[发明专利]中等电压开关断开器的骤冷箱

说明书

技术领域

本发明涉及可应用于中等电压开关断开器中的骤冷箱，其设计成在运行状态中多次中断单相或多相电路中的电流以及偶尔断开过载电流。

背景技术

工作电流和过载电流的骤冷过程在箱中开始的电弧的能量方面是不同的。在电弧对由放气材料制成的箱元件起作用的空间中，产生了气体，气体用来通过从电弧柱吸收热能来冷却电弧。电弧的热能越大，则箱中的放气越强烈。

从欧洲专利描述EP0959483中已知一种骤冷箱的设计，其包括布置成彼此平行且通过固定在箱中的弹簧彼此挤压的放气板。开关的附连到开关臂上的起弧刀插入这些板之间，开关与箱共同起作用。插入起弧刀使放气板远离彼此而移动。放气板的分开所形成的空间为起弧刀通道。当开关在工作或过载状况下断开时，在起弧刀通道中产生电弧。电弧通道沿着起弧刀通道分布。由于电弧对放气板的表面的热作用的原因，出现消融现象，其在于放气材料制成的表面放气。产生的气体通过从电弧柱吸收热能而冷却电弧。由于放气的原因，电弧通道的气体压力增大。这些气体喷射到骤冷箱的减压部分(其位于固定放气板的部分上方)中，并且然后通过位于骤冷箱的减压部分上的出口，它们喷射出骤冷箱。喷射的气体的量由于使用在起弧刀移出之后封闭箱的出口的元件而受限。在工作和过载电流中断时的箱的功能在于使用通过将放气板挤压在电弧柱上而放大的消融现象来冷却电弧。

该解决方案的不利之处在于，电弧通道对应于起弧刀通道，这表示放气表面和电弧柱的轴线之间的距离取决于起弧刀的尺寸，这使得不能确保骤冷箱的放气板的放气的最大强度，这导致骤冷箱的开关参数减小。起弧刀通道对应于电弧通道导致电弧通道壁由于电弧始终在同一通道中燃烧而退化。这使得在箱的寿命里消融状况恶化。另外，如果箱在过载状况下运行，则当电弧能量最大时，放气板之间的距离可增大。这是由于在作用在板上的与产生的气体的压力直接成比例的力大于支承放气板的弹簧的力的情况下在箱内部出现的压力而发生的。

该解决方案的另一个不利之处在于，为了减少在开关断开期间喷射向燃烧的电弧的离子化气体的量，使用在起弧刀离开之后封闭箱的可动元件。活动元件可由于尘土或变形而被阻挡，这使得它们将不会起到它们目的，即，它们将不减少喷射的气体的量，但是它们也可导致开关失效，因为阻挡起弧刀通道的进入且因而使得设备不能恰当地工作。

提供的解决方案仅采用通过用气体冷却电弧柱而进行电弧骤冷的现象。仅使用电弧柱冷却的现象导致减小骤冷箱的开关参数。为此，为了增大由放气材料制成的骤冷箱的开关参数，需要在这种箱中使用电弧拉长和扁平化作用，这将改进电弧骤冷效率且从而改进箱运行效率，并且将增大具有放气板的骤冷箱的开关参数。

从专利描述DE 19518051中已知一种以磁的方式吹出电弧的骤冷箱的设计，其包括吹出线圈和绝缘板，绝缘板适当地成形且固定而形成狭窄间隙。在这个情况下的电弧骤冷的实质特征是由于拉长电弧而增加从电弧接收的功率。电弧被迫增大其长度且通过断路电流产生的磁场而在箱中移动。吹出线圈的缠绕的右旋方向确保产生的电磁力将把电弧柱从起弧刀通道推到骤冷箱。

在提出的设计中，为箱的一部分的元件的数量较大，这很大程度上增加了箱的制造时间和制造过程的复杂程度。为此，需要一种骤冷箱，其不包括额外的元件，诸如吹出线圈或绝缘板，但是其由放气材料制成，并且其中，电弧拉长的现象将与消融现象同时使用。

发明内容

一种中等电压开关断开器的骤冷箱，其本体由放气材料形成形状类似于矩形棱柱的实体，从而具有顶壁、底壁、前壁、后壁和侧壁，所述骤冷箱包括起弧刀通道、电弧室和插口，所有这三个都是在本体中挖空的，并且装备有位于插口中的起弧触头单元，骤冷箱的实质在于，电弧室直接沿着起弧刀通道从箱的后壁延伸，并且其通过宽度s的间隙与起弧刀通道的内部连接，从而形成扁平漏斗。漏斗在平行于侧壁的平面中的高度h随着距起弧刀通道的距离的增大而减小。间隙在垂直于侧壁的表面的平面中的宽度s小于起弧刀通道在垂直于骤冷箱的本体的侧壁的平面中测量的宽度。

优选地，电弧室的端部与吹出通道连接，吹出通道位于箱本体中且以伸长出口结束，并且吹出通道在垂直于本体的侧壁的表面的平面中的宽度s随着距电弧室的出口的距离的增大而增大。

优选地，在本发明的第一实施例中，箱本体的侧壁具有保持器，其位于底壁附近，以镜像位置彼此相对。