一种高功率开关，具有轴（Ａ），通过所述轴来限定与所述轴平行的轴向坐标（ｚ）和与其垂直的径向坐标（ｒ），并且具有电弧接触件（１）、导电元件（２）和防燃弧元件（３ａ），其中所述电弧接触件（１）具有开口（６），以便于引导被可能以所述电弧接触件（１）为基础的电弧（５）加热过的气体的基本上为轴向的气流（４），并且为了在所述电弧（５）的燃烧期间引导流经所述电弧接触件（１）和所述导电元件（２）的短路电流（Ｉ），与所述导电元件（２）构成平面接触（Ｆ），并且其中通过所述防燃弧元件（３ａ），所述平面接触（Ｆ）附近的导电元件（２）基本上与所述气流（４）屏蔽，其特征在于，所述导电元件（２）具有轴向区域（２ａ），在所述区域中所述导电元件的径向内尺寸（ｄ２）随着平行于所述轴（Ａ）的所测量的距所述平面接触（Ｆ）的间距增加而以阶的方式地或者连续地增加。有利的是，设置有用于容纳所述防燃弧元件（３ａ）的轴向区域（２ａ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高功率开关
本专利技术涉及一种根据权利要求1 的前序部分所述的高功率开关。现有技术在现有技术中7>开了一种高功率开关，其作为电弧接触件具有梅花触 头，为了传导短路电流，该梅花触头与导电元件构成平面接触。由防燃弧 材料构成的管设置在梅花触头内并且伸到导电元件中，该管应保护梅花触 头的内部免受热气体影响，其中该气体被以电弧接触件为基础的电弧加 热，流经梅花触头直到导电元件的那一侧。只要未设置合适的保护装置，这种热气流就会剥蚀导电元件和/或梅 花触头的材料，由此会出现梅花触头与导电元件之间的电接触的退化。会 导致接触电阻增加并且甚至导致接触的中断。由防燃弧材料构成的管被柠入导电元件，并且在设置在梅花触头内的 部分具有大于相应部位上的梅花触头的内直径的外直径。通过设置这种由防燃弧材料构成的管，强烈地减小了供气流使用的横 截面。如果要保持该横截面大致恒定以便保持相似的流动速度，则(在供 短路电流使用的横截面相同时)必须设置更大的梅花触头和更大的导电元 件，^f吏得导致总体上更大的高功率开关。在EP 0 642 145 A中7>开了一种具有阳触针和梅花触头的功率开关， 其中梅花触头的接触指具有轴向凹槽，以便将管容纳于其中，该管用作接 触指的径向行程限制器。为了防燃弧的热保护，在梅花触头内部设置有另 外的防热气体的保护管。在EP 0 290 950 A中描述了一种充压缩气开关，其作为电弧接触件 具有梅花状的接触指，这些接触指与圓柱形的燃弧触头一同形成电弧触 头。可轴向移动的管状本体在梅花触头内部被引导，该本体在断开过程中 被通过弹簧向燃弧触头方向挤压。此外，在EP 0 932 172 A2中乂>开了一种具有梅花接触件的功率开关， 其弹性电弧触头和设置在其上的管件通过耐电弧的部件来防止燃弧。不利 的是，在梅花接触件中的流动横截面由于部件从内部设置在灭弧触头和管 件上而,皮减小。因此，希望实现一种尽可能紧凑的高功率开关，而其还提供了防护以 避免所述热气体f 1起的接触退化。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是实现一种开始所述类型的高功率开关，其不具 有上述缺点。尤其是，应实现一种紧凑的、即具有小的外部尺寸的高功率 开关，其在电弧接触件与从电弧接触件导出短路电流的导电元件之间具有 小的、不由于热气体引起的接触退化而随着时间增大的电阻。该任务通过具有权利要求1所述特征的装置来解决。根据本专利技术的具有轴的高功率开关具有电弧接触件、导电元件和防燃 弧元件，其中通过所述轴限定了平行于该轴的轴向坐标以及与该轴垂直的 径向坐标。为了引导被可能以电弧接触件为基础的电弧加热过的气体的轴 向的气流，电弧接触件具有开口。