【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術處于介質和高壓開關技術的領域并且涉及根據獨立權利要求的電氣開關裝置和用于運行該電氣開關裝置，尤其以用于用作接地裝置、快速作用接地裝置、電路斷路器、發電機電路斷路器、開關切斷器、組合的切斷器和接地開關、或在電力傳輸和分配系統中的負載斷路開關的方法。
技術介紹
電氣開關裝置在介質和高壓開關應用的領域中是熟知的。其例如用于當電氣故障發生時中斷電流。作為用于電氣開關裝置的示例，電路斷路器具有的任務是斷開觸頭使這些觸頭保持遠離彼此以便避免電流流動，甚至在源自電氣故障本身的高電勢的情況下。為了本公開的目的，術語中等電壓是指從1kV至72.5kV的電壓并且術語高壓是指高于72.5kV的電壓。電氣開關裝置，如所述電路斷路器，能夠被認為用于傳遞4000A至6300A的高標稱電流并且用于在110kV至1200kV的非常高壓的情況下開關40kA至80kA的非常高的短路電路電流。由于高標稱電流，如今的電氣開關裝置需要許多所謂的用于標稱電流的標稱觸頭指。當脫開(斷開)在電氣開關裝置之內的標稱或短路電路電流時，電流從電氣開關裝置的標稱觸頭換向到該電氣開關裝置的起弧觸頭。同樣，當連接(閉合)電氣開關裝置的標稱觸頭時，事先連接起弧觸頭。在實施例中，起弧觸頭包括布置成圍繞電氣開關裝置的縱軸線的在所謂的起弧指籠中的起弧觸頭指，作為第一起弧觸頭以及駛入到指籠中的桿或銷釘作為第二起弧觸頭。在電氣開關裝置的斷開過程期間，電弧在第一和第二起弧觸頭之間形成被稱為起弧空間的區域，該弧是傳導性的并且甚至在起弧觸頭的斷開或物理分離之后仍舊傳遞電流。為了中斷電流，電氣開關裝置含有介電惰性的流體來用...
【技術保護點】
一種具有縱軸線(z)的電氣開關裝置(1)，所述電氣開關裝置(1)包括起弧空間(6)和至少具有第一起弧觸頭(4a)和配對的第二起弧觸頭(4b)的起弧觸頭組件，并且所述電氣開關裝置(1)進一步包括具有至少一個排氣空間(7';8')的排氣系統(7,7',7'',7''';8,8',8'')，其中為了閉合和斷開所述電氣開關裝置(1)，所述起弧觸頭(4a,4b)中的至少一個可平行于所述縱軸線(z)而移動并且與另一個起弧觸頭(4b,4a)配合，其中所述電氣開關裝置(1)包括介電絕緣介質，所述介電絕緣介質包括有機氟化合物，所述有機氟化合物選自：氟醚、環氧乙烷、氟胺、氟酮、氟烯烴，以及它們的混合物，其中在所述排氣空間(7';8')之內布置有至少一個中間空間(7;8)，所述至少一個中間空間被中間壁(7a;8a)包圍，所述至少一個中間空間包括用于接收來自起弧區域(6)的排氣的至少一個入口開口(11a;11b)，以及包括至少一個出口開口(12a;12b)，該出口開口(12a;12b)面向尤其所述排氣空間(7';8')的相對的壁(7b,8b)，并且用于產生至少一個排氣射流(77,88)并且用于朝所述相對的壁(...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.12.23 EP PCT/EP2013/0779601. 一種具有縱軸線(z)的電氣開關裝置(1)，所述電氣開關裝置(1)包括起弧空間(6)和至少具有第一起弧觸頭(4a)和配對的第二起弧觸頭(4b)的起弧觸頭組件，并且所述電氣開關裝置(1)進一步包括具有至少一個排氣空間(7';8')的排氣系統(7,7',7'',7''';8,8',8'')，其中為了閉合和斷開所述電氣開關裝置(1)，所述起弧觸頭(4a,4b)中的至少一個可平行于所述縱軸線(z)而移動并且與另一個起弧觸頭(4b,4a)配合，其中所述電氣開關裝置(1)包括介電絕緣介質，所述介電絕緣介質包括有機氟化合物，所述有機氟化合物選自：氟醚、環氧乙烷、氟胺、氟酮、氟烯烴，以及它們的混合物，其中在所述排氣空間(7';8')之內布置有至少一個中間空間(7;8)，所述至少一個中間空間被中間壁(7a;8a)包圍，所述至少一個中間空間包括用于接收來自起弧區域(6)的排氣的至少一個入口開口(11a;11b)，以及包括至少一個出口開口(12a;12b)，該出口開口(12a;12b)面向尤其所述排氣空間(7';8')的相對的壁(7b,8b)，并且用于產生至少一個排氣射流(77,88)并且用于朝所述相對的壁(7b,8b)排出該排氣射流并且使該排氣射流沖擊在所述相對的壁(7b,8b)上，并且其中所述中間空間(7;8)設計成使得至少暫時地在排氣噴出的時間段期間，在所述中間空間(7;8)中的中間排氣壓力p7;p8超過在該中間空間的緊接著隨后的排氣空間(7';8')中的排氣壓力至少達大于1.1的壓力比K。