专利名称：压缩气体断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压缩气体断路器，所述开关带有布置在第一触点和第二触点之间的电弧区，所述电弧区通过供给通道与热气存储容积连接，且热气存储容积又通过溢流通道与容积可变的压缩容积连接；以及带有具有至少一个流出口的限定了压缩容积边界的壁。
背景技术：
此类压缩气体断路器例如在实用新型DE20015563U1中描述。此类压缩气体断路器具有第一触点以及第二触点，电弧区在所述第一触点以及第二触点之间延伸。在电弧区内提供了对电弧的引导。电弧区又通过供给通道与热气存储容积连接，其中在热气存储容积上连接了容积可变的压缩容积。热气存储容积和压缩容积通过溢流通道相互连接。此外， 在限定了压缩容积边界的壁内布置了流出口。提供了热气存储容积，以接收在开关过程期间生成的热气体。取决于开关过程，可改变此气体量。在此，可能发生的是在热气存储容积内引入许多热气体，使得热气存储容积的内部内的压力明显升高。在压缩容积内提供的流出口以过压阀封闭。在压缩容积内达到一定的压力时，流出口被开放。
布置在流出口上的过压阀被机械加载但也被热加载，因此可出现在过压阀上的磨损。因此，必须定期地进行对流出口进行检查，并维修或替换位于该处的过压阀。发明内容
本发明所要解决的技术问题是给出一种使维修费用能够降低的压缩气体断路器。
根据本发明，此技术问题在前述类型的压缩气体断路器中通过使得流出口至少在触点处于接触状态时持续地打开来实现。
压缩气体断路器是用于中断电流的电开关设备。断路器能可靠地多次中断额定电流和例如短路电流的故障电流。特别地，在使用在高压和超高压领域情况下时，为降低绝缘距离，有利的是在断路器内引入压缩气体以用于绝缘。压缩气体断路器具有断路器单元，所述断路器单元用于引导和定位触点。电绝缘的气体(绝缘气体)从断路器单元中流动穿过且围绕该断路器单元流动，所述气体处于高压力下(压缩气体)。通过压力升高提高了气体的绝缘强度，使得相互不同的电势在较小的结构空间内通过处于压力下的绝缘气体可靠地相互绝缘。压缩气体断路器具有封装壳体，在所述封装壳体内定位了断路器单元。封装壳体的内部以处于高压力下的绝缘气体填充。绝缘气体的压力在此高于包围封装壳体的介质的压力，且可例如为数个巴。作为电绝缘气体，被证明特别有利的是六氟化硫。但也可使用另外的合适的电绝缘气体，例如氮气，或具有氮气和/或六氟化硫的混合物，等。
除电绝缘外，压缩气体也用于支持压缩气体断路器在开关过程中的工作方式。压缩气体断路器具有至少一个第一触点和第二触点，在二者之间布置了电弧区。两个触点可例如构造为电弧触点，它们与第一和第二额定电流触点电并联连接。电弧触点在此构造为使其在接通过程中在时间上在额定电流触点之前相互电接触。相反地，在断路过程中，电弧触点比额定电流触点处于电接触中的时间更长。因此，相对于其所属的电并联的额定电流触点，电弧触点在接通过程中超前地作用，且在断路过程中延后地作用。通过此类构造实现了优选地在电弧触点之间引导电弧，使得电弧触点保护额定电流触点不受腐蚀，且引导和偏转电弧。因此，可使得额定电流触点在其电负荷容量方面被优化，而可将电弧触点在抵抗电弧的热作用的耐烧蚀性方面被优化。
但触点也可承担电弧引导和额定电流引导的功能。此构造特别地在廉价的开关设备内是有利的，对此开关设备在开关功率方面仅有有限的要求。但与触点是构造为分开的电弧触点和分开的额定电流触点还是构造为包括电弧触点和额定电流触点的组合无关，应建议使得在开关过程中实现触点相互间的相对运动。触点的至少一个为此以可相对于另外的触点运动的方式支承。但也可建议，使得两个电弧触点以可运动的方式支承，使得在断路过程中的触点分离速度或在接通过程中的接触速度可增加数倍。
