[发明专利]电气的功率开关装置

说明书

本发明涉及一种电气的功率开关装置(1)，其填充有介电的绝缘介质并且包括第一烧损触头(3)及相关联的第二烧损触头(4)、绝缘喷嘴(2)、同心地布置在绝缘喷嘴(2)的内部中的辅助喷嘴(8)、电弧容积(5)、加热容积(6)和加热通道(7)，该加热通道将电弧容积(5)与加热容积(6)相连接。在加热通道(7)中设置有稳定化组件(9a‑9g)用于使辅助喷嘴(8)稳定化。稳定化组件(9a‑9g)在加热通道(7)中布置成使得其将绝缘喷嘴(2)机械地与辅助喷嘴(8)相连接并且由此防止辅助喷嘴(8)相对于绝缘喷嘴(2)径向移动并且/或者阻止辅助喷嘴(8)在纵轴线(z)方向上轴向移动超过预定的点(z1)。

技术领域

本发明涉及高压-和中压开关装置、尤其功率开关的领域并且涉及一种根据本发明的电气开关装置。

背景技术

功率开关装置在中压-和高压开关应用的领域中是已知的。其例如被用于在故障情况中电流的中断。作为对于这样的装置的示例，功率开关具有打开触头并且在故障情况中即使在故障源本身的高电势下也保持其彼此有安全的距离以阻止电流流过或电流飞弧(Stromueberschlag)的任务。快速接地开关(Schnellerdungsschalter)或负载断路开关(Lasttrennschalter)是专业人员已知的另外的该类型的装置。对于该文件，术语中压指的是在1kV至72.5kV之间的电压而术语高压指的是高于72.5kV的电压。典型地，这样的接地装置具有两个或四个触头，其被包围在由绝缘气体构成的气氛中，例如SF6或空气或其他介电的绝缘介质，或者气体混合物，如包含氟酮或氟腈的气体混合物。触头典型地是杆形的和/或郁金香形的。使其沿着电气开关装置的纵轴线彼此相向运动以闭合触头或彼此运动远离以断开触头。

在开关装置的接通或关断过程期间在触头之间形成不期望的电弧。由于热效应或磁效应(根据开关装置的构造和电流路径)，电弧倾向于在不期望的区域中产生，例如在屏蔽部的区域中。因为这样的装置常常被应用在故障情况中(例如在由于电气短路而过载的情况中)，触头的闭合速度须比较高，由此这些装置具有较短的响应时间。此外由此可缩短电弧在触头之间燃烧的时间。但是主要借助于绝缘气体来“吹灭”电弧。在此在一些实施形式中使用由绝缘喷嘴(Isolierdüse)和辅助喷嘴(Hilfsdüse)组成的喷嘴系统。绝缘气体在喷嘴系统中被加速。理想地，在喷嘴系统中达到气体速度Ma=1(1马赫)，其中，实现进一步加速并且绝缘气体冷却电弧。除了鼓风压力(Blasdruck)之外，远离滞流点(Staupunkt)的轴向气流加速对于气体运行的功率开关的可热中断能力的确定起重要作用。气流加速提高了功率开关的单位时间集电(Stromabnahme)的限度，而不必提高在所谓的加热容积中的压力，这对于某些测试是期望的。有效的气流加速在此还有助于使气体尽可能快地从电弧容积中泄出并且由此提高在触头之间的击穿强度。

一种用于影响气流加速的途径通过喷嘴系统的优化的设计来提供，该途径以在喷嘴系统中尽可能精确地限定的容积关系为前提。在实际应用中，然而由于以下所列举的理由不能精确地维持这样的容积关系，即由于：

-制造公差和误取向(Fehlausrichtung)，

-辅助喷嘴的径向振荡，

-辅助喷嘴的轴向振荡。

后两个方面是在较大质量加速到较高速度时所产生的较大的力的结果，其中，径向的或轴向的压力由于出现不对称而产生，其因此可使功率开关的功能性恶化。

发明内容

本发明的目的是提供一种电气开关装置，其至少减少上述缺点。该目的通过本发明来实现。