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摘要
申请专利号:

CN99813834.7

申请日:

1999.12.07

公开号:

CN1328691A

公开日:

2001.12.26

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||公开|||实质审查的生效

IPC分类号:

H01H33/56

主分类号:

H01H33/56

申请人:

西门子公司;

发明人:

英戈尔夫·赖尔; 霍尔德·迪尼曼

地址:

德国慕尼黑

优先权:

1998.12.10 DE 19858952.2

专利代理机构:

柳沈知识产权律师事务所

代理人:

侯宇

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内容摘要

本发明涉及一种尤其用于高压或中压的断路开关,按照本发明在灭弧气体流动途径内设有一阻尼装置(13、21),它具有一个只是部分充填阻尼体(18、24)的容积。阻尼体杂散地运动并因而冷却和制动灭弧气流。

权利要求书

1: 一种尤其用于高压或中压的断路开关,它具有两个在充有灭弧气体的 外壳内彼此相对的开关触点(1、2),在开关操作时开关触点之间发生电弧 (8),在这种情况下被电弧(8)加热的灭弧气体沿至少一个流出途径从开关触点 (1、2)引走,在此流出途径内设有一阻尼装置(13、21),其特征在于:该阻 尼装置(13、21)具有一个可流过灭弧气体的腔室(16),它只是部分充填多个 可被灭弧气体吹动的阻尼体(18、24)。
2: 按照权利要求1所述的断路开关,其特征在于:所述腔室(16、27) 在至少一侧以一个具有灭弧气体通孔(17、23)的腔壁(14、15、19、20) 为界。
3: 按照权利要求2所述的断路开关,其特征在于:所述腔室(16、27) 在两个彼此相对侧分别以一个有灭弧气体通孔(17、23)的腔壁(14、15、 19、20)为界。
4: 按照上述任一项权利要求所述的断路开关,其特征在于:腔壁(14、 15、19、20)用金属制成。
5: 按照上述任一项权利要求所述的断路开关,其特征在于:所述腔室 (16、27)内充填的阻尼体(18、24)小于其容积的70%。
6: 按照上述任一项权利要求所述的断路开关,其特征在于:所述阻尼体 (18、24)设计成球体。
7: 按照上述任一项权利要求所述的断路开关,其特征在于:所述阻尼体 (18、24)用绝缘材料、尤其是塑料制造。
8: 按照权利要求7所述的断路开关,其特征在于:所述阻尼体(18、24) 用一种在热灭弧气体作用下放出气体的材料、尤其是聚四氟乙烯(PTFE)制 造。

说明书


断路开关

    本发明涉及一种尤其用于高压或中压的断路开关,它具有两个在充有灭弧气体的外壳内彼此相对的开关触点,在开关操作时开关触点之间发生电弧,在这种情况下被电弧加热的灭弧气体沿至少一个流出途径从开关触点引走,在此流出途径内设有一阻尼装置。

    例如由DE19707320Cl已知这种断路开关。

    其中指出,在开关外壳的一个含有断路器的第一部分上借助于一个过压释放装置连接第二个外壳部分。

    当断路开关的断路器内形成电弧时产生瞬时过压,它以压力波的形式通过灭弧气体在外壳内传播。

    为了吸收高的压力峰值设置过压释放装置,它有一个浮动的活塞作为运动体吸收至少一部分压力波,然后释放灭弧气体流出口。

    本发明的目的是创造一种阻尼装置用于前言所述类型的断路开关,它能够最大可能地有效冷却灭弧气体、消电离并且至少部分地吸收灭弧气体的功能。

    本发明的目的是这样来实现的,该阻尼装置有一个可流过灭弧气体的腔室,它只是部分充填许多可被灭弧气体推动的阻尼体。

    当灭弧气体流过阻尼装置,也就是流过此腔室时,灭弧气体各分子与阻尼体接触并因而被冷却和制动以及可能去电离。气流通过加速阻尼体将其部分动能在阻尼装置内释出,于是阻尼体杂散地运动。

    因此灭弧气体的大部分能量和活力被有效、简单和节省空间地消减。

    在本发明的一项有利的设计中,所述腔室在至少一侧以一个有灭弧气体通孔的腔壁为界。

    比较有利地还可以这样来实现本发明,即,所述腔室在两个彼此相对侧分别以一个有灭弧气体通孔的腔壁为界。

    按照本发明另一项有利的设计,所述腔壁用金属制成。

    所述腔室的这种设计使之结构简单并允许灭弧气体有效地流过。此外,阻尼体可以自由运动,不会损坏腔壁。腔壁本身是在机械和热方面稳定的结构,它们不会被热地灭弧气体流损坏。

    按照本发明另一项有利的设计,腔室内充填的阻尼体所占的容积不到腔室容积的70%。

    由此保证阻尼体能在腔室内实现耗能和杂乱无章的运动,由于这一作用极为有效,所以灭弧气体的动能可以释放给阻尼体或转变为热能。

    此外,按照本发明,还可有利地将阻尼体制成球体。

    当将阻尼体设计为球体时,它们能特别良好地相对运动,也能非常简单地制成。此外,在静止状态即使最紧密地堆积着的球体对于灭弧气体的流入也只造成有限的阻力,从而在一开始不会阻止灭弧气体流入腔室内。

