[發(fā)明專利]中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的內(nèi)隔室設(shè)計(jì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880079531.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111448729A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 迪特馬爾·金特施;邁克爾·凱斯勒;達(dá)利博·科普;克里斯蒂安·羅伊貝爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號(hào): H02B13/025
• 分類號(hào): H02B13/025;H02B13/045;H02B13/065
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 李輝

根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分，本發(fā)明涉及一種用于中壓氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備的內(nèi)隔室設(shè)計(jì)，該中壓氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備具有殼體和至少一個(gè)內(nèi)隔室。為了提高內(nèi)隔室對(duì)破壞性的光電弧沖擊的承受能力，同時(shí)考慮到較高的經(jīng)濟(jì)效益，本發(fā)明在于：在內(nèi)隔室處或者在多個(gè)內(nèi)隔室的情況下，在內(nèi)隔室或外殼的內(nèi)部或者在內(nèi)隔室中的一個(gè)內(nèi)隔室處，在其內(nèi)壁表面上至少部分地提供有絕緣層。

技術(shù)領(lǐng)域

根據(jù)權(quán)利要求1的前序特征，本發(fā)明涉及中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的內(nèi)隔室設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

在氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備(即所謂的氣體絕緣隔室GIS)中，導(dǎo)體與接地的墻壁之間可能發(fā)生電弧。由于其能量，該電弧可能會(huì)對(duì)墻壁擊穿成孔，甚至將其破壞。如相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定，開(kāi)關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)必須確保墻壁在一定時(shí)間內(nèi)能夠承受電弧。

現(xiàn)有技術(shù)是要安裝附加的導(dǎo)電材料接地件，例如鋼條，這些附加的接地件不屬于隔室墻壁的一部分，并且應(yīng)該為電弧提供代替墻壁的立足點(diǎn)，使得電弧會(huì)破壞所述的附加鋼條而不是墻壁。

現(xiàn)有技術(shù)的解決方案有以下缺點(diǎn)：需要附加的鋼條，只使用普通鋼材，其在材料使用和承受方面沒(méi)有任何防護(hù)，并且對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備本身也會(huì)有附加的重量和成本。

此外，由于渦流，附加的鋼條會(huì)在隔室內(nèi)生成附加的損耗。當(dāng)附加的鋼條由非鐵磁鋼制成時(shí)，可以降低這些損耗，但這種材料會(huì)進(jìn)一步增加開(kāi)關(guān)設(shè)備的成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標(biāo)是為了提高內(nèi)隔室對(duì)破壞性光電弧沖擊的承受能力，同時(shí)考慮較高的經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明在于：在內(nèi)隔室處或者在多個(gè)內(nèi)隔室的情況下，在內(nèi)隔室或外殼的內(nèi)部或者在內(nèi)隔室中的一個(gè)內(nèi)隔室處，在其內(nèi)壁表面上至少部分地提供有絕緣層。這基本防止了在發(fā)生光電弧的情況下對(duì)墻壁的直接沖擊。

在有利的實(shí)施例中，絕緣層由陶瓷材料或陶瓷復(fù)合材料制成。這種材料由于其耐高溫性強(qiáng)，因此具有很強(qiáng)的抗光電弧沖擊的能力。

在有利的備選實(shí)施例中，絕緣層由塑料材料或塑料復(fù)合材料制成。這種材料具有較高的介電強(qiáng)度，可以隔離抵抗光電弧的導(dǎo)電反電勢(shì)。

在另一有利的實(shí)施例中，絕緣層是具有多層的不同陶瓷材料和/或塑料材料或多層的結(jié)構(gòu)的多層系統(tǒng)。多層在上述意義上具有較高的物理有效性。

在另一有利的實(shí)施例中，絕緣層由Al₂O₃或Y₂O₃陶瓷制成。

在另一有利的實(shí)施例中，墻壁的上述絕緣內(nèi)表面進(jìn)一步在其內(nèi)表面上覆蓋有導(dǎo)電層。通過(guò)這種方法，可以主動(dòng)進(jìn)行電場(chǎng)補(bǔ)償，以防止光電弧的沖擊。

因此，上述導(dǎo)電層可以電連接到電容場(chǎng)轉(zhuǎn)向裝置。

因此，本發(fā)明提出使用隔室的某些區(qū)域的內(nèi)部電絕緣，以避免電弧在所述區(qū)域中找到立足點(diǎn)。

如果在三相開(kāi)關(guān)設(shè)備隔室內(nèi)發(fā)生電弧，那么電弧將在三相之間行進(jìn)。

由于電弧的燃燒電壓與電網(wǎng)電壓相比較低，電弧實(shí)際上代表了短路并創(chuàng)建三相系統(tǒng)的星點(diǎn)。理想星點(diǎn)的電勢(shì)與隔室的接地墻壁的電勢(shì)沒(méi)有區(qū)別。

由于三相系統(tǒng)中的不平衡，實(shí)際星點(diǎn)的電勢(shì)可能相差幾百伏。在這種相對(duì)較小的電壓驅(qū)動(dòng)下，電弧也可能從三相行進(jìn)到隔室壁。

由于驅(qū)動(dòng)電壓只有幾百伏，因此可以通過(guò)該墻壁的電絕緣來(lái)避免從三相到隔室壁的電弧跳躍。

具體實(shí)施方式