本發(fā)明涉及一種用于電氣開關(guān)設(shè)備的金屬封殼。

背景技術(shù)：

1、用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的金屬封殼將開關(guān)設(shè)備封裝在加壓環(huán)境中。氣體被選擇為在金屬封殼內(nèi)提供電絕緣，并且典型的氣體是sf6，盡管其他氣體也是適用的，例如干空氣、n2、co2或n2、o2、co2中的兩種或三種的混合物。

2、氣體的介電耐受性與金屬封殼內(nèi)的壓力成正比。因此，增加金屬封殼內(nèi)氣體的壓力是有利的。然而，這意味著金屬封殼壁必須能夠承受增加的壓力所產(chǎn)生的力。

3、因此，希望提高用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的金屬封殼承受更高壓力的能力，如下文更詳細闡述的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述和其他缺點，本發(fā)明的目的是提供一種至少部分地緩解現(xiàn)有技術(shù)的缺陷的金屬封殼。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于電氣開關(guān)設(shè)備的金屬封殼，該金屬封殼被配置為被加壓至高于大氣壓力，該金屬封殼包括：密封用于容納電氣開關(guān)設(shè)備的容積的金屬壁，金屬壁包括與第二金屬壁相對布置的第一金屬壁，其中第二金屬壁包括在第二金屬壁的內(nèi)表面上的細長凹口；以及布置和附接在細長凹口中的金屬梁，金屬梁被配置為加強第二金屬壁的結(jié)構(gòu)完整性，第二金屬壁的內(nèi)表面的平面與金屬梁的面向金屬封殼內(nèi)部的表面的平面基本上對齊。

3、本發(fā)明至少部分地基于實現(xiàn)將金屬梁附接在金屬封殼的面向內(nèi)部側(cè)上的細長凹口中。金屬梁可供用于加強金屬封殼的結(jié)構(gòu)完整性，從而提高其承受金屬封殼內(nèi)氣體壓力的能力。具體而言，金屬梁可供用于提高金屬封殼內(nèi)的氣體壓力。

4、此外，金屬封殼內(nèi)部的介電圖像受益于具有面向電氣開關(guān)設(shè)備的相對平面的表面。因此，金屬梁被放置在凹口中，凹口被配置為使得內(nèi)壁或第二壁的內(nèi)表面與和面向金屬封殼內(nèi)部的金屬梁表面相同的位置基本上重合。因此，有利地獲得了金屬封殼的相對平面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時提高了承受更高壓力的能力。

5、當轉(zhuǎn)向使用干空氣、n2、co2或n2、o2、co2中任意兩種或三種的混合物作為介電氣體時，承受更高的壓力尤為重要。與更不環(huán)保的替代品如sf6相比，在不增加開關(guān)設(shè)備相與部件之間的距離的情況下，這些氣體需要更高的壓力來提供足夠的絕緣。盡管轉(zhuǎn)向不同的氣體，但仍希望維持金屬封殼的尺寸，或者至少不增加金屬封殼的尺寸。

6、一般而言，在電氣化和氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(gis)中，如果金屬封殼中的氣體壓力超過1.5巴絕對壓力，則根據(jù)已知標準，該封殼可以被稱為高壓封殼。如果是這樣，那么它必須通過相關(guān)的壓力例行測試，這使得傳統(tǒng)的封殼變得笨重且相當昂貴。因此，如本文所討論的中電壓(mv)-gis的填充壓力傳統(tǒng)上<1.5巴絕對壓力，例如在1.0-1.5巴絕對壓力范圍內(nèi)。有利地，本文公開的金屬封殼適合于1.0-4.0巴絕對壓力、優(yōu)選1.5-3.0巴絕對壓力的填充壓力。換句話說，與傳統(tǒng)的1.0-1.5巴絕對壓力范圍相比，壓力有所增加，而無需笨重且過大的封殼壁。

7、根據(jù)一個實施例，金屬梁的寬度可以基本填滿凹口的寬度。也就是說，凹口的側(cè)面與金屬梁的側(cè)面之間幾乎沒有間隙。這為金屬封殼提供了更平坦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

