專利名稱：具有混合消弧功能的斷路器的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有混合消弧功能的斷路器，更具體的是涉及具有能夠通過迅速熄滅電弧來改善消弧特性、增加傳導電容的混合消弧功能、具有簡單結構和緊湊尺寸的斷路器。
背景技術：
通常，斷路器是安裝在電力電源和電力負載之間的電力保護儀器，具有保護負載裝置和電纜免于經受在電路中產生的可能的事故電流(由于例如短路和接地故障等事件所產生的大電流)的作用，具有電路交換和將電源轉換到不同電纜的分配功能。
對于當前所使用的高壓斷路器，SF6通常用作絕緣介質并且將真空中斷器多用作消弧器。
真空中斷器是通常用于高壓斷路器的消弧器。盡管其具有很好的功能，但它很昂貴，并且由于將真空用作消弧媒質，就產生很高的操作過電壓。
由于絕緣媒質使用SF6氣體并且消弧介質是真空，其缺點在于費用方面。
因此，需要研發這樣一種高壓消弧功能元件，其使用SF6氣體作為絕緣介質和消弧介質，但是具有和真空中斷器相同的功能。
并且為滿足需要，已經研發旋轉電弧類型的消弧功能元件。它是容易制作的，它的價格相當低，并且不會出現操作過電壓。
旋轉電弧類型的消弧功能元件具有的優點是，當在固定的接觸器和可移動的接觸器之間產生電弧時，電弧電流在磁性線圈內流動，并且通過從磁性線圈中產生的磁通而使電弧旋轉，因此對于電弧接觸器不會有太多損害并且可以簡化其結構。
但是旋轉電弧類型的消弧功能元件具有以下問題。也就是說，在中斷小電流的情況下，小電流流到磁性線圈，不能產生足夠的驅動磁通，因此難以中斷小電流。另外，由于只采用根據電弧旋轉的冷卻方法，如果中斷電容增加，中斷部分的尺寸和其行程就會增加，從而導致限制中斷電容的升高。
為了消除旋轉電弧類型(方法)的缺點，將積極進行關于使用多于兩種消弧原理的混合消弧功能元件的研究。
也就是說，已經通過將旋轉電弧類型(方法)與熱膨脹消弧方法結合的方式開發了混合消弧功能元件，其中旋轉電弧類型通過旋轉電弧進行冷卻，而在熱膨脹消弧方法中，當產生電弧時，將由于絕緣介質熱膨脹而升高的內部壓力用于消除電弧。
圖1是根據傳統技術斷路器的混合消弧功能元件的垂直剖面圖。
圖1的傳統技術可以參見NO.5,166,483號美國專利。
具有傳統技術混合消弧功能的斷路器具有頂部殼罩和底部殼罩111和112，形成充滿例如SF6氣體等絕緣介質的消弧室(S)；固定電極131，具有在底部殼罩112所固定頂端上的固定接觸器132；可動電極141，將其布置成在頂部殼罩111上線性移動，并且具有通過與固定接觸器132接觸而引導的可移動接觸器136；和磁性線圈147，布置在固定電極131周圍，并且形成當固定接觸器132和可移動接觸器136分離時轉動所產生電弧的磁場。
斷路器的上述混合消弧功能元件用于三相斷路器，并且由于三相具有相同的形式，因此將只描述其中的一相。
頂部殼罩111和底部殼罩112插入到密封的機殼(沒有示出)中，并且互相連接成正方形。在頂部殼罩111的頂面上連接用于引導可動電極141做線性移動的導向套113，并且在底部殼罩112的底面上形成固定孔124，用于固定插入固定電極131。沿形成消弧室(S)的內壁表面連接矩形屏蔽元件145。
以可動電極141繞軸中心移動的方式插入導向套113，并且在內表面安裝密封層115，用于密封封閉線性移動的可動電極141。止動器117在密封層115的頂面嚙合以防止密封層115的松脫。
在固定電極131中，為釋放填滿消弧室(S)中的SF6氣體，向軸的方向形成和機殼(沒有示出)內側相聯系的排出槽126，并且將由磁性材料所制成的電弧定位圓柱137與頂端隔離。
磁性線圈147形成磁場，以旋轉電弧，使之圍繞圓柱137的外周表面和固定電極131外周表面。
