用于灭弧室的热气流排气装置、灭弧室以及气体绝缘开关的制作方法

本发明总体上涉及电气设备的领域，且更具体地，用于灭弧室的热气流排气装置、灭弧室以及气体绝缘开关。

背景技术：

灭弧室是高压电力开关的核心部件，其用于通过六氟化硫气体优良的绝缘性使高压电路切断电源后能迅速熄弧，切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行，避免事故和意外的发生。

对于用于灭弧室的传统热气流排气装置，其通常包括静端支座，排气管，盖子，导气喷口，导流锥，静触座等部件。当三相灭弧室在电路断开后，高速热气流从动端喷出，先到排气管和导气喷口，之后经过导流锥分流后导入静端支座的腔室，最后通过盖子上的气孔流出。这种传统的热气流排气装置结构复杂，成本高，易于出现故障。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种新的用于灭弧室的热气流排气装置、灭弧室以及气体绝缘开关。本发明的热气流排气装置结构简单，降低成本，且不易于发生故障。

根据本发明的一方面，提供了用于灭弧室的热气流排气装置，所述热气流排气装置包括：静触座，配置为适于与灭弧室的动触座接合或断开以实现电路的接通或断开；静端支座，配置为适于与所述灭弧室的壳体上的绝缘支撑部密封配合；以及在所述静触座和所述静端支座之间的结合部分，所述结合部分中形成有通孔，该通孔配置为适于供所述灭弧室的所述动触座上的引弧触头通过，其中，所述静端支座包括具有中空腔室的圆筒状本体，所述圆筒状本体的第一端终止于所述结合部分，所述圆筒状本体的第二端适于与所述绝缘支撑部密封配合，并且在所述圆筒状本体的圆周侧壁上形成有贯穿该圆周侧壁的多个气孔，从而使得在所述灭弧室中在电路断开后产生的热气流从所述引弧触头引入所述中空腔室并且直接从所述多个气孔排出。

以这样的方式，该热气流排气装置取消了原设计的排气管，导气喷口和盖子，并将盖子上的气孔开在静端支座上，结构简单，实现成本节省。

进一步地，所述静触座、所述静端支座、所述结合部分一体形成。

以这样的方式，该热气流排气装置减少了零件数量，并且减少装配工作量。

进一步地，所述多个气孔至少包括第一排气孔和第二排气孔，所述第一排气孔和所述第二排气孔平行布置。

以这样的方式，通过合理地布置多个气孔，使得从多个气孔排出的热气流能够快速冷却。

进一步地，所述第一排气孔和所述第二排气孔沿着各自的分布轴线等距离均匀分布，并且所述第一排气孔和所述第二排气孔彼此交错地布置。

以这样的方式，通过合理地布置多个气孔，使得从多个气孔排出的热气流能够更加快速冷却。

进一步地，所述静端支座的所述圆筒状本体的圆周侧壁的一侧上形成有突出的安装部，该安装部配置为适于将所述静端支座连接至所述电路的母线连接导体，该安装部的中心形成有安装孔，其中，在沿着所述圆筒状本体的轴向中心线的方向上看，，穿过所述安装孔的中心的轴线为安装部中心线，穿过所述第一排气孔的气孔中心的轴线为第一气孔中心线，以及穿过所述第二排气孔的气孔中心的轴线为第二气孔中心线，其中，在逆时针方向上看，所述第一气孔中心线与所述安装部中心线的夹角为133度且所述第二气孔中心线与所述安装部中心线的夹角为148度，或者所述第一气孔中心线与所述安装部中心线的夹角为150度且所述第二气孔中心线与所述安装部中心线的夹角为165度，或者所述第一气孔中心线与所述安装部中心线的夹角为212度且所述第二气孔中心线与所述安装部中心线的夹角为227度。

以这样的方式，通过对气孔方向特殊设计，使得气流从气孔流出后按相应的角度交汇达到冷却目的。

进一步地，所述静触座包括中空的静触座本体，所述静触座本体的第一端终止于所述结合部分，所述静触座本体的第二端适于与所述动触座配合以实现所述电路的接通或断开，并且其中，所述静触座本体的圆周侧壁分为第一区段、第二区段和位于所述第一区段与所述第二区段之间的第三区段，所述第一区段邻近于所述静触座本体的第一端，所述第二区段邻近于所述静触座本体的第二端，所述第三区段为阶梯状，所述第一区段、所述第二区段、所述第三区段的内周的直径都是相同的，所述第一区段的外周的直径大于所述第二区段的外周的直径。