在接通过程中，随着两个触点的不断接近，可导致电弧的出现(预放电)。在触点之间可在电弧区内形成接通电弧。在此出现的热效应导致处在电弧区内的绝缘气体被加热。 此绝缘气体被加热且在此膨胀且被转化为所谓的热灭弧气或热气。热气应从电弧区被排出且被冷却或也被中间存储。在接通过程中，两个触点的电接触被设计用于结束接通过程，使得可能出现的预放电被自动消除。
在断开时，即在中断流通中的电流路径时所发生的情况明显更复杂。在断路器中由断路电弧所引入的热能基本上与待中断的电流的大小成比例，以及与断路电弧的燃烧持续时间成比例。在断开时，实现了两个触点相互的电流隔离。即便在高的触点分离速度下也几乎不可能使由电势差驱动通过待中断的电流路径的电流立即消失。电流经常在电弧区内首先通过电弧流动。仅在特别短的瞬间，即例如在电流或电压振荡时(例如在交流电系统中)电流恰好发生过零且实现触点分离的瞬间，仅出现小的电弧或不出现电弧。但触点的分离经常在电流没有自然消失的任意时刻进行。特别地在故障情况下的断开时，应尽可能快地导致中断。而刚好存在的振荡状态通常不被注意。
在断开情况中在电弧区内经常出现燃烧的电弧。在电弧区内燃烧的电弧使围绕它的电绝缘气体膨胀，且另外也腐蚀处在附近环境中的压缩气体断路器部件。因此，在电弧区内围绕电弧产生了由加热的电绝缘气体以及蒸发的材料(如塑料或金属)所形成的等离子云。为消除电弧，此等离子云应尽可能快地从电弧区排出。为产生电流，把被电弧加热的且转化为热气体的电绝缘气体通过供给通道引导到热气存储容积内。电弧的功率越强，即待切断的电流越大，且电弧燃烧时间越长，则被电弧驱动而压到热气存储容积内的热气体越多，因此热气存储容积内的压力升高。由于起到供给作用的电弧，因而从热气存储容积不能直接回流。特别地，可有利地建议，使得供给通道通过触点的相互位置阻塞或开放。为此，例如可使用绝缘物喷嘴，所述绝缘物喷嘴用于引导和偏转燃烧的电弧以及限定其边界，其中， 能够通过触点阻塞绝缘物喷嘴的通道(例如喷嘴狭窄位置)。因此，也可通过触点的彼此相对位置控制热灭弧气体向供给通道内的流动。作为热气存储容积内的压力升高的补充，提供了一种容积可变的压缩容积，所述压缩容积通过绝缘气体在其内的机械压缩导致了压力升高。通过溢流通道，处在压缩容积内和热气存储容积内的气体可相互协作，使得例如可实现预先存在于压缩容积内的气体与预先存在于热气存储容积内的气体的混合。因此，例如能够将压缩容积内低温的主要电绝缘气体压缩且将其输送到热气容积内且在该处导致热气体的冷却。
当流出路径开放时，也能使处在高压下的预先存在于热气存储容积内以及压缩容积内的气体通过供给通道流动到电弧区内。在电弧区内仍在燃烧的电弧被通过供给通道流回的气体流包围且将等离子云推出电弧区，在此电弧被冷却且被吹送，从而导致电弧且因此在待中断的电流路径中流动的电弧的最终中断。
压缩气体断路器可用于开关任意大小的直至短路电流的电流。因此，断路器例如必须能可靠地切断额定电流以及短路电流。必要时，通过断路器流动的电流仅是额定电流的几分之一。每个此电流都必须可靠地被切断。因为期待与待切断的电流的大小无关地点燃断路电弧，所以用于每种开关情况的断路器都必须产生足够的压力升高的气体量，以围绕断路电弧流过。
在低电流时，在热气存储容积中不会形成超过平均值的压力水平。特别地，在出现额定电流或短路电流时，电弧可达到使热气存储容积或压缩容积能够达到爆炸极限的电流强度。在此情况中，需要使得通过流出口实现超额的气体份额的流出，从而保证在热气存储容积内或在压缩容积内所建立的压力的极限。如果建议使得流出口至少在触点的接触状态下持续地打开，则在压缩容积内和在相连接的断路器单元的区域或封装壳体内之间持续地进行气体量的交换。因此，可实现气体量的连续的往复流动。以此，此时将压缩容积在各种情况下总是通过流出口与周围区域连接。以此，在压缩容积和通过流出口与压缩容积协作的区域之间不存在压力差。因此，可防止压缩容积被通过预压缩不希望的“预加载”。