    此外按照本发明的有利设计,可用绝缘材料、尤其是塑料来制造阻尼体。

    由此基本排除在腔室的内部发生电效应、例如在阻尼体之间发生飞弧的可能性。

    本发明还可有利地设计为,用一种在热灭弧气体作用下放出气体的材料、尤其是聚四氟乙烯(PTFE)来制造阻尼体。

    在这种情况下,通过热灭弧气体在阻尼体上的作用释放出附加的冷气体,它附加地使热灭弧气体去电离和冷却,所以当灭弧气体从阻尼装置流出时发生电弧逆弧的可能性很小。

    下面借助于附图表示的实施例进一步说明本发明,附图中:

    图1是带有阻尼装置的高压断路开关的断路器垂直安装时的纵剖面示意图:

    图2是断路器水平安装时的纵剖面示意图。

    图1表示一个断路器,它包括第一电弧触头1、第二杆状(pinfoermig)电弧触头2、第一可驱动的额定电流触点3和第二固定不动的额定电流触点4。

    第一电弧触点1借助于开关管5与第一额定电流触点3和未表示的驱动器固定连接。

    在设计为电弧触点的开关触点1、2之间,在开关操作过程中产生电弧8。在接通状态,第一电弧触点1和第一额定电流触点3相对于图示结构向上一直移到使杆状的电弧触点2插入U形电弧触头1内,从而使得在电弧触点之间以及在额定电流触点3、4之间形成电接触。

    在断路过程中通过驱动器使开关管5沿箭头6的方向运动,使得首先是额定电流触点3、4,然后是电弧触点1、2彼此分离。

    在被绝缘材料喷嘴7围绕的电弧腔内引发电弧8,它加热处于绝缘外壳9内的灭弧气体。

    喷嘴7与可驱动的触头1、3连接并有一环形通道10,被电弧加热的灭弧气体可通过通道10流入加热腔11内,在那里它首先被储存起来。

    在要接通的电流过零点时,储存在加热腔11内的灭弧气体向电弧腔8回流并在那里干扰(beblaest)断路间隔,防止电弧8再点弧。

    在灭弧气体被电弧8加热并从加热腔11溢出期间,在电弧腔内由于灭弧气体在此区域内膨胀和高度电离而存在高的灭弧气体压力。

    灭弧气体可以一方面通过空心的第一电弧触头1以及另一方面在杆状电弧触头2旁流经排出。

    管状的额定电流触头4为了卸压在其端部区有一些开口12,以供灭弧气体流入外壳9的外壳腔内。

    因为在高断流容量时灭弧气体往往即使在从口12排出时仍然太热或被过强电离,灭弧气体在此区域内和在外壳9内壁上有值得注意的破坏腐蚀作用。由于这一原因设置阻尼装置13,它有第一腔壁14、第二腔壁15以及以这些腔壁为界的腔室16。腔壁14、15有一些用于灭弧气体的通孔17,灭弧气体通过它们首先进入腔室16内,然后可以重新从该腔室16排出。

    腔室16内大约其容积的一半充填形式上为PTFE球体的阻尼体18。

    在开关的静止状态,阻尼体18处于下阻尼腔壁14上。

    若来自电弧腔8的热灭弧气体流过杆状电弧触头2,则灭弧气体通过通孔17进入腔室16并吹掠过阻尼体18。由此一方面将阻尼体18搅成涡流,使它们吸收了许多灭弧气流的动能。另一方面在PTFE表面使灭弧气体去电离。除此之外,受热灭弧气体的影响,PTFE材料会释放出部分气体。这种附加的气体导致灭弧气体的进一步冷却和去电离,在正常情况下它由六氟化硫组成。但灭弧气体也可以是不同性质的,例如含有氮。

    于是被冷却和制动的灭弧气体可通过第二腔壁15上的通孔且随后通过开口12流出。

    PTFE材料体优选具有10至15mm的直径。

    本发明的另一种设计形式用于图2中表示的水平安装的断路器。如此安装的断路器除了用在户外开关中之外,也可用在金属外壳的开关设备中或在有金属外壳的固定油箱开关(dead-tank-schaltem)中。与上面已说明的实施形式相比,此处存在的问题是,一方面腔内仅仅部分充填有阻尼体,另一方面又要尽可能使全部灭弧气流在阻尼体之间穿过。

    按照图2所示结构可采取如下的措施来解决这个问题,即,将阻尼装置21的腔壁19、20相对于水平面斜置,使灭弧气体倾斜地冲击在第一腔壁19上并穿过通孔23,然后进入充填有阻尼体24的部分容积内。当灭弧气流首先进入阻尼装置21之后,阻尼体24便开始进行杂乱无章的运动,于是它们大体均匀地分布在阻尼装置21的容积内,而后续的灭弧气流便均匀地在阻尼体24之间流过。

    被冷却和制动的灭弧气流可通过在管状的固定的第二额定电流触头26内的口25流出。因此,可避免由链式绝缘子或陶瓷制的外壳内壁被污染或阻止其他部件被腐蚀。

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本发明涉及一种尤其用于高压或中压的断路开关,按照本发明在灭弧气体流动途径内设有一阻尼装置(13、21),它具有一个只是部分充填阻尼体(18、24)的容积。阻尼体杂散地运动并因而冷却和制动灭弧气流。 。

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