專利名稱：開關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)設(shè)備，該開關(guān)設(shè)備帶有滅弧氣體臨時存儲裝置和至少伸入滅弧氣體臨時存儲裝置內(nèi)的流動偏轉(zhuǎn)裝置。
背景技術(shù)：
這種開關(guān)設(shè)備例如由歐洲專利文獻EP1372172B1公開。其中的開關(guān)設(shè)備具有滅弧氣體臨時存儲裝置，流動偏轉(zhuǎn)裝置伸入該滅弧氣體臨時存儲裝置中。在此，流動偏轉(zhuǎn)裝置基本上構(gòu)造為管狀，使得流入滅弧氣體臨時存儲裝置中的滅弧氣體優(yōu)選沿著預(yù)定的路徑運動。流動偏轉(zhuǎn)裝置劃分滅弧氣體臨時存儲裝置并且將噴入的滅弧氣體偏轉(zhuǎn)到確定的方向上。在流動偏轉(zhuǎn)裝置的壁內(nèi)設(shè)置有孔，由滅弧氣體臨時存儲裝置劃分的區(qū)域能夠通過該孔相互連通。滅弧氣體通常在開關(guān)過程中產(chǎn)生并且在短時間內(nèi)積聚較大的量。因此，由此在開關(guān)氣體臨時存儲裝置內(nèi)部導(dǎo)致的流動相對強烈。在已知的裝置中，設(shè)置在流動偏轉(zhuǎn)裝置的壁中的孔根據(jù)滅弧氣體的流動速度或強或弱地作用。如果在滅弧氣體臨時存儲裝置內(nèi)部產(chǎn)生阻滯壓力，孔的有效性會被減小并因此削弱滅弧氣體臨時存儲裝置的作用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種開關(guān)設(shè)備，該開關(guān)設(shè)備以改進的方法實現(xiàn)滅弧氣體在滅弧氣體臨時存儲裝置內(nèi)的偏轉(zhuǎn)和導(dǎo)引。按照本發(fā)明，該技術(shù)問題在開頭所述類型的開關(guān)設(shè)備中由此解決，S卩，流動偏轉(zhuǎn)裝置至少部分設(shè)計為帶有抽取孔的文丘里(Venturi)噴嘴。利用至少局部設(shè)計為文丘里噴嘴的流動偏轉(zhuǎn)裝置可以在由流動偏轉(zhuǎn)裝置限定的通道中產(chǎn)生壓差，通過所述壓差可以經(jīng)由抽取孔抽吸位于通道外面的介質(zhì)。為此，由流動偏轉(zhuǎn)裝置限定的通道配備有相應(yīng)的狹窄位置，該狹窄位置例如通過相向地定向的錐體形成， 其中，抽取孔在狹窄位置匯入通道。狹窄位置的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以在各種變型中實現(xiàn)。抽取孔實現(xiàn)了文丘里噴嘴的狹窄位置與滅弧氣體臨時存儲裝置的連通。流動偏轉(zhuǎn)裝置劃分滅弧氣體臨時存儲裝置，并且影響氣體流在滅弧氣體臨時存儲裝置內(nèi)的路徑。開關(guān)設(shè)備的滅弧氣體在文丘里管中可以被偏轉(zhuǎn)。在流動偏轉(zhuǎn)裝置之外可以布置絕緣氣體，因此自動冷卻流動的滅弧氣體的絕緣氣體被吸入流動偏轉(zhuǎn)裝置的通道中，并且在滅弧氣體流經(jīng)流動偏轉(zhuǎn)裝置的過程中進行混合并冷卻滅弧氣體。通過提高到流動速度——這尤其由提高的滅弧氣體量和因此在滅弧氣體臨時存儲裝置區(qū)域中伴隨發(fā)生的較高壓力造成——可以提高通過抽吸孔混合的絕緣氣體的量。因為在文丘里噴嘴上可以放棄使用活動的混合板等，并且文丘里噴管額外地自動根據(jù)在文丘里噴嘴上產(chǎn)生的壓差控制，可以保證對在滅弧氣體臨時存儲裝置內(nèi)部的流動持久并可靠的影響。
在此可以設(shè)計為，抽取孔具有確定的橫截面，其中，所述橫截面可劃分為一個或多個必要時不同造型的抽取孔。另一種有利的設(shè)計構(gòu)造可以設(shè)計為，電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的滅弧氣體流出通道將滅弧氣體噴射到文丘里噴嘴中。設(shè)計用于開關(guān)較大功率的開關(guān)設(shè)備，例如斷路器裝置經(jīng)常具有電弧接觸件，其中， 該電弧接觸件設(shè)計為，引導(dǎo)必要時燃燒的電弧的弧根。為了防止電弧的中斷并且盡可能將電弧接觸件上的弧根保持在穩(wěn)定的位置上，設(shè)置電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴。該電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴具有電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置，在開關(guān)過程中，該電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置至少暫時由電弧接觸件抑制。 