40.5kV SF6氣體絕緣金屬封閉開關(guān)新型夾板式斷路器結(jié)構(gòu)

福建中能電氣有限公司 宋宸彬 林艷艷

1 新型夾板式斷路器功能

40.5kV SF6氣體絕緣金屬封閉開關(guān)新型夾板式斷路器結(jié)構(gòu)，板式斷路器帶有可靠的斷路器操作機(jī)構(gòu)，保證斷路器的分、合，撐架和固定板用于安裝在氣箱體上，保證了整體斷路器安裝強(qiáng)度，下兩側(cè)帶有絕緣支撐板，可防止、保證電流爬電、電氣絕緣等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，定座連接在金屬波紋管上可作為強(qiáng)度支撐及固定件，金屬波紋管一端與斷路器操作機(jī)構(gòu)連接，外一端與絕緣拉桿連接，絕緣拉桿再連接上軟連接、動(dòng)端導(dǎo)電座以及真空滅弧室，連接處安有滅弧室手支撐架，用于電氣絕緣，且真空滅弧室連接主母線、支撐板。

金屬波紋管作為補(bǔ)償元件，封閉的自由端可以伸長(zhǎng)縮短，保證了開關(guān)的密封性和開關(guān)行程。緣拉桿用于閉合或拉開斷路器開關(guān)，保證了斷路器分、合的機(jī)械性能?？諟缁∈铱裳杆俚南ɑ〔⒁种齐娏?，避免事故和意外的發(fā)生。真空滅弧室通過絕緣拉桿與波紋管組件連接，再借助操作機(jī)構(gòu)的前后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)正常的分、合閘。整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配方便，段能力強(qiáng)、電壽命長(zhǎng)、可靠性，空滅弧室部分免維護(hù)體積小[1]。

2 新型夾板式斷路器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)內(nèi)容

圖1、圖2中，10為架體；101為第一支撐板；102為第二支撐板；103為第三支撐板；104為夾板；11為真空滅弧室；12為絕緣拉桿單元；121為拉桿；122為動(dòng)端導(dǎo)電座；123為金屬波紋管；124為彈性連接片；13為主母線；14為固定座；15為斷路器操作機(jī)構(gòu)。

40.5kV SF6氣體絕緣金屬封閉開關(guān)新型夾板式斷路器結(jié)構(gòu)包括架體、真空滅弧室、絕緣拉桿單元和主母線；所述架體包括第一支撐板、第二支撐板、第三支撐板和夾板，第一支撐板、第二支撐板和第三支撐板依次設(shè)置在夾板的兩板之間，所述絕緣拉桿單元設(shè)置在第一支撐板與第二支撐板之間，真空滅弧室設(shè)置在第二支撐板與第三支撐板之間，絕緣拉桿單元的一端設(shè)置在第一支撐板上，絕緣拉桿單元的另一端設(shè)置在真空滅弧室的一端上，所述主母線設(shè)置在夾板上，且主母線位于真空滅弧室與第三支撐板之間。所述主母線的橫截面為矩形，所述架體為絕緣架體[2]。

圖1 新型夾板式斷路器結(jié)構(gòu)

圖2 新型夾板式斷路器結(jié)構(gòu)（局部視圖）

將真空滅弧室和絕緣拉桿單元固定在架體上，并且使得真空滅弧室的中心線與絕緣拉桿單元的中心線在同一個(gè)水平線上，通過主母線連接真空滅弧室和充氣柜內(nèi)的其它電氣設(shè)備。在使用時(shí)，為了保證斷路器可靠的合、分功能，通過絕緣拉桿單元拉動(dòng)真空滅弧室內(nèi)的電路安全斷開或合并，即通過真空滅弧室的真空管內(nèi)真空優(yōu)良的絕緣性，使中高壓電路切斷電源后能迅速熄弧并抑制電流，提高斷路器在合、分閘電路機(jī)構(gòu)的安全性，保證了斷路器開斷能力強(qiáng)、電路使用壽命長(zhǎng)、可靠性高的性能，且斷路器的真空滅弧室部分具有免維護(hù)、體積小的特點(diǎn)，因此可有效提高充氣柜的使用壽命。

其中主母排是為:在開關(guān)柜中用來作為連接柜間以及柜內(nèi)各電氣設(shè)備進(jìn)行匯集、分配和傳送電能的導(dǎo)體，在發(fā)生短路故障時(shí)要承受短路電流造成的發(fā)熱和電動(dòng)力作用，是作為中、高壓開關(guān)設(shè)備電器中重要的一次元件，且主母線的橫截面還可以為圓形或槽型。由于主母線的橫截面積相同時(shí)矩形形狀的主母線的周長(zhǎng)要比圓形主母線的周長(zhǎng)長(zhǎng)，因此其散熱效果好、冷卻條件好，而且主母線的溫度增加，矩形主母線所通過的電流要比圓形主母線的大，且矩形主母線的集膚效應(yīng)比較均勻，因此本實(shí)施例中優(yōu)選主母線的橫截面為矩形[3]。

