本发明专利技术涉及一种高电压断路器（１），其沿着纵向轴线（ＸＸ’）延伸。根据本发明专利技术，实现一种新型的排气装置：挡板具有适于使热气从进入入口挡板（７０）开始沿着速度向量的轴线（ＸＸ’）改变至少两次方向的形式；在热气排放方向上，给定排气挡板（７）的流动截面（Ｓｉ）与直接位于该给定挡板下游且连续地跟随该给定挡板的下一个排气挡板的流动截面（Ｓｉ＋１）的比值是这样的，如果Ｓｉ≥Ｓｉ＋１，那么１≤（Ｓｉ／Ｓｉ＋１）≤２０；并且如果Ｓｉ＜Ｓｉ＋１，那么１＜（Ｓｉ＋１／Ｓｉ）≤２０；对最下游的挡板（７３，７４）给出的轮廓是这样的，使得挡板处排放的热气被引导得远离壳体（３）与罐子（２）之间的紧固区域的绝缘锥（４）处。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高电压断路器的领域，本专利技术的高电压断路器是金属包层 (metal-clad)的，即具有金属罐或金属外壳，并且本高电压断路器是气体绝缘开关设备 (GIS)类型的，或是外壳接地(dead-tank)类型的。这种断路器可以是金属包层变电站的一 部分。更具体地，本专利技术涉及去除由这种断路器执行的中断所产生的热气的方法，以及 涉及相关的断路器结构。
技术介绍
在此类型的断路器中，对于与最大故障电流相对应的特定短路电流量值 (magnitude)，所产生的热气(即，等离子体和废气)可促进在各种带电的中断部件与接地 的部件(例如，金属罐)之间再次产生电弧(rearcing)。在目前市场上可购得的金属包层断路器中，提供了各种类型的排气装置或气体去 除装置。第一种类型的装置(例如，设置在日本型断路器上的装置，比如，在专利申请 JP2003217411中公开的装置)包括安装在热气风嘴的出口处的短管，并且该短管也能够使 得所述热气被直接吹到金属罐内。通过在金属罐和与管一起形成的去除环之间保持较大距 离来获得介电绝缘。第二种类型的装置(例如，设置在接地罐上的装置，比如，在专利申请EP 1 806 760中公开的装置)使得可能在排气装置的金属部分中存在一定体积的介电气体，上述金 属部分足够大，以便能够吸收最大短路电流的最长产生电弧周期期间中所产生的所有热 气。该排气装置包括侧面上的侧开口，通过该侧开口将热气排放至金属罐的内部。在构造上，上述第一类型的装置封住的绝缘气体的体积比中断期间吹入的热气的 量少。这是为什么使该金属罐的总体尺寸比第二类型的罐子的总体尺寸大的原因，因为所 述热气以非受控的方式被去除，并且因为由此必须包括尺寸安全限度以确保罐子具有足够 的介电强度。设置在第二类型装置中的封闭物要求足以将热气保持在排气装置的金属部分内 的体积。因此，可减小排气装置的外部与金属罐之间的尺寸安全限度。专利文献EP 1 768 150在其图2所示的其实施例中提到，使热气11的一部分Ila 与绝缘气体111混合，这种混合实际上通过在气体排出区域6的出口处分离热气流来执行。 实际上，仅有初始分离的径向部分Ila可与更冷的绝缘气体111混合，所述更冷的绝缘气体 111进而被热气的另一部分1 Ib推动，所述另一部分是轴向的。专利文献EP 1 930 929公开了排气装置9的出口处的“分离”边缘21，该出口以 静止接触支撑部5的延伸部分与紧固至电流馈电母线(current-feed busbar) 13的壳体18 之间的狭窄通道22的形式实现。通过以横切于通道22延伸的槽的形式实现边缘21，可避 免柯恩达效应(Coanda effect，附壁效应)，即，能使得废气9的气流分离，并由此防止废气附着于排气口的凸出表面20，从而避免废气朝着介电应力区被引导。专利文献EP 1 835 520通过围绕静止触点A的支撑壳体8的一种帽16而公开了 用于环形排气通道20的具体构造。该专利文献中的此构造的目的是，通过试图水平地(即， 基本上平行于罐子的壁部)引导气体来防止电弧击穿罐子，以及促进所述气体的冷却。迄今未获重视的一个问题是，被直接吹出的金属颗粒再次产生电弧的危险，或处 于移动状态的来自于断路器的前次打开操作的金属颗粒再次产生电弧的危险，已存在的所 述金属颗粒的移动具体由后续操作期间热气被去除而导致。不管使用什么样的排气装置， 在每个打开操作的过程中，在各种部件之间都存在摩擦，所述摩擦产生金属颗粒或金属屑。 所产生的那些金属颗粒被废气吹动，并朝着金属罐的底部沉积。金属罐与排气装置的外部之间的空间越小，这种问题可能就越显著。当空间小时， 已聚积在罐子底部的金属颗粒更靠近排气装置，并由此更可能由于排气装置的出口处热气 的去除而朝着对再次产生电弧敏感的区域(例如绝缘锥)移动。这里说明的是，在本专利技术的上下文中，应将术语“绝缘锥”理解为表示由电绝缘材 料制成且执行将排气装置壳体紧固至金属罐的功能的锥形元件。另一问题是，迄今为止具体设有挡板(baffle)的排气装置结构并非必须设计为 用以优化排气装置中热气的速度。