以这样的方式，所述静触座的结构简单、设计合理且成本节省。

进一步地，所述结合部分形成为所述静触座与所述静端支座之间的收缩部分，所述结合部分的外周直径小于所述静触座的最大外周直径并且小于所述静端支座的最大外周直径，所述结合部分包括圆环形的周壁部以及在所述周壁部的直径方向延伸的条状延伸部，所述通孔形成在所述条状延伸部的中央区域中。

以这样的方式，所述结合部分的结构简单、设计合理且成本节省。

根据本发明的另一方面，提供了一种灭弧室，包括壳体以及位于所述壳体内的三个灭弧单元，所述三个灭弧单元中的每一个灭弧单元包括动端支座和安装于所述动端支座的动触座，特别地，所述三个灭弧单元中的每一个灭弧单元包括根据本发明的前述的用于灭弧室的热气流排气装置。

进一步地，三个所述热气流排气装置的所述静端支座配置为适于与所述灭弧室的壳体上的具有导流锥的所述绝缘支撑部密封配合，并且其中，三个所述热气流排气装置的角度布置成使得三个所述热气流排气装置的所述多个气孔的气孔中心线的延伸线彼此相交，由此使得所述灭弧室中在电路断开后产生的热气流从所述引弧触头引入所述中空腔室、经所述导流锥分化，之后从所述多个气孔中排出后发生交汇。

本发明的灭弧室的热气流排气装置取消了原设计的排气管，导气喷口和盖子，并将盖子上的气孔开在静端支座上，结构简单，实现成本节省，并且三相灭弧室在开断电流后，高速热气流从动端喷出，通过倒流锥分化，然后经多个气孔排出，排出的热气流相互交汇后冷却，防止热气流直接喷到壳体造成绝缘失败。

进一步地，三个所述热气流排气装置的三个所述圆筒状本体的三条轴向中心线平行布置，所述多个气孔至少包括第一排气孔和第二排气孔，在沿着所述三条轴向中心线的方向上看，，延伸穿过所述三条轴向中心线的直线为一个基准线，穿过所述第一排气孔的气孔中心的轴线为第一气孔中心线，以及穿过所述第二排气孔的气孔中心的轴线为第二气孔中心线，其中，所述第一气孔中心线与所述基准线的角度是60度，所述第二气孔中心线与所述基准线的角度是75度。

以这样的方式，排出的热气流按60°和75°相互交汇后冷却，更好地防止了热气流直接喷到壳体造成绝缘失败。

根据本发明的又一方面，提供了一种气体绝缘开关，包括根据本发明前述的灭弧室。

本发明的气体绝缘开关结构简单，实现成本节省，并且在开断电流后，防止热气流直接喷到壳体造成绝缘失败。

综上所述，本发明的用于灭弧室的热气流排气装置、灭弧室以及气体绝缘开关至少实现了如下几个方面的有益技术效果。

第一、将静触座与静端支座做成一个整体，减少了零件数量，减少装配工作量。

第二、取消了原设计的排气管、导气喷口和盖子，并将盖子上的气孔开在静端支座上，通过对气孔方向特殊设计使得气流从气孔流出后按相应的角度交汇达到冷却。

第三、结构简单，实现成本节省。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1是根据本发明的一个示例性实施方式的气体绝缘开关的纵向剖面示意图。

