本发明专利技术涉及一种功率开关，其在通过绝缘气体充满的壳体中具有至少一个用绝缘气体充满沿着纵轴线（２）延伸的且基本径向对称安装的、包括至少两个功率触点（５，６）和一个附属于功率触点的电弧室（４）的灭弧室（１）。该电弧室（４）与至少一个具有排气容积（１２）的排气装置处于功能连接，该排气装置用于冷却在断开时产生的热气。所述排气装置与灭弧室容积（２２）连接。这个功率开关的断开功率应该明显地提高，其中应该相对简单且成本经济地建立排气。这一点由此实现，在排气部位设有至少一个提高热气流阻的强制产生的再循环区（２９）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分所述的功率开关。
技术介绍
由专利文献CH 645 753已知一种功率开关，它可以用于高压电网。这个功率开关具有旋转对称构成的灭弧室，它以作为灭弧和绝缘介质的负电气体、例如SF6气体充满。该灭弧室具有一个电弧室，在其中灭弧和绝缘介质通过在两个功率触点之间燃烧的断开电弧电离并加热。一部分加热的灭弧和绝缘介质通过绝缘喷嘴排流到排气容积，在那里它通过冷却装置冷却并转向。已加热的灭弧和绝缘介质与在排气装置中存在的冷气体的混合只能以相对微小的程度实现，因为绝大部分冷气体在实现有意义的混合之前被已加热的灭弧和绝缘介质从排气装置顶出去。对于这个功率开关保持尽可能小的流阻，冷却装置使流阻抵抗通流气体。冷却的且去电离的灭弧和绝缘介质继续用于其它的接通过程。所述冷却装置具有冷却板，它们费事地有利流动地成形并且必需费事地保持住，此外它们由阻燃的并因此相对昂贵的金属制成。在这里只以非常微小的程度使已加热的灭弧和绝缘介质通过与冷气体混合实现冷却。
技术实现思路
本专利技术的目的是，如同在独立权利要求中表征的那样，实现一种具有明显更高断开功率的功率开关，其排气相对简单且成本经济地建立并且它特别有效地冷却热气体。按照本专利技术的功率开关在通过绝缘气体充满的壳体中具有至少一个沿着纵轴线延伸的且基本径向对称安装的、包括至少两个功率触点和一个包含配属于功率触点的电弧室的灭弧室。该电弧室与至少一个具有排气容积的排气装置处于功能连接。该排气装置用于冷却在断开时产生的热气，并且排气装置与灭弧室容积连接。在排气部位设有至少一个提高热气流阻的强制产生的再循环区。在按照本专利技术的功率开关的一种变型方案中，在断开时来自电弧室的热气流到中间容积，在中间容积中设有至少一个伸进热气流中的挡板。在中间容积上附着一个具有一个喷嘴收缩部分的、构成拉瓦耳喷管式的通流管，它导引到与灭弧室容积连接的排气容积。这样构成所述功率开关的一种优选实施方式，在热气到中间容积的入口与挡板之间的距离是L1，在喷嘴收缩部分和挡板之间的距离是L2，在喷嘴收缩部分与通流管的出口棱边之间的距离是L3，在所述距离之间满足下面的关系式L2＝0.7L1，并且所述通流管的长度L3位于两倍至三倍于通流管喷嘴收缩部分的直径的范围。在所述功率开关的特别有效的另一变型方案中，在排气容积中设有机构，它们使热气流以直到180°的角度转向。所述功率开关的一种适合于特别大的断开功率的变型方案在通流管中具有开孔，它们使气体附加地进入到通流管里面，由此构成强制产生的第二再循环区，在其中热气特别有效地与较冷的气体混合并被冷却。通过本专利技术实现的优点是，由于特别好地冷却热气保证热气的持续容积减小并由此使来自电弧室的热气最佳地流出，由此对于基本相同的灭弧室尺寸实现明显更高的功率开关断开功率。同时也有利地提高在功率开关断开时的可靠性。本专利技术的其它有利结构方案是从属权利要求的内容。附图说明下面借助于附图详细描述本专利技术、其改进方案和由此实现的优点，附图仅仅表示一种可能的实施途径。附图中图1以局部剖面图示出封盖的功率开关的第一实施方式的特别简化且示意示出的灭弧室，图2是按照图1的灭弧室排气部位的特别简化且示意示出的局部剖面图，图3是按照图1的灭弧室的另一排气变型方案的特别简化且示意示出的局部剖面图，图4示出简化示出的排气细节的实施变型方案。具体实施例方式对于所有附图相同功能的元件配有相同的附图标记。未示出且不描述所有对于直接理解本专利技术无需的元件。一个功率开关可以具有一个或多个串联的、以绝缘气体充满的灭弧室，它们按照传统的开关原理工作，即例如作为自动鼓风室、作为具有至少一个附加压缩活塞装置的自动鼓风室或者作为简单的压缩活塞开关。所述功率开关由封盖的功率开关构成，其中作为封盖材料可以选择金属或塑料。所述功率开关也可以是露天开关，即是由金属封盖的气体绝缘的开关设备的一部分或者是断路器。图1是一个功率开关的第一实施方式的特别简化且示意示出的灭弧室在断开过程期间的局部剖面图，其中未示出通常总是在所述功率电流路径旁边存在的平行的额定电流路径。这个灭弧室1在这里例如旋转对称地构成并且沿着一个纵轴线2延伸。该灭弧室1在这里由同心设置的且接地的金属外壳3气密地包围。未示出使灭弧室1固定在金属外壳3里面的电绝缘固定体。该灭弧室1具有一个电弧室4，在其中在断开过程期间在两个杆状功率触点5与6之间燃烧电弧7。在这里功率触点5是活动触点，而功率触点6是位置固定的触点，但是出于简化性未示出其机械固定。但是灭弧室变型方案也可以相应地配备两端活动的功率触点或者两端固定的功率触点。所述电弧室4在径向通过绝缘喷嘴9的内壁限定。该绝缘喷嘴9在中间容积10的方向上敞开。