本發(fā)明涉及高壓斷路器的電流中斷室，該高壓斷路器使用空氣絕緣開關(guān)設(shè)備(AIS)、氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)或死槽技術(shù)且工作在72.5千伏(kV)至1200kV范圍內(nèi)。

背景技術(shù)：

電流中斷室使用六氟化硫(SF₆)作為滅弧氣體已有40年了。首先，同諸如空氣、氮?dú)?、或二氧化碳之類的氣體相比，SF₆具有非常好的介電特性；其次，SF₆的電負(fù)性特性意味著由于自由電子被約束到SF₆離子處，電弧的能量所電離的介質(zhì)可以快速獲得良好的絕緣特性。

本發(fā)明涉及一種能夠采用液體的汽化在觸頭分離期間將液體注射到電弧區(qū)以協(xié)助中斷電流的設(shè)備。

過去，針對(duì)油斷路器的整個(gè)生成過程研制了在液體中中斷電流。后來，由于SF₆的優(yōu)越的性能，該液體被遺棄而以SF₆氣體來取代。

已知的國(guó)際申請(qǐng)WO 2013/087688描述了使用傳統(tǒng)的斷路器室并且增加包含有機(jī)氟類型的液體的容積，在操作裝備期間由活塞系統(tǒng)將該有機(jī)氟類型的液體中的一些噴射到熱容積中、或者接近觸頭。此文獻(xiàn)中提出的液體主要來自氟酮族。

此文獻(xiàn)中提出的設(shè)備不能精確控制注射的液體的量。事實(shí)上，僅需要幾毫升(mL)液體，并且該液體在汽化時(shí)產(chǎn)生大量的氣體。當(dāng)液體被注入電路中斷區(qū)域時(shí)，液體的量變化過大會(huì)導(dǎo)致壓力上升至非常大并且會(huì)毀壞中斷區(qū)域的元件，例如噴嘴。

在該文獻(xiàn)中，液體的槽圍繞斷路器的主觸頭放置。

流過的電流可以導(dǎo)致溫度升高65℃，即達(dá)到最大溫度為105℃。在這些條件下，存在以下風(fēng)險(xiǎn)：液體完全汽化或者過多的壓力被排出到電流中斷室中。在裝備的底座處二次凝結(jié)的液體中的一些或全部對(duì)中斷沒有有益的作用。

這還會(huì)導(dǎo)致注射區(qū)域中的液體的容量減少，并且通過壓縮死容積中包含的氣體徹底改變所注射的液體的量。

雖然已知存在其他的解決方案，但是這些解決方案涉及在低溫下使用的僅使用SF₆的斷路器。

在本文中，特別地已知法國(guó)專利FR 2602088描述了用于低溫應(yīng)用的SF₆斷路器。當(dāng)溫度下降到在填充壓力下中斷氣體的液化溫度以下時(shí)，中斷氣體液化造成液體注入。斷路器為在熱容積中實(shí)施注射的自鼓風(fēng)(self-blast)類型。

文獻(xiàn)US 4739137提出了一種同樣用于低溫應(yīng)用的SF₆斷路器，在該SF₆斷路器中，在電流中斷室的打開運(yùn)動(dòng)的作用下，通過將槽中凝結(jié)的液體中的一些轉(zhuǎn)移到中斷區(qū)域來注射液體。

文獻(xiàn)EP 0204180和FR 2585875提出了另一種將液體注射到中斷區(qū)域中的方法。這兩個(gè)文獻(xiàn)還涉及SF₆斷路器在低溫下的應(yīng)用，其中，當(dāng)溫度降到特定值以下時(shí)SF₆氣體中的一些凝結(jié)。

此外，使用用二氧化碳作運(yùn)載氣體并且用氟酮、氟環(huán)氧乙烷、或者氟腈作附加氣體的氣體混合物已經(jīng)示出了這些氣體混合物的值，這是由于以下事實(shí)：這些氣體混合物的介電特性接近于SF₆的介電特性。

然而，這些化合物的高液化點(diǎn)(大約0℃)將填充分壓限制到接近在裝備的最低使用溫度(例如-25℃)下的飽和蒸汽壓的值，這會(huì)導(dǎo)致一小部分(大約4％至7％)含氟氣體被引入到混合物中。雖然這些混合物的介電特性接近SF₆的介電特性的80％，但是在中斷期間該特性特別地類似于運(yùn)載氣體(即，二氧化碳)的介電特性。

因此，在中斷期間得到與SF₆的特性類似的特性需要或者將需要增加運(yùn)載氣體的壓力、增加電流中斷室的尺寸、和/或降低中斷電流或有關(guān)額定電壓的性能。

