專利名稱：爆破切割式快速電流開斷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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(yīng)用在發(fā)電、變電及配電系統(tǒng)的高低壓大電流回路中，用于快速切斷常規(guī)斷路器開斷困難的大短路電流的開斷裝置。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中傳統(tǒng)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(diǎn)，最明顯的表現(xiàn)為反應(yīng)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(guān)裝置應(yīng)運(yùn)而生，被廣泛應(yīng)用在系統(tǒng)中，用于旁路電抗器，開斷大預(yù)期短路電流等。中國(guó)專利200820029259. 9《新型爆破切割式大電流快速隔離開關(guān)》中，描述了一種改進(jìn)的基于爆破切割工作原理的快速隔離開關(guān)裝置。該開關(guān)采用爆破切割原理，動(dòng)作反應(yīng)速度快，體積小，采用雙銅排直接背靠背動(dòng)作，與早期的相關(guān)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(shù)量?？捎行岣邤嗫谀蛪核?。 但這一結(jié)構(gòu)形式仍然存在以下問題1、雖然每個(gè)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(nèi)實(shí)現(xiàn)必要的開斷距離，每斷口的長(zhǎng)度受到限制，導(dǎo)致一個(gè)完整快速隔離開關(guān)內(nèi)，必須由多斷口串聯(lián)。如IOkV用大電流快速隔離開關(guān)，最少需要兩個(gè)斷口串聯(lián)。因此必須使用至少兩條爆炸切割索串聯(lián)而成，裝配過程復(fù)雜危險(xiǎn)，可靠性仍然不高。2、切割過程中，當(dāng)金屬導(dǎo)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(huì)沖擊絕緣密封筒兩端的灌注件，形成很強(qiáng)的破壞作用。導(dǎo)致隔離開關(guān)整體漲壞，可靠性下降。同時(shí)，斷口越多，整體裝藥量越大，動(dòng)作時(shí)密封筒體內(nèi)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(dǎo)致開關(guān)的整體散熱性能變差，有可能在開關(guān)內(nèi)部形成熱積累，使開關(guān)的整體有效通流能力減小，不利于開關(guān)的長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本、高動(dòng)作可靠性、工藝性能更加優(yōu)異的爆破切割式快速電流開斷器。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型爆破切割式快速電流開斷器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在絕緣密封套的兩端分別設(shè)置絕緣端板形成圓柱形密封筒體，平行設(shè)置的兩塊平板式導(dǎo)電銅母排貫穿在所述密封筒體內(nèi)，在兩塊導(dǎo)電銅母排之間夾持有一絕緣隔離板，所述導(dǎo)電銅母排與絕緣隔離板由螺栓在兩端固聯(lián)為一個(gè)整體，在所述導(dǎo)電銅母排的斷點(diǎn)位置處設(shè)置有應(yīng)力斷裂槽，所述應(yīng)力斷裂槽所在位置的絕緣隔離板上設(shè)置一內(nèi)部空腔，所述內(nèi)部空腔中放置一爆破切割索，所
3述應(yīng)力斷裂槽所在位置的導(dǎo)電銅母排的外周為一剪切擋板；爆破切割索的點(diǎn)火線及位于導(dǎo)電銅母排一端的電流傳感器的信號(hào)線引出在密封筒體外部。本實(shí)用新型爆破切割式快速電流開斷器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于所述導(dǎo)電銅母排的斷點(diǎn)位置設(shè)置為導(dǎo)電銅母排的中點(diǎn)位置。在所述剪切擋板上設(shè)置可剪切導(dǎo)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(tài)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(cè)，以環(huán)氧樹脂為密封材料形成罐封層。