可動電極141包括布置成能向導向套113滑動的圓柱134；并且包括用于釋放SF6氣體而軸向形成的排出槽142；滑動插入圓柱134底面并且與固定接觸器132接觸的可動接觸器136；和布置在可動接觸器136和圓柱134之間的壓力彈簧138，用于維持當可動接觸器136接觸固定接觸器132時的接觸壓力。
通過外部機械啟動器(沒有示出)來驅動可動電極。
在如上所述構建的傳統的具有混合消弧功能的斷路器中，當其根據外部機械啟動器的操作而向上滑動時，可動電極141與固定電極131相分離。
同時，在固定接觸器132和可動接觸器136之間所形成的電弧，在消弧室(S)中通過磁性線圈147形成的磁場而旋轉，并且根據電弧的旋轉，鄰近的SF6氣體一直旋轉到屏蔽板145。當電弧形成時，消弧室(S)內的溫度升高，并因此增加內壓力。
當消弧室(S)內的壓力增加并且旋轉SF6氣體時，就通過在可動電極141和固定電極131上分別形成的排出槽142和125，向外釋放消弧室(S)內的氣體。
以這種方式，通過磁場旋轉電弧，并且同時根據壓力的變化通過SF6氣體的流動來加速冷卻，以便相對快速地熄滅電弧。
當操作外部機械啟動器來向下移動可動電極141來傳導時，可動接觸器136就靠近固定接觸器132以形成封閉電路。
同時，在固定接觸器132和可動接觸器136之間形成電子排斥力。通過允許壓力彈簧138對可動接觸器136施加彈力，就可以保持固定接觸器132的緊固力。
但是，根據傳統技術的具有混合消弧功能的斷路器具有許多問題。
也就是說，例如，首先，處于電路斷開時傳導電流變為零的狀態中，用于定位電弧的圓柱的內壁表面具有平面線性形式，因此不能很快將電弧引入到排出槽中。
其次，當可動接觸器與固定接觸器相接觸時，傳導電流從可動接觸器穿過固定接觸器然后穿過線圈流到固定電極。
也就是說，考慮到它的結構，傳導電流全部流經磁性線圈。因此，為增加傳導電容，就應當增加磁性線圈的匝數和/或尺寸，從而導致不可避免地增加斷路器的尺寸。
在這方面，如果磁性線圈的匝數是恒定的，并且僅是它的尺寸變得更大，就將減少用于控制和旋轉電弧的磁通量，因此就不能正確執行斷路操作。
但是如果為增加磁通量和為增加傳導電容而增加磁性線圈的匝數時，由于增加了整個磁性線圈的尺寸，結果是由于磁阻的增加而導致磁通量的減小。因此，傳導電容的增加將受到限制。
此外，當可動電極和固定電極相接觸時，固定接觸器和可動接觸器之間產生的電磁排斥力就向上推可動接觸器。因此，為保持固定接觸器和可動接觸器之間的緊固力，就必須在混合消弧功能元件中安裝具有相當大彈力的壓力彈簧，這將使用于驅動可動接觸器的外部機械啟動器的尺寸相當大。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種具有混合消弧功能的斷路器，其中在磁性線圈中提供電弧定位元件和固定接觸器，因此當進行消弧操作時，電弧定位元件可以在電流零點附近對電弧進行定位到固定電極的中點，因此增加消弧特性。
本發明的另一個目的是提供一種具有混合消弧功能的斷路器，其能夠以以下方式在不增加磁性線圈匝數和磁性線圈尺寸的情況下增加傳導電容主要的傳導電流分別流經除磁性線圈之外的分別預備好的傳導通路，因此傳導電流分別從磁性線圈流出。
本發明的另一個目的是提供一種具有簡單結構的混合消弧功能的緊湊尺寸的斷路器，其不需要額外的元件來維持壓力，利用自身具有確定彈力的結構來構造可動電極，因此當可動電極插入到固定電極時，接觸壓力施加到可動電極上，以保持它們之間的接觸壓力。
為實現這些和其它的優點并且根據本發明的目的，這里具體和廣泛地進行描述，提供具有混合消弧功能的斷路器，其包括頂部殼罩；底部殼罩，連接到頂部殼罩上以形成充滿絕緣氣體的消弧室(S)；可動電極，將其可移動地裝入在頂部殼罩上，并且具有用于將消弧室(S)內的氣體向外釋放的排出槽；固定電極，具有在底部殼罩上固定的排出槽，并且與可動電極同軸線布置，通過它將消弧室(S)內的氣體向外釋放，可動電極可移動到與固定電極相接觸的位置，并且可以移動到與固定電極分離的位置；磁性線圈，布置在固定電極周圍，以形成用于旋轉電弧的磁場，并且當可動電極位于與固定電極相接觸時，接收來自可動電極與固定電極共享的傳導電流；和電弧定位元件，由圓柱形磁性材料制成，并且布置在固定電極的排出槽上，用于將電弧定位于消弧狀態中的固定電極的中部，并且具有快速消弧的可變內部直徑。