因此，產(chǎn)生了提供一種用于將液體注射到斷路器的中斷室的受熱區(qū)域的新設(shè)備的問題。

優(yōu)選地，該新設(shè)備應(yīng)該以比已知設(shè)備更簡(jiǎn)單的方式來操作，并且不應(yīng)該出現(xiàn)上述缺陷。

還產(chǎn)生了找到一種新的液體的問題，該液體適于注射到斷路器的電流中斷室的受熱區(qū)域而不出現(xiàn)上述問題。

優(yōu)選地，所注入的液體首先存在接近于SF₆的良好介電特性；其次，對(duì)于環(huán)境、尤其是就全球變暖潛能值(GWP)方面的影響遠(yuǎn)小于SF₆。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服上述缺點(diǎn)。

本發(fā)明提供了一種用于中壓或高壓斷路器的電流中斷室，該電流中斷室沿縱軸(XX')延伸并且包括：

-一對(duì)永久性觸頭和一對(duì)電弧觸頭，該一對(duì)電弧觸頭中的至少一個(gè)在驅(qū)動(dòng)元件的作用下可沿縱軸(XX')運(yùn)動(dòng)，該一對(duì)電弧觸頭在電流中斷期間分離；

-滅弧噴嘴，固定到固定電弧觸頭；

-鼓風(fēng)室，具有容積V2，該容積是固定不變的并且在噴嘴內(nèi)向外打開；

-壓縮室，大體上設(shè)置在鼓風(fēng)室的后面、與縱軸線XX'平行，以及用于將所述壓縮室的內(nèi)容積置于與鼓風(fēng)室的內(nèi)容積連通的裝置；以及

-大體上放置在壓縮室的后面、與縱軸線XX'平行以將液體傳送給壓縮室或直接傳送給鼓風(fēng)室的裝置。

大體上放置在壓縮室的后面、與縱軸線XX'平行以將液體傳送給壓縮室或直接傳送給鼓風(fēng)室的裝置被放置在一對(duì)可運(yùn)動(dòng)裝備或一可運(yùn)動(dòng)裝置總成的壁內(nèi)側(cè)、至少連接到所述至少一個(gè)可運(yùn)動(dòng)觸頭處或所述壁的內(nèi)側(cè)。所述壁的內(nèi)側(cè)能夠被理解為該壁的與觸頭相同側(cè)的一側(cè)。

沿縱軸線XX'從第一室開始能夠接連發(fā)現(xiàn)：放置在第一室后面的壓縮室、然后是壓縮室后面的用于傳送液體的裝置。

所述裝置可以包括第三室和活塞式裝置，該活塞式裝置能夠在所述室的可運(yùn)動(dòng)裝備向后運(yùn)動(dòng)的作用下在所述室內(nèi)運(yùn)動(dòng)。

可以提供該裝置以形成通道，從而將存在于所述第三室中的液體注射到鼓風(fēng)室中。所述形成通道的裝置還可以包括止回閥式裝置。

在變型中，大體上放置在壓縮室后面以將液體傳送給壓縮室或直接傳送給鼓風(fēng)室的裝置包括液體注射器式裝置。

還可以提供用于控制所述液體注射器式裝置的控制裝置，所述控制裝置可以連接到至少一個(gè)傳感器，該至少一個(gè)傳感器例如包括至少一個(gè)用于感應(yīng)觸頭的相對(duì)位置的傳感器、和/或用于測(cè)量電流值的傳感器、和/或用于測(cè)量所述室中的電壓的裝置。

室的可運(yùn)動(dòng)裝備還可以包括用于激活所述液體注射器式裝置中壓力上升的裝置。

該電流中斷室可以包括形成液體積蓄器以供給所述注射器式裝置的裝置。

液體存儲(chǔ)裝置使得能夠供給所述液體積蓄器式裝置。

在特別的實(shí)施例中，注射器為泵-注射器。

形成至少一個(gè)泵注射器的裝置則可以由連接到注射器式裝置上的槽來供給，而不使用積蓄器或泵。

還可以提供用于激活泵-注射器的裝置。

本發(fā)明可以應(yīng)用于具有兩個(gè)可運(yùn)動(dòng)觸頭的雙向運(yùn)動(dòng)室。

本發(fā)明還提供了一種操作本發(fā)明的電流中斷室的方法，其中，在電弧觸頭分離期間，所述液體被注射到壓縮室或直接注射到鼓風(fēng)室中。

因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，液體注射裝置可以包括諸如與活塞組合的槽之類的系統(tǒng)或者注射器類型的設(shè)備，該活塞通過室的可運(yùn)動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)來運(yùn)動(dòng)，該注射器類型的設(shè)備出于在特定時(shí)刻注射特定量的液體的目的例如由電子裝置控制，該電子裝置讀取或測(cè)量電壓和/或電流和/或觸頭運(yùn)動(dòng)信息的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的電流中斷室可用在所有操作溫度下、而不僅是在低溫下。

