装有闭合电阻的高压段路器操作装置

本发明涉及一种装有闭合电阻的高压断路器的操作装置。

与本发明相关的普通的这种高压断路器具有一个（或几个）主触头灭弧室，一个（或几个）由插入触头和闭合电阻串联形成的，与主触头并联的分流电路，在主触头与插入触头之间有一个铰链联接的连杆机构。这个联杆机构可以使插入触头刚好在主触头闭合前闭合，在主触头闭合后重新打开。上述连杆机构通过一个滑杆与一个液压的或机械的，或气动的操作机构相连。一个（或几个）与滑杆或操作机构机械联动的电气辅助触点可以分别表示出主触头是处于断开位置还是处于闭合位置。另外还有一个向上述操作机构传递“断路器断开”命令的电路。在这个电路里，接入上述辅助触点便可在主触头处于闭合位置时传递“断开”命令。

上述操作装置接收“闭合”或“断开”命令的电信号。这些电信号通过液压泵转换为液压信号以驱动滑杆，控制断路器的“断开”或“闭合”。该控制电路是可靠、安全的，可以避免所有误操作。尤其是辅助触点可以如实地指示断路器位于“闭合”位置。这些操作时间很短，约几十毫秒即可完成。为了避免损坏断路器，必须保证这些动作完全同步。在更特殊的情况下，如果断路器闭合在故障点上，此时，断路器就应迅速断开。这一系列操作动作应该不受阻碍连续完成。当需要闭合时，插入触头首先闭合以将电阻接入电路，并限制由于主触头闭合刚好在插入触头闭合后所产生的过电压。随后，插入触头重新打开，以使断路器处于“准备断开”状态。接在控制电路中的辅助触点可以避免在插入触头打开以前送出断路器断开的命令。很明显，在插入触头打开以前，如果主触头打开，就会在插入触头上产生电弧，造成断路器损坏。大家熟知的操作装置都具有液压操作的辅助触点。它们在同步延时方面的精确性足以保证断路器的良好功能。但是这种液压操作装置不但价格相当昂贵，而且结构复杂。

本发明的目的是提供一种高压断路器的操作装 置，它在主触头闭合后又突然打开时可以完全避免在插入触头上产生电弧，并且结构简单，尺寸较小。

根据本发明的高压断路器的操作装置，其辅助触点包含有一个瞬时动作机构，它具有一个固定不变的死行程，这个死行程可延时并保证辅助触点在一个准确的瞬间动作，以在主触头闭合后又断开时避免在插入触头上产生任何电弧。

由附属液压泵驱动的辅助触点的操纵装置被一个与断路器操纵杆的位移相关联的机械操作机构所取代，而断路器电操作机构驱动。由于使用了瞬间动作机构，就解决了辅助触点位置不精确的问题，保证了在操纵杆预定位置上几乎是瞬时就能完成触点的闭合。那一死行程保证了足够的延时，使主触头断开以前就能断开插入触头。

辅助触点是一个很容易作90°旋转的桥形触点。死行程是由在一个被动盘上嵌入一个偏心指状销来实现的。这一指状销插入一个主动盘的槽孔中。主动盘与被动盘是同心的，面对面布置。槽孔长度限定了传动装置的固定死行程。这一死行程由在桥形动接点和滑杆操纵装置之间的运动距离决定。机构的瞬间动作可以由一个安装在指状销上的活动弹簧来实现。这一指状销安装在被动盘上。通过改变死点位置，可以限定辅助触点的瞬间位移。

当使用本发明的方法时，对于它的其它优点和特性将会有更详细的说明。作为非限制性的例子说明本发明的使用方法，现提供下列附图。其中：

-图1为根据本发明绘制的带操作装置的断路器正视图。

-图2为根据图1绘制的辅助触点控制机构的缩比局部视图。

-图3为根据图2绘制的操纵机构侧视图。

-图4为图3上Ⅳ-Ⅳ剖面的剖视图。

-图5至图8为根据图4绘制的表示辅助触点控制机构的主动盘、被动盘的不同位置图。

-图9所示为标准断路器的闭合曲线。

-图10与图9类似，表示一个标准断路器的闭合循环。在重新打开的瞬间，插入触头上有重新起弧的危险。

-图11与图10类似，是根据本发明绘制的一个断路器的闭合曲线。

由图可知，自吹式高压断路器的一对灭弧室1由外壳3支承，两个灭弧室互相串联。每个灭弧室1内部装有若干个主触头2和一个活塞-气缸式吹弧装置。外壳3由绝缘支柱7支承。在支柱7内装有一根由绝缘材料制成的操纵滑杆8。每一个灭弧小室都与一个由外壳3支承的分流小室4相连。每个分流小室4中装有串联的多个电阻16和插入触头5，在插入触头5处于闭合位置时，它可以使灭弧室1中的主触头2得到分流。转换传动装置17和安装于外壳3内的铰接连杆把主触头2的动触头和插入触头5连接到操纵滑杆8上。这样在接到预定命令时便可使这些触头打开或闭合。这种操作机构在法国专利No2，483，034中可能描述过。该专利上作了更广泛深入的说明。当操纵滑杆8向上滑动时，插入触头5首先闭合，8继续滑动就会带动主触头2闭合。接着，插入触头2又重新打开。很明显，主触头2可以用专业人员周知的专门方法与弧触头相连，以避免在触头上形成电弧，保证正常额定电流流通。安放于地面的三角架18支承着主柱7的基座以及液压传动装置。液压传动装置14包括一个液压泵9和与之相接的滑杆8。操作装置14中还包含有其它标准零件：一个液压储能元件10。一个液压继电器11，一个操作块12，一个备用油箱13和一些辅助触点15。操作装置12接受由电气控制回路（未标出）发出的断路器“闭合”或“断开”命令，并把这些电气操作信号变为液压信号送至液压泵9。辅助触点15接在电气控制回路中，由辅助触点15处于“闭合”位置还是处于“断开”位置来决定传送还是抑制电气信号。