因此，在電弧燃燒時，其擴張由電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的形狀構(gòu)造限制。為了防止電弧的擊穿，電絕緣地設(shè)計電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴。在此，被證明有利的是，使用有機塑料來形成電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴。例如有利地使用聚四氟乙烯，其借助于燒結(jié)方法成型為噴嘴體。在電弧燃燒時，由于其熱能產(chǎn)生滅弧氣體。這種滅弧氣體產(chǎn)生例如通過絕緣氣體的過熱和膨脹產(chǎn)生。絕緣氣體例如是六氟化硫，氮氣或其它恰當(dāng)?shù)碾娊^緣氣體或者氣體混合物。由于熱作用，絕緣氣體的溫度升高并且體積膨脹，使得該絕緣氣體然后用作滅弧氣體。該滅弧氣體從電弧的區(qū)域排出，以便避免例如會導(dǎo)致電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的破裂的過壓。應(yīng)當(dāng)有利地利用由電弧引入滅弧氣體中的能量。為此，滅弧氣體被導(dǎo)入滅弧氣體臨時存儲裝置。為此，電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴在其延伸中具有滅弧氣體流出通道，該滅弧氣體流出通道將滅弧氣體從電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置朝滅弧氣體臨時存儲裝置繼續(xù)傳導(dǎo)?，F(xiàn)在，如果滅弧氣體被噴射到由流動偏轉(zhuǎn)裝置限定的通道的文丘里噴嘴內(nèi)，則可以迅速地將滅弧氣體從燃燒的電弧的區(qū)域?qū)б綔缁怏w臨時存儲裝置中。通過文丘里噴嘴的抽取孔混入介質(zhì)可以有利地改變滅弧氣體的電特性。一種有利的設(shè)計構(gòu)造可以設(shè)計為，將文丘里噴嘴與電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴連接，尤其在至少部分抵靠在該電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴上。帶有電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置的電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴具有滅弧氣體流出通道。該滅弧氣體流出通道可以過渡到由流動偏轉(zhuǎn)裝置限定的通道中，并且例如匯入文丘里噴嘴，使得滅弧氣體盡可能低損耗地進入文丘里噴嘴并且穿過該文丘里噴嘴。滅弧氣體流出通道可以與流動偏轉(zhuǎn)裝置、尤其是與流動偏轉(zhuǎn)裝置的文丘里噴嘴直接接觸。文丘里噴嘴在由流動偏轉(zhuǎn)裝置限定的通道的走向上看是橫截面收縮，其在抽取孔的匯入?yún)^(qū)域的兩側(cè)配設(shè)有方向相對地定向的收縮部。文丘里噴嘴例如可以限定流動偏轉(zhuǎn)裝置的通道的一個端部。電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴由于充斥在其內(nèi)部的高壓，必須具有足夠的機械穩(wěn)定性。為了防止電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的變形，該電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴也必須穩(wěn)定地與開關(guān)設(shè)備的其它部件連接?，F(xiàn)在， 如果利用電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的機械穩(wěn)定性，也可以將文丘里噴嘴至少部分地抵靠在電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴上。例如可以有利地設(shè)計為，文丘里噴嘴或流動偏轉(zhuǎn)裝置與電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴進行直接連接。 尤其可以設(shè)置至少是流動偏轉(zhuǎn)裝置的一部分、尤其是文丘里噴嘴與電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的一體連接。因此，例如可以借助于唯一的燒結(jié)過程將帶有電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置的電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴以及滅弧氣體流出通道至少與文丘里噴嘴或流動偏轉(zhuǎn)裝置的部件成型，使得能夠?qū)崿F(xiàn)文丘里噴嘴的一部分或者整個文丘里噴嘴和電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的一體連接。