本發(fā)明的電流中斷室的性能通過將液體直接注射到鼓風(fēng)室或者經(jīng)由壓縮室注射到鼓風(fēng)室中來得到改進(jìn)，不管操作溫度(包括72℃以上或者甚至105℃)，以上述這種形式注射液體。

因此，本發(fā)明提供了一種電流中斷室或斷路器，該電流中斷室或斷路器利用將液體注射到壓縮室或熱容積中以促進(jìn)電路中斷。

所注入的液體可以包括至少一種含氟化合物。

術(shù)語“含氟化合物”(fluorinated compound)涉及碳化合物，該碳化合物可能包括特別地選自氧原子或氮原子的一個(gè)或多個(gè)雜原子，在該碳化合物中至少一個(gè)氫原子被氟原子取代。在本發(fā)明的背景下可用的含氟化合物可以是全氟化合物。術(shù)語“全氟化合物”指的是化合物，并且特別地指的是如上所述的含氟化合物，該全氟化合物的全部氫原子被氟原子取代。

有利地，該化合物在大氣壓力下的沸騰溫度高于環(huán)境溫度。根據(jù)一般公認(rèn)的意思，術(shù)語“大氣壓力”指的是與760毫升汞(mmHg)的壓力或者101.3千帕(kPa)的壓力對(duì)應(yīng)的1大氣壓(atm)的壓力。術(shù)語“環(huán)境溫度”涉及在18℃至24℃范圍內(nèi)的溫度。特別地，含氟化合物在大氣壓下典型地具有高于40℃、特別地大于60℃、更特別地大于80℃的沸騰溫度。

適于存在該沸騰溫度的任何含氟化合物可用于本發(fā)明的背景中。有利地，該化合物既無毒性、又無腐蝕性，更不易燃，并且其GWP相對(duì)于SF₆的GWP(Global Warming Potential，溫室效應(yīng)潛能值)更低。術(shù)語“低GWP”指的是小于8000的GWP、特別地小于500、并且更特別地小于2500。此外，在氣態(tài)下的該含氟化合物的介電強(qiáng)度典型地比SF₆更高。

有利地，所述含氟化合物選自以下各項(xiàng)組成的組：氟腈、含氟環(huán)氧乙烷、氟酮及其混合物。

適用于在本發(fā)明的氟腈滿足以下通式(I)：

R¹-C(CN)(R²)-R³ (I)

其中：

-R¹和R³相同或不同，并且表示含氟或全氟烷基；以及

-R²表示氟原子、含氟或全氟烷基、或者含氟或全氟芳基。

術(shù)語“烷基”指的線性的、支鏈的或環(huán)狀的烷基，該烷基具有1至15個(gè)碳原子，并且特別地具有1至10個(gè)碳原子，并且可能具有一個(gè)或多個(gè)單或雙不飽和鍵。

在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“芳基”指的是由一個(gè)(或多個(gè))芳香環(huán)組成的芳碳結(jié)構(gòu)，每個(gè)芳香環(huán)具有3至8個(gè)碳原子，并且特別地具有六個(gè)碳原子，可能諸如例如被具有1至6個(gè)碳原子的烷基單或雙取代。

有利地，本發(fā)明中使用的氟腈為具有通式(I)的全氟氟腈。特別地，對(duì)于該氟腈，R²基表示氟原子。

更特別地，對(duì)于該氟腈，R¹基和R³基是相同的。在該氟腈的變型中，R¹基和R³基是不同的。

適用于在本發(fā)明的含氟環(huán)氧乙烷滿足以下通式(II)：

其中，R⁴、R⁵、R⁶和R⁷相同或不同，并且表示氟原子、特別地如上所述的含氟或全氟烷基、或者特別地如上所述的全氟芳基。

有利地，本發(fā)明中使用的含氟環(huán)氧乙烷為具有通式(II)并且具有至少四個(gè)碳原子的環(huán)氧乙烷。

有利地，本發(fā)明中使用的含氟環(huán)氧乙烷為具有通式(II)的全氟乙烷。特別地，對(duì)于該含氟環(huán)氧乙烷，選自R⁴、R⁵、R⁶和R⁷的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)基表示氟原子。