为了引导在电弧燃烧期间流经电弧接触 件和导电元件的短路电流，电弧接触件和导电元件形成平面接触。通过防 燃弧元件，导电元件在平面接触附近基本上与气流屏蔽。导电元件具有轴 向区域，在该区域中导电元件的径向内部尺寸随着与轴平行地测量的距平 面接触的间距的增大而以阶的方式或者连续地增大。高功率开关的特征在于，设置有用于容纳防燃弧元件的轴向区域。由 此，可以保持高功率开关的径向外部尺寸^f艮小。本专利技术还在于高功率开关的特征在于，导电元件具有轴向(即通过 其轴向延伸所限定的)区域，与在该区域的与平面接触背离的端上相比， 在该区域的与平面接触对置的端上，导电元件的轴向内部尺寸更小。有利 地，该区域的与平面接触对置的端直接在该平面接触上或者接近该平面接 触。积触头上)。以这样的方式能够实现很紧凑的结构的高功率开关和长的使用寿命。有利的是，导电元件可以被倾斜，优选的是从与电弧接触件平面接触 起就可以被倾斜。轴向区域优选设置在平面接触的与电弧接触件背离的侧上。有利的 是，轴向区域设置在电弧接触件附近。在一个优选的实施形式中，导电元件和防燃弧元件基本上旋转对称地 构造。有利的是，整个高功率开关基本上旋转对称地构造。优选的是，径 向内部尺寸为内直径。优选的是，防燃弧元件的径向外部尺寸为其外直径。优选地，防燃弧元件的径向外部尺寸和导电元件的径向内部尺寸在轴 向区域中互相匹配。这能够实现紧凑的开关结构。优选地，防燃弧元件被 装入导电元件中。优选地，防燃弧元件在轴向上延伸到电弧接触件。防燃弧元件可以恰以延伸超过它(即直到存在一区域，在该区域中防燃弧元件和电弧接触件 在轴向上重叠)。防燃弧元件也可以(仅仅)轴向延伸直到电弧接触件的而不重叠)。有利的是，与在平面接触附近的导电元件相比，防燃弧元件具有更耐 燃弧的材料。有利的是，至少防燃弧元件的与热气流对置的侧由这种耐燃 弧材料制成，优选的是，整个防燃弧元件由这种材料制成。在平面接触附 近，设置有导电元件的这样的部分，当其暴露于热气流时，尤其是迅速导 致电弧接触件与导电元件之间的接触的退化。该部分有利地通过防燃弧元 件的更耐燃弧的材料来保护，以防止由于热气体导致的退化。在一种优选的实施形式中存在第二轴向区域，在该区域中防燃弧元件 的径向内尺寸基本上与电弧触头件的径向内尺寸相等。特别有利的是，(在 制造公差内)导电元件的径向内尺寸和防燃弧元件的径向外尺寸在轴向区 域中大小相同。换句话说，在该平面接触附近，防燃弧元件的径向内尺寸 基本上与电弧接触件的径向内尺寸大小相同。由此，高功率开关的特别紧 凑的结构是可能的。高功率开关可以具有用于引导热气流的流出管。该流出管用于引导被 可能以电弧接触件为基础的电弧加热过的气体流。在这样的情况下，利的是防燃弧元件与流出管牢固相连。特别有利地，流出管和防燃弧元件 一体式地构造。这使高功率开关的制造和安装变得容易。防燃弧元件被有 利地集成进流出管中。有利的是，导电元件与包围电弧接触件的辅助喷管牢固地相连。有利 的是，该导电元件用于支承或者保持绝缘喷管装置(包括至少一个主喷管 和至少一个辅助喷管)，或者导电元件与这种支承件或者保持件牢固地相 连或者一体式地构造。优选地，平面接触基本上径向地对齐。至少，平面接触不仅仅沿着水 平坐标延伸。优选地，导电元件和/或电弧接触件可以设置在贡献于平面接触的表 面上，优选(分别)设置在整个贡献于该平面接触的表面上，该表面具有 用于减小接触电阻的涂层。这种涂层例如可以是镀4艮。在一种优选的实施形式中，除了电弧接触件之外还设置有额定电流触 头系统。该系统在闭合的开关状态中承载额定电流，而在额定电流接触件 分离之后，电流转换到包括电弧接触件的电弧触头系统上。在电弧触头系 统分离之后，待熄灭的承栽短路电流的电弧被点燃。也可能的是，电弧接 触件与另一电弧接触件一起构成额定电流触头系统。