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在1、本實(shí)用新型改變了已有技術(shù)中多點(diǎn)爆破為單斷點(diǎn)爆破，取消了殘留導(dǎo)流排，在相同的應(yīng)用條件下，本實(shí)用新型因減少切割索的數(shù)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(tǒng)中，切割索數(shù)量由兩條減少為一條，由此也降低了裝配難度。2、本實(shí)用新型采用剪切板剪切結(jié)構(gòu)，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(shí)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(yīng)用下的溫度積累效應(yīng)，提高有效載流能力，減少熱積累溫度過高導(dǎo)致的誤動(dòng)或切割索等火工品的使用壽命下降。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型開斷狀態(tài)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1平板式導(dǎo)電銅母排；2母排應(yīng)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(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)施例是在絕緣密封套9的兩端分別設(shè)置絕緣端板6形成圓柱形密封筒體，平行設(shè)置的兩塊平板式導(dǎo)電銅母排1貫穿設(shè)置在密封筒體內(nèi)，在兩塊導(dǎo)電銅母排之間夾持有一絕緣隔離板3，導(dǎo)電銅母排1與絕緣隔離板3由螺栓4在兩端固聯(lián)為一個(gè)整體， 在導(dǎo)電銅母排1的斷點(diǎn)位置處設(shè)置有應(yīng)力斷裂槽2，應(yīng)力斷裂槽2所在位置的絕緣隔離板 3上設(shè)置一內(nèi)部空腔7，在內(nèi)部空腔7中放置一爆破切割索8，應(yīng)力斷裂槽2所在位置的導(dǎo)電銅母排1的外周為一剪切擋板5 ；爆破切割索8的點(diǎn)火線及位于導(dǎo)電銅母排一端的電流傳感器11的信號(hào)線引出在密封筒體外部。具體實(shí)施中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置也包括導(dǎo)電銅母排1的斷點(diǎn)位置設(shè)置為導(dǎo)電銅母排1的中點(diǎn)位置；在剪切擋板5上設(shè)置可剪切導(dǎo)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(tài)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(tǒng)等電位聯(lián)接；在絕緣密封套9中，位于兩絕緣端板6的外側(cè)，以環(huán)氧樹脂為密封材料形成罐封層10。[0024]本實(shí)用新型的具體應(yīng)用是串聯(lián)在被控系統(tǒng)中，作為動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，流過導(dǎo)電銅母排的故障電流被電流傳感器11檢測(cè)到，送到系統(tǒng)中另行設(shè)置的與之配合的短路故障電流檢測(cè)器，在電流達(dá)到動(dòng)作整定電流值、且電流變化率di/dt超過預(yù)期值時(shí)，短路故障電流檢測(cè)器將給出觸發(fā)信號(hào)傳送到本實(shí)用新型，通過引線起爆爆破切割索8，兩塊導(dǎo)電銅母排在爆破切割索的沖擊下，向上下翻轉(zhuǎn)，并被金屬剪切板快速切割，形成兩個(gè)斷口。整個(gè)過程可在 ImS時(shí)間內(nèi)完成，動(dòng)作開斷后的結(jié)構(gòu)如附圖2所示。已有技術(shù)中的常規(guī)短路器從接到動(dòng)作信號(hào)開始，到其完全開斷，時(shí)間需要在60mS 到300mS之間，且多由繼電保護(hù)等其他裝置檢測(cè)故障電流并發(fā)出動(dòng)作指令，而繼電保護(hù)裝置從檢測(cè)到短路故障電流到給出動(dòng)作信號(hào)，也需要一定時(shí)間，從而導(dǎo)致整體短路時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期值，系統(tǒng)將承受多個(gè)周期的短路電流沖擊，導(dǎo)致設(shè)備損壞或使用壽命大幅下降。