通過該含氟環(huán)氧乙烷的說明而非限制性示例，列舉如下：環(huán)氧乙烷2,2,3-三氟-3-(1,1,2,3,3-五氟丙烷-2-烯基)具有分子式C₅F₈O和CAS(Chemical Abstracts Service，化學(xué)文摘社)號(hào)15453-08-4，環(huán)氧乙烷2,2,3-三氟-3-(1,1,2,2,3,4,4-七氟丙烷-3-烯基)環(huán)氧乙烷具有分子式C₆F₁₀O和CAS號(hào)15453-10-8。

適于在本發(fā)明中使用的氟酮滿足以下通式(III)：

R⁸-C(O)-R⁹ (III)

其中，R⁴、R⁵、R⁶和R⁷相同或不同，表示特別地如上所述的含氟或全氟烷基、或者特別地如上所述的含氟或全氟芳基。

有利地，本發(fā)明中使用的氟酮為具有通式(III)并且具有至少六個(gè)碳原子、更特別地具有至少七個(gè)碳原子的氟酮。

通過該氟酮的說明而非限制性示例，列舉如下：如在國(guó)際申請(qǐng)WO2013/087688中所述，氟酮具有六個(gè)或七個(gè)碳原子。

在本發(fā)明的電流中斷室中，可以通過使用絕緣氣體或填充氣體來實(shí)現(xiàn)裝備中的介電強(qiáng)度。所述填充氣體可以是SF₆、或者優(yōu)選地是具有低環(huán)境影響的任何其它絕緣氣體，即，使用或設(shè)想用于代替SF₆的絕緣氣體。

通過說明而非限制性示例，該絕緣氣體可以包括選自以下各項(xiàng)組成的組中的一個(gè)(或多個(gè))元素：空氣且特別是干燥空氣、氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳、惰性氣體且特別是氬氣、氟腈、含氟環(huán)氧乙烷、氟酮或它們的混合物。

在第一實(shí)施例中，絕緣氣體可以選自以下各項(xiàng)組成的組的絕緣氣體：空氣且特別是干燥空氣、氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、惰性氣體且特別是氬氣、或它們的混合物。

在第二實(shí)施例中，絕緣氣體可以是選自以下各項(xiàng)組成的組的氣體的混合物(i)：空氣且特別是干燥空氣、氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、惰性氣體且特別是氬氣、或它們的混合物，并且可以是選自以下各項(xiàng)組成的組的混合物(ii)：氟腈、含氟環(huán)氧乙烷和氟酮。有利地，在該實(shí)施例中，所注入的液體含氟化合物和所述混合物的第二氣體在化學(xué)上屬于同一族。

因此，如果注入的含氟化合物為氟腈，則混合物中的氣體也將是氟腈，并且特別地為2,3,3,3-四氟-2-三氟甲基丙腈或者具有分子式F₃-C(CN)(F)-CF₃和CAS號(hào)：42532-60-5的七氟異腈。

此外，如果注入的含氟化合物為含氟環(huán)氧乙烷，則混合物中的氣體也將是含氟環(huán)氧乙烷，并且特別地為滿足特別的分子式(IV)的2,3-(三氟-2-3-雙(三氟甲基))環(huán)氧乙烷：

此外，如果注入的含氟化合物為氟酮，則混合物中的氣體也將是氟酮，并且特別地為在國(guó)際申請(qǐng)WO 2012/038442中限定的C4K和C5K氟酮。

附圖說明

通過閱讀參照附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述能夠更好地理解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征，在附圖中，

-圖1示出了本發(fā)明的電流中斷室的縱截面的第一實(shí)施例，所述室設(shè)置有用于容納將被注射到至少一個(gè)其它室中的液體的槽式隔間；

-圖2示出了本發(fā)明的電流中斷室的縱截面的另一實(shí)施例，所述室設(shè)置有例如點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的類型的用于將液體注入壓縮室中的注射器；

-圖3為圖2的變型，其中，采用用于將液體從所述注射器中直接注射到鼓風(fēng)室中的裝置；

-圖4示出了本發(fā)明的電流中斷室的另一實(shí)施例的縱截面，所述電流中斷室設(shè)置有由可運(yùn)動(dòng)裝備激活的泵-注射器；

-圖5示出了本發(fā)明的電流中斷室的另一實(shí)施例的縱截面，該電流中斷室采用雙向運(yùn)動(dòng)。

具體實(shí)施方式

圖1中示出了本發(fā)明的電流中斷室的示例。該電流中斷室為“自鼓風(fēng)”類型的電流中斷室。

電流中斷室沿縱軸線XX'延伸并且還包括殼體10，縱軸線XX'還構(gòu)成設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸，在該示例中，殼體10為金屬殼體。該殼體將一對(duì)永久性觸頭2、3圍住，永久性觸頭2、3中的一觸頭3為固定的，另一觸頭2在操作元件(未示出)的作用下可沿縱軸線XX'運(yùn)動(dòng)。