2. 根據權利要求1所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，沖擊引起至少一個排氣射流(77,88)成漩渦，該成漩渦促使湍流的氣體將熱傳遞到相對的壁(7b;8b)并且降低成漩渦的排氣射流(77,88)的溫度和壓力。3. 根據前述權利要求中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，有機氟化合物選自：全氟醚、氫氟醚、全氟胺、全氟酮、全氟烯烴、氫氟烯烴，以及它們的混合物；尤其與背景氣體混合并且更尤其地與選自下者的背景氣體化合物混合：空氣、空氣組分、氮、氧、二氧化碳、氮氧化物。4. 根據前述權利要求中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述介電絕緣介質包括具有從4個到15個碳原子的氟酮作為有機氟化合物，尤其所述氟酮選自：具有剛好5個碳原子的氟酮、具有剛好6個碳原子的氟酮、具有剛好7個碳原子的氟酮、具有剛好8個碳原子的氟酮，這種氟酮的提及的碳原子中的至少一個由雜原子代替，尤其由氮和/或氧和/或硫，以及它們的混合物代替。5. 根據前述權利要求中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述中間空間(7;8)設計成使得在運行期間，尤其在排氣噴出的時間段期間，排氣壓力沿著排氣從起弧區域(6)通過排氣系統(7,7',7'',7''';8,8',8'')的行進路徑降低。6. 根據前述權利要求中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述中間空間(7;8)設計成使得至少暫時地在排氣噴出的時間段期間，在所述中間空間(7,8)中的中間排氣壓力p7;p8超過在排氣通過所述排氣系統(7,7',7'',7''';8,8',8'')的行進路徑中在所述中間空間(7,8)的下游的空間中的壓力。7. 根據前述權利要求中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述中間空間(7;8)設計成使得在運行期間，尤其在排氣噴出的時間段期間，在所述至少一個中間空間(7;8)中的排氣壓力相比于當至少一個中間空間(7;8)不存在時是增加的。8. 根據前述權利要求中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述壓力比K選自：第一壓力比K7、第一另一壓力比Kf、第二壓力比K8、以及它們的組合。9. 根據前述權利要求中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述排氣系統包括第一排氣空間(7')，該第一排氣空間在所述起弧空間(6)的下游，在所述開關裝置(1)的具有所述第一起弧觸頭(4a)的第一側上，并且在所述第一排氣空間(7')之內布置有至少一個第一中間空間(7)，該第一中間空間由第一中間壁(7a)包圍，該第一中間空間包括用于接收來自流通地與所述起弧區域(6)連接的中空排氣管道(7''')的排氣的第一入口開口(11a)，并且包括至少一個第一出口開口(12a)，該第一出口開口面向尤其第一排氣空間(7')的第一相對的壁(7b)，并且用于產生至少一個第一氣體射流(77)和用于朝所述第一相對的壁排出該第一氣體射流并且使得該第一氣體射流沖擊在所述第一相對的壁(7b)上，并且所述第一中間空間(7)設計成使得至少暫時地在排氣噴出的時間段期間，在第一中間空間(7)中的第一中間排氣壓力p7超過在第一排氣空間(7')中的第一排氣壓力p7'至少達大于1.1的第一壓力比K7=p7/p7'。