因此例如可以設(shè)計為， 電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的滅弧氣體流出通道過渡到流動偏轉(zhuǎn)裝置的通道中，該流動偏轉(zhuǎn)裝置配設(shè)有相應(yīng)的橫截面收縮部，使得該橫截面收縮部可以用于形成文丘里噴嘴。在進一步延伸中，流動偏轉(zhuǎn)裝置連接在電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的滅弧氣體流出通道上。流動偏轉(zhuǎn)裝置例如可以設(shè)計為電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴上的管狀突起部設(shè)置。整個流動偏轉(zhuǎn)裝置也可以有利地連同文丘里噴嘴一起完全支承在電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴上，尤其是與該電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴一體地成型。另一種有利的設(shè)計構(gòu)造可以設(shè)計為，文丘里噴嘴具有環(huán)形通道，抽取孔匯入該環(huán)形通道中。文丘里噴嘴在通道的走向上是橫截面收縮部，其中，在橫截面收縮的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有抽取孔，介質(zhì)可通過該抽取孔由于文丘里噴嘴處的流動關(guān)系補充地被吸入文丘里噴嘴的通道中。在此，橫截面收縮可以沿文丘里噴嘴的流動方向以不同大小的程度進行。例如可以通過方向相對地定向的錐體設(shè)計減小部，其中，錐角相互不同。在此，文丘里噴嘴位于通道的延伸中，該通道例如由電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的滅弧氣體流出通道或者由流動偏轉(zhuǎn)裝置形成。這些通道通常具有圓形的橫截面，因此減小了通道的流動阻力。此外可以設(shè)計為，將通道構(gòu)造為環(huán)形通道。在這種情況下，設(shè)置相應(yīng)的附件，通過所述附件實現(xiàn)環(huán)形的劃分。這種環(huán)形形狀例如也可以設(shè)置在文丘里噴嘴的區(qū)域內(nèi)。尤其是文丘里噴嘴本身可以具有環(huán)形通道，以及位于其前面或下面的、通道的用作輸入或輸出的部分也可以成型為環(huán)形通道。抽取孔可以匯入環(huán)形通道中，因此即便在這種結(jié)構(gòu)設(shè)計時，也能實現(xiàn)例如將一種流體混入流過文丘里噴嘴的介質(zhì)流。文丘里噴嘴的狹窄位置例如可以通過通道延伸中的凸起部形成。因此例如可以實現(xiàn)徑向向內(nèi)的收縮。也可以設(shè)計為，由限定環(huán)形通道的內(nèi)表面的結(jié)構(gòu)的擴展成型部限定所述狹窄位置。在環(huán)形通道的內(nèi)部也可以通過擴展成型部以及額外通過朝內(nèi)的收縮形成狹窄位置。在此可以有利地設(shè)計為，文丘里噴嘴至少部分由開關(guān)設(shè)備的開關(guān)接觸件貫穿。通過將開關(guān)設(shè)備的開關(guān)接觸件定位在文丘里噴嘴中使得導(dǎo)電和放電所需的開關(guān)接觸件或設(shè)計用于導(dǎo)引電弧和偏轉(zhuǎn)電弧的開關(guān)接觸件盡可能緊湊，也就是節(jié)約材料并節(jié)約空間地成型。利用文丘里噴嘴的通道來容納開關(guān)接觸件例如實現(xiàn)了開關(guān)設(shè)備關(guān)于縱軸線基本上旋轉(zhuǎn)對稱的結(jié)構(gòu)，該縱軸線可以用作旋轉(zhuǎn)軸線，其中，文丘里噴嘴與縱軸線同軸地延伸。在此，氣流通過文丘里噴嘴本身沿縱軸線方向進行。然后，通過抽取孔輸入其它介質(zhì)應(yīng)當(dāng)優(yōu)選從徑向進行。因此例如可以使滅弧氣體臨時存儲裝置配設(shè)基本上旋轉(zhuǎn)對稱的結(jié)構(gòu)，其中，滅弧氣體臨時存儲裝置至少部分由開關(guān)接觸件的表面限定。在開關(guān)設(shè)備帶有由電弧接觸件和額定電流接觸件組成的套件的設(shè)計構(gòu)造中，有利地將滅弧氣體臨時存儲裝置設(shè)置在兩個相互同軸布置的開關(guān)接觸件的區(qū)域內(nèi)。電弧接觸件和額定電流接觸件之間的區(qū)域尤其適于此， 所述接觸件相互對應(yīng)并且與開關(guān)設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)無關(guān)地具有相同的電勢。