專利名稱：用于斷路器的排氣管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于斷路器的排氣管，其包括大體圓柱形的殼體，其一端由底部封閉，且具有允許氣體逸出的開(kāi)口；管道，其布置在所述殼體中，以界定出管道內(nèi)的中央通道；以及環(huán)形通道，其位于管道和殼體之間并在管道外面圍繞著所述中央通道，在管道的靠近底部處設(shè)有連通部，以在管道內(nèi)部和環(huán)形通道之間形成連通。
背景技術(shù)：
具有此類排氣管的電氣裝置已公開(kāi)在WO 03/096366中(見(jiàn)圖7)，該電氣裝置具有斷開(kāi)區(qū)，該區(qū)中，在噴嘴中由電弧產(chǎn)生氣體。此氣體通過(guò)一個(gè)溝道流入冷卻管道形式的冷卻裝置中。此管道具有厚壁，壁中設(shè)有多個(gè)通孔以允許氣體通過(guò)。此類裝置使得排氣管中封閉的空間使用率很低，由斷路產(chǎn)生的熱氣體必然在到達(dá)排氣管出口前沖出，該排氣管包含尖銳邊緣，會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)增加，從而可能從這些邊緣朝容納有所述電氣裝置的金屬箱啟動(dòng)電弧。
另外，灰塵和顆粒會(huì)集結(jié)在箱的底部，且它們可以包括導(dǎo)電顆粒。排氣管外表面和箱內(nèi)表面之間存在的電場(chǎng)有時(shí)足以使這些導(dǎo)電顆粒移動(dòng)或者甚至將它們豎直定向。一旦這些導(dǎo)電顆粒豎直定向，它們就會(huì)具有尖端效應(yīng)。此尖端效應(yīng)有助于在活動(dòng)設(shè)備的排氣管和與地相連的箱之間產(chǎn)生電弧。帶有孔的冷卻管道是一個(gè)軸對(duì)稱的部件，從而氣體被在各個(gè)方向吹動(dòng)，特別是向上和向下。一旦氣體產(chǎn)生，它會(huì)吹入此顆粒群中開(kāi)始打旋。這有助于使導(dǎo)電顆粒變直，因此啟動(dòng)電弧。
在排氣管前面完全充滿熱氣體，一些氣體逸出，并產(chǎn)生朝向箱的路徑。因?yàn)闊釟怏w是比冷氣體更好的導(dǎo)體，如果引向排氣管的熱氣體的量很大的話，結(jié)果可能是在排氣管和箱之間產(chǎn)生滯后的電弧(late arcs)。
另外，帶有可供熱氣體穿過(guò)的孔的冷卻管道的一部分在軸向上很長(zhǎng)。
其從標(biāo)記114a延伸到115。因此從排氣管朝出口有兩個(gè)長(zhǎng)度完全不同的路徑。氣體總是從標(biāo)記108開(kāi)始在標(biāo)記112處結(jié)束，且穿冷卻管道到達(dá)標(biāo)記114a的氣體在沿著較短路徑行進(jìn)之后到達(dá)出口112。此較短路徑使排氣管中包含的氣體總?cè)莘e增加。因此，靠近冷氣體的標(biāo)記115不會(huì)被推動(dòng)到排氣管外面直到后來(lái)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供克服這些缺點(diǎn)的排氣管。根據(jù)本發(fā)明，這些目的是通過(guò)使殼體包括位于水平平面上的兩個(gè)直徑上相對(duì)的開(kāi)口來(lái)獲得的。
由于此特征，排氣管并不包括大量的小孔，其如現(xiàn)有技術(shù)中那樣具有對(duì)氣流的阻力，而是具有大直徑的開(kāi)口，其曲率半徑可以做到足夠大到防止電場(chǎng)增加。此曲率半徑可使氣體容易排出并使附近箱經(jīng)受住電場(chǎng)。另外，因?yàn)殚_(kāi)口位于水平平面內(nèi)，重的灰塵顆粒和由于電流中斷產(chǎn)生的產(chǎn)物而產(chǎn)生的顆粒不會(huì)被吹入箱中已累積了其他顆粒的區(qū)域中。
根據(jù)本發(fā)明，顆粒不會(huì)被排出到排氣管外面，因?yàn)闅怏w在到達(dá)排氣管出口時(shí)改變了幾次方向。在每個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)，離心力作用在重顆粒上，以使它們與主流分開(kāi)，就像在旋風(fēng)分離器中一樣。
優(yōu)選地，可供氣體用的通道截面積是單調(diào)遞增的。
由于此特征，可供氣體流動(dòng)用的通道截面積從噴嘴處單調(diào)增加到最大值。這避免了可能會(huì)產(chǎn)生不期望的背壓的旋渦，并減少了斷開(kāi)性能，還減少了冷氣體氣窩，換句話說(shuō)，排氣管的容積中不包含熱氣體的那部分。
熱氣體被向下吹，且允許顆粒部分保留在排氣管中，這些顆粒中的一些被傳導(dǎo)。