图2是根据本发明的一个示例性实施方式的气体绝缘开关的横向剖面示意图。

图3是根据本发明的一个示例性实施方式的气体绝缘开关的灭弧室的三个热气流排气装置的组装状态的一个立体示意图。

图4是根据本发明的一个示例性实施方式的气体绝缘开关的灭弧室的三个热气流排气装置的组装状态的另一个立体示意图。

图5是根据本发明的一个示例性实施方式的用于灭弧室的热气流排气装置的一个立体示意图。

图6a是根据本发明的一个示例性实施方式的用于灭弧室的热气流排气装置的一个侧视图。

图6b是根据本发明的一个示例性实施方式的用于灭弧室的热气流排气装置的一个主视图。

图6c是沿着图6b的线f-f截取的截面示意图。

图7a是根据本发明的一个示例性实施方式的用于灭弧室的热气流排气装置的另一个示意性视图。

图7b和图7c分别是沿着图7a的线c-c和线d-d截取的截面示意图；

图8是沿着图7a的线b-b截取的截面示意图。

其中，附图标记如下：

10、热气流排气装置；

11、静触座；

111、静触座本体；

112、静触座本体的第一端；

113、静触座本体的第二端；

12、静端支座；

121、圆筒状本体；

122、圆筒状本体的第一端；

123、圆筒状本体的第二端；

124、中空腔室；

125、安装部；

13、结合部分；

131、通孔；

132、周壁部；

133、条状延伸部；

21、动触座；

22、壳体；

24、绝缘支撑部；

23、导流锥；

25、引弧触头；

27、动端支座；

26、母线连接导体；

h1、第一排气孔；

h2、第二排气孔；

h5、安装孔；

l0、基准线；

l10、交汇线；

l1、第一气孔中心线；

l2、第二气孔中心线；

l4、安装部中心线；

s1、第一区段；

s2、第二区段；

s3、第三区段；

30、灭弧单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。

首先，请参照本申请的图1，其中示出了根据本发明的一个示例性实施方式的气体绝缘开关(也可简称为gis，有时也称作断路器)的纵向剖面示意图。该气体绝缘开关包括灭弧室和其他一些构件，例如操作机构等，由于本发明主要涉及对灭弧室中的热气流排气装置进行改进，因此下面主要对灭弧室进行详细描述，而对其他构件省略描述。

该灭弧室包括壳体22以及位于壳体22内的三个灭弧单元30，由于三个灭弧单元是大体平行布置，因此在图1中仅仅能够看到最外侧的一个灭弧单元30。应理解的是，由于气体绝缘开关应用于三相电，因此灭弧室中包括三个灭弧单元30。三个灭弧单元30中的每一个灭弧单元包括一个动端支座27和安装于动端支座27的一个动触座21。特别地，三个灭弧单元30中的每一个灭弧单元均包括一个特别设计的用于灭弧室的热气流排气装置10(可同时参照图5)。三个热气流排气装置10的静端支座12配置为适于与灭弧室的壳体22上的具有导流锥23的绝缘支撑部24密封配合。

请同时参照图1和图2，三个热气流排气装置10的角度布置成使得三个热气流排气装置10的多个气孔(关于气孔，在下文中会结合其他视图详细论述)的气孔中心线的延伸线彼此相交，由此使得灭弧室中在电路断开后产生的高速热气流从动端喷出，通过导流锥23分化，之后从多个气孔中直接排出后发生交汇。图1中的箭头示出了热气流的路径。

图2的平面示出了在垂直于三个热气流排气装置10的三个圆筒状本体121的三条轴向中心线的平面上的投影。参照图2可以看出，三个热气流排气装置10是平行布置的，多个气孔至少包括第一排气孔h1和第二排气孔h2(可同时参照图5、图6c和图7a)。从图2所示的平面来看，延伸穿过这三条轴向中心线的直线为一个基准线l0，穿过第一排气孔h1的气孔中心的轴线为第一气孔中心线l1，以及穿过第二排气孔h2的气孔中心的轴线为第二气孔中心线l2，其中，第一气孔中心线l1与基准线l0的角度是60度，第二气孔中心线l2与基准线l0的角度是75度。

因此，本发明的灭弧室在开断电流后，高速热气流从动端喷出，通过倒流锥分化，然后经多个气孔排出，排出的热气流按60°和75°相互交汇后冷却，更好地防止了热气流直接喷到壳体造成绝缘失败。当然，也可以设计第一排气孔h1和第二排气孔h2的布局，实现排出的热气流以其他角度交汇，从而实现加速冷却的目的，但是经试验确认，图2中的这种实施方式的冷却效果更佳。

图3和图4是根据本发明的一个示例性实施方式的气体绝缘开关的灭弧室的三个热气流排气装置的组装状态的两个不同角度的立体示意图，通过这些视图，可以更清楚地理解本发明的方案。

下面参照图5至图8来详细描述本发明的用于灭弧室的热气流排气装置10。

参照图5和图6a，热气流排气装置10包括：一个静触座11，配置为适于与灭弧室的一个动触座21(图1示出)接合或断开以实现电路的接通或断开；一个静端支座12，配置为适于与灭弧室的壳体22上的绝缘支撑部24(图1示出)密封配合；以及位于静触座11和静端支座12之间的结合部分13，结合部分13中形成有通孔131(图6a示出)，该通孔配置为适于供灭弧室的动触座21上的引弧触头25(图1示出)通过。

参照图8，静端支座12包括具有中空腔室124的非夹套结构的圆筒状本体121，圆筒状本体的第一端122终止于结合部分13，圆筒状本体的第二端123适于与绝缘支撑部24(图1示出)密封配合，并且在圆筒状本体121的圆周侧壁上形成有贯穿该圆周侧壁的多个气孔，从而使得在灭弧室中在电路断开后产生的热气流从引弧触头25(图1示出)引入中空腔室124并且从多个气孔排出。

