[發明專利]氣體絕緣高壓開關

無效

• 申請號: 201010624631.2
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102117713A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: D·奧爾森;M·克里格爾;N·馬迪扎德;T·克爾
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: H01H33/91
• 分類號: H01H33/91
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;梁冰

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的高壓開關。

上述類型的開關通常為功率開關(Leistungsschalter)，該功率開關在超出70kV的電壓范圍內控制(beherrschen)超出10kA的切斷電流(Ausschaltstrom)。這樣的開關具有開關殼體，該開關殼體填充有具有滅弧特性的、例如基于六氟化硫和/或氮氣和/或二氧化碳的、通常處于直至若干bar壓力下的絕緣氣體。為了在切斷電流時實現在斷開的接觸元件(Schaltstück)之間形成的接觸間隙(Schaltstrecke)的迅速的電介質的(dielektrisch)加強(Verfestigung)，利用滅弧氣體對容納切換電弧(Schaltlichtbogen)的電弧區域進行吹噴(beblasen)，該滅弧氣體通過壓縮在由開關的驅動件所操縱的活塞-缸體-壓縮裝置中的絕緣氣體而產生。在切斷較大的短路電流時，附加地使用存儲在加熱腔(Heizvolumen)中的滅弧氣體，該滅弧氣體由于切換電弧的熱作用而壓縮(komprimieren)。

背景技術

例如，在文件US?6,207,917B1、JP?2003-197076A、DE?19910166A1或DE?19736708C1中描述開頭所提及類型的開關。所描述的開關分別包括填充有具有滅弧特性的絕緣氣體的、形成用于絕緣氣體的存儲室的殼體，以及驅動件。在殼體中布置可由驅動件所操縱的觸頭組件(Kontaktanordnung)以及加熱腔和以力配合的方式與觸頭組件相聯結的活塞-缸體-壓縮裝置。壓縮裝置的加熱腔和壓縮室通過止回閥彼此相連接，并且假如在壓縮室中的壓力高于在加熱室中的壓力時而彼此相連通。如果在壓縮室中的壓力超過預設的壓力極限值，如通常在中斷較大短路電流時所存在的情況那樣，則過壓閥發生響應(ansprechen)，并且在響應后所壓縮的絕緣氣體從壓縮室膨脹到存儲室中。因此，由驅動件用來壓縮膨脹的氣體所消耗的能量不用于產生滅弧氣體。然而，為了提供足夠量的滅弧氣體，因此要么壓縮室的容積必須為尺寸較大，要么驅動件必須具有相當大的功率，以為了在高的壓力峰值時不會被阻擋(blockieren)。

發明內容

如在權利要求書中所說明的那樣，本發明的目的在于，實現開頭所提及類型的開關，盡管驅動件設計成尺寸較小但該開關通過良好的切換能力而出眾。

在權利要求1中所限定的根據本發明的高壓開關包括以下構件：

填充有具有滅弧特性的絕緣氣體的殼體，該殼體限制用于絕緣氣體的存儲室，

保持在殼體中的觸頭組件，該觸頭組件帶有兩個接觸元件，這兩個接觸元件在切換過程中借助于驅動件沿著軸線相對于彼此運動，

固定在兩個接觸元件中的第一個處的、環狀地繞著第一接觸元件的中空的電弧觸頭而導引且用作容納切換電弧氣體(Schaltlichtbogengas)的加熱腔，該加熱腔在切斷時與容納切換電弧的電弧區域相連通，

在切斷時由第一接觸元件所操縱的活塞-缸體-壓縮裝置，該活塞-缸體-壓縮裝置帶有環狀地繞著中空的電弧觸頭而導引的壓縮室以用于容納壓縮的絕緣氣體，

布置在加熱腔中的第一止回閥，在接通時通過該第一止回閥將絕緣氣體從壓縮室引導到加熱腔中，

第一過壓閥，以用于限制在壓縮室中的壓縮的絕緣氣體的壓力，

布置在壓縮室中的第二止回閥，在接通時通過該第二止回閥將絕緣氣體引導到壓縮室中，以及

至少一個用作容納壓縮的氣體的第一擴充腔(Erweiterungsvolumen)，該第一擴充腔在第一過壓閥打開后與壓縮室連通，并且此后通過第三止回閥相對于存儲室隔絕(absperren)。

在根據本發明的開關中，壓縮室尺寸較小，并且因此可在中斷小電流時以較小的驅動力提供對成功地以熱學的方式(thermal)吹滅切換電弧來說足夠量的壓縮的、用作滅弧氣體的絕緣氣體。在中斷大電流時，在第一過壓閥的保持驅動力為較小的響應壓力之上時，壓縮的絕緣氣體從壓縮室連通到擴充腔中。那么，為了以熱學的方式吹滅切換電弧，在驅動力保持較小的時提供比在中斷小電流時更大量的滅弧氣體，并且因此即使在中斷大電流時也可成功地以電介質的方式加強電弧區域。

為了限制在第一擴充腔中的壓力，可設置有第二過壓閥。

第一擴充腔可通過第二過壓閥直接與存儲室相連接。備選地，第一擴充腔可通過第二過壓閥直接與第二擴充腔相連接。

第二擴充腔可通過第三過壓閥直接與存儲室或與第三擴充腔相連接。