專利名稱：爆破切割式快速電流開斷器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大電流開斷器，更具體地說是一種尤其可應用在發電、變電及配電系統的高低壓大電流回路中，用于快速切斷常規斷路器開斷困難的大短路電流的開斷裝置。
背景技術：
電力系統中傳統的故障電流切斷裝置，如斷路器、熔斷器等，由于起本身的固有特性，存在許多缺點，最明顯的表現為反應速度慢、額定電流小、最大開斷能力有限。因此在最近幾年，采用爆破切割原理的大容量高速開關裝置應運而生，被廣泛應用在系統中，用于旁路電抗器，開斷大預期短路電流等。中國專利200820029259. 9《新型爆破切割式大電流快速隔離開關》中，描述了一種改進的基于爆破切割工作原理的快速隔離開關裝置。該開關采用爆破切割原理，動作反應速度快，體積小，采用雙銅排直接背靠背動作，與早期的相關專利相比，爆炸切斷端口采用雙排銅排互為支撐墊的方式，減少了爆炸切割索的消耗數量。可有效提高斷口耐壓水平。 但這一結構形式仍然存在以下問題1、雖然每個爆炸斷口位置只采用一條爆炸切割索，但為了在較小的空間內實現必要的開斷距離，每斷口的長度受到限制，導致一個完整快速隔離開關內，必須由多斷口串聯。如IOkV用大電流快速隔離開關，最少需要兩個斷口串聯。因此必須使用至少兩條爆炸切割索串聯而成，裝配過程復雜危險，可靠性仍然不高。2、切割過程中，當金屬導流排斷裂后，由于絕緣密封筒兩端部無任何拉緊措施，炸藥爆炸后形成的高壓氣體會沖擊絕緣密封筒兩端的灌注件，形成很強的破壞作用。導致隔離開關整體漲壞，可靠性下降。同時，斷口越多，整體裝藥量越大，動作時密封筒體內部壓力也越高，整體可靠性也就越差。3、由于雙銅排直接并排固定在一起，銅排間距離太小，導致開關的整體散熱性能變差，有可能在開關內部形成熱積累，使開關的整體有效通流能力減小，不利于開關的長期穩定工作。
實用新型內容本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種結構簡單、低成本、高動作可靠性、工藝性能更加優異的爆破切割式快速電流開斷器。本實用新型解決技術問題采用如下技術方案本實用新型爆破切割式快速電流開斷器的結構特點是在絕緣密封套的兩端分別設置絕緣端板形成圓柱形密封筒體，平行設置的兩塊平板式導電銅母排貫穿在所述密封筒體內，在兩塊導電銅母排之間夾持有一絕緣隔離板，所述導電銅母排與絕緣隔離板由螺栓在兩端固聯為一個整體，在所述導電銅母排的斷點位置處設置有應力斷裂槽，所述應力斷裂槽所在位置的絕緣隔離板上設置一內部空腔，所述內部空腔中放置一爆破切割索，所
3述應力斷裂槽所在位置的導電銅母排的外周為一剪切擋板；爆破切割索的點火線及位于導電銅母排一端的電流傳感器的信號線引出在密封筒體外部。本實用新型爆破切割式快速電流開斷器的結構特點也在于所述導電銅母排的斷點位置設置為導電銅母排的中點位置。在所述剪切擋板上設置可剪切導電銅母排的剪切刃口。所述電流傳感器為無磁芯的羅式線圈、電磁式快速暫態電流互感器或霍爾電流傳感器。在所述絕緣密封套中，位于兩絕緣端板的外側，以環氧樹脂為密封材料形成罐封層。與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在1、本實用新型改變了已有技術中多點爆破為單斷點爆破，取消了殘留導流排，在相同的應用條件下，本實用新型因減少切割索的數量從而減小了切割消耗，減少切割裝藥的藥量，比如，在IOkV系統中，切割索數量由兩條減少為一條，由此也降低了裝配難度。2、本實用新型采用剪切板剪切結構，提高了剪切效果，在同樣的裝藥量的情況下， 可加快開斷速度和開斷可靠性，或在相同的開斷速度及可靠性前提下，減少切割裝藥藥量。3、本實用新型銅母排未直接背靠背放置，增大了銅母排散熱面積，可削弱大電流應用下的溫度積累效應，提高有效載流能力，減少熱積累溫度過高導致的誤動或切割索等火工品的使用壽命下降。
圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型開斷狀態示意圖。圖中標號1平板式導電銅母排；2母排應力斷裂槽；3絕緣隔離板；4固定螺栓；5 剪切擋板；6絕緣隔離板；7斷口空間；8爆破切割索；9絕緣密封套；10絕緣密封層；11電流傳感器。
具體實施方式