所述架體還包括固定座，所述固定座設(shè)置在第一支撐板上。所述絕緣拉桿單元包括拉桿、動(dòng)端導(dǎo)電座和金屬波紋管；所述金屬波紋管一端設(shè)置在拉桿的一端面上，金屬波紋管的另一端設(shè)置在固定座上，拉桿的另一端設(shè)置在動(dòng)端導(dǎo)電座上，真空滅弧室的一端穿過第二支撐板的通孔設(shè)置在動(dòng)端導(dǎo)電座上。絕緣拉桿還包括彈性連接片，彈性連接片的一端設(shè)置在夾板上，彈性連接片的另一端設(shè)置在拉桿上，且彈性連接片位于動(dòng)端導(dǎo)電座的一側(cè)。

在第一支撐板上安裝固定座，因此從左至右依次在夾板上安裝第一支撐板、彈性連接片、第二支撐板、主母線和第三支撐板，當(dāng)通過金屬波紋管拉動(dòng)拉桿，使得動(dòng)端導(dǎo)電座帶動(dòng)真空滅弧室內(nèi)的中、高壓電源線觸頭斷開，并通過真空滅弧室的真空管熄滅電弧，達(dá)到安全快速斷電滅弧的效果。同理合閉則將真空滅弧室內(nèi)的中高壓電源線觸頭相互接通，并使得主母線的電路導(dǎo)通。彈性連接片可以為片狀彈簧，因此當(dāng)金屬波紋管在進(jìn)行開斷、合閉時(shí)，彈性連接片為拉桿提供彈性力，進(jìn)而為真空滅弧室內(nèi)的中、高壓電路觸頭提供合閉方向的力，提高夾板式斷路器機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。

其中金屬波紋管是作為補(bǔ)償元件，其與固定座連接的一端為固定端，封閉式的自由端可以使得金屬波紋管伸長(zhǎng)縮短，保證了絕緣拉桿單元的密封性和行程。絕緣拉桿單元的拉桿具有絕緣性，拉桿通過金屬波紋管的拉動(dòng)用于閉合或拉開斷路器的開關(guān)，即斷路器的真空滅弧室開斷或合閉，保證了斷路器分、合的機(jī)械性能。從而通過真空滅弧室可迅速的熄弧并抑制電流，避免電弧對(duì)斷路器的其它器件造成損傷，有效的防止事故和意外的發(fā)生。金屬波紋管是傳動(dòng)部位密封，作為補(bǔ)償件可保證其直線動(dòng)作的產(chǎn)品使用壽命和傳動(dòng)密封性，拉桿用于傳動(dòng)閉合、拉開斷路器開關(guān)，同樣保證了斷路器分、合的機(jī)械性能，有效的提高了新型夾板式斷路器機(jī)構(gòu)的使用壽命。

斷路器操作機(jī)構(gòu)設(shè)置在固定座上，斷路器操作機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)絕緣拉桿移動(dòng)。斷路器操作機(jī)構(gòu)為金屬波紋管提供動(dòng)能，即推動(dòng)金屬波紋管移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)拉桿、彈性連接片、動(dòng)端導(dǎo)電座和真空滅弧室，達(dá)到了提供動(dòng)能的目的。由于斷路器操作機(jī)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，即現(xiàn)有的氣體絕緣金屬封閉開關(guān)內(nèi)的斷路器采用操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行提供動(dòng)能，在此不進(jìn)行詳細(xì)贅述。

3 結(jié)語

40.5kV SF6氣體絕緣金屬封閉開關(guān)新型夾板式斷路器整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便，絕緣支撐板保證了電氣絕緣性等，斷路器操作機(jī)構(gòu)用來實(shí)現(xiàn)斷路器可靠的合、分，金屬波紋管是傳動(dòng)部位密封，作為補(bǔ)償件可保證一直使用直線動(dòng)作的產(chǎn)品壽命和傳動(dòng)密封性，絕緣拉桿用于傳動(dòng)閉合、拉開斷路器開關(guān)，同樣保證了斷路器分、合的機(jī)械性能，真空滅弧室可迅速的熄弧并抑制電流，避免事故和意外的發(fā)生。斷路器操作機(jī)構(gòu)一次連接波紋管、絕緣拉桿、軟連接、動(dòng)端導(dǎo)電座、主母線等，保證了開斷能力、使用壽命、可靠性，并且真空滅弧室部分免維護(hù)體積小。