[发明专利]具有改进的主喷嘴的气体绝缘高压切换装置

说明书

提供了气体绝缘高压切换装置（1），其包括起弧接触件布置（5），该起弧接触件布置具有第一起弧区构件（30）和第二起弧区构件（20），所述第一起弧区构件和第二起弧区构件可沿轴线（B）相对于彼此移动。辅助喷嘴（40）包围第二起弧接触件单元（21）的至少一部分，并且具有辅助喷嘴喉部（42），该辅助喷嘴喉部具有轴向延伸部并且允许第一起弧接触件单元（31）的至少一个端部通过。主喷嘴喉部（52）在辅助喷嘴喉部（42）的侧面具有轴向延伸部并且允许第一起弧接触件单元（31）的至少端部通过。主喷嘴喉部（52）的横截面面积在远离辅助喷嘴喉部（42）的方向上基本上减小，以便形成基本上收敛的管道以供灭弧气体流动。

技术领域

本公开涉及高压（HV）切换技术的领域，且涉及气体绝缘高压切换装置，诸如，气体绝缘高压断路器。具体地，实施例涉及气体绝缘高压切换装置的起弧接触件（arcingcontact）组件中的主喷嘴的喷嘴喉部的形状，并且涉及制造和操作这样的气体绝缘高压切换装置的方法。

背景技术

切换装置在中压和高压切换应用的领域内是公知的。它们主要用于在发生电气故障时中断电流。作为示例，断路器所具有的任务是断开接触件并使它们保持彼此远离，以便即使在起源于电气故障本身的高电势的情况下也避免电流流动。电气切换装置（如所述断路器那样的）可能需要承载3 kA至6.3 kA的高标称电流。它们可在72 kV至1200 kV（高电流任务，诸如SLF90任务）的非常高的电压下切换31.5 kA至80 kA的非常高的短路电流。断路器还可能需要执行低短路电流任务（duty）（诸如，T10、T30和异相任务），其高达标称电流的大约三倍，例如，从9 kA至15 kA。断路器的操作原理是已知的，且在此将不加以详细描述。

这样的电气切换装置（如断路器那样的）包括起弧接触件布置，该起弧接触件布置用于在装置的断开和闭合操作期间接管来自（一个或多个）标称接触件的电流。除了别的之外，一种类型的断路器使用郁金香形起弧接触件，其包括围绕断路器的纵向轴线同心地布置的接触指。这种起弧构造被称为郁金香式接触件（contact tulip）。配合的起弧接触件是销或杆或管，其在切换装置的闭合操作期间被插入到郁金香式接触件中。辅助喷嘴至少部分地包绕郁金香式接触件。主喷嘴至少部分地包绕辅助喷嘴。

以这样的方式设计断路器，使得绝缘和冷却气体在喷嘴系统中得到有效加速。在高电流任务中，在主喷嘴和辅助喷嘴之间的流动应在驻点的任一侧（与该驻点相距比较短的距离）上达到音速条件，并且然后加速到超音速。该流动模式对应于弧的有效对流冷却并且有利于导电路径的中断。

然而，在诸如T10、T30或异相任务的低短路电流任务中，断路器可能会展现出低的介电耐受性（dielectric withstand），因为可能达不到这样的流动条件。因此，需要改进气体绝缘高压切换装置（诸如，气体绝缘高压电流断路器）的介电耐受性，特别是关于低短路电流任务。

DE 10 2011 007 103 A1公开了一种断路器，其具有加热通道以用于将弧加热的气体引导至加热容积并再次返回至起弧区。加热通道平滑地融入到喷嘴喉部中。当从加热通道入口开始并且轴向地远离起弧区移动时，喷嘴发散地打开。此外，在该设计中，主喷嘴喉部在轴向方向上具有零长度。

发明内容