因此例如可以實現(xiàn)電弧接觸件和附屬的額定電流接觸件旋轉(zhuǎn)對稱的結(jié)構(gòu)。電弧接觸件和附屬的額定電流接觸件可以相互同軸地定向，并且在徑向至少部分相互覆蓋，使得電弧接觸件和額定電流接觸件的表面之間形成了具有圓環(huán)形橫截面的基本上中空圓柱形的空間。中空圓柱形的空間可以用于構(gòu)造滅弧氣體臨時存儲裝置。滅弧氣體臨時存儲裝置例如可以在朝向電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的端側(cè)至少部分由該電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴限定邊界。一種有利的設(shè)計構(gòu)造可以設(shè)計為，通過文丘里噴嘴向滅弧氣體混入溫度降低的絕緣氣體。開關(guān)設(shè)備例如可以由電絕緣的絕緣氣體充滿。這種絕緣氣體用于可靠地分離開關(guān)設(shè)備內(nèi)部的不同電勢。因此，例如可以借助于電絕緣的絕緣氣體絕緣開關(guān)接觸件之間的隔離間隔。滅弧氣體臨時存儲裝置作為開關(guān)設(shè)備的一部分同樣由絕緣氣體充滿。絕緣氣體具有較低的溫度。在必要時與電弧相關(guān)的開關(guān)過程中，通過電弧加熱絕緣氣體并且使絕緣氣體膨脹。因此產(chǎn)生了熱的滅弧氣體。此外，會由于熱效應(yīng)從電絕緣體、例如電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴發(fā)出自產(chǎn)氣(Hartgas)。滅弧氣體具有比絕緣氣體更高的溫度。滅弧氣體通過電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的流出通道噴入文丘里噴嘴中，并且穿過文丘里噴嘴?，F(xiàn)在，文丘里噴嘴的抽取孔形成文丘里噴嘴的噴嘴狹窄位置和滅弧氣體臨時存儲裝置的容積之間的連接。因此，在文丘里噴嘴用滅弧氣體流過時可以通過抽取孔混入原來位于滅弧氣體臨時存儲裝置內(nèi)的絕緣氣體。因此，在將滅弧氣體偏轉(zhuǎn)到通道的過程中就已經(jīng)能夠減小滅弧氣體的溫度，使得在滅弧氣體自由流進滅弧氣體臨時存儲裝置之前就已經(jīng)實現(xiàn)了降溫。在此，可以通過適配文丘里噴嘴的噴嘴狹窄位置以及適配抽取孔改變混合物的濃度并因此改變文丘里噴嘴的效果。因此例如可以根據(jù)相應(yīng)的開關(guān)設(shè)備，對還在通道中導(dǎo)引的滅弧氣體進行強烈的降溫或者僅設(shè)置減小的降溫裝置。滅弧氣體在通道內(nèi)部、也就是在自由噴射到滅弧氣體臨時存儲裝置之前就已經(jīng)冷卻具有這樣的優(yōu)點，即，僅以低濃度混合滅弧氣體臨時存儲裝置內(nèi)部的滅弧氣體和絕緣氣體，或者甚至不需要進行混合。因此例如可以相對傳統(tǒng)的變型減小滅弧氣體臨時存儲裝置的空間尺寸，因為通過文丘里噴嘴創(chuàng)造了一種自調(diào)節(jié)的裝置，其能對滅弧氣體進行調(diào)溫。然而也可以設(shè)計為，在文丘里噴嘴內(nèi)將絕緣氣體緩和地輸送到滅弧氣體并且在滅弧氣體臨時存儲裝置內(nèi)部設(shè)計位于其中的冷絕緣氣體與噴入的熱滅弧氣體小程度的混合。 在滅弧氣體臨時存儲裝置排空之前，熱的滅弧氣體和冷的絕緣氣體殘留在滅弧氣體臨時存儲裝置相互盡可能分離的部段中。因此例如可以在排空時時間上前后相繼地分階段流出熱的和冷地氣體。臨時存儲在滅弧氣體臨時存儲裝置中的滅弧氣體在填充滅弧氣體進入裝置的過程中由于其有限的容積和由于電弧的加熱和膨脹而不斷增強的流入滅弧氣體而造成壓力升高。不能從滅弧氣體臨時存儲裝置流出，因為電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的滅弧氣體流出通道將膨脹的滅弧氣體導(dǎo)入滅弧氣體臨時存儲裝置。僅在由接觸件抑制的電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置釋放時才可以使大量氣體通過噴入滅弧氣體臨時存儲裝置的滅弧氣體流出通道之外的其它路徑從電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置流出?，F(xiàn)在，電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴的滅弧氣體流出通道中的壓力下降， 并且由于臨時存儲在滅弧氣體臨時存儲裝置內(nèi)部的氣體和電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置之間的壓力差使氣體從滅弧氣體臨時存儲裝置流出?，F(xiàn)在，文丘里噴嘴或滅弧氣體流出通道中的流動方向反向。