在具有本發明混合消弧功能的斷路器中，頂部殼罩和底部殼罩相互連接以形成矩形的消弧室(S)，形成分區以便將消弧室(S)分成相應于這里每個三相的三個部分，在頂部殼罩的頂面整體形成可滑動布置在可動電極上的導向套，并且在底部殼罩的底面形成固定電極，穿過其插入固定的固定孔。
在具有本發明混合消弧功能的斷路器中，電弧定位元件具有插入到固定電極排出槽中、以便向外釋放消弧室氣體的空心圓柱形狀，并且包括電弧定位部分，其利用以預定角度向內徑中心傾斜形成的上部內園周面來會聚電弧。
在具有本發明混合消弧功能的斷路器中，電弧定位元件包括圓柱體部分，插入到固定電極排出槽中；頸部分，從圓柱體部分頂端隨縮減的直徑而延伸；和電弧定位部分，以頸部分內周表面向里傾斜的方式形成。
為實現上述目的，還提供具有混合消弧功能的斷路器，包括形成充滿絕緣氣體的消弧室(S)的頂部殼罩和底部殼罩；磁性線圈，插入到消弧室中，以便提供用于旋轉電弧的磁場；可動電極，可滑動地布置在頂部殼罩上，并且將傳導通路分為可動電弧接觸器和可動主接觸器，以使傳導電流按所劃分的預定比率流動；固定電弧接觸器元件，固定在底部殼罩上以便布置在可動電極的軸線上，并且與可動電弧接觸器相接觸以形成傳導通路；和固定電極，與可動主接觸器相接觸，并且與磁性線圈電連接以便共享傳導電流，該傳導電流從可動電極按預定比例的傳導通路流出，并且使其流向磁性線圈。
在具有本發明混合消弧功能的斷路器中，可動電極包括可動電極體，可滑動地插入到頂部殼罩中；可動電弧接觸器元件，連接到可動電極體的底端并且與固定電弧接觸器元件接觸而形成傳導通路；和制動器，從可動電極體的一側延伸，以限制可動電極體的垂直行程，并使主動主接觸器與固定主接觸器相接觸而用作底面傳導通路。
在具有本發明混合消弧功能的斷路器中，在可動電極體的底端整體連接可動電弧接觸器元件，并且可動電弧接觸器形成有處理成圓形的底部，傳導電流在其外周面上流動。
在具有本發明混合消弧功能的斷路器中，制動器包括嚙合支座，其在頂面與頂部殼罩嚙合來限制可動電極向上的行程；和可動主接觸器，用于限制可動電極向下的行程，并且其與固定電極的固定主接觸器相接觸，使傳導通路流通。
在具有本發明混合消弧功能的斷路器中，固定電極包括固定電極體，固定在底部殼罩的固定孔中并且其中具有排出槽；固定電弧接觸點元件，固定在固定電極體的排出通路中并且與可動電弧接觸器元件相接觸而形成主傳導通路；和固定主接觸器，固定在磁性線圈的頂面并且與可動主接觸點相接觸而使傳導電流流向磁性線圈。
在具有本發明混合消弧功能的斷路器中，固定電弧接觸器元件具有插入到固定電極體的圓柱形，并且包括彈力提供部分，用于當與可動電極接觸并且防止可動電極由于電磁排斥力而松開時，在垂直方向對軸施加彈力而施加接觸壓力；和固定電弧接觸器，在頂端形成并與可動電弧接觸器相接觸。
在具有本發明混合消弧功能的斷路器中，固定主接觸點布置在磁性線圈的頂側，并且其由傳導材料以環形制成，以便通過與可動接觸器的接觸而傳導，并且在其前面以確定間隔徑向形成縫隙。
在具有本發明混合消弧功能的斷路器中，磁性線圈包括線圈支架，圍繞固定電弧接觸器元件外周表面堆疊；絕緣材料，布置在磁性線圈之間；并且安裝線圈支架使其與磁性線圈電連接。
