[發明專利]載流節段、用于冷卻該載流節段的方法以及電氣設備

無效

• 申請號: 201110319396.2
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102386580A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: A·伊奧爾達尼迪斯;T·W·施拉普弗;R·卡爾韋特;B·加萊蒂;U·克呂西
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: H02B13/035
• 分類號: H02B13/035;H02B1/56
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

技術領域

本發明屬于中壓和高壓技術領域并且涉及載流節段(current-carrying?segment)、電氣設備(例如氣體絕緣的開關裝置)、以及用于冷卻載流節段的方法，所有主題根據相應獨立權利要求的前序部分。

背景技術

氣體絕緣的開關裝置具有保護供電系統的主要功能，例如在發生短路和過載故障電流的情況下維持對未受影響的電路的服務時。開關裝置也提供電路與電源的絕緣。其也通過允許多于一個源供給負載而被用于加強系統可用性。存在多種類型的開關裝置，氣體絕緣的開關裝置為其中一個類型。優選的用于隔絕導體和觸點(contact)的氣體為SF₆(六氟化硫)，但是也使用其它流體，例如絕緣油。在設計開關裝置時考慮的一個方面是這樣的事實，即，在不同部分之間在導體和觸點電阻上的電阻的或歐姆的損耗導致該開關裝置的加熱并可進一步導致系統失效。除了其它因素(amongst?others)，加熱水平取決于與電阻損耗相關的流過導體的電流值。因此，在某些情況下強制提供導體的合適冷卻以用于防止損壞并遵守限定用于可接受的溫度極限的標準。例如，在低電流時絕緣氣體的自然對流對于冷卻導體可為充分的。然而，在耗散功率范圍具有矩形應用電流時，在一定電流水平之上需要更強力的冷卻機構。

德高專利申請文件DE?10?2008?049?435?A1公開了匯流排布置，其包括至少兩個在其之間帶有間隙的部分導體(partial?conductor)。匯流排被裝入封裝(encapsulating)殼體中且被絕緣氣體包圍。由于部分導體的所公開的布置，得到氣體的更好的流動并且相應地引起部分導體的更好的冷卻性。所提出的加強方式(enhancement)的不足是，部分導體被限制在一定的結構(configuration)上。此外，該布置不能說明加強了單個導體的冷卻。

發明內容

本發明的目的為，提供載流節段和帶有具有加強的冷卻機構的這種載流節段的電氣設備。

根據本發明，該目的通過提供載流節段實現，該載流節段包含至少一個電流導體、至少部分地圍繞該電流導體的防護罩(shield)以及用于該電流導體的殼體(尤其為用于相對于環境封裝該電流導體的氣密性殼體)。殼體圍繞防護罩。利用絕緣流體填充在電流導體和防護罩之間的第一間隙以及在防護罩和殼體之間的第二間隙。載流節段包括至少一個用于冷卻電流導體的管，其至少布置在第一間隙之內。管包括至少一個具有用于流體的進入口的第一管區段和至少一個具有用于流體的出口的第二管區段。第一管區段延伸穿過防護罩，并且第二管區段至少圍繞電流導體的一部分。

此外，該目的通過提供包括至少一個根據本發明的載流節段的電氣設備實現。尤其地，該電氣設備為氣體絕緣的開關裝置、發電機斷路器、高壓斷路器或負載切斷分離器(load-break?disconnector)。

本發明的另一目的為，提供用于高效地冷卻電氣設備的方法。該目的通過用于冷卻根據本發明的電氣設備的至少一個電流導體的方法實現。在第一步中，將電流施加到電流導體，以使得其由于其損耗(例如電阻損耗或感應損耗)而加熱。在第二步中，通過以這樣的方式產生絕緣流體的對流而冷卻電流導體，即，相對于重力來自第二間隙的底部部分的冷的流體基本上與重力的方向相反地流入較低的管區段，隨后進入第二管區段，穿過在第二管區段的內壁和在電流導體的被包圍的局部(portion)中的外壁和/或切口之間的間隙，最后離開進入第一或第二間隙。

此外，公開了至少一個根據本發明的用于提供發電機斷路器、高壓斷路器或負載切斷分離器的冷卻的載流節段的用途。

所述載流節段或設備的優點分別為，通過利用這樣的事實(即，流體的密度隨著溫度的增加而降低)高效地冷卻電流導體的可能性。因此，當流體被導體加熱時，在管之內的流體上升。結果，來自第一和/或第二間隙底部的冷的流體被吸入管中。向上行進的加熱的流體離開管，再次冷卻并且朝向第一和/或第二間隙的底部落下。以這種方式，流體流或流體循環形成。