在此可有利的是使得流出口最早在实现触点电流隔离的时刻关闭，即流出口的关闭随着可能的电弧点燃进行。也可建议，使得流出口的关闭在供给通道开放的时刻进行，即在事先膨胀的且在热气存储容积内载入的热气体的回流开始的时刻进行。在供给通道开放时，热气存储容积可卸载且因此也可在此时刻关闭流出口。
但有利地可建议使得流出口持续地打开。
在此情况中，压缩容积的壁中提供了流出口，所述流出口与触点的相互相对位置无关地持续地作为压缩容积的壁内的开口。可见，此类构造对于容积可变的压缩容积的工作方式不利，因为通过持续地打开的流出口，处于压力下的气体会从压缩容积的内部内或快或慢地逸出。在相应地大小的横截面下，一个或多个流出口可因此相对快地卸去先前由于被压缩气体的压缩容积的容积改变所导致的过压。在横截面相应地降低时，可实现相应的缓慢的卸压。
热气存储容积和压缩容积可通过溢流通道相互连通。因此，能通过溢流通道将气体量从一个容积传送到另一个容积。使用在压缩容积内的流出口的布置，可通过压缩容积内的流出口保证对预先存储的热气存储容积的过压保护。
容积可变的压缩容积的行程通过机械地设置压缩气体断路器来确定。与待中断的电流的大小无关，由于容积改变而总是在压缩容积内机械地产生相同的压缩压力。但热气存储容积与待切断的电流和燃烧的电弧的功率成比例地或多或少地填充以热气体。更低功率的电流仅导致热气存储容积的低的加载。相应地更大的强度的电流，例如短路电流，导致相应的对热气存储容积更强的填充。因此，例如在仅导致热气存储容积的低加载的相对小的电流下，电弧的吹灭基本上通过容积可变的压缩装置的作用导致。而通过电弧产生的且在热气存储容积内预存在的热气体则具有较下层的意义。在相反的情况中，在大的断路功率下，即在形成了相应的功率腔的电弧的强电流下，实现了以热的灭弧气体超过比例地填充热气存储容积，且因此实现了热气存储容积内的压力升高。在供给通道开放且电弧吹灭之后，即在热气存储容积内或在压缩容积内预存在的气体又朝电弧区的方向流出，在大功率电流下，在热气存储容积内被中间存储的灭弧气体主要起围绕电弧流过的作用，而在压缩容积内压缩的气体则具有较次要的意义。
另外有利的构造可建议使得在溢流通道的走向上布置差压控制阀。
通过使用差压控制阀，使预存储在热气存储容积内的具有与在压缩容积内压缩的绝缘气体相比更高压力的灭弧气体可首先通过溢流通道离开进入到电弧区内。由于压力差异，防止了被压缩的绝缘气体从压缩容积溢流到热气存储容积内以及防止然后通过供给通道溢流到电弧区内。只有当热气存储容积被卸压，即其内的压力下降到极限压力下，在压缩容积内的压力升高的绝缘气体才溢流到热气存储容积内，且在该处通过供给通道溢流到电弧区内。如果待中断的电弧仅具有低功率，则可能发生的是在热气存储容积内不能产生充分的过压而使得在压缩容积内预存的压力升高的绝缘气体直接溢流到热气存储容积内，且从该处通过供给通道流到电弧区内，以围绕在电弧区处燃烧的低功率电弧流过，从而冷却且将等离子云从电弧区送出。
为进行差压控制，可在溢流通道上使用相应的阀组件，所述阀组件根据在热气存储容积内和压缩容积内的压力差来开放或阻塞通道。
此外，可有利地建议使得可通过的溢流通道的流动阻力小于等于打开的流出口的流动阻力。
在溢流通道和流出口的流动阻力的设置方面，可由任意阀控制在流出口处的自由流出。因此，在使用其流动阻力小于特别是明显小于流出口(多个流出口)的流动阻力的溢流通道时，导致了从压缩容积内压缩的绝缘气体通过流出口的流出可忽略，且在压缩容积内实现了充分的压缩。因此，给出了如下可能性，即保持流出口不存在必要时阻塞流出口的可运动部件。
此外，可有利地建议，使得压缩容积由可相对于壁运动的活塞限定，其中流出口有时被所述活塞封闭。