為實現上述目的，還提供具有混合消弧功能的斷路器，包括形成充滿絕緣氣體的消弧室(S)的互相連接的頂部殼罩和底部殼罩；磁性線圈，插入到消弧室中以便提供用于旋轉電弧的磁場；可動電極，可滑動地布置在頂部殼罩上，并且將傳導通路分為可動電弧接觸器和可動主接觸器，以使傳導電流按所劃分的預定比率流動；固定電弧接觸點元件，固定在底部殼罩上以便與可動電極布置在共軸線上，并且與可動電弧接觸器相接觸以形成傳導通路；固定電極，與可動主接觸器相接觸并且與磁性線圈電連接，以便共享傳導電流，該傳導電流從可動電極按預定比例的傳導通路流出，并且使其流向磁性線圈；和電弧定位元件，布置在固定電極的內周表面上，用于將電弧定位于消弧中固定電極的中部，并且其具有快速消弧的可變內部直徑的磁性材料。
從下文結合附圖的對本發明詳細的描述中，可以使本發明的上述和其它目的、特點、特征和優點變得更清楚。
結合對本發明進一步理解的附圖以及說明書，連同本發明所示的實施例一起用于解釋本發明的原理。
在附圖中圖1表示根據傳統技術中，具有混合消弧功能的斷路器的主要部件的垂直剖面圖；圖2表示根據本發明一個實施例，具有混合消弧功能的斷路器的主要部件的垂直剖面圖；圖3表示根據本發明優選實施例斷路器的可動電極的平面圖；圖4表示根據本發明優選實施例斷路器可動電極的透視圖；圖5表示根據本發明優選實施例斷路器固定電極的平面圖；圖6表示根據本發明優選實施例斷路器固定電極和磁性線圈的分解透視圖；圖7表示根據本發明優選實施例斷路器的固定電極和磁性線圈怎樣連接的結構透視圖；圖8表示根據本發明優選實施例具有混合消弧功能斷路器運行狀態視圖；和圖9表示根據本發明另一個實施例斷路器的電弧定位元件的透視圖。
具體實施例方式對本發明的優選實施例進行詳細的描述，其示例如附圖所示。
這里有多個本發明的具有混合消弧功能斷路器的實施例，現在將描述本發明最優選的實施例。
圖2是表示根據本發明一個實施例具有混合消弧功能的斷路器的主要部件的垂直剖面圖。
具有混合消弧功能的斷路器包括頂部殼罩10和底部殼罩20，將它們密封連接以形成充滿電絕緣氣體的消弧室(S)；可動電極31，將其可滑動地布置在頂部殼罩10上；固定電極51，固定在底部殼罩20上并且與可動電極31布置在共軸線上；和磁性線圈83，布置在固定電極51的外周表面上，從而提供用于旋轉電弧的磁場。
頂部殼罩10和底部殼罩20連接而形成矩形消弧室(S)，并且在連接表面和螺栓嚙合處形成凸緣11和21。
這里有用于劃分消弧室(S)以便相應于每個3相的分區13和23。
在頂部殼罩10的頂側整體形成導向套25，其中可滑動布置可動電極31。
在底部殼罩20的底側形成固定孔24，其中可插入固定固定電極51。
作為消弧室(S)中所充滿的絕緣介質，SF6氣體是優先使用的。
圖3是表示根據本發明優選實施例斷路器可動電極的平面圖。
可動電極31包括可動電極體33，可滑動地插入到在頂部殼罩10上所形成的導向套25中，并且由外部機械啟動器所驅動；可動電弧接觸器元件41，連接到可動電極體33的底端；和制動器37，從可動電極體33的一側延伸，防止可動電極體33從頂部殼罩10松開，并且用作傳導通路。
在可動電極體33中，用于在電弧操作中排出充滿消弧室(S)的電弧氣體的排出槽35，在軸向方向(垂直方向)上形成。
可動電弧接觸器元件41由耐電弧性材料制成，并且整體連接在可動電極體33上的底端，并且可動電弧接觸元件45形成有沿圓周方向加工成圓形的末端部分，傳導電流流經它的外周表面。
制動器37包括嚙合支座39，其頂面傾斜成一定角度，以便和導向套25的內周表面嚙合；和可動主接觸器38，將其底面用作制動器，通過與固定電極51的頂面嚙合，并且當可動電極向下降低時能以預定程度限制可動電極31向下降低，其與固定電極51接觸使傳導電流流動。
在可動電極31中，將傳導電流按預定的比例分配流經可動電弧接觸器45和可動主接觸器38。
圖5是表示根據本發明優選實施例斷路器固定電極的平面圖，圖6是表示根據本發明優選實施例斷路器固定電極和磁性線圈的分解透視圖，圖7是表示根據本發明優選實施例斷路器的固定電極和磁性線圈怎樣連接的結構的透視圖。
