落地罐式斷路器中的集成微粒捕集器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓落地罐式(dead tank)斷路器，并且尤其涉及用于在落地罐式斷路器中收集外來材料的微粒捕集器。
【背景技術(shù)】
[0002]落地罐式斷路器通常被設(shè)置在變電站中，并且可操作來選擇性地打開和閉合電連接，其被容納在充滿用于減少電弧的介電材料的密封罐體中。
[0003]不管多么小心的制造過程，組裝的斷路器仍會(huì)包含不希望有的外來微粒，例如來自加工部件的金屬碎屑、塵土等。不希望有這些微粒，尤其是金屬性、導(dǎo)電微粒留存于罐體中，如果這些微粒被允許自由留存于罐體中，那么它們可能導(dǎo)致不該有的電弧、閃弧，或可以被充電并在罐體內(nèi)徑向往復(fù)，降低斷路器的擊穿電壓。
[0004]已經(jīng)研發(fā)了微粒捕集器以用于捕集這些外來微粒。常規(guī)的微粒捕集器以兩種方式配置:外部的和集成的。外部微粒捕集器為以某種方式固定到罐體，以在罐體的底部將微粒從電場屏蔽的組件。集成微粒捕集器為鑄造特征并典型地包括用來捕捉微粒的單槽(徑向延伸)，單杯或單槽(罐體的長度方向延伸)。
[0005]杯和槽易受到達(dá)保護(hù)區(qū)域和產(chǎn)生活動(dòng)的電場的影響。在罐體的長度上延伸的槽可以始終允許電場進(jìn)入。有方法來避免電場進(jìn)入杯和徑向槽，例如使得深度顯著地大于寬度。由于高度限制，這在某些落地罐式斷路器上是不可能實(shí)現(xiàn)的。然而，另一種方法為最小化捕集器的寬度使得深度與寬度的比例得以最優(yōu)化。然而，該方法導(dǎo)致微粒不進(jìn)入集成捕集器的可能性更大。
[0006]因此，需要提供落地罐式斷路器的罐體中的微粒捕集器結(jié)構(gòu)，其允許大的捕獲寬度同時(shí)減小對(duì)深度的需求，其通過捕獲更多的微粒而不需要增加罐體直徑，從而降低了微粒捕集器的成本并提升了性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個(gè)目的是滿足上述的需要。根據(jù)本發(fā)明的原理，通過提供用于落地罐式斷路器的罐體實(shí)現(xiàn)該目的。該罐體包括具有由內(nèi)表面限定的內(nèi)部空間的主體。微粒捕集器結(jié)構(gòu)包括位于該內(nèi)表面的底部的一對(duì)凹進(jìn)的表面。每個(gè)凹進(jìn)表面被設(shè)置成關(guān)于該內(nèi)表面成間隔關(guān)系，從而限定通道。凸起表面與所述凹進(jìn)表面間隔并分開所述凹進(jìn)表面。所述通道被構(gòu)造和被布置來捕集在該內(nèi)部空間中的外來微粒，并且該凸起表面被構(gòu)造和被布置來將該內(nèi)部空間中的電場提升到處于所述通道之上，從而消除了會(huì)影響所述通道中的所述微粒的電活動(dòng)。
[0008]根據(jù)實(shí)施例的另一方面，提供了用于收集落地罐式斷路器的罐體中的微粒的微粒捕集器結(jié)構(gòu)。該罐體包括由內(nèi)表面限定的內(nèi)部空間。該微粒捕集器結(jié)構(gòu)包括位于該內(nèi)部表面的底部的一對(duì)凹進(jìn)表面。每個(gè)凹進(jìn)表面被設(shè)置成關(guān)于該內(nèi)表面成間隔關(guān)系，從而限定伸長的通道。伸長的凸起表面與所述凹進(jìn)表面間隔并分開所述凹進(jìn)表面。所述通道被構(gòu)造和被布置來捕集該內(nèi)部空間中的外來微粒，并且該凸起表面被構(gòu)造和被布置來將該內(nèi)部空間中的電場提升到處于所述通道之上，從而消除了將影響所述通道中的所述微粒的電活動(dòng)。
[0009]通過參照形成為本說明書的一部分的附圖而考慮下面詳細(xì)的描述和所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的其他目的、特性和特征，以及操作方法和該結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件的功能、部件的組合和制造的經(jīng)濟(jì)性將變得更明顯。
【附圖說明】
[0010]從下面其優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明會(huì)更好地得到理解，在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的零件，其中:
[0011]圖1為根據(jù)實(shí)施例的高壓落地罐式斷路器的前透視圖。
[0012]圖2為圖1的落地罐式斷路器的罐體的前視圖，示出在其內(nèi)表面的微粒捕集器結(jié)構(gòu)。
[0013]圖3為捕集器的沿圖2的線3-3的橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參照?qǐng)D1，示出一種根據(jù)實(shí)施例的落地罐式斷路器，通常以10表示。斷路器10優(yōu)選為三相斷路器，并且因此包括三個(gè)極組件，包括外部極組件12a和12c以及中心極組件12b。每個(gè)極組件包括攜帶在第一電刷16中的第一電導(dǎo)體14和攜帶在第二電刷16’中的第二電導(dǎo)體14’。如現(xiàn)有技術(shù)已知的，電源線被耦合到第一和第二電導(dǎo)體，并且斷路器10選擇性地打開或閉合其間的電連接。曲柄20a、20b、20c分別與對(duì)應(yīng)的極組件12a、12b和12c關(guān)聯(lián)。