压缩容积是基于容积改变将位于内部的绝缘气体压缩且升高压力的机械压缩设备。压缩容积为此具有可相对于壁运动的活塞。如果现在使用相对于壁的活塞行程，则可实现以位移控制的方式关闭流出口。因此，实现了将流出口的关闭时刻相对于触点分离的时刻或供给通道释放的时刻或基于一定的接触距离等同步。为此，活塞的运动可通过相应的驱动设备与活塞块的相对运动相互同步。在最简单的情况中，在活塞和一个可相对于另一个触点运动的触点之间给出了动力链。此外，位移控制的优点是流出口由另外的必需部件阻塞。为此，避免了附加的阀等且给出了稳固的构造。
在此，可有利地建议，使得壁是压缩容积的圆柱形的外周面。
压缩容积可例如具有圆柱形的外周面。相应的形状互补的活塞可在此外周面内部运动，所述活塞在圆柱形外周面的圆柱轴线的纵向轴线上可移动。如果流出口现在被引入到外周面，则可通过流出口在外周面内的位置根据活塞的相对位置调节阻塞的时刻。因此， 例如也可时间上相互分段地阻塞多个流出口，且因此将全部流出口的流动阻力构造为在开关过程的进行中是可变的。因此，可不同地形成压缩容积内的压力水平。因此实现，使得压缩装置的有效性在压缩行程开始时通过横截面相应较大的流出口降低，例如通过多个开放的流出口降低，而随着流出口的逐渐关闭提高压缩装置的压缩作用。
此外，可有利地建议，使得壁是压缩容积的在运动方向上与活塞对置的端部。
用于接收流出口的端侧壁实现了与压缩装置的压缩活塞在压缩装置内的位置无关地保持流动开口持续地打开，且因此总是提供了使在压缩容积的内部内被压缩的电绝缘气体的减压能够实现的位移。因此，例如实现了使得流出口自身在到达结束位置时，即在其中会出现最大压缩的位置中提供了用于被压缩的电绝缘气体从压缩容积流出的开口。
在下文中在附图中示意性地示出了本发明的实施例，且然后进行详细描述。
各图为
图I以局部剖视图示出了通过第一实施变体的压缩气体断路器的截面，
图2示出了通过第二实施变体的压缩气体断路器的截面，和
图3以局部剖视图示出了通过第三实施变体的压缩气体断路器的截面。
具体实施方式
首先，例如对于图I、图2和图3解释压缩气体断路器的构造和作用方式。在此，在图I、图2和图3中使用相同的附图标号用于各相同类型的构造部分，且仅对于相互不同的细节使用替代的附图标号。
所有三个附图的共同之处在于，对称轴2将附图划分为第一半图和第二半图。附图分别在第一半图中示出了压缩气体断路器的接通状态且在第二半图中示出了压缩气体断路器的断路的状态。
图I在截面图中示出了压缩气体断路器的截面。压缩气体断路器具有封装壳体I。 封装壳体I在此构造为基本上管形，且与对称轴2同轴地定向。在此，封装壳体I图示为由绝缘材料制成。但也可建议使得封装壳体I构造为导电的。在封装壳体I的内部内布置了压缩气体断路器的断路器单元。断路器单元基本上与对称轴2同轴定向。在使用电绝缘的封装壳体I时，如在图I中所图示，断路器单元直接支承在封装壳体上，其中电连接点3a、 3b通过封装壳体I流体密封地引出。封装壳体I将断路器单元完全包围且是气密性屏障。 在封装壳体I的作为导电的封装壳体的构造中，断路器单元通过绝缘布置相对于封装壳体 I间隔开且电绝缘地保持。连接点3a、3b相应地通过导电的封装壳体电绝缘地引出。为此， 例如可使用户外绝缘套管。连接点3a、3b穿透封装壳体的屏障，但被与封装壳体的构造无关地流体密封。
带有电绝缘封装壳体I的压缩气体断路器的构造称为外壳带电压缩气体断路器。 带有导电封装壳体的压缩气体断路器的构造称为外壳接地压缩气体断路器。此类封装壳体可例如由传导地电势的金属材料制成。
封装壳体I的内部以电绝缘气体填充。电绝缘气体提供有高压力，作为包围封装壳体I的介质。电绝缘气体例如是六氟化硫、氮或其它合适的气体。电绝缘气体弥漫封装壳体I的整个内部。封装壳体I作为气密性屏障起作用。在封装壳体I内部内封闭的绝缘气体可具有数个巴的过压，且弥漫且流过所有位于封装壳体I内部的组件。如此，绝缘气体也弥漫了断路器单元的部件。