固定電極51包括固定電極體53，固定在底部殼罩的固定孔24中；固定電弧接觸器元件77，插入到固定電極體53中，其中插入可動電弧接觸器元件41，以便使它們相互電連接，并且當插入可動電弧接觸器元件41時施加彈力以防止可動電弧接觸器元件41松開；和固定主接觸器91，固定在磁性線圈83的頂面，以便和可動主接觸器38接觸或分離。
在具有可變直徑的空心圓柱形狀中的電弧定位元件73，布置在固定電弧接觸器元件77的內周表面上，使得在電弧定位在固定電極51的中部并且在中斷電路中傳導電流變為零的狀態下快速熄滅電弧。
固定電極體53包括在軸向形成的用于排除消弧室(S)內電弧氣體的排出槽55；和在其頂端形成的與固定孔24內部嚙合的凸緣63，來防止固定電極體53從底部殼罩20上松開。
通過螺栓的凸緣元件57將凸緣63與底部殼罩20連接。
在排出槽55上，分別以步進方式形成插入固定的固定電弧接觸器元件77內的第一插入凹座59，并且以步進方式形成插入固定的電弧定位元件72內的第二插入凹座61。
固定電弧接觸器元件77由鉻銅合金材料以固定在第一插入凹座中的圓柱形制成，通過與可動電弧接觸器45接觸而傳導的固定電弧接觸器79固定在末端部分，并且形成彈力提供部分78以保持接觸狀態，當可動電弧接觸器元件41插入時，通過向縱向提供垂直方向的彈力來防止可動電弧接觸器元件41的松開。
彈力提供部分78包括多個抓手92(fingers)，抓手92是由劃分多個固定電弧接觸器元件77頂部的縫隙形成，于是當可動電弧接觸器元件41插入到固定電弧接觸器元件77時，抓手向外加寬以提供彈性恢復力，因此防止由于電磁排斥力而引起的可動電弧接觸器元件41和固定電弧接觸器元件77相互分離。
當插入可動電弧接觸器元件41時，固定電弧接觸器元件77向外加寬以提供對可動電弧接觸器元件41的壓力，并且當固定電弧接觸器79與可動電弧接觸器45接觸時，產生傳導。
電弧定位元件73具有縱向的兩端部分都開口的空心圓柱形，以便排出充滿消弧室(S)的氣體，其固定在固定電弧接觸器元件77的內周表面上，并且由磁性材料所制成，并且包括電弧定位部分75，其在頂部內周表面上形成，向內直徑的中心傾斜預定角度，其中內直徑可以改變，因此可以會聚電弧。
磁性線圈83包括多個環形傳導元件，環形傳導元件具有開口部分和安裝在固定電弧接觸器元件77外周表面周圍的堆疊部分。
絕緣材料85布置在每對磁性線圈83之間以便對它們絕緣，并且由傳導材料所制成的線圈支持器89通過貫入絕緣材料85，電連接每對磁性線圈83。
在磁性線圈83的內周表面上插入用于電絕緣磁性線圈83的、具有縱向開口末端部分的空心圓柱絕緣元件90和固定電弧接觸器元件77。
多個螺栓65在垂直方向貫穿堆疊的多個磁性線圈83，并且通過將螺栓65連接到固定電極的凸緣63上，將磁性線圈83固定在固定電極53上。
固定主接觸器91布置在磁性線圈83的頂側，并且由環形傳導材料所制成，通過與可動主接觸器41接觸使其傳導，并且電弧轉輪93固定在它的內周表面上。
在前表面，縫隙94以矩形間隔放射狀形成，并且通過用于固定磁性線圈83的螺栓65在磁性線圈83的頂面嚙合。
現在將描述如上所述構建的具有混合消弧功能斷路器的操作。
當運行附加的啟動器(沒有示出)以傳導和向下降低可動電極31時，可動電弧接觸器元件41插入到固定電弧接觸器元件77中，因此可動電弧接觸器45與固定電弧接觸器79接觸，形成傳導電流的電纜。
當可動電弧接觸器元件41插入到固定電弧接觸器元件77中，并且固定電弧接觸器元件77彈性地向外加寬時，對電弧接觸器79施加彈力，因此它保持接觸狀態。在這方面，由于可動電弧接觸器元件41的末端部分以圓形形成，可動電弧接觸器元件41就容易插入到固定電弧接觸器元件77中。
當可動電極體33進一步向下降低時，可動主接觸器38與固定主接觸器91接觸，形成第二傳導通路，且可動主接觸器38與固定主接觸器91嚙合，因此限制可動電極體33進一步向下降低。