這些曲柄由“聯(lián)動(dòng)式(gang-style)”鏈接結(jié)構(gòu)22進(jìn)行互連，所述鏈接結(jié)構(gòu)22包括互連桿軸23，使得所有的三個(gè)極組件同時(shí)被單個(gè)的操作機(jī)構(gòu)致動(dòng)，所述操作機(jī)構(gòu)一般以24標(biāo)識(shí)。每個(gè)極組件12a、12b和12c包括具有主體27的罐體26，其容納斷路器10的電觸頭。每個(gè)罐體28的內(nèi)部空間28可以被填充有介質(zhì)材料29(圖2)，所述介質(zhì)材料29優(yōu)選包括SF6、干燥空氣、干燥氮?dú)?、C02或油來減少電弧。圖1的斷路器10為落地罐式斷路器的例子并且作為對(duì)提供“聯(lián)動(dòng)式(gang-style) ”鏈接結(jié)構(gòu)22的替代，極組件12a、12b和12c可以被獨(dú)立操作。同時(shí)，極組件12a和12c的罐體26需要不能被轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015]參照?qǐng)D2，示出移除了曲柄20a(圖1)之后的罐體26的主體27的內(nèi)部空間28的一部分。內(nèi)部空間28為由環(huán)形內(nèi)表面30限定的大致圓柱形。一般由32標(biāo)識(shí)的微粒捕集器結(jié)構(gòu)被提供在表面30的底部，以收集罐體26中由于重力而可能掉入捕集器結(jié)構(gòu)32的外來微粒。捕集器結(jié)構(gòu)32在罐體26中徑向延伸，大致從罐體26的一側(cè)33延伸到相對(duì)側(cè)35。
[0016]圖3示出捕集器結(jié)構(gòu)的沿圖2的線3-3截取的橫截面圖。在該實(shí)施例中，捕集器結(jié)構(gòu)32優(yōu)選為具有一對(duì)被伸長表面36分開的凹進(jìn)表面34的波浪形,所述伸長表面36凸起或與凹進(jìn)表面34間隔。每個(gè)凹進(jìn)表面34被設(shè)置成關(guān)于底表面30成間隔關(guān)系(例如，低于表面30)，從而限定伸長通道38。圓形的凸起表面36優(yōu)選處于與表面30相同的水平上。捕集器結(jié)構(gòu)32允許大的微粒捕獲寬度同時(shí)減少對(duì)通道38的實(shí)質(zhì)深度的需要。在該實(shí)施例中，捕集器結(jié)構(gòu)32繞罐體26的底表面30成80°。捕集器結(jié)構(gòu)32的深度大致為23mm，與之相比，內(nèi)部罐體直徑為850mm。每個(gè)捕獲器結(jié)構(gòu)32大致為140mm寬，與之相比，整個(gè)罐體長度為3783mm。
[0017]參照?qǐng)D3，以箭頭P標(biāo)識(shí)的微粒，具有掉入最低點(diǎn)的自然趨勢(shì)，即掉入受保護(hù)的通道38。處于通道38的中部的凸起表面36將內(nèi)部空間28中的電場有效地提升到受保護(hù)的通道38之上并消除會(huì)影響通道38中的微粒的電活動(dòng)。
[0018]由于捕集器結(jié)構(gòu)徑向延伸，其與具有相對(duì)中心極12b旋轉(zhuǎn)的外部極12a、12c的落地罐式斷路器10配合良好，由于同一個(gè)捕集器結(jié)構(gòu)32配置工作在罐體26的所有三個(gè)位置，而不需要不同的罐體變形。在長罐體26中，如圖2所示，可以提供多個(gè)一個(gè)或更多的附加捕集器結(jié)構(gòu)32使得一對(duì)捕集器結(jié)構(gòu)32關(guān)于罐體26的縱軸線A成間隔關(guān)系。如圖2所示，捕集器結(jié)構(gòu)3與主體27 —起被集成并且被成形來維持主體27的大致恒定的壁厚度B。
[0019]該實(shí)施例的捕集器結(jié)構(gòu)32在允許大的微粒捕獲寬度的同時(shí)減少對(duì)深度的需要，這通過捕獲更多的微粒而不增大罐體直徑，從而降低了微粒捕獲器的成本同時(shí)提升了性倉泛。
[0020]已經(jīng)示出了前述的優(yōu)選實(shí)施例，以說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能原理，并說明采用該優(yōu)選實(shí)施例的方法，并且包括沒有脫離這些原理的變化。因此，本發(fā)明包括處于所附權(quán)利要求書的精神之內(nèi)的所有修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于收集落地罐式斷路器的罐體中的微粒的微粒捕集器結(jié)構(gòu)，所述罐體包括由內(nèi)表面限定的內(nèi)部空間，所述微粒捕集器結(jié)構(gòu)包括: 一對(duì)凹進(jìn)表面，位于所述內(nèi)表面的底部，每個(gè)凹進(jìn)表面被設(shè)置成關(guān)于所述內(nèi)表面成間隔關(guān)系，從而限定伸長通道，以及 伸長的凸起表面，與所述凹進(jìn)表面間隔并分開所述凹進(jìn)表面， 其中所述通道被構(gòu)造和被布置為捕集所述內(nèi)部空間中的外來微粒，并且所述凸起表面被構(gòu)造和被布置為將所述內(nèi)部空間中的電場提升到所述通道之上，從而消除會(huì)影響所述通道中的所述微粒的電活動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捕集器結(jié)構(gòu)，與所述罐體構(gòu)成組合，其中捕集器結(jié)構(gòu)沿所述罐體的徑向延伸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合，其中所述捕集器結(jié)構(gòu)的深度為大約23mm并且所述捕集器結(jié)構(gòu)的寬度為大約140mm。