8、根據(jù)一個實施例，金屬梁的厚度可以基本上對應(yīng)于凹口的深度。因此，金屬梁與第二壁的內(nèi)表面齊平，以提供更平坦的金屬封殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)并改善介電圖像。

9、根據(jù)一個實施例，金屬梁和凹口可以共同形成一通道，其中金屬梁可以在每個端部部分處包括切口以允許氣體流入和氣體流出。金屬梁端部處的切口可供連通到未與梁的中空內(nèi)部空間密封的相鄰壁。這使得金屬梁可充當用于氣體循環(huán)的管道或通道以及用于金屬封殼內(nèi)的開關(guān)設(shè)備的散熱器。

10、根據(jù)一個實施例，金屬梁可以焊接至凹口。焊接提供了牢固的機械連接。

11、根據(jù)一個實施例，第二壁可以包括多個金屬板，這些金屬板被附接在一起以形成完整的第二金屬壁，其中金屬板之間的接頭可以位于細長凹口處并沿著細長凹口。也就是說，第二壁可以分成幾個部分，這些部分與凹口處的接頭焊接在一起。分割的第二壁不是必需的，但可以簡化金屬封殼的組裝。

12、根據(jù)一個實施例，封殼可以包括與第一金屬壁和第二金屬壁連接的第三金屬壁，第三金屬壁包括平面的內(nèi)表面。第三金屬壁可以是金屬封殼的頂板。平面的內(nèi)表面提供了金屬封殼內(nèi)部的改進的介電性能。

13、根據(jù)一個實施例，第三金屬壁可以包括波紋和一組細長的金屬元件，這些金屬元件附接到波紋的谷部中的第三金屬壁的面向金屬封殼內(nèi)部的內(nèi)表面以提供平面的內(nèi)表面。波紋提高了金屬封殼的強度，而細長的金屬元件提供了平面的內(nèi)表面。

14、根據(jù)一個實施例，金屬封殼可以包括附接至第一金屬壁和第二金屬壁的金屬梁的一組細長金屬元件，細長金屬元件延伸穿過金屬封殼的內(nèi)部空間。細長金屬元件通過在第一壁和第二壁之間提供機械連接來幫助承受更高的壓力。因此，當壓力試圖使第一壁和第二壁凸起時，細長金屬元件提供機械阻力。

15、根據(jù)一個實施例，金屬封殼可以包括在金屬封殼外側(cè)附接到第一金屬壁的背面上的一組細長金屬加強件，其中細長金屬元件附接到細長金屬加強件上?？梢允羌氶L金屬板的加強件可供用于將力分布在第一金屬壁的背面上，這進一步增加了金屬封殼的耐壓能力。使用多于一個的金屬加強件有利地將力分布在更大的區(qū)域上，因此進一步增加了耐壓能力。

16、金屬封殼的壁可以由鋼制成。鋼提供了一種堅固的材料，可提高金屬封殼承受內(nèi)部壓力的能力。

17、背面在此一般是壁的面向外側(cè)的面。也就是說，背面面向金屬封殼的與封殼所包圍的容積相對的外部。

18、根據(jù)一個實施例，細長金屬元件可以通過焊接附接到第一金屬壁上并通過螺栓連接附接到金屬梁上。

19、根據(jù)一個實施例，細長金屬元件可以是金屬桿或金屬條。

20、根據(jù)一個實施例，桿或條可以在它們的端部部分處包括縱向切槽，其中細長金屬加強件裝配并附接在切槽中。這樣，桿與加強件之間的連接強度增加。金屬加強件可在切槽中焊接到桿上?？v向切槽是沿著桿的縱向軸線的切槽。

21、替代地，金屬加強件可以包括切槽，其中桿裝配并附接在切槽中。

22、同樣，桿可以直接焊接到壁上，而無需穿透壁?；蛘撸瑮U可以焊接到中間部分上，然后將中間部分用螺栓固定或焊到墻壁上。

23、根據(jù)一個實施例，金屬封殼的壁可以由鋼制成。鋼是一種堅固的材料，可提高金屬封殼承受內(nèi)部壓力的能力。

24、在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備，包括：一組電氣開關(guān)；以及根據(jù)本文公開的實施例中的任一項的金屬封殼。