在滅弧氣體通過文丘里噴嘴朝電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置流出時，同樣由于壓力差在文丘里噴嘴通過抽取孔實現(xiàn)了氣體的額外聚集。也就是說，在滅弧氣體臨時存儲裝置排空壓力升高的滅弧氣體時，通過抽取孔“抽吸”額外的氣體并且有助于迅速排空滅弧氣體臨時存儲裝置。在此可以有利的設(shè)計為，文丘里噴嘴匯入熱壓縮容積中。如上所述，滅弧氣體臨時存儲裝置用于容納尤其是熱的滅弧氣體，并且提高滅弧氣體臨時存儲裝置內(nèi)部的滅弧氣體的壓力。臨時存儲的滅弧氣體可以在回流時使用，以便用電弧等離子體清空電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置，并且將在該處可能燃燒的電弧吹出并冷卻。 在熱壓縮容積的內(nèi)部可能由于引入熱能發(fā)生壓力升高，也就是通過產(chǎn)生和加熱額外的滅弧氣體并且將滅弧氣體引入滅弧氣體臨時存儲裝置實現(xiàn)了壓力升高。這種滅弧氣體臨時存儲裝置相應(yīng)地用作熱壓縮容積。此外可以通過置入機械的壓縮裝置支持臨時存儲的滅弧氣體的壓力升高，該壓縮裝置通過減小容積導(dǎo)致其內(nèi)部的壓力升高。這種裝置例如可以活塞缸筒裝置，其中，活塞和缸筒可相對彼此運動。一種有利的設(shè)計構(gòu)造還可以設(shè)計為，抽取孔構(gòu)造為環(huán)形間隙?？赏ㄟ^抽取孔將額外的介質(zhì)滲入文丘里噴嘴的通道中。在此，滲入的體積的量由文丘里噴嘴處的壓差決定。因此，通過文丘里噴嘴的收縮部靈活的結(jié)構(gòu)在通流過程中可導(dǎo)致相應(yīng)的壓力差，該壓力差是額外的介質(zhì)通過抽取孔流入的原因。為了通過抽取孔實現(xiàn)較強或較弱的流入，該抽取孔可以設(shè)計為各種形狀。因此可以設(shè)計為，例如設(shè)置唯一一個抽取孔，該抽取孔匯入文丘里噴嘴中。然而也可以設(shè)計為，多個孔通入文丘里噴嘴中，因此具有增大的橫截面積，用于使額外的介質(zhì)流入文丘里噴嘴的通道中。在此，抽取孔的橫截面可以相互不同地構(gòu)造。尤其有利的，抽取孔設(shè)計為環(huán)形間隙。沿通流方向設(shè)置在文丘里噴嘴兩側(cè)的橫截面收窄相互間隔地布置，使得形成自由的環(huán)形間隙。一方面可以在文丘里噴嘴中產(chǎn)生壓力差，另一方面抽取孔具有足夠的橫截面積，以便將額外的介質(zhì)導(dǎo)入文丘里噴嘴。由于額外的介質(zhì)可以通過環(huán)形間隙狀的抽取孔從各個徑向方向流入，因而也可以在短時間內(nèi)混入較大的體積。在抽取孔作為環(huán)形間隙的構(gòu)造中，例如可以將滅弧氣體流出通道與流動偏轉(zhuǎn)裝置的通道的至少一部分一體地設(shè)計，以便形成文丘里噴嘴的一部分。從滅弧氣體流出通道到流動偏轉(zhuǎn)裝置的過渡連續(xù)地進行。在形成環(huán)形間隙的情形下，可以連接流動偏轉(zhuǎn)裝置的另一優(yōu)選管狀的元件。


以下示意地在附圖中示出了本發(fā)明的一種實施形式并對其詳細說明。在附圖中示出圖1是帶有第一種結(jié)構(gòu)變型的文丘里噴嘴的開關(guān)設(shè)備的剖視圖，以及圖2是帶有第二種結(jié)構(gòu)變型的文丘里噴嘴的圖1所示的開關(guān)設(shè)備。
具體實施例方式在圖1和圖2中所示的結(jié)構(gòu)除了文丘里噴嘴的結(jié)構(gòu)之外基本上相同地設(shè)計。因此， 首先參照圖1描述開關(guān)設(shè)備的原理結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，在附圖中用相同的附圖標(biāo)記表示相同作用的部件。圖1在剖視圖中示出了開關(guān)設(shè)備。開關(guān)設(shè)備沿著縱軸線1延伸。該開關(guān)設(shè)備基本上關(guān)于縱軸線1旋轉(zhuǎn)對稱地構(gòu)造。在此，開關(guān)設(shè)備具有第一電弧接觸件2以及第二電弧接觸件3。此外設(shè)計使用第一額定電流接觸件4以及第二額定電流接觸件5。額定電流接觸件2，3以及電弧接觸件4，5分別具有旋轉(zhuǎn)對稱的結(jié)構(gòu)。額定電流接觸件4，5以及電弧接觸件2，3與縱軸線1同軸地定向。在此，兩個電弧接觸件2，3以及兩個額定電流接觸件4，5 相互間隔。第一電弧接觸件2設(shè)計為管狀的，并且在其朝向第二電弧接觸件3的端部具有插口。相應(yīng)地，第二電弧接觸件3相對地設(shè)計為螺栓狀，使得其可插入第一電弧接觸件2的插口中，并且實現(xiàn)兩個電弧接觸件2，3之間的電流接觸。第一額定電流接觸件4同樣具有旋轉(zhuǎn)對稱的結(jié)構(gòu)，其中，外表面用作接觸面。相應(yīng)的，第二額定電流接觸件5配設(shè)有觸指，該觸指可以為了接觸移動到第一額定電流接觸件4的外表面上。