电路断路器制造技术

本发明专利技术涉及一种电路断路器，其可在接通位置与断开位置之间切换，使得在断开位置形成包括弧隙的中断通路。电路断路器包括用于骤冷气体的储存容积，其与弧隙处于气体连通，储存容积具有用于骤冷气体的入口端口。入口端口还具有包括闭塞器的阀，且闭塞器具有隔热涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电能产生和传输的领域。其涉及如独立专利权利要求的前序部分中要求保护的电路断路器，其特别设计成在发电站、变电站或其它供电设施中用于接通和切断特别是在中压和高压范围中的工作电流和过电流。
技术介绍
此类开关例如是从欧洲专利申请EP0696040A1和EP0951039A1已知的，这些申请的内容和公开内容通过对其弓I用完全并入本专利申请的范围中。在通过此类开关切换高电流期间，特别是在短路的情况下，压力室中和回流管道中容纳的隔离气体中通常存在10到100 bar范围内的高压和超过2300K的温度。在很高电流的情况下，特别是在超过250 kA的范围中和/或在紧凑构造的开关中，可出现达到3000K或更高的温度。结果，配合到用于隔离气体的加热室的回流管道的出口上的构造为金属环的止回阀的闭塞器可经历塑性应变，使得止回阀不再能够良好地实现其功能。测试证实了可通过使用具有更坚固构造的闭塞器来防止或至少大致减小此类塑性应变；然而，这同时与止回阀的惰性的增大相关联，使得在促动时，回流管道由所述阀的关闭不够快，从而允许隔离气体从加热室的非期望逃逸。吹气类型的电路断路器是从DE29604500U1已知的，其中吹气活塞涂布有耐热塑料层，诸如PTFE或聚酰胺，以便提供关于接触片的电屏蔽，或防止吹气活塞上的切换电弧的根点的形成。因此，本专利技术的目的在于提出一种消除上述缺点的电路断路器。
技术实现思路
上文提到的和其它的目的通过独立专利权利要求中描述的特征的电路断路器实现。本专利技术的其它有利实施例在从属专利权利要求中描述。根据本专利技术的电路断路器，其可在接通位置与断开位置之间切换，使得在断开位置中形成包括弧隙的中断通路；电路断路器包括与弧隙气体连通的用于骤冷气体的储存容积，其中所述储存容积设有用于骤冷气体的入口，且其中所述入口还配备有包括闭塞器的阀，借助于其可关闭入口。闭塞器设有隔热涂层。隔热涂层防止闭塞器的塑性应变。在根据本专利技术的电路断路器的备选构造中，该电路断路器可在接通位置与断开位置之间切换，包括第一电力端子和第二电力端子，且其中在接通位置中，在第一电力端子与第二电力端子之间形成导电连接，且在断开位置中，在第一电力端子与第二电力端子之间形成中断通路，其中所述中断通路包括:形成于与第一电力端子导电接触的第一接触元件和与第二电力端子导电接触的第二接触元件之间的弧隙，与弧隙处于气体连通的用于骤冷气体的储存容积，其中所述储存容积设有用于骤冷气体的入口，且其中所述入口配备有包括闭塞器的阀，借助于其可关闭入口，闭塞器设有隔热涂层。这里，隔热涂层又防止闭塞器的塑性应变。在根据本专利技术的电路断路器的优选的进一步发展中，隔热涂层包括塑料，优选聚合物。出于此目的，热固性塑料是特别优选的，因为其直至其分解温度都保持刚性，从而特别地防止微滴的形成。在一些情况下，此类微滴以弹性体出现，且特别是以热塑性聚合物出现，通常导致对应的塑料在分解温度范围内或超过其的温度下的燃烧，特别是通过由此形成的微滴或滴落物的点燃。包括环氧树脂或环氧树脂系统的塑料的使用是特别优选的。在根据本专利技术的电路断路器的另一个优选进一步发展中，隔热涂层包括结合一种或多种填料材料的塑料，特别是环氧树脂或环氧树脂系统，其特别展示在塑料体积各处的至少大致均匀的分布。特别地，陶瓷粉末(例如，氧化铝)可用作填料材料；然而，在使用粉末形式的硫化钼的测试中也获得了良好的结果。填料材料提高塑料的耐火性，且总体上改善隔热涂层和涂布的闭塞器两者的机械稳定性。在根据本专利技术的电路断路器的另一个优选的进一步发展中，选择用于隔热涂层的材料(特别是上文所述类型的塑料)展示λ彡10ff/(mK)的低导热率λ，其中λ彡1.0W/(mK)是优选的，且λ彡0.3ff/(mK)是特别优选的。