電流中斷室還包括固定電弧觸頭4和可運(yùn)動(dòng)電弧觸頭5，固定電弧觸頭4機(jī)械地連接到永久性觸頭3，所述可運(yùn)動(dòng)觸頭連接到可運(yùn)動(dòng)的裝備或裝備總成70、71、或者連接到可運(yùn)動(dòng)裝置70、71。在實(shí)施例中，可運(yùn)動(dòng)裝備的側(cè)壁包括平行于XX'軸滑動(dòng)的圓筒70。

可以通過裝置111(例如軸)致使可運(yùn)動(dòng)裝備運(yùn)動(dòng)，這意味著能夠沿軸線XX'在所述裝備上施加牽引力或推力。

支撐件式元件110、120能夠機(jī)械地將固定部分和外殼10連接在一起。設(shè)備的固定部分包括觸頭3、4，支撐件110、120和殼體10。對(duì)于金屬殼體10，支撐件110、120是電絕緣的。

在變型中，殼體10是絕緣的。

設(shè)備的固定部分經(jīng)由法蘭式裝置連接，該法蘭式裝置位于殼體10的端部處并且固定到殼體上。雖然圖中未詳細(xì)地示出該實(shí)施例，但是本發(fā)明可以應(yīng)用于該實(shí)施例，并且本文中給出的所有其它解釋仍然有效。

殼體10包含例如SF₆的氣體，但是優(yōu)選地為另一氣體，或者在一變型中為主要包含二氧化碳或氮?dú)獾臍怏w。在又一變型中，該填充氣體中添加了一小部分(即，容積與氣體混合物的總?cè)莘e之比介于3％和10％之間)的2,3,3,3-四氟-2-三氟甲基丙腈或者具有分子式CF₃-C(CN)(F)-CF₃和CAS號(hào)：42532-60-5的七氟異腈。

固定觸頭4固定到永久固定觸頭3。可運(yùn)動(dòng)觸頭5還可沿縱軸線XX'運(yùn)動(dòng)并且固定到永久可運(yùn)動(dòng)觸頭2。

在變型中，所有觸頭是可運(yùn)動(dòng)的，因而設(shè)備為雙向運(yùn)動(dòng)室。

提供電弧觸頭4、5以使得當(dāng)電流中斷時(shí)該電弧觸頭4、5彼此分離，并且也同樣適用于永久性觸頭3和2。

觸頭2、3在觸頭4、5之前分離。優(yōu)選地，可運(yùn)動(dòng)觸頭5的平移行程足夠長(zhǎng)以中斷任何大小的電流并且獲得斷路器的介電強(qiáng)度。

還提供了滅弧噴嘴6，該滅弧噴嘴6固定到可運(yùn)動(dòng)電弧觸頭5。

被稱為“鼓風(fēng)”或“熱”容積7的第一室或容積7通過可運(yùn)動(dòng)裝備70的側(cè)壁、連接到所述可運(yùn)動(dòng)裝備70上且大體上垂直于軸線XX'的壁71、滅弧噴嘴6、以及與可運(yùn)動(dòng)電弧觸頭5的形狀匹配的介電部分72來限定。雖然該室7限定了固定的容積V2，但是在觸頭斷開期間該容積V2由可運(yùn)動(dòng)裝備組件70引導(dǎo)平移(沿箭頭F進(jìn)行)。該容積經(jīng)由直徑較小的鼓風(fēng)通道700(在由介電材料6和72制成的部分之間)在滅弧噴嘴6內(nèi)向外打開，以將鼓風(fēng)氣體引到室7外的區(qū)域中，在中斷期間該區(qū)域中產(chǎn)生在電弧觸頭之間形成的電弧。

室7包括閥81，該閥81用來在容積7內(nèi)的壓力大于容積8內(nèi)的壓力時(shí)阻塞通道73。

被稱為“壓縮”容積8的第二室或容積8由可運(yùn)動(dòng)裝備70的側(cè)壁、壁71以及連接到設(shè)備的固定部分上的壁9來限定。

該壁9形成能夠使該壓縮室的容積V1壓縮的活塞。容積V1因而是可變的并且在壓縮活塞9作用下使容積8內(nèi)的壓力能夠超過如上所述的特定壓力，容積V1就向外打開到鼓風(fēng)室7。