以這種方式，當可動電弧接觸器45和固定電弧接觸器79相互接觸時，傳導電流流經接觸器45和79，并且可動主接觸器38和固定主接觸器91接觸而形成傳導通路。
同時，由于磁性線圈83的阻抗值與固定電弧接觸器元件77比較相對較小(也就是說，由于磁性線圈83的傳導率比固定電弧接觸器元件77的大)，主傳導電流經過可動主接觸器38和固定主接觸器91流向磁性線圈83，并且和預定比例一樣小的電流流經可動電弧接觸器和固定電弧接觸點79。
更優選的是，流向磁性線圈83和固定電弧接觸器79的電流量的比例是65％和35％。
結果是，由于來自可動電極31的傳導電流，可以分為流向磁性線圈83的和固定電弧接觸器79的電流，因此在不具有大尺寸磁性線圈83的情況下可以增加傳導容。
當在斷路器處于ON狀態的情況下傳導反常電流或過電流時，運行斷路器的保護控制器(沒有示出)向啟動器(沒有示出)傳送跳閘信號，于是相反地運行啟動器到斷路器的ON狀態，并因此使可動電極31升高而與固定電極51分離并且斷開電路。
也就是說，當升高可動電極31時，首先使可動主接觸器38與固定主接觸器91分離，并且當再升高可動電極31時，可動電弧接觸器45和固定電弧接觸器79相分離，此時在可動電弧接觸器45和固定電弧接觸器79之間產生電弧。
并且，當可動電弧接觸器元件41更加升高，并且可動電弧接觸器45離固定主接觸器的電弧轉輪93更近時，電弧傳送到固定電弧接觸器79的電弧轉輪93上。
當可動電極31保持上升時，在可動電弧接觸器45和電弧轉輪93之間形成電弧。并且根據鄰近區域所產生的磁場，電弧電流流經固定主接觸器91、磁性線圈83和呈線圈形式的線圈支架98。通過所產生的磁場在電弧轉輪93的圓周方向上高速旋轉電弧并且對其進行冷卻。
在消弧室(S)中，當產生電弧時，溫度升高。因此使SF6氣體熱膨脹并且增加內部壓力。
在電弧轉輪93的圓周方向上高速旋轉的電弧與SF6氣體接觸，并且根據熱交換來進行冷卻，并且同時，由于溫度升高而增加壓力的SF6氣體，通過分別在固定電極體53和可動電極體33上形成的排出槽55和35向外排出。由于該排出氣體，加速冷卻電弧。
當可動電極31保持上升并且傳導電流幾乎變為零時，電弧很快從電弧轉輪93，沿SF6氣體經過固定電極體53的排出槽55向外排出的流動方向，會聚到電弧定位元件73的傾斜電弧定位部分75。因此，由于電弧定位元件73所感應的剩余磁通的影響而持續進行旋轉和冷卻，所以可以快速熄滅電弧。
同時，電弧定位元件73由磁性材料所制成，于是根據電弧定位元件73所感應的渦流通過磁通持續旋轉電弧，因此改進消弧作用。
圖9是表示根據本發明另一個實施例斷路器的電弧定位元件的透視圖。
本發明另一個實施例斷路器的電弧定位元件74包括機體部分96，也就是插入到固定電極體53的第二插入凹座中的兩端、具有縱向開口的空心圓柱形中的磁性元件；頸部分97，從機體部分96頂端隨縮減的直徑延伸；和電弧定位部分98，以頸部分內周表面向內傾斜的方式形成。
也就是說，為快速排出電弧氣體，電弧定位元件74，以排出口部分的直徑小于機體部分的直徑并且具有向內傾斜變化的直徑的方式形成。
換句話說，在電弧定位元件74中，當排出消弧室中膨脹的SF6氣體時，當它經過頸部分97時它的流速變快，因此電弧連同所排出的SF6氣體一起快速經過電弧定位元件74并且很快熄滅。
如上所述，具有混合消弧功能的斷路器具有許多優點。
也就是說，例如，首先用于將電弧定位在固定電極31中部并且快速交換電弧的電弧定位元件，安裝在形成傳導電流電纜的固定電弧接觸器元件的內側，因此，在熄滅電弧中，在傳導電流幾乎變為零的狀態中，可以將電弧定位在固定電極的中部，并且連續對其旋轉和冷卻，因此改善消弧特性。