参照图7a，多个气孔至少包括第一排气孔h1和第二排气孔h2，第一排气孔h1和第二排气孔h2平行布置，第一排气孔h1和第二排气孔h2沿着各自的分布轴线等距离均匀分布。应理解的是，上述分布轴线是指第一排气孔h1和第二排气孔h2排列所遵循的直线。在图7a的实例中，彼此平行布置的第一排气孔h1和第二排气孔h2在与圆筒状本体121的轴向中心线平行的方向上沿着直线延伸。当然，也可以设想，第一排气孔h1和第二排气孔h2相对于圆筒状本体121的轴向中心线均成一角度设置，还可以设想，第一排气孔h1和第二排气孔h2沿着具有一定弧度的曲线延伸。

在图7a的实例中，第一排气孔h1和第二排气孔h2彼此交错地布置，并且第一排气孔h1和第二排气孔h2的数量相等，优选地，第一排气孔h1和第二排气孔h2的数量均为5个。优选地，第一排气孔h1和第二排气孔h2的直径均为15mm，气孔之间的距离为25mm。

仍然参照图7a，静端支座12的圆筒状本体121的圆周侧壁的一侧上形成有突出的安装部125，该安装部125配置为适于将静端支座12连接至电路的母线连接导体26(图1示出)，该安装部125的中心形成有安装孔h5(图6b和图6c示出)。

在沿着圆筒状本体121的轴向中心线的方向上看，即图2所示的投影平面，穿过安装部125的安装孔h5的中心的轴线为安装部中心线l4，穿过第一排气孔h1的气孔中心的轴线为第一气孔中心线l1，以及穿过第二排气孔h2的气孔中心的轴线为第二气孔中心线l2。

在第一类型的热气流排气装置10中，也就是图2示出的三个热气流排气装置10中的位于上方的热气流排气装置10，在逆时针方向上看，第一气孔中心线l1与安装部中心线l4的夹角为133度且第二气孔中心线l2与安装部中心线l4的夹角为148度。在第二类型的热气流排气装置10中，也就是图2示出的三个热气流排气装置10中的位于中间的热气流排气装置10，在逆时针方向上看，第一气孔中心线l1与安装部中心线l4的夹角为150度且第二气孔中心线l2与安装部中心线l4的夹角为165度。在第三类型的热气流排气装置10中，也就是图2示出的三个热气流排气装置10中位于下方的热气流排气装置10，在逆时针方向上看，第一气孔中心线l1与安装部中心线l4的夹角为212度且第二气孔中心线l2与安装部中心线l4的夹角为227度。

参照图5，静触座11、静端支座12、结合部分13一体形成。参照图6b和图8，静触座11包括中空的静触座本体111，静触座本体的第一端112终止于结合部分13，静触座本体的第二端113适于与动触座21(图1示出)配合以实现电路的接通或断开。仍然参照图6b和图8，静触座本体111的圆周侧壁分为第一区段s1、第二区段s2和位于第一区段s1与第二区段s2之间的第三区段s3，第一区段s1邻近于静触座本体的第一端112，第二区段s2邻近于静触座本体的第二端113，第三区段s3为阶梯状，第一区段s1、第二区段s2、第三区段s3的内周的直径都是相同的，并且第一区段s1的外周的直径大于第二区段s2的外周的直径。第一区段s1、第二区段s2、第三区段s3的内周的直径例如是82mm至92mm，优选是87mm。第一区段s1的外周的直径例如是150mm至160mm，优选是155mm。第三区段s3的外周的直径例如是98mm至108mm，优选是102.9mm。热气流排气装置10的整体的沿着中心轴线的长度例如是617mm至637mm，优选地607.5mm，静端支座12的圆筒状本体121的外周的直径例如是160mm至180mm，优选是170mm。上述这些尺寸设计可以根据实际情况进行适当调整。

参照图8，结合部分13形成为静触座11与静端支座12之间的收缩部分，结合部分13的外周直径小于静触座11的最大外周直径并且小于静端支座12的最大外周直径，同时参照图6a，结合部分13包括一个圆环形的周壁部132以及在周壁部132的直径方向延伸的一个条状延伸部133，通孔131形成在条状延伸部133的中央区域中。

从上述说明中，可以清晰地理解本发明的原理，即，三相灭弧室在开断电流后，高速热气流从动端喷出，通过倒流锥分化，然后经静端支座上的气孔排出，排出的热气流按60°和75°相互交汇后冷却，这样可以防止热气流直接喷到壳体造成绝缘失败。同时，本发明的热气流排气装置结构简单，便于制造和装配，成本降低。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。