布置在封装壳体I内部内的断路器单元的结构与封装壳体I的类型无关地基本上具有相同的类型。在此，断路器单元具有第一触点4以及第二触点5。第一触点4以及第二触点5可沿对称轴2彼此相对运动。在此，第一触点4主要位置固定地构造，而第二触点5 沿对称轴2可相对于封装壳体I移动。但也可建议，使得以相反的方式使第一触点4可运动而第二触点5作为固定的触点，或使得两个触点4、5都可运动地构造。在此，第一触点4 构造为销形，而第二触点5形成为配对的套筒形。第一触点4被第一额定电流触点6同轴包围。第一额定电流触点6以及第一触点4相互导电连接，使得第一触点4以及第一额定电流触点6总是传导相同的电势。第二触点5被第二额定电流触点7包围。第二触点5和第二额定电流触点7也导电地连接，使得第二额定电流触点7和第二触点5总是传导相同的电势。也如第一触点4，第一额定电流触点6相对于封装壳体I位置固定地支承。第二触点5以及第二额定电流触点7通过其导电连接相互角度刚性地连接，使得第二触点5相对于第一触点4的相对运动同样地导致第二额定电流触点7相对于第一额定电流触点6的相对运动。在此，第一额定电流触点6构造为套筒形，使得在第一额定电流触点6的套筒形的空隙中可引入且可接触第二额定电流触点7。此外也可建议，也使第一额定电流触点6可相对于封装壳体I运动，且第二额定电流触点7相对于封装壳体I位置固定地构造。也可建议，使得第一额定电流触点6和第二额定电流触点7相对于封装壳体可运动。两个触点4、 5以及两个额定电流触点6、7的可运动性或位置可变性可按需求实现。通过两个触点4、5 或两个额定电流触点6、7的分别应在相反的方向上实现的运动，可提高在断路过程中的触点分离速度或在接通过程中的接触速度。
在相对于封装壳体位置固定地保持的第一额定电流触点6上导电地接触了第一连接点3a。第二额定电流触点6提供有圆柱形的外周面且突出到引导套筒8内。引导套筒 8位置固定地相对于封装壳体I支承。第二额定电流触点7可沿对称轴2在引导套筒8内移动。在第二额定电流触点7和引导套筒8之间在对接间隙内布置了在图中未详细图示的电滑动接触设备，使得引导套筒8与第二额定电流触点7导电接触，且然后也与第二触点5 导电接触。第二连接点3b与导电套筒8导电地连接。因此，从第一连接点3a起通过第一额定电流触点6、分别通过第一触点4以及从第二额定电流触点7、分别通过第二触点5和引导套筒8向第二连接点3b形成了电流路径，所述电流路径可由压缩气体断路器断开或建立。
两个额定电流触点6、7在此用作被构造为尽可能低阻抗的额定电流路径，使得在压缩气体断路器的断路器单元内的接触电阻尽可能低。两个触点4、5作为电弧触点起作用。在断路过程中，首先使额定电流触点6、7分离。电流在仍闭合的触点4、5上换向。在触点4、5分离之后，可发生电弧点燃。电弧被引导到触点4、5上。因此，两个触点4、5设置且构造为具有高的耐烧蚀性。
具有套筒形构造的第二触点5在其朝向第一触点4的端部上具有多个可弹性变形的接触指。接触指在端侧上安放在驱动管9上。驱动管9与对称轴2同轴地定向且沿对称轴2可移动。在第二额定电流触点7上布置了绝缘材料喷嘴10。绝缘材料喷嘴10旋转对称地形成且与对称轴2同轴地定向。绝缘材料喷嘴10与第二额定电流触点7角度刚性地连接，且相应地在第二额定电流触点7运动时可随动。绝缘材料喷嘴10包围了第二触点5 的接触指，且在第一触点4的方向上突伸出第二触点5的接触指。绝缘材料喷嘴10具有喷嘴狭窄位置11，所述喷嘴狭窄位置11在端侧在第二触点5的套筒口前延伸。喷嘴狭窄位置11是基本上与对称轴2同轴地走向的圆柱形的空隙。喷嘴狭窄位置11的横截面在此与第一触点4的横截面对应，其中喷嘴狭窄位置11的横截面略大于第一触点4的横截面。绝缘材料喷嘴10的从第二额定电流触点7伸出的端部角度刚性地支承在与第一额定电流触点6连接的支承套12上。在发生开关运动期间，绝缘材料喷嘴10在支承套12内滑动。电弧区在两个触点4、5之间延伸，在所述电弧区内应优选地传导电弧。电弧可在接通过程或断路过程中出现，其中电弧应优选地以其弧根点在两个触点4、5上点燃。为同时保证触点 4、5上的按时换向，在此在接通过程中提供在两个额定电流触点6、7接触前的两个触点4、 5的超前的接触。在断路过程中，两个额定电流触点6、7的分离在触点4、5分离前提供，即触点4、5额定电流触点6、7构造为是滞后的。电弧区在两个触点4、5之间延伸，或围绕触点4、5延伸。在此，电弧区也位于绝缘材料喷嘴10的喷嘴狭窄位置11内。电弧区通过供给通道13与热气存储容积14连接。在此，供给通道13延伸通过绝缘材料喷嘴10。可建议使得供给通道13以环形通道的形式穿过绝缘材料喷嘴10，且因此将绝缘材料喷嘴10分为位于内部的部分和位于外部的部分。但也可建议，使得一个或多个通道穿过绝缘材料喷嘴10的壁，且在喷嘴狭窄位置11内开口。热气存储容积14与对称轴2同轴地延伸，且在此具有基本上环形圆柱的特征。热气存储容积14与对称轴2同轴延伸，且位于第二触点5 的外周上，且通过第二额定电流触点7限定边界。因此，热气存储容积14形成为被驱动管 9穿过的环形，且又在径向方向上由第二额定电流触点7限定边界。在供给通道13开口到热气存储容积14内的端侧上，热气存储容积14也被绝缘材料喷嘴10限定边界。在与之相对的端部上，此端侧被构造为分隔壁15。在分隔壁15中布置了溢流通道16。在此，溢流通道16通过多个处在分隔壁15内的孔实现，其中孔平行于对称轴2走向。在此，溢流通道16 可通过差压控制阀、特别是通过单向阀17关闭。
分隔壁15构造为活塞，所述活塞可在引导套筒8内沿对称轴2移动。活塞限定了容积可变的压缩容积18的边界。活塞在其内部容纳了热气存储容积14。压缩容积18从电弧区起在对称轴2的方向上向热气存储容积14延伸。压缩容积18类似于热气存储容积 14具有中空圆柱形的形状，其中压缩容积18的外周侧的边界由引导套筒8给出。压缩容积 18的内周侧的边界由驱动管9给出。分隔壁15以及驱动管9相互角度刚性地连接。分隔壁15形成了压缩容积18的可运动的端侧边界。此外，压缩容积18具有位置固定的端侧壁 19。位置固定的端侧壁19与引导套筒8角度刚性地连接。位置固定的端侧壁19被驱动管 9穿过且驱动管9可相对于位置固定的端侧壁19运动。在压缩容积18的外周面上，即在引导套筒8的壁上布置了多个流出口 20a、20b、20c、20d。流出口 20a、20b、20c、20d在引导套筒8的壁内的位置按需要地选择。此外，流出口 20a、20b、20c、20d的数量也可改变。但流出口 20a、20b、20c、20d的流动阻力的总和大于被阀17封闭的溢流通道16的流动阻力。在本实施例中，根据图I将流出口 20a、20b、20c、20d的位置选择为使得当第一触点4将喷嘴狭窄位置11刚开放时，流出口 20a、20b、20c、20d的第一个在断路过程进行中被阻塞。
由于多个流出口 20a、20b、20c、20d的轴向前后相继的次序，实现了通过多个流出口 20a、20b、20c、20d所提供的横截面的阶梯地降低。因此，实现了流出口 20a、20b、20c、20d的总流动阻力的阶梯状的提闻。
流出口 20a、20b、20c、20d的位置在此选择为使得在第二额定电流触点7在引导套筒8内相对运动时，额定电流触点7或活塞/分隔壁15在流出口 20a、20b、20c、20d前移动。
在下文中示例地描述了在图I中所示的压缩气体断路器的工作方式。首先，描述接通过程，其中从图I的半图可见，两个触点4、5以及两个额定电流触点6、7相互分离。在接通过程中，使触点4、5以及额定电流触点6、7相互电接触。
通过驱动装置使驱动管9沿对称轴2这样地运动，使得联接在其上的第二触点5 以及第二额定电流触点7在对应于第一触点4的方向上或在对应于第一额定电流触点6的方向上运动。以此方式，第一触点4沉入在绝缘材料喷嘴10的喷嘴狭窄位置11内。在空间上超前的触点4、5足够接近时，可发生所谓的预放电。随着两个触点4、5的电接触，所述预放电消失。
在断路过程中，在驱动管9上施加驱动运动，由此以与接通过程中相反的方向沿对称轴2运动。现在，首先实现两个额定电流触点6、7的分离。两个触点4、5在此时刻仍保持电接触。在两个连接点3a、3b之间流动的电流从形成在额定电流触点6、7之间的电流轨迹换向到形成在触点4、5之间的电流轨迹。两个触点4、5之间的相对运动领先。到一定的时刻，实现了两个触点4、5的电分离。由于在两个连接点3a、3b之间存在的电势差，通过电流路径和触点4、5驱动了电流。在电流相应地振荡时，例如由于驱动的交变电压所导致的振荡，可能出现电流的自然消失，即可能不出现断路电弧。在相应的不利的时刻，出现了在两个触点4、5之间燃烧的断路电弧。由于喷嘴狭窄位置11在对称轴2的方向上的轴向延伸，因而即便在两个触点4、5分离之后喷嘴狭窄位置11也还由第一触点4阻塞。在触点 4、5之间燃烧的电弧在电弧区引入了热能，且将处于电弧区处的电绝缘气体加热，且将其加热为灭弧气体或热气体。此外，可能出现绝缘材料或导体材料的烧蚀，使得在电弧区也建立了等离子云。电弧区内的过压可例如通过驱动管9在对称轴2的方向上借助热气体流动而降低。
在电弧附近，供给通道13从径向方向开口到喷嘴狭窄位置11内，使得热气体也通过供给通道13从电弧区导出。供给通道13开口到具有恒定的容积的热气存储容积14内。 随着电弧区内断路电弧的燃烧的持续时间的增加，在热气存储容积14内压入了越来越多的热气体，使得在热气存储容积14内实现了该处压力的提高，因为通过供给通道13持续地随之压入热灭弧气体。
在断路运动期间，通过作为可运动的活塞而缩小了压缩容积18的容积的可运动分隔壁15的运动，导致预存在于压缩容积18内的冷绝缘气体的机械压缩。由于压缩容积 18的容积降低，使得处在该处的冷绝缘气体的压力升高。在压缩过程期间，可通过流出口 20a、20b、20c、20d将一定量的绝缘气体从压缩容积18排出。但通过选择用于流出口 20a、 20b.20c.20d的横截面，可为此量设限。随着进一步的前进，消除了第一触点4对喷嘴狭窄位置11的阻塞。电弧此外可在两个触点4、5之间燃烧。随着消除对于喷嘴狭窄位置11的阻塞，可使热气存储容积14内中间存储的且其压力升高的热气体在相反的方向上通过供给通道13回流到电弧区11内，且由于提高的流动而将电弧吹灭，且将电弧区11处的等离子云从电弧区11清除。随着热气存储容积14内的压力的降低，可将在压缩容积18内机械地压缩的绝缘气体通过溢流通道16传送到热气存储容积14内，且从热气存储容积14通过10供给通道13用于电弧的吹灭。在通过中间存储的热气体将电弧区第一次清空之后，冷的绝缘气体起到冷却作用且因此特别适合于冷却、吹灭热电弧且最后导致其消失。
由于流出口 20a、20b、20c、20d的位置，流出口 20a、20b、20c、20d在消除了第一触点4对喷嘴狭窄位置11的阻塞之后逐步地被第二额定电流触点7覆盖，使得在断路运动结束时可实现压缩容积18内的压力的附加升高，因为压缩的绝缘气体通过流出口 20a、20b、 20c、20d的喷出仅仍在降低的程度上实现。通过溢流通道16，可使压力升高的电绝缘气体在热气存储容积14内卸压。
图2和图3现在示出了流出口的位置的替代构造。在图2和图3中所示的压缩空气断路器的功能和构造对应于在图I中所示的压缩空气断路器的功能和构造。在图2中提供了对于流出口的替代定位20e、20f。流出口 20e、20f又在外周侧安装在压缩容积18内， 但其中位置可选择为使得在断路状态中不发生对于流出口 20e、20f的阻塞，即根据图2的构造的流出口 20e、20f持续地无任何覆盖件，且因此持续地打开。在此情况中，特别重要的是溢流通道16的流动阻力以及流出口 20e、20f的流动阻力相互确定为使得溢流通道16的流动阻力低于流出口 20e、20f的流动阻力(最大等于流出口 20e、20f的流动阻力)。
在图3中示出了流出口的现在布置在压缩容积18的位置固定的端侧壁19内的替代位置20g、20h。流出口 20g、20h在根据图3的构造中持续地不存在任何覆盖件、阀组件等使得其作用对应于图2中所示的流出口 20e、20f的作用。但在图3中所示的流出口 20g、 20h导致被压缩的绝缘气体从压缩容积18到断路器单元内部内的传送或喷出。流出口 20g、 20h是从压缩容积18到被引导套筒8包围的区域的路径。通过引导套筒8内的相应的空隙，可使通过流出口 20e、20h出来的电绝缘气体也从断路器单元出来。通过将流出口 20g、 20h布置在位置固定的端侧壁19上，可在断路器单元内形成滞回波(RUckstauwelIe)，这延迟了被压缩的绝缘气体从压缩容积18的离开。
权利要求
1.一种压缩气体断路器，所述压缩气体断路器带有布置在第一触点(4)和第二触点(5)之间的电弧区，所述电弧区通过供给通道(13)与热气存储容积(14)连接，所述热气存储容积(14)又通过溢流通道(16)与一个容积可变的压缩容积(18)相连接；所述压缩气体断路器还带有具有至少一个流出口(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h)的限定了压缩容积(18)边界的壁，其特征在于，流出口 (20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h)至少在所述第一和第二触点(4、5)处于接触状态时持续地打开。
2.根据权利要求I所述的压缩气体断路器，其特征在于，流出口(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h)持续地打开。
3.根据权利要求I或2所述的压缩气体断路器，其特征在于，在溢流通道(16)的走向上布置了差压控制阀(17)。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的压缩气体断路器，其特征在于，可通过的溢流通道(16)的流动阻力小于等于打开的流出口(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h)的流动阻力。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的压缩气体断路器，其特征在于，压缩容积(18)由可相对于壁运动的活塞(15)限定边界，其中流出口(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h)有时被活塞封闭。
6.根据权利要求I至5中一项所述的压缩气体断路器，其特征在于，所述壁是所述压缩容积(18)的圆柱形的外周面(8)。
7.根据权利要求I至6中一项所述的压缩气体断路器，其特征在于，所述壁是所述压缩容积(18)在运动方向上与活塞对置的端侧(19)。
全文摘要
本发明涉及一种具有第一触点(4)和第二触点(5)的断路器，在第一和第二触点(4、5)之间布置了电弧区。供给通道(13)开口到电弧区中，所述供给通道将电弧区与热气存储容积(14)连接。热气存储容积(14)又与压缩容积(18)连接。在压缩容积(18)的壁(8)内布置了流出口(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h)。流出口(20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h)至少在所述第一和第二触点(4、5)处于接触状态时持续地打开。
文档编号H01H33/91GK102985990SQ201180034178
公开日2013年3月20日 申请日期2011年5月3日 优先权日2010年5月12日
发明者R-M.塞纳特 申请人:西门子公司