優(yōu)選地，可供氣體用的截面通道在每次截面積增加時(shí)改變不超過(guò)四倍。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，形成在殼體中的兩個(gè)開(kāi)口與環(huán)形通道的底部間隔開(kāi)一定距離，設(shè)有四個(gè)徑向隔板，其首先用于環(huán)繞著形成在殼體中的開(kāi)口，其次用于界定與開(kāi)口隔離的氣體通道，從而迫使氣體在其通過(guò)開(kāi)口逸出之前盡可能遠(yuǎn)地行進(jìn)到環(huán)形通道的底部。
由于此特征，氣體隨著兩個(gè)同的路徑行進(jìn)到排氣管出口。氣流凈化了排氣管中的整個(gè)內(nèi)部容積，并防止在裝置有留有任何冷氣體氣窩。
優(yōu)選地，形成在殼體中的開(kāi)口繞著殼體周邊約三分之一延伸。
在一個(gè)特定實(shí)施例中，在靠近底部的管道中設(shè)有連通部以使管道中的中央通道與由四個(gè)孔組成的環(huán)形通道連通。


在閱讀下面參考附圖給出的示例性實(shí)施例的描述之后，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，所述實(shí)施例僅是為了示例目的。附圖中
圖1為包括根據(jù)本發(fā)明的排氣管的斷路器的剖視側(cè)視圖；圖2為圖1中的斷路器的水平剖視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的排氣管的零件的放大透視圖；圖4、5、6為示出了殼體中形成的開(kāi)口和徑向隔板的形狀的詳細(xì)視圖；圖7為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的斷路器的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2示意性地示出了一種電氣斷路裝置例如斷路器。
電氣設(shè)備容納在箱4中，箱中填充有絕緣氣體6，例如SF6。斷路器具有安裝在三個(gè)支架11上的移動(dòng)電弧觸頭8和固定電弧觸頭10。在斷路期間，電弧在移動(dòng)觸頭8和固定觸頭之間延伸。這就是為什么位于固定觸頭和移動(dòng)觸頭之間的空間被具有擴(kuò)口端14的絕緣噴嘴12圍繞的原因。噴嘴12的作用是引導(dǎo)由固定觸頭和移動(dòng)觸頭之間的電弧產(chǎn)生的氣體或等離子體。固定觸頭10由管道16圍繞，噴嘴12的擴(kuò)口部分14像活塞一樣在管道16中滑動(dòng)。管道16的一端被由圓頂蓋18構(gòu)成的底部封閉。管道中靠近圓頂蓋18處開(kāi)有四個(gè)孔20，其近似為矩形截面。具有較大曲率和類似雞蛋形狀的圓滑的外殼22位于圓頂蓋18的外面。
在外面，管道被在圖3中的透視圖所示的殼體26圍繞。包括四個(gè)通道孔20的管道16的右端(外殼22被移走了)可以在圖中從殼體26開(kāi)始的右邊部分中看到。殼體26的形狀是圓柱形的，且其與斷路器的XX軸同軸。電導(dǎo)體28在靠近其上部分處與斷路器相連。在殼體26中形成有兩個(gè)水平方向上的開(kāi)口30(圖3中僅示出了一個(gè)開(kāi)口)。開(kāi)口30通過(guò)為每個(gè)開(kāi)口30形成兩個(gè)徑向隔板32、34、36、38而形成(見(jiàn)圖5和圖6)。每個(gè)隔板向內(nèi)徑向?qū)?，并延伸得盡可能遠(yuǎn)地到達(dá)管道16的外周面，其中一部分可以通過(guò)圖3中所示的開(kāi)口13看到。
在內(nèi)側(cè)，管道界定出一個(gè)中央通道40，在外側(cè)，其界定出位于管道和殼體26之間的環(huán)形通道42。中央通道40和環(huán)形通道42通過(guò)形成在管道的靠近圓頂蓋18的端部的四個(gè)孔20相互連通。結(jié)果是產(chǎn)生如上所述的迷宮似的路徑，其優(yōu)選的是使重的顆粒的沉積物懸在氣流中，并產(chǎn)生單調(diào)增加的截面積，從而避免在排氣管中特別是在中央通道40中捕獲冷氣體氣窩。如圖4所示，環(huán)形通道42被兩對(duì)徑向隔板(第一對(duì)32、34，第二對(duì)36、38)分開(kāi)成兩部分。此環(huán)形管道的部分直接與開(kāi)口30相通，從而氣體可以直接逸出。與開(kāi)口30隔離的兩個(gè)氣體通道首先通過(guò)位于徑向隔板32、38之間的環(huán)形通道部分形成，其次通過(guò)位于徑向隔板34、36之間的通道部分形成，從而強(qiáng)制穿過(guò)這些通道的氣體的部分盡可能遠(yuǎn)地到達(dá)與外殼22相對(duì)的環(huán)形通道的底部44。優(yōu)選地，孔30的通道截面積約為位于徑向隔板32、38之間以及徑向隔板34、36之間的隔離溝道的截面積的約三分之一。換言之，隔離溝道的通道截面積約比出口孔30的通道截面積大兩倍。