壓縮室8及鼓風(fēng)室7平行于軸XX'大體上一前一后設(shè)置。壓縮室8及鼓風(fēng)室7兩者可以部分地由側(cè)壁70的內(nèi)表面來限定，在一實(shí)施例中該側(cè)壁70是圓筒。壓縮室及鼓風(fēng)室被連接到所述側(cè)壁上的壁71分離。

可運(yùn)動(dòng)裝備5、70在觸頭斷開期間(按箭頭F表示的方向沿軸XX')的向后運(yùn)動(dòng)對(duì)壓縮室8中存在的氣體進(jìn)行壓縮。上升的壓力大到足以打開閥81，這使得氣體在壓力下能夠通過貫穿壁71的管道73進(jìn)入隔間7；因此，容積8中的氣體被由于觸頭4、5打開而產(chǎn)生的電弧加熱，并且這會(huì)導(dǎo)致壓力增加。當(dāng)電流過零時(shí)，迫使氣體經(jīng)由通道700排出以熄滅電弧。在斷路器斷開操作期間，氣體從壓縮室8向熱容積7轉(zhuǎn)移。

此外，壁9在面向容積8的面上包括閥81a，在操作期間容積8內(nèi)的壓力增加時(shí)，閥81a作用以封閉穿過壁9的管道74。該閥打開以使容積8能夠在封閉操作期間充滿氣體?；钊?的第二面包括閥82，該閥82可沿XX'平移并且僅在容積8內(nèi)的壓力超過特定值時(shí)打開。壓力由彈簧150來限制，該彈簧150抵靠閥的多個(gè)面之一并且抵靠在固定部分上形成的肩部151。

通過示例，固定到固定部分4上的第三室15置于壓縮室8的后面。該第三室可以置于由可運(yùn)動(dòng)裝備70的側(cè)壁的內(nèi)表面限定的容積內(nèi)。該側(cè)壁限定了室15的延伸界限。

從隔間7開始(即，遠(yuǎn)離隔間7)，在與可運(yùn)動(dòng)電弧觸頭的方向相反的方向上沿軸XX'可以接連發(fā)現(xiàn)：壓縮室8以及緊隨的第三室15。

該室15由固定的壁9、以及一個(gè)或多個(gè)可運(yùn)動(dòng)的壁70、70a、70b、70c來限定。固定的壁9經(jīng)由底座90機(jī)械地連接到固定部分的元件110、10、120和3上。

該室15可以充滿液體。通過示例，優(yōu)選地，通過外槽30永久地供給該室15。所述槽被示出為在壁70附近，但是可以放置在任何位置并且通過合適的管道31連接到隔間15。

為了避免液體回流到槽30中，所述管道31優(yōu)選地設(shè)置有止回閥，該止回閥優(yōu)選地在室15內(nèi)與管道31的連接點(diǎn)處，以使得槽30中的液體能夠只向容積15中轉(zhuǎn)移。

通過借助于剛性導(dǎo)管或支撐柱17固定到可運(yùn)動(dòng)觸頭5和可運(yùn)動(dòng)裝備70上，活塞14關(guān)閉容積15。該導(dǎo)管或柱包括、或包含注射管道或?qū)Ч?9以使得能夠?qū)⒁后w的容積15與熱容積7連通。

在打開操作及如上所述對(duì)容積8中包含的氣體進(jìn)行壓縮的同時(shí)，同樣可運(yùn)動(dòng)的活塞14在室15內(nèi)運(yùn)動(dòng)以對(duì)室15中包含的液體進(jìn)行壓縮。在該活塞14的作用下，液體經(jīng)由注射管道15被迫向熱容積7排出。為了避免任何氣體從容積7返回到容積15中，注射通道19優(yōu)選地設(shè)置有止回閥21，該止回閥21僅允許容積15內(nèi)的液體流入熱容積7中。

因此，在觸頭4、5斷開期間，一些液體從室15向容積7噴射。

在變型中，液體可以不直接注射到容積7中，而是首先注射到容積8中。然而，這個(gè)解決方案沒有從室15向容積7直接噴射有效。

當(dāng)電弧存在時(shí)，在溫度上升的作用下，由熱容積7中包含的氣體以及經(jīng)由上述裝置注射到熱容積7中的液體共同組成的整體的壓力升高。電弧等離子體的溫度變得足夠高以用于使容積7中的液體汽化。因此，少量的液體變?yōu)闅怏w，這顯著地增加了熱容積7內(nèi)的壓力。因此，在熱容積7內(nèi)獲得包括運(yùn)載氣體和幾乎大部分呈氣態(tài)的液體的混合物。該混合物的優(yōu)點(diǎn)在于：具有比運(yùn)載氣體的特性更好的介電特性以及滅弧特性。此外，電弧的一部分能量用來使液體改變狀態(tài)，因此使得弧柱冷卻。