其次，在成比例電流的傳導運行中，由于將傳導電流分配流向固定電弧接觸器和磁性線圈，即使在沒有使磁性線圈的尺寸相同情況下，也可以增加成比例電流傳導電容。因此，可以相對減小磁性線圈的尺寸。
第三，固定電弧接觸器元件自身可以對可動電弧接觸器元件施加彈力。因此，當可動電弧接觸器元件插入到固定電弧接觸器元件，并且使它們相互電連接時，在沒有抑制電磁排斥力的任何附加元件的情況下，可以保持固定電弧接觸器元件和可動電弧接觸器元件之間的接觸力。因此，結構可以簡化和緊湊的。
在不背離發明的精神和基本特性的前提下，本發明可以通過幾種形式實現，應當理解上述實施例除非另外指定都不受上面描述的細節的限制，而應該可在所附權利要求定義的精神和范圍內做出廣泛的解釋，因此在滿足和限制在權利要求之內的所有改變和改型、或這種滿足和限制的等同物都包括在所附權利要求內。
權利要求
1.一種具有混合消弧功能的斷路器，包括頂部殼罩；底部殼罩，連接到頂部殼罩以形成充滿絕緣氣體的消弧室(S)；可動電極，將其可移動地插入在頂部殼罩上，并且具有用于將消弧室(S)內的氣體向外釋放的排出槽；固定電極，具有在底部殼罩上固定的排出槽，并且與可動電極同軸線地布置，通過它將消弧室(S)內的氣體向外釋放，可動電極可移動到與固定電極相接觸的位置，并且可以移動到與固定電極分離的位置；磁性線圈，布置在固定電極周圍以形成用于旋轉電弧的磁場，并且當可動電極與固定電極相接觸時，接收來自可動電極與固定電極共享的傳導電流；和電弧定位元件，由圓柱形磁性材料制成，并且布置在固定電極的排出槽處，用于將電弧定位于消弧狀態中的固定電極的中部，并且具有快速消弧的可變內直徑。
2.根據權利要求1所述的斷路器，其中頂部殼罩和底部殼罩相互連接以形成矩形的消弧室(S)，形成分區以便將消弧室(S)分成相應于這里每個三相的三個部分，在頂部殼罩的頂面整體形成可滑動布置可動電極的導向套，并且在底部殼罩的底面形成固定電極穿過其插入固定的固定孔。
3.根據權利要求1所述的斷路器，其中電弧定位元件具有插入到固定電極排出槽中、以便向外釋放消弧室氣體的空心圓柱形狀，并且包括電弧定位部分，其利用所形成的頂部內周表面向內直徑傾斜預定的角度來會聚電弧。
4.根據權利要求1所述的斷路器，其中電弧定位元件包括圓柱體部分，插入到固定電極排出槽中；頸部分，從圓柱體部分頂端隨縮減的直徑延伸；和電弧定位部分，以頸部分內周表面向里傾斜的方式形成。
5.根據權利要求1所述的斷路器，其中固定電極包括用于以預定比例在可動電極與固定電極接觸的位置從可動電極接收傳導電流的固定接觸器，其中可動電極與電磁線圈共享。
6.一種具有混合消弧功能的斷路器，包括頂部殼罩；底部殼罩，連接到頂部殼罩以形成充滿絕緣氣體的消弧室(S)；可動電極，可滑動地布置在頂部殼罩上，其具有可動電弧接觸器和可動主接觸器，由此將傳導電流以一定比例分配，并使其流過可動電弧接觸器和可動主接觸器；固定電極，固定在底部殼罩上并且布置在可動電極的軸線上，并且具有與可動電弧接觸器相接觸以形成傳導通路的固定電弧接觸器、與可動主接觸器接觸以形成傳導通路的固定主接觸器、可移動到與固定主接觸器接觸的位置和與固定主接觸器相分離的位置的可動主接觸器、和移動到與固定電弧接觸器接觸的位置和與固定電弧接觸器分離的位置的可動電弧接觸器；和磁性線圈，插入到消弧室(S)中以形成用于旋轉電弧的磁場，并且從與固定電弧接觸器共享的可動電極接收傳導電流。
7.根據權利要求6所述的斷路器，其中可動電極包括可動電極體，可滑動地在垂直方向插入到頂部殼罩中；可動電弧接觸器元件，連接到可動電極體的底端，并且與固定電弧接觸器元件接觸而形成傳導通路；和制動器，從可動電極體的一側向外延伸，以限制可動電極體的垂直行程，并且具有與固定主接觸器相接觸而在底面用作傳導通路的可動主接觸器。
8.根據權利要求7所述的斷路器，其中在可動電極體的底端整體連接可動電弧接觸器元件，并且可動電弧接觸器在傳導通路流過的外周表面上形成有加工為圓形的末端部分。