在接通過程中設(shè)計為，兩個電弧接觸件2，3的電流接觸在兩個額定電流接觸件4， 5的電流接觸之前進行。在斷開過程中規(guī)定為，首先斷開額定電流接觸件4，5并且接著斷開電弧接觸件2，3。因此確保點燃的電弧在接通過程或斷開過程中以其弧根通向電弧接觸件 2，3。為了導(dǎo)致接觸或斷開，電弧接觸件2，3以及額定電流接觸件4，5沿著縱軸線1相對彼此可運動。此外設(shè)計為，第二電弧接觸件3由可運動的場控電極6包圍，該場控電極在開關(guān)設(shè)備的圖1所示的斷開狀態(tài)導(dǎo)致對第二電弧接觸件3的介電屏蔽。在兩個電弧接觸件2，3之間形成有觸點間隔(khaltstrecke)。該觸點間隔至少部分由電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴7包圍。電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴7是絕緣材料噴嘴，其具有由燒結(jié)的聚四氟乙烯制成的噴嘴體。該電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴7配設(shè)有電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置8。該電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置8在開關(guān)過程中至少暫時由第二電弧接觸件3抑制。電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴7配設(shè)有環(huán)形的凸緣并且通過該凸緣支承在第一額定電流接觸件4的相對的凹槽中并且與第一額定電流接觸件4角度剛性地連接。從電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置8出發(fā)，滅弧氣體流出通道9相對縱軸線1旋轉(zhuǎn)對稱地延伸。滅弧氣體流出通道9從電弧噴嘴狹窄位置9出發(fā)朝滅弧氣體臨時存儲裝置10擴張。 滅弧氣體臨時存儲裝置10設(shè)置在第一電弧接觸件2和第一額定電流接觸件4之間的間隙中。由于相對縱軸線1旋轉(zhuǎn)對稱的構(gòu)造和同軸的布置，滅弧氣體臨時存儲裝置10具有基本上中空圓柱形地容積。在朝向電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置8的端側(cè)，電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴7部分地限定滅弧氣體臨時存儲裝置10。第一電弧接觸件2伸入電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴7，因此形成環(huán)形的通道。為了保護第一電弧接觸件2，該第一電弧接觸件在端側(cè)從輔助噴嘴11伸出。輔助噴嘴 11同樣由電絕緣的材料、優(yōu)選聚四氟乙烯形成并且也在外表面?zhèn)雀采w第一電弧接觸件2。 在此，在圖中所示的設(shè)計構(gòu)造中設(shè)計為，在滅弧氣體臨時存儲裝置10的內(nèi)部僅部分進行對外表面?zhèn)鹊母采w。在滅弧氣體臨時存儲裝置10的背離電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置8的端側(cè)設(shè)置有溢流開口，氣態(tài)的介質(zhì)可以流過該溢流開口。設(shè)置有活塞缸筒裝置15，其中活塞和缸筒可相對彼此運動并由此實現(xiàn)對例如氣態(tài)介質(zhì)的機械壓縮。在圖1中示出了文丘里噴嘴12a的第一種實施變型。當(dāng)前，滅弧氣態(tài)流出通道9 從電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置8延伸到文丘里噴嘴12a的收縮部的開端。流動偏轉(zhuǎn)裝置13的通道因此部分由電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴7限定邊界。因此，文丘里噴嘴1 形成從電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴7 的流出通道8到流動偏轉(zhuǎn)裝置13的過渡。在當(dāng)前的情況下，流動偏轉(zhuǎn)裝置13設(shè)計為管狀并且與縱軸線1同軸地定向。流動偏轉(zhuǎn)裝置13 —體地與電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴7成型并且完全支承在電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴7上。流動偏轉(zhuǎn)裝置13的管狀元件伸入滅弧氣體臨時存儲裝置10。