10. 根據權利要求7所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述中空排氣管道(7''')在第二端部處以機械的方式連接到所述第一起弧觸頭(4a)，和/或第一另一中間空間布置在所述第一中間空間(7)之外，由第一另一中間壁包圍，包括用于接收來自所述第一中間空間(7)的排氣的第一另一入口開口(12a)，并且包括至少一個第一另一出口開口，該第一另一出口開口面向尤其第一排氣空間(7')的第一另一相對的壁，并且用于產生至少一個第一另一氣體射流并且用于朝所述第一另一相對的壁排出該第一另一氣體射流并且使得該第一另一氣體射流沖擊在所述第一另一相對的壁上，并且所述第一中間空間(7)和/或所述第一另一中間空間設計成使得至少暫時地在排氣噴出的時間段期間，在第一中間空間(7)中的第一中間排氣壓力p7超過在第一另一中間空間中的第一另一中間排氣壓力p7f至少達大于1.1的第一另一壓力比Kf=p7/p7f。11. 根據前述權利要求中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述排氣系統包括在所述起弧空間(6)的下游的、在所述開關裝置(1)的具有第二起弧觸頭(4b)的第二側上的第二排氣空間(8')，并且在第二排氣空間(8')之內布置有至少一個第二中間空間(8)，該第二中間空間由第二中間壁(8a)包圍，包括第二入口開口(11b)，其用于接收來自起弧區域(6)的排氣，并且該第二中間空間包括至少一個第二出口開口(12b)，其面向尤其第二排氣空間(8')的第二相對的壁(8b)，并且用于產生至少一個第二氣體射流(88)和用于朝第二相對的壁排出該第二氣體射流并且使得該第二氣體射流沖擊在第二相對的壁(8b)上，并且第二中間空間(8)設計成使得至少暫時地在排氣噴出的時間段期間，在第二中間空間(8)中的第二中間排氣壓力p8超過在第二排氣空間(8')中的第二排氣壓力p8'至少達大于1.1的第二壓力比K8=p8/p8'。12. 根據權利要求8至11中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，根據介電絕緣介質所選擇所述壓力比K、尤其第一壓力比K7=p7/p7'和/或第一另一壓力比Kf=p7/p7f和/或第二壓力比K8=p8/p8'。13. 根據權利要求8至12中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述壓力比K為臨界壓力比K，尤其第一臨界壓力比K7=p7/p7'和/或第一另一臨界壓力比Kf=p7/p7f和/或第二臨界壓力比K8=p8/p8'，其以如下方式來選擇：如果介電絕緣介質主要地含有SF6，則在1.6到1.7的范圍中，或如果介電絕緣介質主要地或僅僅含有有機氟化合物與背景氣體的混合物，尤其氟酮或C5氟酮與CO2、O2和N2中的至少一個的混合物，則在范圍1.7到1.8中。14. 一種電氣開關裝置(1)，尤其根據前述權利要求中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其具有縱軸線(z)，所述電氣開關裝置(1)包括起弧空間(6)和至少具有第一起弧觸頭(4a)和配對的第二起弧觸頭(4b)的起弧觸頭組件，并且進一步包括具有至少一個排氣空間(7';8')的排氣系統(7,7',7'',7''';8,8',8'')，其中為了閉合和斷開電氣開關裝置(1)，所述起弧觸頭(4a,4b)中的至少一個可平行于縱軸線(z)而移動并且與另一個起弧觸頭(4b,4a)配合，并且所述電氣開關裝置(1)包括介電絕緣介質，并且其中在排氣空間(7';8')之內布置至少一個中間空間(7;8)，該至少一個中間空間由中間壁(7a;8a)包圍，包括用于接收來自起弧區域(6)的排氣的至少一個入口開口(11a;11b)，并且包括至少一個出口開口(12a;12b)，該出口開口(12a;12b)面向尤其排氣空間(7';8')的相對的壁(7b,8b)，并且用于產生至少一個排氣射流(77,88)和用于朝相對的壁排出該排氣射流和使得該排氣射流沖擊在相對的壁(7b,8b)上，并且其中開關裝置(1)具有用于改變中間空間(7,8)的尺寸的器件(14a,14b,15,16,17)，尤其其中所述器件(14a,14b,15,16,17)用于改變第一中間空間(7)或所述第一中間空間(7)的尺寸和/或第二中間空間(8)或所述第二中間空間(8)的尺寸。