9.根據權利要求7所述的斷路器，其中制動器包括嚙合支座，在頂面與頂部殼罩嚙合用以限制可動電極向上的行程；和可動主接觸器，用于限制可動電極向下的行程，并且其與固定電極的固定主接觸器相接觸以便使傳導通路流通。
10.根據權利要求6所述的斷路器，其中固定電極包括固定電極體，固定在底部殼罩的固定孔中并且其中具有排出槽；固定電弧接觸器元件，固定在固定電極體的排出通路中，并且與可動電弧接觸器元件相接觸而形成主傳導通路；和固定主接觸器，固定在磁性線圈的頂面，并且與可動主接觸點相接觸而使傳導電流流向磁性線圈。
11.根據權利要求10所述的斷路器，其中固定電弧接觸器元件具有插入到固定電極體的空心圓柱形，并且包括彈力提供部分，用于當與可動電極接觸并且防止可動電極由于電磁排斥力而松開時，在垂直方向對軸施加彈力因而施加接觸壓力；和固定電弧接觸器，在頂端形成并與可動電弧接觸器相接觸。
12.根據權利要求11所述的斷路器，其中彈力提供部分包括多個向固定接觸器元件縱向形成的用于提供彈力的縫隙，和多個由縫隙所形成的抓手。
13.根據權利要求10或11所述的斷路器，其中固定電弧接觸器元件由鉻銅合金制成。
14.根據權利要求10所述的斷路器，其中固定主接觸器是環形傳導元件，其電連接到磁性線圈的頂部，通過與可動主接觸器的接觸而使其傳導，在其上面徑向形成用于當斷路時使其與可動主接觸器即時分離的有規則的間隔。
15.根據權利要求10或14所述的斷路器，其中固定主接觸器包括在其內周表面上形成的電弧轉輪，用于對電弧導向。
16.根據權利要求10所述的斷路器，其中磁性線圈包括多個磁性線圈，具有圍繞固定電弧接觸器元件外周堆疊的環形；電絕緣材料，布置在每對磁性線圈之間；和線圈支架，其安裝是用于與每對磁性線圈電連接。
17.一種具有混合消弧功能的斷路器，包括頂部殼罩；底部殼罩，連接到頂部殼罩以形成充滿絕緣氣體的消弧室(S)；可動電極，可滑動地布置在頂部殼罩上，并且具有可動電弧接觸器和可動主接觸器，以使傳導電流按一定比例分配并流過可動電弧接觸器和可動主接觸器；固定電極，固定在底部殼罩上并且布置在可動電極的軸線上，并且具有與可動電弧接觸器相接觸以形成傳導通路的固定電弧接觸器元件、與可動主接觸器接觸以形成導電通路的固定主接觸器、可移動到與固定主接觸器接觸的位置和與固定主接觸器相分離的位置的可動主接觸器、和移動到與固定電弧接觸器接觸的位置和與固定電弧接觸器分離的位置的可動電弧接觸器；和磁性線圈，插入到消弧室(S)中以形成用于旋轉電弧的磁場，并且從與固定電弧接觸器共享的可動電極接收傳導電流；和圓柱磁性元件，具有可變內徑，設置在固定電極內周表面上，將電弧定位在固定電極的中部，并且在消弧中快速熄滅電弧。
18.根據權利要求17所述的斷路器，其中固定電極的排出通路包括以步進方式漸增內徑的第一和第二插入凹座，使得可安裝可動電弧接觸器和電弧定位元件。
全文摘要
具有混合消弧功能的斷路器,包括頂部殼罩;底部殼罩,連接到頂部殼罩以形成充滿絕緣氣體的消弧室(S);可動電極,可移動地設置在頂部殼罩上并具有將消弧室(S)內的氣體向外釋放的排出槽;固定電極,具有在底部殼罩上固定的排出槽并與可動電極同軸線布置,通過它將消弧室(S)內的氣體向外釋放,可動電極可移動到與固定電極相接觸的位置并可移動到與固定電極分離的位置;磁性線圈,布置在固定電極周圍以形成旋轉電弧的磁場,當可動電極位于與固定電極接觸時接收來自可動電極與固定電極共享的傳導電流;和電弧定位元件,由圓柱形磁性材料制成并布置在固定電極的排出槽上,用于將電弧定位于消弧過程中的固定電極的中部,并具有快速消弧的可變內徑。
文檔編號H01H33/04GK1351361SQ0114240
公開日2002年5月29日 申請日期2001年9月27日 優先權日2000年9月27日
發明者孫鐘萬 申請人:Lg產電株式會社