由于此形狀，可供氣體用的通道截面積單調(diào)增加。環(huán)形通道42的截面積遠(yuǎn)大于中央通道40的截面積。另外，沿著路徑各處的曲率半徑較大，其有助于氣體循環(huán)。徑向隔板32本身具有與殼體26的外周面相比較大的曲率半徑，從而沒(méi)有任何點(diǎn)處的電場(chǎng)集中。
此裝置的操作過(guò)程如下，當(dāng)發(fā)生斷路時(shí)，在移動(dòng)觸頭8和固定觸頭10之間產(chǎn)生電弧。熱氣體產(chǎn)生，并從噴嘴12處在管道16中漫延，并隨著管道整個(gè)長(zhǎng)度直到到達(dá)圓頂蓋18，在圓頂蓋18上它變成垂直定向，從而穿過(guò)孔20。氣流然后沖擊外殼22的圓滑部分產(chǎn)生第一方向的改變。然后氣體沿著環(huán)形通道42行進(jìn)。部分氣體直接通過(guò)孔30逸出，而剩余氣體盡可能地流到底部44，在此處它進(jìn)行第二次變向。然后氣體穿過(guò)上述徑向隔板32、34、36、3 8朝孔30返回，并通過(guò)開(kāi)口30出來(lái)。
權(quán)利要求
1.一種用于斷路器的排氣管，包括大體圓柱形的殼體(26)，其在一端由底部(18、22)封閉，并具有允許氣體逸出的開(kāi)口(30)；布置在殼體(26)中的管道，其界定出管道內(nèi)部的中央通道；和環(huán)形通道(42)，其位于管道與殼體(26)之間并在管道外面圍繞中央通道(40)，在管道(16)中靠近底部(18)處設(shè)有連通部(20)，以使管道(16)內(nèi)部的中央通道(40)和環(huán)形通道(42)之間連通，其特征在于，所述殼體(26)包括兩個(gè)位于水平平面內(nèi)的在直徑上相對(duì)的開(kāi)口(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣管，其特征在于，供氣體用的通道截面積單調(diào)遞增。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排氣管，其特征在于，供氣體用的通道截面積在每次截面積增加時(shí)改變不超過(guò)四倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的排氣管，其特征在于，在殼體(26)中形成的兩個(gè)開(kāi)口(30)與環(huán)形通道(42)的底部(44)隔開(kāi)一定距離，且設(shè)有四個(gè)徑向隔板(32、34、36、38)，其首先圍繞殼體(26)中的開(kāi)口(30)，其次用于界定出與開(kāi)口(30)隔離的氣體通道從而迫使氣體在通過(guò)開(kāi)口(30)逸出前盡可能遠(yuǎn)地到達(dá)環(huán)形通道(42)的底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的排氣管，其特征在于，形成在殼體(26)中的所述開(kāi)口(30)繞殼體周邊約三分之一延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的排氣管，其特征在于，設(shè)在管道(16)中靠近底部(18)處以使管道(16)內(nèi)的中央通道(40)和環(huán)形通道(42)之間連通的連通部由四個(gè)孔(20)構(gòu)成。
全文摘要
一種用于斷路器的排氣管，包括大體圓柱形的殼體(26)，其在一端由底部(18、22)封閉，并具有允許氣體逸出的開(kāi)口(30)；管道(16)布置在殼體(26)中，其界定出管道內(nèi)部的中央通道；和環(huán)形通道(42)，其位于管道與殼體(26)之間并在管道外面圍繞中央通道(40)，在管道(16)中靠近底部(18)處設(shè)有由四個(gè)孔(20)構(gòu)成的連通部，以使管道(16)內(nèi)部的中央通道(40)和環(huán)形通道(42)之間連通，其特征在于，所述殼體(26)包括兩個(gè)位于水平平面內(nèi)的在直徑上相對(duì)的開(kāi)口(30)。
文檔編號(hào)H01H33/02GK101030501SQ20071000214
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月6日
發(fā)明者沃爾夫?qū)じ窭锼构? 維克托·埃莫西羅, 查理·R·希蘭, 丹尼爾·席夫鮑爾 申請(qǐng)人:阿雷瓦T&D股份公司