不幸地，排气装置中过低的热气速度会使得弧触点之间 再次产生电弧的危险增加，而排气装置中过高的热气速度则使得主要(永久)触点之间再 次产生电弧的危险增加。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，提出一种通过高电压断路器中的挡板来进行热气去除 (排气)的技术方案，这使得可能首先避免朝着对再次产生电弧敏感的区域被直接吹出的 金属颗粒再次产生电弧或朝着对再次产生电弧敏感的所述区域(例如，绝缘锥)移动的已 聚积在金属罐底部中的金属颗粒再次产生电弧的危险，其次避免在弧触点之间以及在主要 (永久)触点之间再次产生电弧的危险。为此，本专利技术提供了一种高电压断路器，其沿着纵向轴线延伸并包括由绝缘气体 填充的金属罐；一对弧触点，即一个静止弧触点和一个移动弧触点，该移动弧触点被安装为 平移移动且紧固至用于吹出在触点分离时产生的热气的绝缘喷嘴；壳体，静止触点安装于 该壳体内部，在壳体内部设置有排气挡板，该排气挡板包括由壳体以及由围绕静止触点的 静止管构成的入口挡板，壳体通过电绝缘锥而紧固至金属罐，同时布置在金属罐的内部，以 便经由用于去除热气的挡板与金属罐相连通。根据本专利技术，有以下限定挡板适于使热气从进入入口挡板开始沿着速度向量的轴线至少两次改变方向；在热气排放方向上，给定排气挡板的流动截面(Si)与直接位于该给定排气挡板下 游且连续地跟随着该给定挡板的下一个排气挡板的流动截面(si+1)的比值是这样的，即，如 果Si 彡 Si+1，那么 1 ( (Si/Si+1) ( 20 ；并且如果Si < Si+1，那么 1 < (SwZ^Si) ( 20 ；对最下游的挡板给出的轮廓是这样的，使得在挡板出口处排放的热气被引导得远 离壳体与罐子之间紧固区域的绝缘锥处。通过这样限定，本专利技术以组合方式使得可能使热气减速，从而假定在壳体与金属罐之间限定有绝缘气体的体积的情况下，热 气在从排气挡板离开时达到完全令人满意的速度；限制挡板内部的湍流，该湍流会导致扼流(涡流)减少或实际上防止热气从挡板 的移除，有可能对弧触点处的再次产生电弧造成不利效果；以及避免金属颗粒在对再次产生电弧最敏感的区域(即，绝缘锥)处聚积。结果，因为被吹出的热气不是直接朝着金属罐移动，所以避免了在金属罐的内壁 上产生电弧。有利地，位于入口挡板下游的挡板中的一个具有倾斜壁，以用于朝着壳体外部径 向地偏转废热气，壁部相对于纵向轴线的倾斜度在5°至80°的范围内。因此，因为热气通 过所述倾斜壁而被加速，所以可避免湍流进入挡板的风险。同样有利地，在出口挡板的出口处，壳体具有圆形部分形式的多余材料。由于所述 圆形部分的存在而改进了本专利技术的壳体的特性，换句话说，金属罐处的介电击穿的危险受 到了限制。在一个有利构造中，壳体由两个部件组成，即由圆柱形鼓状物构成的一个部件，该圆柱形鼓状物的一端被半球形端壁封闭，该 半球形端壁适于使从喷嘴移除的且位于静止管与静止触点之间的热气朝着入口挡板的环 形容积返回，该环形容积首先在静止管与圆柱形鼓状物之间限定，其次在静止管与设置在 圆柱形鼓状物的另一端处的颈部之间限定；以及由端件本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高电压断路器（１），沿着纵向轴线（ＸＸ’）延伸并包括：金属罐（２），填充有绝缘气体；一对弧触点（５），即，一个静止弧触点（５０）和一个移动弧触点，所述移动弧触点被安装为平移移动且固定至用于吹出在触点分离时产生的热气的绝缘喷嘴（５１）；壳体（３），所述静止弧触点（５０）安装于所述壳体内部，在所述壳体内部设置有排气挡板（７），所述排气挡板（７）包括由所述壳体以及由围绕所述静止弧触点（５０）的静止管（６）构成的入口挡板（７０），所述壳体通过电绝缘锥（４）紧固至所述金属罐，同时所述壳体布置在所述金属罐的内部，以便经由用于移除热气的挡板与所述金属罐相连通；所述断路器的特征在于：所述挡板（７）适配成使得热气从进入所述入口挡板（７０）开始沿着速度向量的轴线（ＸＸ’）改变至少两次方向；在热气排放方向上，给定排气挡板（７）的流动截面（Ｓ↓［ｉ］）与直接位于所述给定排气挡板下游且连续地跟随所述给定挡板的下一个排气挡板的流动截面（Ｓ↓［ｉ＋１］）的比值是这样的，如果：Ｓ↓［ｉ］≥Ｓ↓［ｉ＋１］，那么１≤（Ｓ↓［ｉ］／Ｓ↓［ｉ＋１］）≤２０；并且如果Ｓ↓［ｉ］＜Ｓ↓［ｉ＋１］，那么１＜（Ｓ↓［ｉ＋１］／Ｓ↓［ｉ］）≤２０；对最下游的挡板（７３，７４）给出的轮廓是这样的，使得在挡板出口处排放的热气被引导得远离所述壳体（３）与所述罐子（２）之间的紧固区域的所述绝缘锥处。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：利昂内尔茹尔当，西里尔雷，沙基比弗尼内彻，让巴蒂斯特茹尔容，
申请(专利权)人：阿海珐输配电股份公司，
类型：发明
国别省市：FR
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