[發明專利]電氣的功率開關裝置

有效

• 申請號: 201710182774.4
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107230578B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: X.葉;D.奧爾斯森;J.科貝;J.M.弗洛雷茲;M.德霍特雷;M.戈蒂;N.加里博蒂
• 申請（專利權）人: ABB電網瑞士股份公司
• 主分類號: H01H33/78
• 分類號: H01H33/78
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 曹雯

本發明涉及一種電氣的功率開關裝置(1)，其填充有介電的絕緣介質并且包括第一燒損觸頭(3)及相關聯的第二燒損觸頭(4)、絕緣噴嘴(2)、同心地布置在絕緣噴嘴(2)的內部中的輔助噴嘴(8)、電弧容積(5)、加熱容積(6)和加熱通道(7)，該加熱通道將電弧容積(5)與加熱容積(6)相連接。在加熱通道(7)中設置有穩定化組件(9a?9g)用于使輔助噴嘴(8)穩定化。穩定化組件(9a?9g)在加熱通道(7)中布置成使得其將絕緣噴嘴(2)機械地與輔助噴嘴(8)相連接并且由此防止輔助噴嘴(8)相對于絕緣噴嘴(2)徑向移動并且/或者阻止輔助噴嘴(8)在縱軸線(z)方向上軸向移動超過預定的點(z1)。

技術領域

本發明涉及高壓-和中壓開關裝置、尤其功率開關的領域并且涉及一種根據本發明的電氣開關裝置。

背景技術

功率開關裝置在中壓-和高壓開關應用的領域中是已知的。其例如被用于在故障情況中電流的中斷。作為對于這樣的裝置的示例，功率開關具有打開觸頭并且在故障情況中即使在故障源本身的高電勢下也保持其彼此有安全的距離以阻止電流流過或電流飛弧(Stromueberschlag)的任務。快速接地開關(Schnellerdungsschalter)或負載斷路開關(Lasttrennschalter)是專業人員已知的另外的該類型的裝置。對于該文件，術語中壓指的是在1kV至72.5kV之間的電壓而術語高壓指的是高于72.5kV的電壓。典型地，這樣的接地裝置具有兩個或四個觸頭，其被包圍在由絕緣氣體構成的氣氛中，例如SF6或空氣或其他介電的絕緣介質，或者氣體混合物，如包含氟酮或氟腈的氣體混合物。觸頭典型地是桿形的和/或郁金香形的。使其沿著電氣開關裝置的縱軸線彼此相向運動以閉合觸頭或彼此運動遠離以斷開觸頭。

在開關裝置的接通或關斷過程期間在觸頭之間形成不期望的電弧。由于熱效應或磁效應(根據開關裝置的構造和電流路徑)，電弧傾向于在不期望的區域中產生，例如在屏蔽部的區域中。因為這樣的裝置常常被應用在故障情況中(例如在由于電氣短路而過載的情況中)，觸頭的閉合速度須比較高，由此這些裝置具有較短的響應時間。此外由此可縮短電弧在觸頭之間燃燒的時間。但是主要借助于絕緣氣體來“吹滅”電弧。在此在一些實施形式中使用由絕緣噴嘴(Isolierdüse)和輔助噴嘴(Hilfsdüse)組成的噴嘴系統。絕緣氣體在噴嘴系統中被加速。理想地，在噴嘴系統中達到氣體速度Ma=1(1馬赫)，其中，實現進一步加速并且絕緣氣體冷卻電弧。除了鼓風壓力(Blasdruck)之外，遠離滯流點(Staupunkt)的軸向氣流加速對于氣體運行的功率開關的可熱中斷能力的確定起重要作用。氣流加速提高了功率開關的單位時間集電(Stromabnahme)的限度，而不必提高在所謂的加熱容積中的壓力，這對于某些測試是期望的。有效的氣流加速在此還有助于使氣體盡可能快地從電弧容積中泄出并且由此提高在觸頭之間的擊穿強度。

一種用于影響氣流加速的途徑通過噴嘴系統的優化的設計來提供，該途徑以在噴嘴系統中盡可能精確地限定的容積關系為前提。在實際應用中，然而由于以下所列舉的理由不能精確地維持這樣的容積關系，即由于：

-制造公差和誤取向(Fehlausrichtung)，

-輔助噴嘴的徑向振蕩，

-輔助噴嘴的軸向振蕩。

后兩個方面是在較大質量加速到較高速度時所產生的較大的力的結果，其中，徑向的或軸向的壓力由于出現不對稱而產生，其因此可使功率開關的功能性惡化。

發明內容

本發明的目的是提供一種電氣開關裝置，其至少減少上述缺點。該目的通過本發明來實現。