该绝缘喷嘴9可以固定地构成，但是也可以如同在这里所示的那样与功率触点5共同移动。在断开时电弧7以公知的方式加热电弧室4中的绝缘气体。绝大部分已加热的、电离的且以压力加载的气体通过绝缘喷嘴9流出到中间容积10。由绝缘喷嘴9排出的锥形热气流碰撞到一个固定在位置固定的功率触点6上的通常金属的挡板11上。这个圆形的挡板11使热气流转向并由此防止热气流直接轴向继续流动到排气容积12里面。箭头13表示这个热气从电弧室4到排气区并穿过这个排气区的一般通流方向。该中间容积10在径向上通过金属壁14限定。在面对绝缘喷嘴9的一侧上在壁体14上在轴向附着一个管接头15，它具有一个比通过壁体14向外限定的中间容积10更小的直径。在这个管接头15中轴向导引绝缘喷嘴9的外表面。在背离管接头15的一侧上在中间容积10的壁体14上附着一个收缩部分16，它使中间容积10限定在这个侧面上。从壁体14到收缩部分16的过渡具有一个半径R。这个半径R支持热气在中间容积10中的转向。对于40kA至70kA范围的断开电流选择25mm范围的半径R，由此使冷却的排气气体的出口角度α约为30°。所述收缩部分16过渡到一个轴向延伸的拉瓦耳喷管式构成的金属的通流管17，它在面对中间容积10的一侧上具有一个喷嘴收缩部分18，并且它向着排气容积12敞开。该通流管17在排气容积12方向上的端部称为出口棱边17a。因此该拉瓦耳喷管式构成的通流管17使中间容积10与排气容积12连接。所述排气容积12通过流体有利地构成的金属的排气外壳19限定，它使热气以直到180°的角度转向。该排气外壳19的圆柱形部分具有与中间容积10一样的外径并且包围通流管17，其中在通流管与排气外壳19之间保留一个具有圆形的用于通流已经略微冷却的热气的横截面的通道。在收缩部分16与排气外壳19的端部棱边21之间保留一个圆柱形的出口面积，通过它使继续冷却的气体倾斜地流到在灭弧室容积22。在灭弧室容积22中的绝缘气体包围上述的灭弧室1的有效部件并且使它们与金属外壳3绝缘。所述中间容积10具有直到挡板11的长度L1。从挡板11直到喷嘴收缩部分18以距离L2表示，通流管17从喷嘴收缩部分18直到出口棱边17a具有长度L3。对于排气结构的冷却功率已经证实特别有利的长度比是L2＝0.7L1。当能够轻易地实现排气结构的较大长度时，则在这里也可以实现L1的70至100％的数值。有利地这样选择通流管17的长度L3，使得它对应于喷嘴收缩部分18的三倍直径。但是如果这样选择通流管17的本文档来自技高网...
【技术保护点】
功率开关，它在通过绝缘气体充满的壳体中具有至少一个沿着纵轴线（２）延伸的且基本径向对称安装的、包括至少两个功率触点（５，６）和一个配属于功率触点的电弧室（４）的灭弧室（１），其中所述电弧室（４）与至少一个具有排气容积（１２）的排气装置处于功能连接，该排气装置用于冷却在断开时产生的热气，并且排气装置与灭弧室容积（２２）连接，其特征在于，－在排气部位设有至少一个提高热气流阻的强制产生的再循环区（２９，３１）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2004-6-7 04405351.01.功率开关，它在通过绝缘气体充满的壳体中具有至少一个沿着纵轴线(2)延伸的且基本径向对称安装的、包括至少两个功率触点(5，6)和一个配属于功率触点的电弧室(4)的灭弧室(1)，其中所述电弧室(4)与至少一个具有排气容积(12)的排气装置处于功能连接，该排气装置用于冷却在断开时产生的热气，并且排气装置与灭弧室容积(22)连接，其特征在于，-在排气部位设有至少一个提高热气流阻的强制产生的再循环区(29，31)。2.如权利要求1所述的功率开关，其特征在于，-所述来自电弧室(4)的热气流到中间容积(10)，并且-在中间容积(10)中设有至少一个伸进热气流中的挡板(11)，在所述挡板下游构成第一再循环区(29)。3.如权利要求2所述的功率开关，其特征在于，-连接在中间容积(10)上的具有一个喷嘴收缩部分(18)的构成拉瓦耳喷管式的通流管(17)导引到与灭弧室容积(22)连接的排气容积(12)。4.如权利要求3所述的功率开关，其特征在于，-在热气到中间容积(10)的入口与挡板(11)之间的距离是L1，-在所述挡板(11)和喷嘴收缩部分(18)之间的距离是L2，-在喷嘴收缩部分(18)与通流管(17)的出口棱边(17a)之间的距离是L3。5.如权利要求4所述的功率开关，其特征在于，-在所述距离之间满足下面的关系式L2＝0.7L1，和/或-所述通流管(17)的长度L3位于两倍至三倍于通流管(17)喷嘴收缩部分(18)的直径的范围内。6.如权利要求3或4或5中任一项所述的功率开关，其特征在于，-所述挡板(11)具有基本与以面积FD表示的热气到中间容积(10)中的入口面积等效的面积，和/或-以面积F1表示的通流管(17)在出口棱边(17a)处的横截面与面积FD相同，和/或-位于所述挡板(11)与壁体(14)之间的圆环面积F...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶向阳，F沃尔特，H海尔梅尔，
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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