[其他]极低温环境中运行的六氟化硫断路器

说明书

本发明涉及高电压六氟化硫（SF₆）断路器。

这种断路器往往是安装在户外，并且可能需要在极低温环境下操作。

当在20℃下，断路器内所充的六氟化硫气体的相对压力为5巴。当外界温度降到-30℃时，就会出现气体冷凝的危险。在-50℃下，内部压力降至2.3巴。

这些情况下，会产生两种不利因素：

其一，会在断路器的内壁上（瓷套壁上）挂满冷凝气体形成的液珠，可能导致带电部件之间的击穿。

其二，由于低温，气压下降。低气压将会降低断路器内部的绝缘性能。当断路器断开时，就会导致重燃。

本发明的目的，一是提供这样一种断路器，它的内壁不会发生冷凝的危险。另一个是要至少使这种断路器内的一些冷凝气体蒸发，以保持内部气体密度不变，使断路器能良好地运行。

本发明所说的断路器包括一个密封套，在密封套中装有一组静组件和一组动组件。静组件与动组件中各有一个主触头和一个燃弧触头。在上述的密封套中，充以具有一定压力的六氟化硫气体。这种断路器的改进措施包括在它的外部加装一个液体冷凝器。至少有一个弟一通道把冷凝的内部和密封套的内部联通。这个通道是将两部分的气体互相传送。至少还有第二个通道，它把冷凝器内部的液体气体送到密封套中。

下面，在参考附图中，将举例说明本发明的具体结构。

图1是本发明第一种结构的局部轴向剖面图。

图2是本发明第二种断路器结构的局部轴向剖面图。

图2a是图2一个局部的放大剖面图。

图3是本发明第三种断路器的局部轴向剖面图。

图4是本发明第四种断路器的侧视图。

图5是本发明第五种断路器结构的局部轴向剖面图。断路器处于合闸位置。

图6是图5断路器的轴向剖面图。断路器处于分闸位置。

图7是本发明第六种断路器结构的局部轴向剖面图。

图8是本发明第七种断路器的局部轴向剖面图。

图9是本发明第八种断路器的局部轴向剖面图。

图10是本发明第九种断路器的局部轴向剖面图。

本发明可适用于充六氟化硫气体的断路器，或充氮气与六氟化硫混合气体的断路器。

图1示出了一个绝缘的密封套1（最好是用瓷套制成的），密封套中装有一套静触头10和一套动触头20，外壳中充绝缘气体，为简单起见，采用纯六氟化硫。

动组件包括一组触指21，它们构成动主触头并与静主触头11相配合，与动主触头装在一起的还有一组触指22，这些触指构成动燃弧触头，并与静燃弧触头12相配合。

喷咀23控制喷射的气体，当断路器分闸时，这些气体是由固定的活塞24推动的。

根据本发明，断路器还包括一个冷凝器30，它安装在断路器外面。冷凝器是用一种金属制成的容器。其结构非常简单，通过两根管道使它联接到断路器的外面。

容器的形状是无关紧要的。（它可以是球形、螺旋管形等）而所选用的金属及其厚度应使及冷凝器的内壁温度能极其迅速地达到接近外面环境温度。

管道31的直径较大（5cm至15cm），一端通到断路器的密封套。其另一端接通在冷凝器大约一半高度的位置上。

另一个管道32的直径较小（约1cm），其一端接通在冷凝器的底部，而另一端接通到断路器的中部。

本发明的基本想法是在低温时，使六氟化硫气体在给定的地方加速冷凝，从而避免在断路器的内壁上冷凝。

当外界温度下降时，优先在冷凝器30内发生冷凝。气体经过管道31上升，然后在冷凝器里部分地被冷凝，冷凝液经管道32流向断路器的内部。管道32接近管子13，管子13是静触头11的支座。管子13上有一个向内的导引凸缘14，它构成了一个溢流沟。这使得能形成六氟化硫的薄液层，且往下流到管子13里。当电流通过断路器时，这种液态薄层就会蒸发，促使断路器容积25内的六氟化硫气体密度增加。

管子13和管状触头11相联接，并形成一个沟槽，可以在此积聚六氟化硫液体。在燃弧静触头上有一个切口16，当触头处于合闸时，切口16使气体便于向下流动。这个切口的位置与喷咀颈部处于同一水平位置上，如图中虚线所示。重的气体经过切口16向下流动，且迅速进入容积24A中。当由于电网事故断路器断开时，通过喷咀23就能获得高密度的压缩气压。

此外，当遮断大电流时，电流流经元件21、11和13，由于焦尔效应，这些元件都发热，因此，使沟槽15中和沿管子13内壁上的六氟化硫液体迅速地蒸发。