參見圖1，本實施例是在絕緣密封套9的兩端分別設置絕緣端板6形成圓柱形密封筒體，平行設置的兩塊平板式導電銅母排1貫穿設置在密封筒體內，在兩塊導電銅母排之間夾持有一絕緣隔離板3，導電銅母排1與絕緣隔離板3由螺栓4在兩端固聯為一個整體， 在導電銅母排1的斷點位置處設置有應力斷裂槽2，應力斷裂槽2所在位置的絕緣隔離板 3上設置一內部空腔7，在內部空腔7中放置一爆破切割索8，應力斷裂槽2所在位置的導電銅母排1的外周為一剪切擋板5 ；爆破切割索8的點火線及位于導電銅母排一端的電流傳感器11的信號線引出在密封筒體外部。具體實施中，相應的結構設置也包括導電銅母排1的斷點位置設置為導電銅母排1的中點位置；在剪切擋板5上設置可剪切導電銅母排1的剪切刃口 ；電流傳感器11為無磁芯的羅式線圈、電磁式快速暫態電流互感器或霍爾電流傳感器，電流傳感器11與被控制的系統等電位聯接；在絕緣密封套9中，位于兩絕緣端板6的外側，以環氧樹脂為密封材料形成罐封層10。[0024]本實用新型的具體應用是串聯在被控系統中，作為動作執行機構，流過導電銅母排的故障電流被電流傳感器11檢測到，送到系統中另行設置的與之配合的短路故障電流檢測器，在電流達到動作整定電流值、且電流變化率di/dt超過預期值時，短路故障電流檢測器將給出觸發信號傳送到本實用新型，通過引線起爆爆破切割索8，兩塊導電銅母排在爆破切割索的沖擊下，向上下翻轉，并被金屬剪切板快速切割，形成兩個斷口。整個過程可在 ImS時間內完成，動作開斷后的結構如附圖2所示。已有技術中的常規短路器從接到動作信號開始，到其完全開斷，時間需要在60mS 到300mS之間，且多由繼電保護等其他裝置檢測故障電流并發出動作指令，而繼電保護裝置從檢測到短路故障電流到給出動作信號，也需要一定時間，從而導致整體短路時間遠遠超過預期值，系統將承受多個周期的短路電流沖擊，導致設備損壞或使用壽命大幅下降。本實用新型能在與之配合使用的短路故障電流檢測器給出動作觸發脈沖后的 150 μ S內動作開斷，開斷開始后250 μ S 450 μ S時間內達到最大開距，電流達峰時間控制在ImS內，達峰后電流迅速轉移下降，最長燃弧時間可控制:3mS內，遠遠超過常規的斷路器的動作時間，本實用新型中的斷口為反向翻轉的開斷方式，利用金屬剪切板加強剪切效果，只需要一條爆破切割點即可實現較大開距，較之已有技術中的爆破切割式大電流快速隔離開關在危險火工品裝配工藝方面有了很大的簡化，減少了火工品的消耗，僅為原來的一半，可大幅度提高產品制造過程中的工藝安全性。本實用新型在開斷器銅母排翻轉動作過程中，金屬剪切板自動將電流電弧分割為左右兩段，有利于電弧的熄滅，可很好的保持原背景技術的高絕緣隔離水平。本實用新型在采用單斷口反向6-10kV隔離電壓時，只采用單斷口結構即可，如應用在35kV以上系統中，可采用兩組以上隔離斷口串聯使用。本實用新型由于內部封固的電流傳感器與被控制的系統為等電位聯接，無需考慮絕緣隔離問題，因此可有效減小電流傳感器的體積和生產成本。
權利要求1.一種爆破切割式快速電流開斷器，其特征是在絕緣密封套(9)的兩端分別設置絕緣端板(6)形成圓柱形密封筒體，平行設置的兩塊平板式導電銅母排(1)貫穿在所述密封筒體內，在兩塊導電銅母排之間夾持有一絕緣隔離板(3)，所述導電銅母排(1)與絕緣隔離板 (3)由螺栓(4)在兩端固聯為一個整體，在所述導電銅母排(1)的斷點位置處設置有應力斷裂槽O)，所述應力斷裂槽(2)所在位置的絕緣隔離板(3)上設置一內部空腔(7)，所述內部空腔(7)中放置一爆破切割索(8)，所述應力斷裂槽(2)所在位置的導電銅母排(1)的外周為一剪切擋板(5)；爆破切割索(8)的點火線及位于導電銅母排一端的電流傳感器(11) 的信號線引出在密封筒體外部。
2.根據權利要求1所述的爆破切割式快速電流開斷器，其特征是所述導電銅母排(1) 的斷點位置設置為導電銅母排(1)的中點位置。
3.根據權利要求1所述的爆破切割式快速電流開斷器，其特征是在所述剪切擋板(5) 上設置可剪切導電銅母排(1)的剪切刃口。
4.根據權利要求1所述的爆破切割式快速電流開斷器，其特征是所述電流傳感器(11) 為無磁芯的羅式線圈、電磁式快速暫態電流互感器或霍爾電流傳感器。
5.根據權利要求1所述的爆破切割式快速電流開斷器，其特征是在所述絕緣密封套 (9)中，位于兩絕緣端板(6)的外側，以環氧樹脂為密封材料形成罐封層(10)。
專利摘要本實用新型公開一種爆破切割式快速電流開斷器，其特征是在絕緣密封套的兩端分別設置絕緣端板形成圓柱形密封筒體，平行設置的兩塊平板式導電銅母排貫穿在密封筒體內，在兩塊導電銅母排之間夾持有一絕緣隔離板，導電銅母排與絕緣隔離板由螺栓在兩端固聯為一個整體，在導電銅母排的斷點位置處設置有應力斷裂槽，應力斷裂槽所在位置的絕緣隔離板上設置一內部空腔，內部空腔中放置一爆破切割索，應力斷裂槽所在位置的導電銅母排的外周為一剪切擋板；爆破切割索的點火線及位于導電銅母排一端的電流傳感器的信號線引出在密封筒體外部。本實用新型作為故障電流限制器的快速執行機構，可廣泛應用于電力系統。
文檔編號H01H39/00GK202049902SQ20112008672
公開日2011年11月23日 申請日期2011年3月29日 優先權日2011年3月29日
發明者丁伯和, 夏咸福, 李彥, 許先甲 申請人:安徽賽普電力保護有限公司