CN101809700A - 一种中压开关装置中的极柱部 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种根据本发明权利要求1的前序部分所述的、具有真空断路器室的低压、中压或高压开关装置的极柱部,该极柱部被铸造入绝缘材料中并且设置成具有固定触头和可移动触头,该铸造的绝缘壳体在可移动触头区域的底部形成开口或者朝向用来驱动所述可移动触头的驱动杆形成开口。为了减少工作过程中的极柱部的热量从而获得较高额定载流能力,本发明提出在该可移动触头的区域或该驱动杆(3)的铰接点中设置至少一个通风开口(7),该通风开口(7)穿过绝缘体(2)壁、绝缘体和电连接件之间的边界区域或者穿过该可移动触头的电连接件(4)。
Description
技术领域
本发明涉及一种如本专利权利要求1的前序部分所述的、具有真空断路器室的中压开关装置的极柱部,极柱部被铸造入绝缘材料中并且具有固定触头和可移动触头,铸造的绝缘壳体在可移动触头区域中的底部敞开,或者朝向驱动所述可移动触头的驱动杆敞开。
背景技术
在中压开关装置组件工作期间,由于导电电阻会产生热,这使得载流能力受限于极柱部区域。由于开关装置的极柱部需要铸造入绝缘材料(通常是环氧树脂或塑料)中,因此,通过对流可以获得的散热受到限制。
因此,预定的载流能力受限于最大允许温度,特别地,该最大允许温度可以上升到的最大值不能损坏该绝缘材料。
DE 298 25 094 U1描述了一种中压开关装置中的极柱部,其中真空断路器室被置于环氧树脂封装中并且在底侧即底部上敞开。在这种情况下,由于物理原因,电路中相应最大的导电电阻基本上在下部触头即可移动触头上产生。在此产生的热基本上仅通过热传导消散并且很难完全通过对流散热。绝缘材料环氧树脂是一种不良热导体。所有这些导致散热变得更加困难。
发明内容
本发明的目的是减少极柱部的热量从而产生更高的额定载流能力。
根据本发明,在普通型的中压开关装置的极柱部的情况下,该设定目标通过本专利权利要求1的特征部分来实现。
更多有利配置将在其余权利要求中提及。
在方法方面,本发明的本质是,在可移动触头的区域中或在驱动杆的铰接点中,设置至少一个通风开口,其穿过绝缘体的壁、绝缘体与电连接件之间的边界区域或者穿过可移动触头的电连接件。通过这种通风开口,对流方式的散热现在直接发生在极柱部壳体上。也就是说,空气或气体现在能够通过极柱部的绝缘壳体中的下部开口即底侧的开口流动,并且现在能够穿过紧邻产生热量的区域的通风孔而排出,热量因此能够被传走。由于不再有任何热量的积累,反而可以通过对流的方式向外散热,因此可以获得极柱部的更高的额定载流能力。
在另一个有利配置中,通风开口相对于可移动触头的驱动轴的驱动轴线基本上呈直角地延伸。因此,该通风开口可以设置为通道长度尽可能地短,其有助于热空气或热气体向外流出。
在另一个有利配置中,表面设置为具有增大的表面粗糙度或具有粗糙结构,用于改善热量向气体的转移。
在另一个有利配置中,可移动触头件和连接件之间的导电连接是可移动的导电接触连接,该可移动的导电接触连接通过活塞和圆柱形钻孔提供,该活塞电连接并固定连接到触头杆,该圆柱形钻孔位于连接件中,两者以活塞/缸式的方式布置,并且此时通风开口位于该活塞的下行程(开路)位置的正下方。该通风或散热从而直接发生在热量积累的区域并且从而具有最高效率。
在另一个有利配置中,通风开口形成于连接件的外部连接板的区域中。这样,通风开口位于从制造技术的角度而言有利的位置。
