[发明专利]气体绝缘负载断路开关和包括气体绝缘负载断路开关的开关设备

说明书

本公开涉及一种气体绝缘负载断路开关(1)和一种包括气体绝缘负载断路开关(1)的气体绝缘开关设备(100)。气体绝缘负载断路开关(1)具有：壳体(2)，限定用于将绝缘气体保持处于环境压力的壳体体积；第一主触头(80)和第二主触头(90)，能够在负载断路开关(1)的轴向方向(A)上相对于彼此移动；第一灭弧触头(10)和第二灭弧触头(20)，能够在负载断路开关(1)的轴向方向(A)上相对于彼此移动，并且限定在断流操作期间电弧在其中形成的灭弧区域，其中灭弧区域至少部分地被定位成从第一主触头径向向内；加压系统(40)，具有用于在断流操作期间对淬灭气体进行加压的加压室(42)；以及喷嘴系统(30)，被布置和配置为在断流操作期间将加压的淬灭气体吹到在淬灭区域中形成的电弧上，喷嘴系统(30)具有用于向至少一个喷嘴(33)供应加压的淬灭气体的喷嘴供应通道。第一主触头(80)包括至少一个压力释放开口(85)，该至少一个压力释放开口(85)被形成为使得允许基本上在径向向外方向上的气体的流动，其中至少一个压力释放开口(85)的总面积被配置成使得在加压的淬灭气体的供应期间，从压力释放开口(85)流出的气体的减少被抑制。

技术领域

本公开涉及一种具有消弧能力的气体绝缘负载断路开关，并且涉及一种包括这种气体绝缘负载断路开关的开关设备、诸如配电开关设备。

背景技术

负载断路开关构成被分配给切换负载电流任务的单元的整体组成部分，其中典型的负载电流在400A至2000A均方根的范围内。开关通过触头(例如，插脚触头和郁金香型触头)的相对移动而被断开或闭合。当在断流操作期间触头远离彼此移动时，在分离的触头之间可能形成电弧。

在具有带消弧能力的机构(诸如，吹气机构)的负载断路开关中，在吹气体积中对淬灭气体(quenching gas)进行压缩，并且将淬灭气体释放到灭弧区域(arcing region)或电弧淬灭区域(arc quenching region)中。在断开操作期间，柱塞移动某一位移行程，淬灭气体被压缩，并且在压缩室中发生超压。同时，郁金香型触头被拉动远离插脚触头，并且生成电弧。在中断期间，电弧对围绕触头的气体体积进行加热。热的绝缘气体比处于更低温度下的相同绝缘气体具有更低的绝缘能力。即使事先成功地中断了电弧(即，即使先前的热中断成功)，热的气体也增加了发生介电重击(re-strike)的风险。

在典型的应用中，六氟化硫(SF₆)被用作淬灭气体或绝缘气体。SF₆具有出色的介电性质以便进行绝缘，以及出色的电弧冷却或电弧淬灭性质和散热性质。因此，使用SF₆允许紧凑的负载断路开关以及具有这种基于SF₆的负载断路开关的紧凑开关设备。但是，SF6的全球变暖潜势已经导致开发具有替代绝缘气体的气体绝缘负载断路开关和/或开关设备。

文献EP 2 445 068A1描述了一种气体断路器，该气体断路器包括由CO₂组成的绝缘气体、或者包括CO₂气体作为主要成分的气体。该气体断路器包括在密闭容器中的高压单元、沸石和绝缘气体。

文献WO 2014/094891 A1描述了一种具有灭弧触头和主触头的电气开关设备。第一灭弧触头被附接至排气管，该排气管由排气体积围绕。另一排气体积跟随第二灭弧触头。

发明内容

本公开的目的是提供一种改进的气体绝缘负载断路开关，即使在困难的条件下，该改进的气体绝缘负载断路开关也允许进行可靠的消弧，同时仍维持紧凑或低成本的设计。本公开的另一目的是提供一种改进的开关设备，该改进的开关设备具有如本文描述的气体绝缘负载断路开关，其中负载断路开关的可靠的消弧操作基本上不影响在相邻相之间的相间行为。

鉴于上述内容，提供了根据权利要求1的气体绝缘负载断路开关和根据权利要求15的开关设备。