这允许甚至在具有大约几十ym的厚度的相对薄的涂层的情况下实现充分的隔热。在根据本专利技术的电路断路器的另一个优选的进一步发展中，选择用于隔热涂层的材料(特别是上文所述类型的塑料)展示E彡5GN/m2的弹性模量E，其中E彡10GN/m2是优选的，且E多20GN/m2是特别优选的。特别是与包括具有相对低的弹性模量的金属(特别是包括铝、镁等)的闭塞器组合，与形成在闭塞器与隔热涂层之间的类型的坚固且不可逆的材料结合组合，这导致增大的刚性，特别是在环形闭塞器中，从而减小了与断开过程相关联的闭塞器中的塑性应变。在根据本专利技术的电路断路器的另一个优选的进一步发展中，选择用于隔热涂层的材料(特别是上文所述类型的塑料)展示α彡20*10 6/Κ的纵向热膨胀系数α，其中α ( 15*10 6/Κ是优选的，且α ( 10*10 6/Κ是特别优选的。特别是与包括具有相对高的纵向热膨胀系数的金属(特别是包括铝、铍、镁等)的闭塞器组合，与形成在闭塞器与隔热涂层之间的类型的坚固且不可逆的材料结合组合，这导致与中断过程相关联的闭塞器中的塑性应变的减小。在根据本专利技术的电路断路器的另一个优选的进一步发展中，选择用于隔热涂层的材料为塑料，其展示Ts多293K的玻璃态转变温度Ts，其中Ts多323K是优选的，且T 373K是特别优选的。选择具有高玻璃态转变温度的塑料确保在高温下的极高稳健性，从而允许与断开操作相关联的闭塞器中的塑性应变的特别有效的减小。在根据本专利技术的电路断路器的另一个优选的进一步发展中，用于隔热涂层的材料为陶瓷材料或全氟化碳，特别是聚四氟乙烯(PTFE)。【附图说明】在附图中: 图1示出了根据本专利技术的电路断路器的局部轴向纵截面； 图2示出了根据本专利技术的电路断路器的对应于图1中的区域A的局部放大； 图3示出了根据本专利技术的实施例的另一个优选示例的电路断路器的第一闭塞器的横截面。原则上，相同的参考标号表示相同的构件。【具体实施方式】图1示出了表示为左侧上的接通位置和右侧上的断开位置的根据本专利技术的电路断路器的局部轴向纵截面，特别是发电机电路断路器。电路断路器设有壳体1，其构造成围绕沿轴向定向的切换轴线2的至少基本上旋转对称的布置。壳体1包括上壳体元件3和下壳体元件4，两者都是金属，其由绝缘材料的圆柱形中间壳体元件5连接。上壳体元件3和下壳体元件4分别连接到电路断路器的第一电力端子和第二电力端子。整个壳体1填充有隔离气体，优选SF6，其用作骤冷气体。在中间壳体元件5的水平处，额定电流通路构造在外侧，包括分别连接到上壳体元件3和下壳体元件4的沿轴向间隔开的周向的固定额定电流触头一上固定额定电流触头6和下固定额定电流触头7，以及可动额定电流触头8，其具有桥接固定额定电流触头6、7之间的间隙的连续的一系列周向接触指部。可动额定电流触头8连接到未显示的切换机构上，借助于该切换机构，可动额定电流触头可沿轴向方向在电路断路器的接通位置与电路断路器的断开位置之间移位，在电路断路器的接通位置中其桥接上固定额定电流触头6与下固定额定电流触头7之间的空隙，在电路断路器的断开位置，其形成与上固定额定电流触头6的间隙。上壳体元件3在其下端处由第一水平隔板9封闭。后者承载灭弧触头布置10的固定元件。第一隔板9中的中心开口承载郁金香(tulip)触头11形式的第一接触元件，其设有向下且相对于切换轴线2倾斜定向且由槽口分开的连续的一系列周向弹性接触指部。电绝缘材料的喷嘴12布置成与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路断路器，其可在接通位置与断开位置之间切换，使得在所述断开位置，形成包括弧隙(16)的中断通路；其中所述电路断路器a)包括用于骤冷气体的储存容积，其与所述弧隙(16)处于气体连通，其中所述储存容积设有用于所述骤冷气体的入口，且其中b)所述入口还配备有包括闭塞器的阀，其特征在于，c)所述闭塞器设有用于防止塑性应变的隔热涂层(29a)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L泽恩德，E曼兹，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH