专利名称：吸收设备、开关板和开关设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种吸收设备，尤其是用于开关板的吸收设备，例如中压开关设备的吸收设备。此外，还涉及一种开关板和开关设备。
背景技术：
前述类型的吸收设备例如使用在中压开关设备中，以便在开关设备中出现电弧时(例如在设备的某个开关板的有故障的线缆连接空间中)，实现所涉及的开关设备壳体的必需的压力释放并且同时实现对由于电弧而加热的气体的充分冷却。然而在传统的吸收设备中，仅仅对于比较小的电弧电流或者电弧功率保证了足够的有效性而无需附加的费事的结构性措施(集流槽，Sammelkanaele)。对于较大的电弧电流或者电弧功率,可以使用集流槽。已知的吸收设备于是在集流槽中安装在有利的部位(远离电弧室)，以便避免有故障的壳体的爆裂。
实用新型内容相应地，本实用新型的任务是改进开头所述类型的吸收设备，使得在较大的电弧电流情况下也提供了提高的有效性，并且同时可以省去使用集流槽。这实现了降低结构成本和安装成本，并且减小了开关设备的结构大小。根据本实用新型，该任务在开头所述类型的吸收设备情况下通过如下方式解决:关于流动方向(压力释放方向)相继地设置有至少两个吸收元件，并且关于流动方向设置在下游的至少一个吸收元件具有比设置在更上游的吸收元件更大的流动阻力。根据本实用新型，认识到的是，串联地设置多个吸收元件同时将其流动阻力彼此协调引起吸收设备的有效性提高。通过这种方式，尤其是可以提供一种吸收设备，其在短路电流下出现干扰电弧时也实现了有效的保护或者减小在电弧情况中出现的等离子体流或者微粒流。在一个有利的实施形式中设计了，比入口侧设置的第一吸收元件设置在更下游的所有吸收元件分别具有比第一吸收元件更大的流动阻力。由此，有利地实现了根据本实用新型的吸收设备在入口侧并不已经具有过大的流动阻力，由此保证了开关设备壳体的足够良好的压力释放。同时，通过设置在更下游的吸收元件可以实现更有效地减少等离子体流或者微粒流。在另一有利的实施形式中，设计了:每个吸收元件分别具有至少大小相同的、然而优选比在上游与涉及的吸收元件相邻地设置的吸收元件更大的流动阻力。通过这种将分别具有在流动方向上变大的流动阻力的吸收元件相继连接，实现了开关设备的设备室特别有效的压力释放，同时减少了从吸收设备流出的热气和微粒。在另一有利的实用新型变形方案中，设置了至少三个吸收元件。在该变形方案中可以进一步设计的是，两个彼此相邻的吸收元件分别具有基本上大小相同的流动阻力，由此可以增大在根据本实用新型的吸收设备内的相同部分的数量。例如，第一吸收元件可以具有比较小的第一流动阻力，而在压力释放方向或者流动方向上相邻的、位于下游的两个吸收元件可以具有更大的第二流动阻力。在另一有利的实施形式中，设置有用于容纳吸收元件的压力通道，其例如可以通过基本上圆柱形的、优选具有矩形横截面的、用于容纳吸收元件的壳体来形成。压力通道限定了所得到的、电弧气体通过各吸收元件的流动方向。除了圆柱形，用于壳体或者压力通道的其他几何形状也是可能的。在另一有利的实施形式中设计了，在相邻的两个吸收元件之间的距离大于或者大致等于这两个相邻的吸收元件的至少之一的横截面积的根，尤其是平方根。这意味着，在这两个相邻的吸收元件之间的释放容积的(流动方向上的)长度并不低于确定的并且可简单地调节的最低限度。这使得在电弧情况中出现的流动的气体和压力波:A)分级地被制动和冷却，并且B)在吸收器之间通过反射而被衰减(在两个吸收器上和在两个方向上被循环式地(schleifenartig)反射)。根据本实用新型，认识到的是，串联地设置多个吸收元件同时将其流动阻力彼此协调引起吸收设备的有效性提高，并且同时可以针对壳体的最大允许的压力负载(其中在干扰电弧情况下出现最大过压的位置)来协调或者调节。协调或者调节意味着，流动阻力的设计(带有确定的有效通过面、确定的滞止面(Stauflaeche)和确定的冷却物质的吸收元件的构造)防止故障室的爆裂以及形成不允许的高压和热气以及发光微粒的泄漏。在另一有利的实施形式中设计了，在多个吸收元件中的每两个彼此相邻的吸收元件之间的、沿着流动方向测量的距离基本上相同，由此又简化了根据本实用新型的吸收设备的制造。作为本实用新型的任务的另一解决方案，提出了一种开关板，尤其是用于中压开关设备的开关板，其具有至少一个根据本实用新型的吸收设备。作为本实用新型的任务的另一解决方案，提出了一种开关设备，尤其是中压开关设备，其具有至少一个根据本实用新型的吸收设备或者至少一个根据本实用新型的开关板。在另一有利的实施形式中设计了，开关设备具有至少两个开关板，其中开关板的每个都与专用的根据本实用新型的吸收设备关联。相应地，每个单个的开关板可以配备有专用的吸收设备，其有利地在其配置方面(吸收元件的数量、布置、构型)特别地针对有关的开关板来调整。在根据本实用新型的开关设备的另一有利的实施形式中设计了，与第一开关板关联的第一吸收设备具有第一数量和/或第一布置和/或第一配置的吸收元件，并且与第二开关板关联的第二吸收设备具有第二数量和/或第二布置和/或第二配置的吸收元件，其尤其是与第一数量和/或第一布置和/或第一配置不同。
下面参照附图阐述本实用新型的示例性实施形式。其中:图1示意性地示出了根据本实用新型的一个实施形式的吸收设备；[0024]图2在横截面中示意性地示出了根据本实用新型的一个实施形式的开关板的侧视图；图3在部分横截面中示意性地示出了根据本实用新型的另一个实施形式的开关板的侧视图；图4a、4b在部分横截面中示出了根据本实用新型的吸收元件的另外的实施形式；图5透视地示出了根据本实用新型的吸收元件的另一实施形式；图6a、6b在部分横截面中示出了根据本实用新型的吸收元件的另外的实施形式；以及图7示意性地示出了根据一个实施形式的具有三个开关板的开关设备的俯视图。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本实用新型的吸收设备100的第一实施形式，该吸收设备构建用于减少例如由于在电气设备中、尤其是在中压开关设备的开关板中的干扰电弧L而出现的热气或者等离子体以及发光微粒。此外，吸收设备100可以用于相应的开关板或者开关设备的壳体的压力释放，其方式是:在开关板或者开关设备的壳体中由于电弧L形成的过压可以至少部分地通过吸收设备100而消除。在图1左边示例性地绘有干扰电弧L，其以已知的方式将环境空气加热或者电离。由于干扰电弧L，环境空气此外富集开关设备(图2)的金属和/或其他材料构成的燃烧残留物和气化残留物，开关设备包含吸收设备100。根据本实用新型，吸收设备100具有至少两个沿着流动方向S相继布置的吸收元件110a、110b、110c。例如，吸收设备100或者其壳体在其安装到中压开关设备200中时(参见图2)，是实现开关设备200的内室与环境之间的流体交互的压力通道，使得在出现干扰电弧L的情况下(图1)得到沿着流动方向S通过吸收设备100并且由此从开关设备200的内室出来进入开关设备200的环境中的电弧气流或者微粒流。由此限定了流动方向S。根据本实用新型，关于流动方向S相继地设置有至少两个吸收元件110a、110b。在此，如从图1中可以看到的那样，在吸收设备100中总计设置有三个吸收元件110a、110b、110c，因此相继连接。另外根据本实用新型，关于流动方向S设置在下游的至少一个吸收元件IlOb具有比设置在更上游的吸收元件IlOa更大的流动阻力。由此，有利地保证了更有效地减少进入开关设备200的环境中的流出的热气和发光的微粒。此外，通过在干扰电弧情况中增大得到的总流动阻力而有利地减少了包围开关设备200的空间的压力负荷。此外，通过根据本实用新型的、在吸收设备100中多个吸收元件110a、110b、IlOc的级联，也有利地使得在干扰电弧L的区域中出现较小的压力负荷，因为位于上游的吸收元件IlOaUlOb同样地是对于在吸收设备100的内室中的反射气体或者相应的压力波的流动阻力。来自电弧L的热气流或者等离子体流的减少在图1中通过粗箭头G1、G2、G3、G4来表明。在吸收设备100的入口区域IOOa'中设置的第一吸收元件110a、即位于上游的吸收元件IlOa是对于热气流Gl的第一流动阻力，使得在第一吸收元件110的出口侧、即下游已经出现相对于原始热气流Gl减小的热气流G2。减小的热气流G2通过设置在第一吸收元件IlOa下游的另外的吸收元件IlOb来进一步减小，由此得到进一步减小的热气流G3。在进一步减小的热气流G3通过第三吸收元件IlOc之后，得到相对于原始的热气流Gl明显减小的热气流G4，其在吸收设备100的出口端IOOb'从吸收设备100输出。总之，可以通过沿着流动方向S提高各吸收元件110a、110b、110c的流动阻力来实现特别有效地减少流出的热气和发光的微粒。此外，有利地实现减少干扰电弧L的区域的压力负荷，因为各吸收元件110a、110b、IIOc对于反射的热气或者相应的压力波GRl、GR2、GR3也是非零的流动阻力。在一个特别优选的实施形式中，比入口侧的第一吸收元件IlOa设置在更下游的所有吸收元件都分别具有比第一吸收元件IlOa更大的流动阻力，由此实现了特别有效地减小热气流。在另一有利的实施形式中设计了，每个吸收元件分别具有至少大小相同的、然而优选比在上游与该吸收元件相邻设置的吸收元件更大的流动阻力。在另一有利的、其中设计了至少三个吸收元件的实用新型变形方案中，可以进一步设计的是，两个彼此相邻的吸收元件分别具有基本上大小相同的流动阻力，由此可以提高在根据本实用新型的吸收设备内的相同部分的数量。例如，第一吸收元件可以具有比较小的第一流动阻力，而在压力释放方向或者流动方向S中相邻的、位于下游的两个吸收元件具有更大的第二流动阻力。在另一有利的实施形式中设计了，具有基本上圆柱形的壳体102设计用于容纳吸收元件。壳体102限定了压力通道，在压力通道中各吸收元件110a、110b、110c彼此串联并且具有彼此协调的流动阻力地设置。通过该压力通道102，在干扰电弧情况中可以降低来自具有吸收设备100的设备壳体的内室的过压，其中相应的热气或者被加热的微粒基本上沿着流动方向S运动通过吸收设备100。在另一有利的实施形式中设计了，在多个吸收元件中的每两个彼此相邻的吸收元件之间的、沿着流动方向S测量的距离d基本相同。在相邻的吸收元件之间不同的距离d也是可能的。图2示出了在开关板210中的干扰电弧情况，其中在开关设备室212b中出现电弧，并且热气或者等离子体流通过由于在开关设备室212b中的压力升高而打开的压力释放活门而流入到吸收设备IOOa中。通过根据本实用新型地级联的、具有不同流动阻力的吸收元件，实现了前面已经参照图1描述的优点。与开关设备室212b邻接的汇流排室212a和线缆连接室212c在干扰电弧情况中也可以释放到吸收设备IOOa中。因为在该实施形式中吸收设备IOOa与单个的开关板210关联，所以其可以单独地并且特别地针对开关板210以及其功能、例如其最大短路电流等等来设计。这可以通过相应地选择吸收元件的数目和/或其彼此间或者在壳体中的距离和/或其相应的流动阻力来实现。图3在横截面中示意性地示出了根据本实用新型的另一实施形式的开关板210的侧视图。开关板210'又以本领域技术人员已知的方式具有开关设备室212b、汇流排室212a和线缆连接室212c，以及根据本实用新型有利地具有专用的吸收设备100b。附加于图3中的工作场景，在图4中表明了在流动方向上的等离子体流和反向方向上的等离子体流(通过将等离子体流的一部分在位于下游的吸收元件上的反射)，参见箭头GR4、GR5。图4a在横截面中示出了根据本实用新型的吸收元件IOOc的另一实施形式。在该实施形式中，在两个相邻的吸收元件IlOaUlOb之间的距离dl大于或者大致等于这两个相邻的吸收元件的至少之一的横截面积的根。这意味着，在这两个相邻的吸收元件之间的释放容积的(流动方向上的)长度并不低于确定的并且可简单地调节的最低限度。例如，在图4a中绘制的吸收元件110a、110b、IlOc具有矩形的基本几何形状，其具有短边LI以及与图5a的图平面垂直走向的长边L2(也参见图5)。在该情况中，于是对于吸收元件IlOa的横截面A有:A = L1*L2。对于距相邻的吸收元件IlOb的距离dl，于是根据本实施形式有:d\ > Vzi * Z2或者 /ι > 4α。略微低于最小距离dl、例如低几个百分点同样是可能的。前面的设计有利地使得在电弧情况中出现的流动的气体和关联的压力波:A)分级地被制动和冷却，并且B)在吸收器110a、110b、IlOc之间通过反射而被衰减(在相邻的吸收器上沿着流动方向S上和逆着流动方向 S地被循环式地反射(图1))。根据本实用新型认识到的是，串联地设置多个吸收元件110a、110b、IIOc同时将其流动阻力彼此协调引起吸收设备IOOc的有效性提高，并且同时可以针对壳体的最大允许的压力负载(其中在干扰电弧情况下出现最大过压的位置)来协调或者调节。协调或者调节意味着，流动阻力的设计(带有确定的有效通过面、确定的滞止面和确定的冷却物质的吸收元件110a、110b、110c的构造)防止故障室的爆裂以及形成不允许的高过压和热气以及发光微粒的泄漏。在图4a的流动方向中的第二吸收元件和第三吸收元件IlOcUlOb之间的第二距离d2选择为小于第一距离dl。图4b在横截面中示出了根据本发明的吸收元件IOOd的另一实施形式。在所有三个吸收元件110a、110b、IIOc之间的距离dl大小相同，其中有dl > LI。图5透视地示出了根据本实用新型的带有三个矩形吸收元件110a、110b、IlOc的吸收设备IOOe的另一实施形式，所述吸收元件彼此间具有距离dl、d2。吸收元件110a、IlObUlOc具有宽度LI和长度L2。如已经参照图4a描述的那样，在图5中对于相邻的吸收元件IlOaUlOb之间的距离dl也有:d\ > Vll * 或者 /1 > 4α。这意味着，在相邻的两个吸收元件110a、IlOb之间的释放容积的(流动方向上的)长度dl并不低于确定的并且可简单地调节的最低限度。图6a在横截面中示出了根据本实用新型的吸收元件IOOf的另一实施形式。不同于前面描述的配置，在此设置了四个吸收元件110a、…、110d，其分别彼此不同地间隔，参见附图标记dl、d2、d3。另外，所有的四个吸收元件110a、…、IlOd都具有沿着压力释放方向(在图6a中垂直向上)增加的流动阻力。图6b在部分横截面中不出了根据本实用新型的具有共计六个吸收兀件110a、…、IlOf的吸收元件IOOg的另一实施形式。在压力释放方向上前两个吸收元件IlOaUlOb如可看到的那样以dl、d2彼此间隔，而随后的另外的吸收元件110c、IlOcUIlOeUlOf大致具有彼此间相同的距离d3。第一吸收元件IlOa具有最小的第一流动阻力，第二吸收元件IlOb具有略为更大的第二流动阻力。其余的吸收元件110c、…、IlOf具有相同的第三流动阻力，其大于吸收元件IlOb的第二流动阻力。图7示意性地示出了根据另一实施形式的、具有三个开关板210a、210b、210c的开关设备200的俯视图。每个开关板210a、210b、210c都关联有专用的吸收设备100h、1001、100j，其分别设置到相关 的开关板210a、210b、210c上。这例如可以涉及吸收元件的布置和/或额定功率或者短路功率和/或数目、其流动阻力、有效通过面、滞止面和/或冷却物质。由此，每个开关板可以用专用的优化的吸收设备来驱动，并且此外不必连接到一个集流槽上。
权利要求1.一种吸收设备(100)，其中关于流动方向(S)相继地设置有至少两个吸收元件(110a，110b)，并且其中关于流动方向⑶设置在下游的至少一个吸收元件(IlOb)具有比设置在更上游的吸收元件(IlOa)更大的流动阻力。
2.根据权利要求1所述的吸收设备(100)，其中所述吸收设备(100)用于开关板(210)。
3.根据权利要求1所述的吸收设备(100)，其中所述吸收设备(100)用于中压开关设备(200)的开关板(210)。
4.根据权利要求1所述的吸收设备(100)，其中比入口侧设置的第一吸收元件(IlOa)设置在更下游的所有吸收元件(110b，IlOc)分别具有比第一吸收元件(IlOa)更大的流动阻力。
5.根据权利要求1至4之一所述的吸收设备(100)，其中每个吸收元件(110b，IlOc)分别具有至少大小相同于在上游与所述吸收元件(110b，IlOc)相邻地设置的吸收元件(110a，IlOb)的流动阻力。
6.根据权利要求5所述的吸收设备(100)，其中每个吸收元件(110b，IlOc)分别具有比在上游与所述吸收元件(110b，IlOc)相邻地设置的吸收元件(110a，IlOb)更大的流动阻力。
7.根据权利要求1所述的吸收设备(100)，其中设置了至少三个吸收元件(110a，110b，110c, IlOd)，并且其中至少两个彼此相邻的吸收元件(110c，IIOd)分别具有大小相同的流动阻力。
8.根据权利要 求1所述的吸收设备(100)，其中设置有用于容纳吸收元件(110a，110b，110c)的压力通道(102)。
9.根据权利要求1所述的吸收设备(100)，其中在两个相邻的吸收元件(110a，110b)之间的距离(dl)大于或者等于所述两个相邻的吸收元件(110a，IlOb)的至少之一的横截面积的平方根。
10.一种开关板(210，210a，210b，210c)，所述开关板具有至少一个根据权利要求1至9之一所述的吸收设备(100)。
11.根据权利要求10所述的开关板(210，210a，210b，210c)，所述开关板(210，210a，210b, 210c)是中压开关设备(200)的开关板。
12.—种开关设备(200)，其具有至少一个根据权利要求1至9之一所述的吸收设备(100)。
13.根据权利要求12所述的开关设备(200)，其中所述开关设备(200)是中压开关设备(200)。
14.根据权利要求12或13所述的开关设备(200)，其中所述开关设备(200)具有至少两个开关板(210a，210b)，并且其中开关板(210a，210b)的每个都与专用的根据权利要求1至9之一所述的吸收设备(100h，100i，100j)关联。
15.根据权利要求14所述的开关设备(200),其中与第一开关板(210a)关联的第一吸收设备(IOOh)具有第一数量和/或第一布置和/或第一配置的吸收元件(110a，110b，110c)，并且其中与第二开关板(210b)关联的第二吸收设备(IOOi)具有第二数量和/或第二布置和/或第二配置的吸收元件(110a，110b, 110c)。
16.根据权利要求15所述的开关设备(200)，所述第二数量和/或第二布置和/或第二配置的吸收元件(110a，110b, 110c)与所述第一数量和/或第一布置和/或第一配置不 同。
专利摘要本实用新型涉及一种吸收设备(100)，尤其是中压开关设备(200)的吸收设备，还涉及一种开关板和开关设备。在所述吸收设备中，关于流动方向(S)相继地设置有至少两个吸收元件(110a，110b)，并且其中关于流动方向(S)设置在下游的至少一个吸收元件(110b)具有比设置在更上游的吸收元件(110a)更大的流动阻力。
文档编号H01H9/30GK202996624SQ201220224739
公开日2013年6月12日 申请日期2012年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者哈雷斯·埃尔·奥德哈尼 申请人:施耐德电气萨克森韦克有限责任公司