触头布置及具有此类触头布置的电开关装置的制造方法_2

文档序号:9252508阅读:来源:国知局
氟代醚"、"环氧乙烷〃、〃氟胺〃、〃氟代酮〃和〃氟烯烃〃是指至少部分地氟化的化合物。具体而言,用语〃氟代醚〃包含氢氟代醚和全氟代醚两者,用语〃环氧乙烷〃包含氢氟环氧乙烷和全氟环氧乙烷两者,用语"氟胺"包含氢氟胺和全氟胺两者,用语"氟代酮"包含氢氟酮和全氟酮两者,并且用语"氟烯烃"包含氢氟烯烃和全氟烯烃两者。因此可优选的是氟代醚、氟胺、氟代酮和环氧乙烷是完全氟化的,即,全氟化。
[0024]在实施例中,介电绝缘介质选自由以下构成的组:一种(或若干)氢氟醚、一种(或若干)全氟酮、一种(或若干)氢氟烯烃,以及它们的混合物。
[0025]具体而言,如本发明的上下文中使用的用语〃氟代酮〃应当宽泛地解释,并且应当包含氟代单酮和氟代双酮或大体上氟代多酮两者。用语还应当包含饱和化合物和不饱和化合物两者,其包括碳原子之间的双键和/或三键。氟代酮的至少部分地氟化的烷基链可为线性的或分支的,并且可任选形成环。
[0026]具体而言,氟代酮可为氟代单酮,并且/或者还可包括杂原子,如,氮原子、氧原子和硫原子中的至少一个,替换一个或更多个碳原子。更具体而言,氟代单酮,具体是全氟酮应当具有3到15个或4到12个碳原子,并且具体是5到9个碳原子。更优选的是,其可包括刚好5个碳原子,和/或刚好6个碳原子,和/或刚好7个碳原子,和/或刚好8个碳原子。
[0027]在实施例中,介电绝缘介质包括至少一种化合物,其为选自由以下构成的组的氟烯烃:包括至少三个碳原子的氢氟烯烃(HFO)、包括刚好三个碳原子的氢氟烯烃(HFO)、反式-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO- 1234ze)、2,3,3,3-四氟丙烯(HFO_1234yf)、反式-1,2,3,3,3-五氟乙烯(HFO-1225ye (E-异构体))、顺式-1,2,3,3,3五氟乙烯(HFO-1225ye (Z-异构体)),以及它们的混合物。
[0028]介电绝缘介质还可包括不同于有机氟化合物的背景气体或载气,具体是不同于氟代醚、氟胺、氟代酮、环氧乙烷和氢氟烯烃,并且可优选由选自由以下构成的组:空气、n2、o2、CO2、惰性气体、Η2;Ν0 2、NO、NO2、碳氟化合物,并且具体是全氟化碳,并且优选CF4;CF 31、SF6,以及它们的混合物。
【附图说明】
[0029]本发明的实施例、优点和应用由从属权利要求和借助于附图的现在的以下描述引起。示出了:
图1为具有现有技术的盖元件的示例性高压电路断路器的截面侧视图;
图2为具有根据本发明的实施例的盖元件并且具有示意性的流线和流过其的绝缘流体的涡旋结构的图1的电路断路器的第一触头的局部截面侧视图;
图3为根据图2的具有图中指示的相关大小的局部截面侧视图;
图4为关于根据本发明的触头布置的第一实施例的根据图2或3的局部截面侧视图; 图5为关于根据本发明的触头布置的第二实施例的根据图2或3的局部截面侧视图; 图6为关于根据本发明的触头布置的第三实施例的根据图2或3的局部截面侧视图; 图7为关于根据本发明的触头布置的第四实施例的根据图2或3的局部截面侧视图; 图8为根据根据本发明的触头布置的第五实施例的局部截面侧视图;
图9为关于根据本发明的触头布置的室的第六实施例的根据图2或3的局部截面侧视图,该室包含特氟龙层;以及
图10为关于根据本发明的具有凸起的触头布置的室的第七实施例的根据图2或3的局部截面侧视图。
[0030]部件列表 I电路断路器
2根据本发明的盖元件 2a现有技术的盖元件 3a第一标称触头 3b第二标称触头 4a第一电弧触头 4b第二电弧触头 6流体流 7间隙 8第二开口 9室