15. 根據權利要求14所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述器件(14a,14b,15,16,17)用于在預定壓力差范圍之內，尤其在0.5bar之內并且更尤其地在0.4bar之內并且最尤其地在0.3bar之內使在第一中間空間(7)中的第一中間排氣壓力p7適于第二排氣空間(8)中的第二排氣壓力p8'，或適于第二中間空間(8)中的第二中間排氣壓力p8。16. 根據權利要求14至15中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，中間空間(7;8)由可移動的壁(14a,14b)所界定，該可移動的壁允許調節中間空間(7;8)的尺寸，和/或第一中間空間(7)由第一可移動的壁(14a)所界定，該第一可移動的壁允許調節第一中間空間(7)的尺寸，和/或第二中間空間(8)由第二可移動的壁(14b)所界定，該第二可移動的壁允許調節第二中間空間(8)的尺寸。17. 根據權利要求16所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，可移動的壁(14a,14b)，尤其第一可移動的壁(14a)和/或第二可移動的壁(14b)，在一側上界定中間空間(7;8)并且布置成橫向于縱軸線(z)并且可由至少促動裝置(15,16;17)來平行于縱軸線(z)移位。18. 根據權利要求14至17中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述器件(14a,14b,15,16,17)，尤其至少一個促動裝置(15,16)包括至少一個促動器(15)和附連到促動器(15)的至少一個彈簧(16)以用于定位可移動的壁(14a,14b)，并且尤其至少一個促動器為氣動的或液壓的或電動的促動器(15)或為彈簧。19. 根據權利要求14至18中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，可移動的壁(14a,14b)的基本位置可由促動器(15)或由彈簧(16)的基本位置來調節，并且彈簧(16)具有的剛度使得彈簧(16)允許中間空間(7,8)相對于中間空間(7,8)的由可移動的壁(14a,14b)的基本位置界定的基本容積有在最大±90%，尤其±70%和更尤其地±50%并且最尤其地±30%的調節范圍之內的容積變化。20. 根據權利要求18至19中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，第一可移動的壁(14a)和/或第二可移動的壁(14b)的基本位置可由促動器(15)或由彈簧(16)的基本位置來調節，并且彈簧(16)具有的剛度使得彈簧(16)允許分別第一中間空間(7)和/或第二中間空間(8)分別相對于第一中間空間(7)和/或第二中間空間(8)的分別由第一可移動的壁(14a)和/或第二可移動的壁(14b)的基本位置界定的容積有最大±90%，尤其±70%和更尤其地±50%和最尤其地±30%的容積變化。21. 根據權利要求14至20中任一項所述的電氣開關裝置(1)，其特征在于，所述器件(1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：J曼蒂拉，葉向陽，M德霍特雷，O科斯薩特，S格羅布，
申請(專利權)人：ABB技術有限公司，
類型：發明
國別省市：瑞士;CH
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