由更详细的图2至图4可以看出，操纵滑杆8装在滑槽20上。滑槽与曲柄24在曲柄的顶端分叉处相连，而曲柄24用销钉固定在轴26上。传动锥形齿轮28将轴26与轴30连接起来。轴30上装有一个主动盘32，它对面装有同轴的被动盘34。被动盘34用销钉与辅助触点操纵轴36相连。这些辅助触点中只有一个15被连到本发明电路中，其余的用在其它附加的安全和联销功能上。辅助触点15中有一个由轴36带动的桥形触点，它与对面旋转的一对固定接点互相配合。轴36作90°往复旋转，带动辅助触点15打开或闭合。主动盘32上有一个弧长为40°的槽孔38，孔中插有被动盘34上的一个指状销40。槽孔38和指状销40在主动盘32和被动盘34之间形成连接上的 死行程，在指状销40的顶端42上铰链一个可伸缩的套管44。44的另一端绞连在固定的轴端46上。套管44上套有一个压缩弹簧48，这样套管44就可以伸缩运动。套管44和弹簧48构成了一个在死点瞬时动作的机构，此时轴30、轴46和指状销40处在一条直线上。当断路器处于图5所示的“断开”位置时，弹簧48是在放松状态。指状销40位于槽孔38的一端。当要求断路器闭合时，操纵滑杆8向上运动，带动轴26转动。主动盘32相应顺时针转动，如图4图5中箭头所示。当指状销40到达如图6所示的孔38的端头以前，主动盘32的转动不向被动盘34传送。主动盘继续转动，主动盘32，指状销40即转到图7的死点位置。一旦超过死点，在第一阶段被压缩的弹簧释放，把指状销40瞬间推到图8所示位置，并带动相连的被动盘34及辅助触点15。显而易见，由盘32、34和槽孔38所构成的这一套系统实现了辅助触点15的突然动作。这一动作也产生了辅助触点闭合时的延时死行程。被动盘34转动90°并带动辅助触点15闭合。由死行程引入的延时为10-30毫秒，反向动作时，开启操作使辅助触点15断开，被动盘34与主动盘32一起转动，中间设有延时。

本发明操作机构的功能将在下面更详细、具体地描述，请参阅图9至11：

曲线Ⅰ表示出一个标准的断路器当合闸操作时插入动触头5随时间t的行程变化。曲线Ⅱ则表示主动触头2相应的行程，而曲线Ⅲ和Ⅳ分别表示出插入触头5和主触头2接通（闭合）和断开的位置。与建立电流的那一瞬间相对应的触头的电气闭合应与对应于触头插入最终位置的机械闭合相区别。同样，电气的断开对应于电流的中断，它领先于触头机械的全部打开。从图9可以看到在开始时，插入触头和主触头同时移动，直到相应于插入触头的电气闭合的A点为止。闭合电阻16被接入电路，经短时间后，在B点出现主触头2的电气闭合。由曲线Ⅳ表示的电阻16的接入时间对应于A与B二点间的时间间隔。插入动触头5随后到达C点的机械闭合位置，并立即沿反向开始它的断开行程。主触头2到达D点的机械闭合位置。

图10表示出合闸在故障上的运行情况，即在合闸动作后，立即发生跳闸动作。对应于插入动触头的曲线Ⅰ与图9所画的曲线Ⅰ相同，而曲线Ⅱ表明主触头2在B点电气闭合，但却根本未到达机械的完全闭合位置。在与辅助触头15的闭合相对应的点E处发出跳闸的命令，辅助触点15的闭合由曲线Ⅱ示出。点E靠近点B，在跳闸线圈预定的响应时间之后，主触头开始它的断开行程，并在F点处使电路切断。由图10上可以看到，在点F处，插入触头5的机械尚未完全打开，在这对触头上能够发生电弧，并导致分流小室的破坏。显而易见，对于响应时间比图10所示出的值还小的情况，主触头的断开甚至能够发生在插入触头5的电路断开之前，插入触头5的电气断开会导致插入触头的电流中断，而插入触头5的功能并不适应这种情况，图11表示出在装设有本发明的操作装置的情况下，对应于以上情况的各种曲线。一个固定不变的死行程38移开了辅助触点15的闭合点E，并使主触头2有可能在与跳闸电气命令相应的重新断开行程开始之前实现机构闭合。闭合点E的移开保证主触头2在插入触头5机械上完全断开之后再断开电路，以阻止在插入触头上形成任何电弧。固定不变的死行程38和触头15的瞬间闭合可以保证经过确定的延时发出跳闸的电气命令。显而易见，整个机构是简单的，并且允许使用接点位置不是非常精确的电气触头。