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

摘要

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的高压断路器，属于电力高压大容量断路器领域。本发明所涉及的新型断路器中竖直放置的CO₂气体间隙与水平放置的真空间隙呈L型串型连接，其断路器控制器包含直线电机恒轨迹测控单元和两间隙协同动作测控单元，可控制直线电机按照预定轨迹运动，并实时调控两间隙内触头协同动作关系，以最佳协同动作效果完成电力系统分、合闸指令。该断路器与转移支路和能量吸收支路并联可组成直流断路器。使用CO₂气体替代SF₆气体作为灭弧介质，有益于环境保护。

主权项

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）、上复合材料绝缘套管(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）、第一感应线圈（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）,真空间隙部分包括右复合材料绝缘套管（8）、第二感应线圈（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，上复合绝缘材料套管（2）顶端与CO₂气体灭弧室端盖法兰（1）连接，上复合材料绝缘套管（2）内部为CO₂气体灭弧室（4），第一感应线圈（6）嵌入上复合材料绝缘套管（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，右复合材料绝缘套管（8）左端与连接室（7）右端连接，真空灭弧室（13）在右复合材料绝缘套管（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，右复合材料绝缘套管（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。