[发明专利]在高压或中压灭弧室的两容积之间排放介质气体的减压阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种减压阀。

本发明特别应用于高压或中压灭弧室(interrupting chamber)，其中的介质气体通过阀排放。

背景技术

在高压或中压断路器(circuit-breaker)的领域中，在断开电流时广泛使用减压阀来排放同一腔室的不同容积之间的介质气体。

可提及很多专利申请，例如本申请人的专利申请EP 2045827，其描述了用于双压缩容积室(double compression volume chamber)的多个减压阀的操作。

所述阀122中的一个是结合进操作管108中的单向阀，其功能是仅在第二压力室120内的压力比第一压力室106(灭弧压气室，arc extinction pufferchamber)内的压力高时才打开。所述阀中的另一个是充气阀126，其在接通断路器之后使用以当腔室100回到封闭配置时容许气体进入第二压力室120。

无论哪一种实施方式(封闭构件材料、封闭构件形状、封闭构件和封闭构件座的相关机械配置)，高压或中压灭弧室的减压阀除了提供将介质气体从一个容积排放到另一容积的主要功能外，还必须理想地提供下列功能：

在对至少压气室(puffer volume)充气的过程中，引起最小压头损失；

如果装配有减压阀的断路器暴露于低温条件下，典型地低至T0＝-50℃，保留有效性；

对打开和封闭具有高度响应性，即在减压阀上出现介质气体压差时能够瞬时地打开和封闭。

当前，用于排放高压或中压灭弧室内的绝缘气体的减压阀可仅分类成两类：具有弹性封闭构件的阀和具有金属封闭构件的阀。

这两类阀各自具有其优点和缺点。

弹性封闭构件呈自由地安装于通道内的垫圈形式。它的基本优点是在充气过程中它不引起高压头损失，以及它对打开和封闭响应迅速。它的主要缺点是如果装配了该弹性封闭构件的断路器暴露于低温，则弹性封闭构件就会失去其挠性。

在低温时，这种弹性封闭构件不一定提供密封性，这具有操作危险性。

金属封闭构件可采用各种形式。

金属封闭构件可采用自由地安装在通道内的垫圈的形式。它的基本优点是无论何种温度条件、即使在严苛温度条件下，它都能以气密性方式打开和封闭。

它的主要缺点是它具有相对较大的重量以及金属封闭构件引起高压头损失，这是因为当打开时它部分地阻挡绝缘气体的流动截面。

高压头损失对压气室的有效充气是有害的。

金属封闭构件也可采用垫圈或板的形式，垫圈或板由一个或多个弹簧保持压靠于敞开通道，垫圈或板压靠于上述通道的力借助于上述弹簧校准。

弹簧可绕销或销子安装用于移动封闭构件。

那些复位弹簧的优点是它们使封闭构件对封闭或打开响应更加迅速，换言之，它们提高了封闭速度。它们主要的缺点是腔室内除了容纳封闭构件的必需行程外，还需要有用于销或销子以及弹簧的空间，以及因此还有它们增加的复杂性和成本，这是由于很多附加组件所致。

虽然现在很少使用，另一类型的金属封闭构件是球封闭构件，其中，金属球自由地安装在敞开通道内。

球封闭构件的主要缺点是球的质量、它产生的不完美密封、它的总尺寸、以及实施困难。

本发明的目的是提出一种新颖的减压阀，其不仅保留用于在高压或中压断路器的腔室的两个容积之间排放介质气体的现有减压阀的所有优点，而且减弱了它们的缺点。

发明内容

为此，本发明提供一种用于在高压或中压灭弧室的两个容积之间排放介质气体的减压阀，减压阀包括：本体，其包括至少一个敞开通道，敞开通道的一个端部限定有封闭构件座；至少一个止挡构件，其附接到本体；以及作为封闭构件的至少一个挠性金属片，其插入在封闭构件座和止挡构件之间，并具有一个固定到本体的端部，金属片的金属适于承受高达T1≈2500℃的高温，当来自敞开通道的气体比位于止挡构件一侧的气体的压力高时，金属片的挠性容许金属片在从T0到T1的温度范围内变形，其中T0≈-50℃，并且金属片在其弹性极限内从金属片压靠于封闭构件座的封闭位置变形到金属片紧密配合于止挡构件的完全打开位置，在金属片的完全打开位置，所述敞开通道开放，金属片的挠性能够使金属片在没有任何过压力时从其完全打开位置恢复到其封闭位置。

换言之，根据本发明，封闭构件是挠性金属片，通过金属片的弹性变形而实现了打开。

止挡构件防止金属片达到其弹性极限：这就确保了与配备有止挡构件的断路器的操作循环相适应的长使用寿命。