[发明专利]高压开关的具有用于容纳由切换电弧产生的灭弧气体的加热容积的灭弧室

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有加热容积的电压开关的灭弧室。本发明还涉 及一种具有这种灭弧室的开关。

背景技术

本文开头所述类型的灭弧室使得在直到几百千伏的电压范围中 切断50千安和更高范围中的短路电流成为可能。它包括轴对称构造 的且具有两个沿轴线可彼此相对运动的电弧触头的接触装置、绝缘喷 嘴、绝缘辅助喷嘴、加热容积和在绝缘喷嘴和绝缘辅助喷嘴之间部分 地延伸的且将电弧区和加热容积连接起来的加热通道。在切断短路电 流时，容纳高功率的切换电弧的电弧区在切断短路电流时沿轴向方向 被两个电弧触头界定，并沿径向方向被绝缘喷嘴和绝缘辅助喷嘴所界 定。通过切换电弧所形成的热气体从电弧区通过加热通道引入到轴向 地包围着开关件的加热容积中。在该加热容积中，被输入的热气体和 已位于其中的冷气体混合，并且当待切断的电流接近过零点时，作为 用于吹熄切换电弧的灭弧气体输送到电弧区。

装配有这种灭弧室的高压开关的由灭弧室的介电强度所确定的 断路功率与灭弧气体的密度有关，也就是和灭弧气体的压力和温度有 关。只要冷热气体彼此混合不完全，这样当短路电流过零点之后在加 热容积中还存有热气泡，这些热气泡和灭弧气体一起返回电弧区，并 且在那种情况下可能会导致所不希望的回火。

在DE 3915700A1和DE 19936987C1中描述了本文开头所述 类型的灭弧室的一些实施方式。在文献DE 3915700A1的图3中可 看到的这种形关箱的实施方式中轴向对称的，并且构造为空心体的加 热通道用向内朝对称轴线倾斜的外表面汇入加热容积。在文献DE 199 36987A1的图1所示的灭弧室的实施方式中加热通道用向内朝灭弧 室的对称轴线倾斜的，并且按照空心截锥的样式逐渐变细的区段通入 到加热容积中。

在US 4716266A和US 4774388A中描述了一些灭弧室，在这 些灭弧室中加热通道分别具有通入到加热容积的区段。这个区段包括 多个沿通入区段的圆周方向彼此错位设置的分通道。在从US 4474 388A的图8中看到的这种灭弧室的实施方式中分通道具有按照香蕉 的样式构造的截面轮廓。

DE 19910166A1描述了另一种灭弧室。在这种灭弧室中，在切 断时形成的并且被两个电弧触头轴向界定的电弧区通过轴对称的加 热通道和按照环面样式构造的加热容积相通。这个加热通道用相对于 对称轴向外倾斜的区段通入到加热容积中。因此，在电弧区中由切换 电弧形成的热气体以离开轴线向外导引的速度分量进入到加热容积 中。

在由D.Yoshida、H.Ito，H.Kohyama、T.sawada、K.Kamei和 M.Hidaka撰写的报告“SF₆气体灭弧电路中断路器的电流中断能力的 评估”(Evaluation of Current Interrupting Capability of SF₆ Gas Blast Circuit Breakers)、关于放气和它的应用的第XIV属国际会议文集 (2002年9月2日至6日于利物浦)中指出，当加热容积的沿轴向方 向的长度L与垂直于轴线的截面A的平方根之比大约为0.5时，这对 于灭弧室的轴向用热气体流入并且包含有冷气的环面形的加热容积 的良好混合是有利的。

此外，Georges Gaudert、Pierre Chévrier、Vicenzo Girlando和 Antonio Lubello在报告“具有非常低的工作能的新的电路断路器245 KV 50KA 50Hz和60Hz“(New Circuit Breaker 245KV 50KA 50Hz and 60Hz with a vey low operating Energry)(第二属关于HV&MV 分变电站设备的欧洲会议-2003年11月20-21日于法国里昂)中描 述了一种用于高压断电器的灭弧室。在该灭弧室中为了支持驱动，设 置了环面形构造的加热容积。加热通道轴向地汇入这个加热容积。为 了改进流入的热气体和已存在的冷气体的混合，在加热容器的通入口 处为热气体设置了一些构造成管道并且轴向地被引入到加热容积中 的导引部件。

发明内容