25、本發(fā)明的第二方面的另外的效果和特征在很大程度上類似于上面結(jié)合本發(fā)明的第一方面描述的那些。

26、當研究所附權(quán)利要求和以下描述時，本發(fā)明另外的特征和優(yōu)點將變得顯而易見。本領(lǐng)域技術(shù)人員認識到，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以組合本發(fā)明的不同特征來創(chuàng)建除下面描述的實施例之外的實施例。

技術(shù)特征：

1.一種用于電氣開關(guān)設(shè)備(170)的金屬封殼(100)，所述金屬封殼被配置為被加壓至高于大氣壓力，所述金屬封殼包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬封殼，其中，所述金屬梁的寬度(w)基本上填充所述凹口的寬度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項所述的金屬封殼，其中，所述金屬梁的厚度(t)基本上對應(yīng)于所述凹口的深度。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的金屬封殼，其中，所述金屬梁和所述凹口共同形成通道(150)，其中所述金屬梁在每個端部部分(156a，156b)處包括切口(155)，以允許氣體流入(158)和氣體流出(160)。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的金屬封殼，其中，所述金屬梁被焊接到所述凹口。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的金屬封殼，其中，所述第二壁包括多個金屬板(110a-c)，所述多個金屬板被附接以形成完整的第二金屬壁，其中所述金屬板之間的接頭位于所述細長凹口處并沿著所述細長凹口。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的金屬封殼，包括與所述第一金屬壁和所述第二金屬壁兩者連接的第三金屬壁，所述第三金屬壁包括平面的內(nèi)表面(162)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬封殼，包括波紋(114)和一組細長金屬元件(164)，所述一組細長金屬元件在所述波紋的谷部(166)中附接到所述第三金屬壁的面向所述金屬封殼內(nèi)部的內(nèi)表面上，以提供平面的內(nèi)表面。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的金屬封殼，包括附接到所述第一金屬壁上和所述第二金屬壁的金屬梁上的一組細長金屬元件(122)，所述細長金屬元件穿過所述金屬封殼的內(nèi)部空間。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬封殼，包括在所述金屬封殼外部附接到所述第一金屬壁的背面上的一組細長金屬加強件(116)，其中所述細長金屬元件附接到所述細長金屬加強件上。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的金屬封殼，其中，所述細長金屬元件通過焊接或螺栓連接附接到所述第一金屬壁上并且通過螺栓連接或焊接附接到所述金屬梁上。

12.根據(jù)權(quán)利要求10和11中任一項所述的金屬封殼，其中，所述細長金屬元件是金屬桿或棒。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬封殼，其中，所述桿或棒在其端部部分處包括縱向切槽(132)，其中所述細長金屬加強件裝配并附接在所述切槽中，或者其中所述金屬加強件包括切槽，其中所述桿裝配并附接在所述切槽中。

14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的金屬封殼，其中，所述金屬封殼的壁由鋼制成。

15.一種氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(10)，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及用于電氣開關(guān)設(shè)備(170)的金屬封殼(100)，所述金屬封殼被配置為被加壓至高于大氣壓力，所述金屬封殼包括：密封用于容納所述電氣開關(guān)設(shè)備的容積(124)的金屬壁(102，104，106，108，110，111)，所述金屬壁包括與第二金屬壁(110)相對布置的第一金屬壁(102)，其中所述第二金屬壁包括位于所述第二金屬壁的內(nèi)表面(140)上的細長凹口(112)，和布置并附接在所述細長凹口中的金屬梁(120)，所述金屬梁被配置為加強所述第二金屬壁的結(jié)構(gòu)完整性，所述第二金屬壁的內(nèi)表面(140)的平面基本上與所述金屬梁的面向所述金屬封殼內(nèi)部的表面(142)的平面對齊。

技術(shù)研發(fā)人員：T·廷斯塔德彼得森,M·比耶克利,B·林德奎斯特
受保護的技術(shù)使用者：ABB瑞士股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2