[發明專利]高壓功率開關和用于將真空開關管固持在高壓功率開關中的方法

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• 申請號: 201880080359.0
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN111630619A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: M.巴茨;A.哈通;M.克倫克
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: H01H33/00
• 分類號: H01H33/00;H01H33/662;H01H9/52;H01H33/66;H01H33/24;H01H33/666
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 孟婧

本發明涉及一種具有形式為用于真空開關管(3)的懸掛結構的固持裝置(2)的高壓功率開關(1)和一種用于在高壓功率開關(1)的柱狀的絕緣子(4)中固持真空開關管(3)的方法。真空開關管(3)布置在柱狀的絕緣子(4)中并且通過所述固持裝置(2)在空間上固定并且與所述高壓功率開關(1)的外部的接頭(5)電連接。固持裝置(2)包括空心柱狀的具有壁(6)的區域，所述壁具有至少一個開口(7、8)。

本發明涉及一種具有形式為用于真空開關管的懸掛結構的固持裝置的高壓功率開關和一種用于在高壓功率開關的柱狀的絕緣子中固持真空開關管的方法。真空開關管布置在柱狀的絕緣子中并且通過固持裝置在空間上固定并且與高壓功率開關的外部的接頭電連接。

高壓功率開關或者說高壓斷路器構造用于通斷不超過1200kV的范圍中的電壓和不超過幾千安培的范圍中的電流。在此使用開關氣體(Schaltgas)、例如SF₆，所述開關氣體對氣候是有害的和/或含有有毒的成分。高壓功率開關的可靠地防止氣體泄漏的長時間穩定的、氣密的絕緣裝置是耗費的并且提高了維護時的成本。具有備選的開關氣體、例如潔凈空氣(Clean Air)、即干燥的、凈化過的空氣的開關在構造方式相同并且最大通斷電壓或者待通斷的電流相同的情況下需要在尺寸上設計得更大，以便確保導電的部件之間的可靠的電絕緣，這提高了成本。在高壓功率開關中與作為絕緣氣體的潔凈空氣結合地使用真空開關管是對例如具有額定觸頭和滅弧觸頭的、包括開關氣體例如SF₆的氣體絕緣開關的備選方案。

真空開關管布置在外部的絕緣子中，所述絕緣子例如構造為柱狀，在外周上具有圓形地圍繞的肋，以便沿著外周面在縱軸的方向上提高電絕緣。絕緣子單構件或者多構件地、尤其是空心柱狀地構造，并且例如由陶瓷、硅酮和/或復合材料制成。絕緣子在高壓功率開關運行時直立地布置、例如布置在承載架或者具有基座的支架上。一個或者更多真空開關管例如沿著絕緣子的縱軸線尤其是與所述絕緣子的縱軸線同軸地布置并且牢固地在絕緣子中機械地固定。以下以一個真空開關管為出發點，其中，高壓功率開關可以包括一個以上的串聯和/或并聯的真空開關管。

真空開關管機械穩定地并且導電地布置和連接在至少兩個電接頭之間，其中，所述電接頭例如構造為用于連接高壓線路、發電機和/或耗電裝置的連接片的形式。當在高壓功率開關上待通斷的電壓和/或電流較高時，電流可能導致在高壓功率開關的導電的部件上大量地放熱。過量的熱量必須良好地從高壓功率開關排放至周圍環境，以便長時間穩定地確?？煽康墓δ懿⑶冶苊鈸p毀。為了確保在接通的狀態中通過高壓功率開關的電損耗較低，由此減少放熱并且使在高壓功率開關運行中的成本最小化，載流的部件必須具有較小的電阻。

潔凈空氣作為高壓功率開關中的絕緣氣體必須在其組成上保持長時間穩定，為此例如可以使用過濾材料。過濾材料例如可以凝結濕氣，所述濕氣尤其可能在溫度變化時通過冷凝在絕緣子上導致絕緣性能變差。過濾材料這樣放置在絕緣子的內部中，使得與絕緣氣體存在良好的接觸。

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種具有形式為用于真空開關管的懸掛結構的固持裝置的高壓功率開關，和一種用于將真空開關管固持在高壓功率開關的柱狀的絕緣子中的方法，所述高壓功率開關和所述方法解決了前述問題。所要解決的技術問題尤其在于，提供一種具有用于真空開關管的固持裝置的高壓功率開關，所述固持裝置實現了具有低的電損耗的較高電流，實現了經由固持裝置的良好的熱傳導，所述固持裝置將真空開關管機械穩定地在空間上固定在高壓功率開關中，成本低廉并且確保了高壓功率開關的可靠的功能。

所述技術問題按照本發明通過具有按照權利要求1所述特征的具有形式為用于真空開關管的懸掛結構的固持裝置的高壓功率開關，和/或通過按照權利要求13所述的用于將真空開關管固持在高壓功率開關的、尤其是前述高壓功率開關中的柱狀的絕緣子中的方法解決。在從屬權利要求中給出了按照本發明的具有形式為用于真空開關管的懸掛結構的固持裝置的高壓功率開關和/或用于將真空開關管固持在高壓功率開關的、尤其是前述高壓功率開關中的柱狀的絕緣子中的方法的有利的設計方案。在此，獨立權利要求的技術方案能夠相互組合或者與從屬權利要求的特征組合并且從屬權利要求的特征能夠相互組合。