流動偏轉(zhuǎn)裝置13的收縮部用于形成文丘里噴嘴12a，該收縮部通過方向相對地定向的錐形成型部實現(xiàn)，所述錐形部通過方向相對的定向在流動偏轉(zhuǎn)裝置13的通道的內(nèi)部形成狹窄部。狹窄位置的結(jié)構(gòu)例如可以通過輔助噴嘴11的相應(yīng)形狀構(gòu)造支承在該區(qū)域中。輔助噴嘴11 例如可以具有這樣一個型面，由此額外地給出了狹窄位置的型面。在文丘里噴嘴12a的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有抽取孔14a，14b。抽取孔14a，14b關(guān)于縱軸線1沿徑向通道狀地延伸并且形成文丘里噴嘴1 和滅弧氣體臨時存儲裝置10之間的連接。文丘里噴嘴1 過渡到流動偏轉(zhuǎn)裝置13的中空圓柱形的部段中。流動偏轉(zhuǎn)裝置13的通道匯入滅弧氣體臨時存儲裝置10 中。滅弧氣體臨時存儲裝置10用作用于滅弧氣體的熱壓縮體積并且由流動偏轉(zhuǎn)裝置13劃分。第一電弧接觸件2以及輔助噴嘴11貫穿文丘里噴嘴12a。因此，流動偏轉(zhuǎn)裝置13 的通道還構(gòu)造在環(huán)形的通道中。以下說明在圖1和圖2中所示的開關(guān)設(shè)備的工作原理。除了圖1和圖2中的文丘里噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計不同之外，其作用原理相同。在斷開過程中，首先進行額定電流接觸件4，5的電流斷開。接著，斷開電弧接觸件 2，3。電弧接觸件2，3相對彼此沿著縱軸線1運動。由于額定電流接觸件4，5提前斷開，實現(xiàn)了待中斷的電流向電弧接觸件2，3的換向。在電弧接觸件2，3分離時會出現(xiàn)電弧的點燃， 該電弧通過其弧根傳導(dǎo)到電弧接觸件2，3的區(qū)域中。在電弧點燃的時刻，電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置8由第二電弧接觸件3抑制。在電弧接觸件2，3相互間的間距增大時，燃燒的電弧延長。由于電弧的熱效應(yīng)，絕緣氣體、優(yōu)選六氟化硫、氮氣或其它恰當(dāng)?shù)臍怏w或氣體混合物被加熱，所述氣體充滿開關(guān)設(shè)備。加熱并且膨脹的絕緣氣體變成滅弧氣體。在開關(guān)位置的范圍內(nèi)，由于持續(xù)增大的滅弧氣體體積，出現(xiàn)壓力升高。由于電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置8的抑制，熱的滅弧氣體優(yōu)選通過滅弧氣體流出通道9噴入滅弧氣體臨時存儲裝置10。在此，滅弧氣體流出通道9將滅弧氣體偏轉(zhuǎn)到文丘里噴嘴1 中。在此，由于橫截面減小，滅弧氣體額外地被加速并且產(chǎn)生壓力差?，F(xiàn)在，位于滅弧氣體臨時存儲裝置10中的絕緣氣體通過抽取孔14a，14b混入滅弧氣體流中。在此，根據(jù)積累的滅弧氣體量以及根據(jù)文丘里噴嘴12a的結(jié)構(gòu)設(shè)計調(diào)節(jié)混入的絕緣氣體的量。通過滅弧氣體從流動偏轉(zhuǎn)裝置13的通道流入到滅弧氣體臨時存儲裝置10中提高了滅弧氣體臨時存儲裝置10內(nèi)部的壓力。在斷開過程繼續(xù)進行的過程中，電弧狹窄位置8的抑制通過第二電弧接觸件3取消。在滅弧氣體臨時存儲裝置10和觸點間隔內(nèi)部的過壓之間存在壓力差。由于過壓，臨時存儲在滅弧氣體臨時存儲裝置10中的滅弧氣體朝電弧偏轉(zhuǎn)位置8引導(dǎo)。由于滅弧氣體的流動，現(xiàn)在沿相反的方向經(jīng)由流動偏轉(zhuǎn)裝置13的通道和經(jīng)由流動偏轉(zhuǎn)裝置13的文丘里噴嘴1 可以通過抽取孔14a，14b從滅弧氣體臨時存儲裝置10導(dǎo)出額外的氣體量。因此，由于使用文丘里噴嘴1 使得能夠迅速排空滅弧氣體臨時存儲裝置10。根據(jù)需要可以設(shè)計為，在滅弧氣體臨時存儲裝置10內(nèi)部形成這樣的區(qū)域，所述區(qū)域僅由少量混合絕緣氣體和熱的滅弧氣體表征，反之，設(shè)置其它的區(qū)域，所述區(qū)域由熱的滅弧氣體占據(jù)。根據(jù)需要，這些不同溫度的不同區(qū)域可以在盡可能不同的時間點流出。因此例如可以設(shè)計為，在滅弧氣體臨時存儲裝置10排空時，由于不同區(qū)域的分階段，絕緣氣體優(yōu)選首先流入電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置8的區(qū)域內(nèi)。在圖2中示出了結(jié)構(gòu)相同的開關(guān)設(shè)備的剖視圖。僅僅其中的文丘里噴嘴的結(jié)構(gòu)不同。按照圖2的結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有文丘里噴嘴12b的第二種變型。