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合，其中所述內(nèi)表面為環(huán)形并且所述捕集器結(jié)構(gòu)大致從所述罐體的一側(cè)延伸到相對(duì)側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合，其中所述凸起表面位于與所述內(nèi)表面大致相同的水平面。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合，進(jìn)一步包括至少另一個(gè)捕集器結(jié)構(gòu)，從而限定關(guān)于所述罐體的縱軸線成間隔關(guān)系的布置的一對(duì)捕集器結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合，其中所述捕集器結(jié)構(gòu)被成形來維持所述罐體大致恒定的壁厚度。8.一種用于落地罐式斷路器的罐體，所述罐體包括: 主體,所述主體具有由內(nèi)表面限定的內(nèi)部空間， 微粒捕集器結(jié)構(gòu)，所述微粒捕集器結(jié)構(gòu)包括: 位于所述內(nèi)表面的底部的一對(duì)凹進(jìn)表面，每個(gè)凹進(jìn)表面被設(shè)置成關(guān)于所述內(nèi)表面成間隔關(guān)系，從而限定通道，以及 凸起表面，所述凸起表面與所述凹進(jìn)表面間隔并分開所述凹進(jìn)表面， 其中所述通道被構(gòu)造和被布置為捕集在所述內(nèi)部空間中的外來微粒，并且所述凸起表面被構(gòu)造和被布置為將所述內(nèi)部空間中的電場提升到所述通道之上，從而消除會(huì)影響所述通道中的所述微粒的電活動(dòng)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的罐體，其中捕集器結(jié)構(gòu)沿所述罐體的徑向延伸。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的罐體，其中所述捕集器結(jié)構(gòu)的深度為大約23mm并且所述捕集器結(jié)構(gòu)的寬度為大約140_。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的罐體，其中所述內(nèi)表面為環(huán)形并且所述捕集器結(jié)構(gòu)大致從所述罐體的一側(cè)延伸到相對(duì)側(cè)。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的罐體，其中所述凸起表面位于與所述內(nèi)表面大致相同的水平面。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的罐體，進(jìn)一步包括至少另一個(gè)捕集器結(jié)構(gòu)，從而限定關(guān)于所述罐體的縱軸線成間隔關(guān)系布置的一對(duì)捕集器結(jié)構(gòu)。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的罐體，其中所述捕集器結(jié)構(gòu)被成形以維持所述罐體的大致恒定的壁厚度。15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的罐體，進(jìn)一步包括在所述內(nèi)部空間中的介電材料。16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的罐體，其中所述通道和所述凸起表面每個(gè)都呈伸長狀。17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的罐體，與兩個(gè)其他罐體組合，限定落地罐式斷路器的三個(gè)極組件，所述三個(gè)極組件包括兩個(gè)外部極組件和一個(gè)中心極組件，其中每個(gè)罐體都基本相同。
【專利摘要】一種落地罐式斷路器中的集成微粒捕集器，其中用于落地罐式斷路器的罐體，包括具有由內(nèi)表面限定的內(nèi)部空間的主體。微粒捕集器結(jié)構(gòu)包括位于所述內(nèi)表面的底部的一對(duì)凹進(jìn)表面。每個(gè)凹進(jìn)表面被設(shè)置為關(guān)于該內(nèi)表面處于間隔關(guān)系，從而限定通道。凸起表面與所述凹進(jìn)表面間隔并分開所述凹進(jìn)表面。所述通道被構(gòu)造和被布置為捕集在該內(nèi)部空間中的外來微粒，并且該凸起表面被構(gòu)造和被布置為將內(nèi)部空間中的電場提升到所述通道之上，從而消除會(huì)影響所述通道中的所述微粒的電活動(dòng)。
【IPC分類】H01H33/53
【公開號(hào)】CN105006401
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410294401
【發(fā)明人】E·L·達(dá)姆, J·M·菲尤奇, M·D·卡佩特, M·阿里斯蒂扎巴爾
【申請(qǐng)人】Abb技術(shù)有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2014年6月26日
【公告號(hào)】CA2855295A1, US20150311016