9a第一室 9b第二室
9c第一室与第二室之间的壁 10第一开口 11边缘 12a第一室壁 12b第二室壁
12c面对间隙的盖元件壁
13特氟龙层
14凸起
15第一容积
16壳,封壳
17引导元件
18载流体
19电流指针
20电弧
21喷嘴
22连杆
23齿轮,辅助齿轮 Al间隙的平均横截面 A2室的平均横截面 L室的平均伸长 Rl盖元件半径 R2第一触头的半径 z纵轴线
α面对间隙的盖壁与第一室壁之间的角。
【具体实施方式】
[0031]本发明针对高压电路断路器的实例描述,但下文中描述的原理还适用于在其它开关装置中使用本发明,例如,起初提到的类型的开关装置。
[0032]在下文中,相同的附图标记表示本发明的各种实施例的结构或功能上相同或相似的元件。
[0033]出于简化的原因,局部截面视图是指附图的元件的仅一个区段的图示。假定了所述元件关于触头布置的纵轴线ζ旋转对称。
[0034]在本公开的上下文中,用语〃横截面〃和〃宽度〃涉及位于垂直于纵轴线ζ的平面中的区域。因此,用语"伸长"或"长形的"涉及沿纵轴线ζ的方向伸长。
[0035]图1示出了具有在具有触头4a,4b之间的电弧20的断开过程期间根据现有技术的盖元件2a的高电压电路断路器I的实施例的截面侧视图。电路断路器I关于纵轴线ζ旋转对称。仅涉及本发明的电路断路器I的元件将在下文中描述,附图中提出的其它元件对于理解本发明并不相关,并且是高压电气工程的技术人员已知的。电路断路器I包括第一触头组3a,4a和第二触头组3b,4b。触头3a,3b为电路断路器I的标称触头,并且将不更详细描述。触头4a,4b为电路断路器I的电弧触头。在下文中,电弧触头4a更一般地称为第一触头4a,并且电弧触头4b更一般地称为第二触头4b。为了阐释本发明的目的,假定了第一触头4a和第二触头4b能够沿纵轴线ζ移动,并且与彼此协作,用于闭合或断开电路。第一触头4a由包括齿轮23或辅助齿轮23的布置促动,齿轮23或辅助齿轮23使其自身连接于喷嘴21的连杆22与第一触头4a连结。喷嘴21可由第二触头组3b,4b的移动促动成沿纵轴线ζ的方向来回移动。具有静止的第二触头组3b,4b的其它实施例容易变得可能。在此类情况中,第一触头由外部促动器(未示出)促动。
[0036]上文所述的触头布置包封在电路断路器I的壳或封壳16中。上文提到的类型的绝缘流体在电路断路器I内存在于第一容积15中。第一容积15还包括如附图中指示的围绕第一触头4a和第二触头4b的容积,并且具体是在第一触头4a的径向外侧或沿径向围绕第一触头4a。用于所述断开过程的流体流由箭头6指示。在下文中,将描述具有一些附加元件的第一触头4a的布置。
[0037]第一触头4a部分地由保护盖元件2a包绕,以便至少部分地保护其免于接触围绕第一触头4a(箭头6)流动的热流体。当第一触头4a运动时,提供了用于以滑动方式支承第一触头4a的引导元件17。流过第一触头4a的电流经由一个或更多个电流指状物19和载流体18引导至电路断路器I外。
[0038]如提到的,使第一触头4a与热流体接触是非期望的,因为其引起第一触头4a上的较高的金属腐蚀。观察到的是,第一触头4a的该腐蚀在刚好在盖元件2a的末梢之前的区域中特别显著,因为这里发生沿盖元件2a的方向流动的热流体的一定停滞。此外,存在于流体中的颗粒流入盖元件2a与第一触头4a之间的间隙,并且累积在该处,特别是在引导元件17的位置处。这导致了引导元件17与第一触头4a之间的较高摩擦。该累积的结果在于第一触头4a的速度可减小,并且因此与匹配触头4b的接触不可在规定时间执行。另一个结果在于由于较高摩擦而产生更多热,这也是非期
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