本實(shí)用新型能在與之配合使用的短路故障電流檢測(cè)器給出動(dòng)作觸發(fā)脈沖后的 150 μ S內(nèi)動(dòng)作開斷，開斷開始后250 μ S 450 μ S時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大開距，電流達(dá)峰時(shí)間控制在ImS內(nèi)，達(dá)峰后電流迅速轉(zhuǎn)移下降，最長(zhǎng)燃弧時(shí)間可控制:3mS內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)的斷路器的動(dòng)作時(shí)間，本實(shí)用新型中的斷口為反向翻轉(zhuǎn)的開斷方式，利用金屬剪切板加強(qiáng)剪切效果，只需要一條爆破切割點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)較大開距，較之已有技術(shù)中的爆破切割式大電流快速隔離開關(guān)在危險(xiǎn)火工品裝配工藝方面有了很大的簡(jiǎn)化，減少了火工品的消耗，僅為原來的一半，可大幅度提高產(chǎn)品制造過程中的工藝安全性。本實(shí)用新型在開斷器銅母排翻轉(zhuǎn)動(dòng)作過程中，金屬剪切板自動(dòng)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(shù)的高絕緣隔離水平。本實(shí)用新型在采用單斷口反向6-10kV隔離電壓時(shí)，只采用單斷口結(jié)構(gòu)即可，如應(yīng)用在35kV以上系統(tǒng)中，可采用兩組以上隔離斷口串聯(lián)使用。本實(shí)用新型由于內(nèi)部封固的電流傳感器與被控制的系統(tǒng)為等電位聯(lián)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(chǎn)成本。
權(quán)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(shè)置絕緣端板(6)形成圓柱形密封筒體，平行設(shè)置的兩塊平板式導(dǎo)電銅母排(1)貫穿在所述密封筒體內(nèi)，在兩塊導(dǎo)電銅母排之間夾持有一絕緣隔離板(3)，所述導(dǎo)電銅母排(1)與絕緣隔離板 (3)由螺栓(4)在兩端固聯(lián)為一個(gè)整體，在所述導(dǎo)電銅母排(1)的斷點(diǎn)位置處設(shè)置有應(yīng)力斷裂槽O)，所述應(yīng)力斷裂槽(2)所在位置的絕緣隔離板(3)上設(shè)置一內(nèi)部空腔(7)，所述內(nèi)部空腔(7)中放置一爆破切割索(8)，所述應(yīng)力斷裂槽(2)所在位置的導(dǎo)電銅母排(1)的外周為一剪切擋板(5)；爆破切割索(8)的點(diǎn)火線及位于導(dǎo)電銅母排一端的電流傳感器(11) 的信號(hào)線引出在密封筒體外部。
2.根據(jù)權(quán)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(dǎo)電銅母排(1) 的斷點(diǎn)位置設(shè)置為導(dǎo)電銅母排(1)的中點(diǎn)位置。
3.根據(jù)權(quán)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(shè)置可剪切導(dǎo)電銅母排(1)的剪切刃口。
4.根據(jù)權(quán)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(tài)電流互感器或霍爾電流傳感器。
5.根據(jù)權(quán)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(cè)，以環(huán)氧樹脂為密封材料形成罐封層(10)。
專利摘要本實(shí)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(shè)置絕緣端板形成圓柱形密封筒體，平行設(shè)置的兩塊平板式導(dǎo)電銅母排貫穿在密封筒體內(nèi)，在兩塊導(dǎo)電銅母排之間夾持有一絕緣隔離板，導(dǎo)電銅母排與絕緣隔離板由螺栓在兩端固聯(lián)為一個(gè)整體，在導(dǎo)電銅母排的斷點(diǎn)位置處設(shè)置有應(yīng)力斷裂槽，應(yīng)力斷裂槽所在位置的絕緣隔離板上設(shè)置一內(nèi)部空腔，內(nèi)部空腔中放置一爆破切割索，應(yīng)力斷裂槽所在位置的導(dǎo)電銅母排的外周為一剪切擋板；爆破切割索的點(diǎn)火線及位于導(dǎo)電銅母排一端的電流傳感器的信號(hào)線引出在密封筒體外部。本實(shí)用新型作為故障電流限制器的快速執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01H39/00GK202049902SQ20112008672
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者丁伯和, 夏咸福, 李彥, 許先甲 申請(qǐng)人:安徽賽普電力保護(hù)有限公司