高功率开关典型地被设计用于在额定电压在10kV到高于1000kV、优 选在30kV至550kV之间时承载2kA到80kA之间的短路电流。其它优选的实施形式和优点>^属权利要求和附图中得出。附图说明以下，参照优选的实施例更为详细地阐述本专利技术的主题，这些实施例 表示在所附附图中。其中图l剖切地示意性示出才艮据本专利技术的高功率开关的大的截面；图2至10分别剖切地示意性示出了电弧接触件、导电元件和防燃弧 元件的截面、代表性地示出它们的一种可能的构造。附图中所使用的参考标记和其意义总结性地列在参考标记列表中。基 本上，在附图中相同或者功能相同本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高功率开关，具有轴（Ａ），通过所述轴来限定与所述轴平行的轴向坐标（ｚ）和与其垂直的径向坐标（ｒ），并且具有电弧接触件（１）、导电元件（２）和防燃弧元件（３ａ），其中所述电弧接触件（１）具有开口（６），以便于引导被可能以所述电弧接触件（１）为基础的电弧（５）加热过的气体的基本上为轴向的气流（４），并且为了在所述电弧（５）的燃烧期间引导流经所述电弧接触件（１）和所述导电元件（２）的短路电流（Ｉ），与所述导电元件（２）构成平面接触（Ｆ），并且其中通过所述防燃弧元件（３ａ），所述平面接触（Ｆ）附近的导电元件（２）基本上与所述气流（４）屏蔽，并且其中所述导电元件（２）具有轴向区域（２ａ），在所述轴向区域中所述导电元件（２）的径向内尺寸（ｄ２）随着平行于所述轴（Ａ）所测量的、距所述平面接触（Ｆ）的间距增加而以阶的方式地或者连续地增加，其特征在于，设置有用于容纳所述防燃弧元件（３ａ）的轴向区域（２ａ）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2004-12-23 04405796.61.一种高功率开关，具有轴(A)，通过所述轴来限定与所述轴平行的轴向坐标(z)和与其垂直的径向坐标(r)，并且具有电弧接触件(1)、导电元件(2)和防燃弧元件(3a)，其中所述电弧接触件(1)具有开口(6)，以便于引导被可能以所述电弧接触件(1)为基础的电弧(5)加热过的气体的基本上为轴向的气流(4)，并且为了在所述电弧(5)的燃烧期间引导流经所述电弧接触件(1)和所述导电元件(2)的短路电流(I)，与所述导电元件(2)构成平面接触(F)，并且其中通过所述防燃弧元件(3a)，所述平面接触(F)附近的导电元件(2)基本上与所述气流(4)屏蔽，并且其中所述导电元件(2)具有轴向区域(2a)，在所述轴向区域中所述导电元件(2)的径向内尺寸(d2)随着平行于所述轴(A)所测量的、距所述平面接触(F)的间距增加而以阶的方式地或者连续地增加，其特征在于，设置有用于容纳所述防燃弧元件(3a)的轴向区域(2a)。2. 根据权利要求1所述的高功率开关，其特征在于，所述导电元件 (2 )和所述防燃弧元件(3a )基本上旋转对称地构造，并且所述径向内尺寸(d2)是所述内直径(d2)。3. 根据上述权利要求中任一项所述的高功率开关，其特征在于，在 所述轴向区域(2a)中，所述防燃弧元件(3a)的径向外尺寸(D3 )与所 述导电元件(2)的径向内尺寸(d2)匹配。4. 根据上述权利要求中任一项所述的高功率开关，其特征在于，所 述防燃弧元件(3a )轴向延伸...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫萨克斯尔，马库斯韦斯特纳，托马斯努德斯特罗姆，托马斯博里，托马斯斯特罗姆，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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