在此，文丘里噴嘴12b具有環(huán)形間隙狀的抽取孔14c。按圖2的文丘里噴嘴12b在此一方面由橫截面減小的部段形成，該部段直接連接在滅弧氣體流出通道9上。另一方面，流動偏轉(zhuǎn)裝置13a在由其限定的通道的走向上具有空隙。因此，實現(xiàn)了文丘里噴嘴12b的環(huán)狀間隙形的抽取孔14c。 在環(huán)形間隙狀的抽取孔14c的背離滅弧氣體流出通道9的側(cè)面同樣設(shè)置有橫截面減小部， 其中，在流動偏轉(zhuǎn)裝置13a的環(huán)形間隙狀的抽取孔Hc兩側(cè)的橫截面的減小形成在流動偏轉(zhuǎn)裝置13的走向上文丘里噴嘴類型的橫截面減小。因此，滅弧氣體流出通道9過渡到文丘里噴嘴12b并因此過渡到流動偏轉(zhuǎn)裝置13a。流動偏轉(zhuǎn)裝置13a具有管狀的元件，該元件伸入滅弧氣體臨時存儲裝置10中并且劃分滅弧氣體臨時存儲裝置10。關(guān)于工作原理和氣流的流動和偏轉(zhuǎn)參考上述的說明。除了唯一的文丘里噴嘴的布置之外，如分別在圖1和圖2中所示，也可以在流動偏轉(zhuǎn)裝置的走向上設(shè)置多個文丘里噴嘴。此外可以改變文丘里噴嘴在流動偏轉(zhuǎn)裝置的走向上的位置，也就是文丘里噴嘴的收縮部可以沿電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置8的方向更近或者更遠地相對該電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴狹窄位置8間隔布置。此外，也可以改變橫截面的數(shù)量、類型以及抽取孔的位置。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)設(shè)備，該開關(guān)設(shè)備帶有滅弧氣體臨時存儲裝置(10)和至少伸入所述滅弧氣體臨時存儲裝置(10)的流動偏轉(zhuǎn)裝置(13，13a)，其特征在于，所述流動偏轉(zhuǎn)裝置(13， 13a)至少局部設(shè)計為帶有抽取孔(14a，14b，14c)的文丘里噴嘴(12a，12b)。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)設(shè)備，其特征在于，電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴(7)的滅弧氣體流出通道 (9)將滅弧氣體噴入所述文丘里噴嘴(12a，12b)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)設(shè)備，其特征在于，所述文丘里噴嘴(12a，12b)與電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴(7)連通，尤其至少部分支承在該電弧偏轉(zhuǎn)噴嘴上。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的開關(guān)設(shè)備，其特征在于，所述文丘里噴嘴(12a，12b)具有環(huán)形通道，所述抽氣孔(14a，14b，14c)匯入所述環(huán)形通道中。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的開關(guān)設(shè)備，其特征在于，所述文丘里噴嘴(12a，12b)至少部分由所述開關(guān)設(shè)備的開關(guān)接觸件(2)貫穿。
6.如權(quán)利要求2至5之一所述的開關(guān)設(shè)備，其特征在于，通過所述文丘里噴嘴(12a， 12b)向所述滅弧氣體混入溫度降低的絕緣氣體。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的開關(guān)設(shè)備，其特征在于，所述文丘里噴嘴(12a，12b)匯入熱壓縮容積中。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的開關(guān)設(shè)備，其特征在于，所述抽取孔(14c)設(shè)計為環(huán)形間隙。
全文摘要
一種開關(guān)設(shè)備，該開關(guān)設(shè)備帶有滅弧氣體臨時存儲裝置(10)。滅弧氣體臨時存儲裝置(10)伸入流動偏轉(zhuǎn)裝置(13，13a)內(nèi)。所述流動偏轉(zhuǎn)裝置(13，13a)至少局部設(shè)計為文丘里噴嘴(12a，12b)。在文丘里噴嘴(12a，12b)中設(shè)置有抽取孔(14a，14b，14c)。
文檔編號H01H33/70GK102318026SQ201080007774
公開日2012年1月11日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者R-M.瑟納特, S.吉爾 申請人:西門子公司