40.5kV SF6氣體絕緣金屬封閉開關新型夾板式斷路器結構

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新型夾板式斷路器結構，板式斷路器帶有可靠的斷路器操作機構，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度，下兩側帶有絕緣支撐板，可防止、保證電流爬電、電氣絕緣等相關標準要求，定座連接在金屬波紋管上可作為強度支撐及固定件，金屬波紋管一端與斷路器操作機構連接，外一端與絕緣拉桿連接，絕緣拉桿再連接上軟連接、動端導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。

金屬波紋管作為補償元件，封閉的自由端可以伸長縮短，保證了開關的密封性和開關行程。緣拉桿用于閉合或拉開斷路器開關，保證了斷路器分、合的機械性能。空滅弧室可迅速的熄弧并抑制電流，避免事故和意外的發生。真空滅弧室通過絕緣拉桿與波紋管組件連接，再借助操作機構的前后動作實現正常的分、合閘。整體結構簡單，配方便，段能力強、電壽命長、可靠性，空滅弧室部分免維護體積小[1]。

2 新型夾板式斷路器設計結構內容

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為動端導電座；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為斷路器操作機構。

40.5kV SF6氣體絕緣金屬封閉開關新型夾板式斷路器結構包括架體、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置在夾板的兩板之間，所述絕緣拉桿單元設置在第一支撐板與第二支撐板之間，真空滅弧室設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置在第一支撐板上，絕緣拉桿單元的另一端設置在真空滅弧室的一端上，所述主母線設置在夾板上，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構

圖2 新型夾板式斷路器結構（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水平線上，通過主母線連接真空滅弧室和充氣柜內的其它電氣設備。在使用時，為了保證斷路器可靠的合、分功能，通過絕緣拉桿單元拉動真空滅弧室內的電路安全斷開或合并，即通過真空滅弧室的真空管內真空優良的絕緣性，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、分閘電路機構的安全性，保證了斷路器開斷能力強、電路使用壽命長、可靠性高的性能，且斷路器的真空滅弧室部分具有免維護、體積小的特點，因此可有效提高充氣柜的使用壽命。

其中主母排是為:在開關柜中用來作為連接柜間以及柜內各電氣設備進行匯集、分配和傳送電能的導體，在發生短路故障時要承受短路電流造成的發熱和電動力作用，是作為中、高壓開關設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矩形形狀的主母線的周長要比圓形主母線的周長長，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比較均勻，因此本實施例中優選主母線的橫截面為矩形[3]。

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

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，當通過金屬波紋管拉動拉桿，使得動端導電座帶動真空滅弧室內的中、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，達到安全快速斷電滅弧的效果。同理合閉則將真空滅弧室內的中高壓電源線觸頭相互接通，并使得主母線的電路導通。彈性連接片可以為片狀彈簧，因此當金屬波紋管在進行開斷、合閉時，彈性連接片為拉桿提供彈性力，進而為真空滅弧室內的中、高壓電路觸頭提供合閉方向的力，提高夾板式斷路器機構的穩定性。

其中金屬波紋管是作為補償元件，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用于閉合或拉開斷路器的開關，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，避免電弧對斷路器的其它器件造成損傷，有效的防止事故和意外的發生。金屬波紋管是傳動部位密封，作為補償件可保證其直線動作的產品使用壽命和傳動密封性，拉桿用于傳動閉合、拉開斷路器開關，同樣保證了斷路器分、合的機械性能，有效的提高了新型夾板式斷路器機構的使用壽命。

斷路器操作機構設置在固定座上，斷路器操作機構用于驅動絕緣拉桿移動。斷路器操作機構為金屬波紋管提供動能，即推動金屬波紋管移動，進而帶動拉桿、彈性連接片、動端導電座和真空滅弧室，達到了提供動能的目的。由于斷路器操作機構為現有技術，即現有的氣體絕緣金屬封閉開關內的斷路器采用操作機構進行提供動能，在此不進行詳細贅述。

3 結語

40.5kV SF6氣體絕緣金屬封閉開關新型夾板式斷路器整體結構簡單，裝配方便，絕緣支撐板保證了電氣絕緣性等，斷路器操作機構用來實現斷路器可靠的合、分，金屬波紋管是傳動部位密封，作為補償件可保證一直使用直線動作的產品壽命和傳動密封性，絕緣拉桿用于傳動閉合、拉開斷路器開關，同樣保證了斷路器分、合的機械性能，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生。斷路器操作機構一次連接波紋管、絕緣拉桿、軟連接、動端導電座、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體積小。