當(dāng)電流過零時(shí)，電弧熄滅，并且殘余的等離子體比沒有液體注入時(shí)更冷，氣體的流動(dòng)更多并且增強(qiáng)了氣體的介電強(qiáng)度，從而使得能夠更易于承受瞬態(tài)恢復(fù)電壓并且中斷短路電流。

圖5中示出了發(fā)明的在在雙向運(yùn)動(dòng)類型的室的背景下的實(shí)施例，。觸頭3也是可運(yùn)動(dòng)的并且可以構(gòu)成可運(yùn)動(dòng)導(dǎo)管。

與單向運(yùn)動(dòng)室相比的差異如下：

在該示例中的裝置(例如一組連桿)使得觸頭5能夠在觸頭斷開操作期間沿箭頭F方向運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，觸頭4能夠沿與F相反的方向運(yùn)動(dòng)。

接觸軸4連接到在固定導(dǎo)管2001內(nèi)滑動(dòng)的可運(yùn)動(dòng)觸頭3，并且觸頭2006使電流在觸頭3和導(dǎo)管2001間流過。

噴嘴6包括例如連接到噴嘴6的一個(gè)端部上的壁2000。該壁2000在觸頭3內(nèi)滑動(dòng)。導(dǎo)管2001包括同樣固定的支撐件2005。一組連桿2002、2003、2004通過穿過支撐件2005的固定部分將導(dǎo)管2001連接到導(dǎo)管3。通過示例，所述支撐件支撐桿2003，桿2003可以圍繞垂直于XX'的旋轉(zhuǎn)軸線自由旋轉(zhuǎn)。連桿2002首先連接到噴嘴6，其次連接到連桿2003。連桿2004將導(dǎo)管3連接到桿2003。在打開操作期間，連桿2002沿箭頭F方向的運(yùn)動(dòng)致使連桿2003順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而導(dǎo)致導(dǎo)管3借助于連桿2004沿與F相反的方向運(yùn)動(dòng)。在圖1的組合中，結(jié)合圖1并特別涉及各個(gè)室7、8、15的功能和操作的全部其它的前述方面可以應(yīng)用于該雙向運(yùn)動(dòng)的實(shí)施例。

圖2中示出了另一實(shí)施例。

在該圖中，正如在之后附圖中一樣，與前面的圖中使用的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記指代相同或相似的元件。

在該實(shí)施例中，例如用于將汽油注射到發(fā)動(dòng)機(jī)中的類型的注射器50緊固在固定部分9上。

通過示例，可以看出，具有以下給出的特征的注射器適用于實(shí)施該實(shí)施例：

-注射器的反應(yīng)時(shí)間約為5毫秒(ms)至15ms；

-液體注射瞬態(tài)時(shí)間約為5ms至20ms；

-所注入的液體的體積小于10mL。

示例中給出了將注射器固緊到部分9上?？梢栽O(shè)想注射器的同樣是固定部分的其它位置上，但是與注射器出口和部分9之間的導(dǎo)管連接。

槽30包含待注射的液體。借助于高壓泵33對(duì)液體加壓并存儲(chǔ)在供給注射器50的蓄能器37中。

在該圖中，正如在之后的附圖中一樣，出于理解的原因概略地示出了元件30、33、37、52。例如可以在接地區(qū)域中在裝備的底座處將元件30、33、37、52結(jié)合在一起。

最后，諸如計(jì)算機(jī)52之類的設(shè)備使得能夠根據(jù)例如來自位于設(shè)備中的傳感器54的信息產(chǎn)生命令；通過示例，該信息涉及觸頭4、5的相對(duì)位置，和/或至少一個(gè)電流值，和/或電流中斷室中的至少一個(gè)電壓值。

在斷路器打開期間，計(jì)算機(jī)52例如借助于與觸頭4、5的相對(duì)位置和/或電流值和/或電壓值有關(guān)的信息檢測(cè)打開。對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程以向注射器50傳送指令以使注射器能夠?qū)⒂邢蘖康囊后w發(fā)送到壓縮容積8中。

通過示例，注射器借助于電磁閥來控制。這個(gè)數(shù)量的細(xì)小液滴形式的液體與壓縮容積8中包含的氣體混合，并且在壓縮容積內(nèi)的壓力大到足以打開閥81時(shí)被轉(zhuǎn)移到熱容積7中。

