稳定的，但开断一定数量的电感性小电流时熄弧性能不稳定，主要原因是气吹压力不足。自能灭弧室的热膨胀室利用电弧能量升温增压，分闸速度不能太高，短路开断时为获得足够的断口开距以承受恢复电压，分闸速度又不能太低，为解决这一矛盾，设计者采用让传统意义上的“静弧触头”反向运动，这样分闸速度就提高了，这就是双动双气室单向吹气自能灭弧室。但这样灭弧室结构就复杂多了，喷嘴（非金属件）承受较大的机械力，出现故障的概率大大提高了，降低了产品的可靠性，而且现有灭弧室气吹都是一个方向的，即从电弧外部吹电弧，对电弧的降温效率较差，需要气体量多。

中国专利申请201510053888公开了一种断路器吹气灭弧室，它是利用了动组件、滑动组件、绝缘内筒之间形成的密闭空间，利用该密闭空间的体积变化产生的气流，通过静弧触头和动主触头空心部分向上下两个方向吹气，从而达到灭弧的效果。这个方案相对于单向吹气的技术方案来说是有优点的，但仍然有很多不足之处，一个是它仅依靠该单气室内的体积变化来产生气流，气压较弱；一个是它的双向吹气实际上是相对于气流出口来说的，向两个方向吹气，但对于吹气的对象，即电弧来说，并没有直接地受到两个方向的吹气，相反其气流方向是较紊乱的，从而影响了灭弧效果。

发明内容

本发明的目的是克服前述现有技术的缺陷，提供一种在传统双气室从电弧外部气吹的基础上再增加从电弧内部反向吹气的双向吹气灭弧方法，及相应的灭弧室。

为此，本发明采用的技术方案是这样的：双向吹气灭弧方法，包括静弧触头和动弧触头，动弧触头按传统方式从电弧外部向电弧吹气；其特征在于，静弧触头中空且顶部有喷嘴，当分闸时从静弧触头的喷嘴中喷出气流；电弧同时受到外部、内部两个方向的吹气。

双向吹气灭弧室，包括静弧触头和动弧触头，在动弧触头一侧具有第一气室和第二气室，按传统方式从电弧外部向电弧吹气，其特征在于：静弧触头中空，顶部有喷嘴，底部具有一第三气室；当分闸时，第三气室内的气体通过静弧触头顶部喷嘴喷出。

进一步地，所述的第三气室内具有活塞和弹簧，活塞与静弧触头相连，弹簧提供与动弧触头运动方向相反的作用力。

进一步地，所述第三气室还包括气缸和阀座，气缸为空心腔体结构，所述活塞、弹簧和静弧触头置于气缸内，活塞与静弧触头底部通过螺纹连接，弹簧套在静弧触头外，弹簧两端分别抵在活塞和气缸端面上；所述气缸的腔体内壁上具有一圈环形台阶面；所述阀座置于气缸后端，阀座的开口与活塞相触。

进一步地，所述静弧触头为一圆柱长杆，静弧触头顶部的中空直径小于静弧触头其余部位中空的直径，形成喷嘴；静弧触头顶部外圆周处具有一圈凹槽。