在變型(圖3)中，注射器常常安裝在固定部分9上，但是通過滑管19進(jìn)行延伸，該滑管19穿過可運(yùn)動(dòng)導(dǎo)管的豎直壁71，因此使得能夠?qū)⒁后w直接注射到熱容積7中，。

在圖2和圖3中，注射器50可以包括用于將液體釋放到室7或8中的電磁閥。

第三實(shí)施例在圖4中被示出并且還實(shí)施了一個(gè)或多個(gè)注射器55，但是該一個(gè)或多個(gè)注射器55為“泵-注射器”類型。這種類型的注射器使得能夠以獨(dú)立的方式產(chǎn)生高注射壓力。因此，可以避免使用泵33和積蓄器37。

在該實(shí)施例中，注射器55還可以裝備有電磁閥56以更好地調(diào)整注入的液體的量以及注入液體的時(shí)間。

可以通過計(jì)算機(jī)52來確定注射時(shí)間和/或注入的液體的量。計(jì)算機(jī)52可以例如經(jīng)由放置在斷路器和測(cè)量電壓衰減器上的傳感器54來獲取信息。計(jì)算機(jī)52可以向注射器50或電磁閥56發(fā)送命令。

同樣在該實(shí)施例中，可運(yùn)動(dòng)裝備70的側(cè)壁(或壁70a)可以設(shè)置有銷75。在斷開斷路器期間，銷75與裝置或機(jī)構(gòu)76相配合，該機(jī)構(gòu)76形成推力以在注射器55內(nèi)生成高壓；例如，銷75抵靠裝置或機(jī)制76。上述動(dòng)作致使注射器55中包含的液體的壓力上升并且(如果總成設(shè)置有諸如導(dǎo)管19之類的導(dǎo)管)致使該液體被排出到熱容積7或壓縮容積8中(如圖4所示)；因此，在可運(yùn)動(dòng)裝備70向后運(yùn)動(dòng)期間，裝置75、76致使注射器55中的壓力上升。

在實(shí)施例中，對(duì)于泵注射器，元件76固定到注射器上并且元件75具有可運(yùn)動(dòng)部分。元件76連接到生成高壓的活塞上。計(jì)算機(jī)52控制閥的打開，以使得液體在高壓下能夠排放到容積7或8中。

結(jié)合圖2至圖4的上述這些實(shí)施例既可以應(yīng)用于圖1的結(jié)構(gòu)，又可應(yīng)用于圖5的結(jié)構(gòu)。

在圖2至圖4示出的實(shí)施例中，在可運(yùn)動(dòng)裝備70的側(cè)壁給出的界限內(nèi)或者在所述壁的側(cè)壁上，注射器50、55位于設(shè)備的固定部分9上。這使得能夠?qū)⒁后w注射到壓縮室8中(如圖2和圖4)、或者直接注射到熱容積7中(如圖3)。注射器有利地放置在室7和8的延伸部分中。可以通過諸如計(jì)算機(jī)之類的裝置52和/或通過使用緊固在可運(yùn)動(dòng)裝備70上的裝置來激活注射器。

在結(jié)合圖2至圖4所述的示例中，從隔間7開始在與可運(yùn)動(dòng)電弧觸頭的方向相反的方向上沿軸XX'(即，遠(yuǎn)離隔間7)可以接連發(fā)現(xiàn)：壓縮室8和緊隨的注射器式裝置50。

用于注射的液體中使用的材料包括至少一種含氟化合物，該含氟化合物有利地選自以下各項(xiàng)組成的組：氟腈、含氟環(huán)氧乙烷、氟酮及它們的混合物。

特別地，所注入的含氟化合物為氟腈并且特別地為滿足以上限定的分子式(I)的氟腈：

R¹-C(CN)(R²)-R³ (I)

有利地，本發(fā)明的背景下使用的氟腈為具有分子式(I)的全氟氟腈。特別地，對(duì)于該氟腈，R²基表示氟原子。

還更特別地，對(duì)于該氟腈，R¹基和R³基不同。

有利地，R¹基是全氟甲基。R³基包括至少2個(gè)碳原子。因此，本發(fā)明中使用的氟腈具有分子式C₄F₉CN、C₅F₁₁CN、C₆F₁₅CN和C₇F₁₅CN。能夠使用R³基的任何可想到的同分異構(gòu)體。更特別地，適用于在本發(fā)明中使用的氟腈的示例具有任何以下半結(jié)構(gòu)化學(xué)式之一：