在另一个有利配置中,通风开口通过至少一个呈连续中空螺钉形式的螺钉而形成于连接件上,其中,外部触头借助所述至少一个中空螺钉固定至所述连接件中,并且所述至少一个这种中空螺钉的容纳开口从待要进行通风的极柱部区域的外部向内部连续延伸。中空螺钉的使用是特别有利的,这是因为不必再使用任何专用的钻孔。
实验表明,尽管电阻有可能增加例如1μΩ,但是在同一连接件上的所述温度能够降低大约0.5K。因此,从该实验可以推断出,在以预定方式施加大约3000A的电流的情况下,通过这种附加措施耗散的能量大约是10W。从总电阻可以推断出,在固定触头侧和开关触头侧,可以散去大约70W的热量。由于使用了钻孔,所以大约有14%或更多的热量能够从极柱部传走。铸造树脂部件部分保持不变,并且通过从极柱部的内部区域穿过连接件到周围区域的对流的方式进行散热。
附图说明
本发明在附图中举例说明并在以下更详细地描述。
图1示出穿过极柱部的截面图。
具体实施方式
真空断路器室1以绝缘方式嵌入在环氧树脂封装2中。位于该真空断路器室中的上部触头是固定的,而位于该真空断路器室中的下部触头是可移动触头,下部触头通过波纹管(此处未以任何细节显示)延伸至外侧并且能够被可移动的驱动杆3移动。
为了建立下部可移动触头和外部连接点4之间的电学过渡,在可移动触头和金属活塞5之间建立金属导电连接。所述金属活塞在金属导电圆柱区域6内可运转地移动,其还集成在连接点4的金属本体中。在连接点外侧,外部触头具有母线。在示意性实施例中,根据本发明的通风开口7设置为穿过连接点4的金属本体的钻孔。这样,通风开口位于断路触头的最低行程位置的下方,即位于活塞5的下方。
密封壳体2在底部以公知的方式敞开。根据本发明,空气或气体能够向下流动并且再次通过通风开口流出从而将热量排出。
此时,通风开口7还可以穿过环氧封装壳体2来提供。
如果穿过下部连接点4的金属本体来提供通风开口7,则该通向外部的开口(或多个开口)还能够通过中空螺钉8的方式产生,其中,中空螺钉旋讲这些开口中。这样,不需要钻出专用的通风开口7,而可以利用用来容纳用于连接外部母线的紧固螺钉的钻孔。这些钻孔钻通即可,并不需要像传统的那样非要是盲孔的形式。
附图标记:
1真空断路器室
2封装壳体、绝缘体
3驱动杆
4连接点、连接件
5活塞
6圆柱区域
7通风孔
8中空螺钉
Claims (6)
1.一种具有真空断路器室的中压开关装置的极柱部,所述极柱部被铸造到绝缘材料中并且设有固定触头和可移动触头,铸造而成的绝缘壳体在可移动触头区域的底部敞开或者朝向用来驱动所述可移动触头的驱动杆敞开,其中,在该可移动触头的区域中或在该驱动杆(3)的铰接点中设置至少一个通风开口(7),该通风开口(7)穿过绝缘体(2)的壁、绝缘体和电连接件之间的边界区域或者穿过该可移动触头的电连接件(4)。
2.如权利要求1所述的极柱部,其中该通风开口(7)相对于该可移动触头的驱动轴的致动轴线基本上呈直角延伸。
3.如权利要求1或2所述的极柱部,其中该可移动触头件与该连接件(4)之间的导电连接是可移动的电接触连接,该可移动的电接触连接通过活塞(5)和圆柱形钻孔(6)提供,该活塞(5)电连接并且固定连接到触头杆,该圆柱形钻孔(6)设置在该连接件中,活塞和圆柱形钻孔按照活塞/缸的方式布置,并且该通风开口(7)位于该活塞的下方断路行程位置的下方。
4.如上述权利要求中任一项所述的极柱部,其中表面设置为具有增大的表面粗糙度或具有粗糙结构,用于改善向气体的传热。
5.如上述权利要求1至4中任一项所述的极柱部,其中该通风开口(7)设置在该连接件(4)的外部连接板的区域中。
6.如上述叔利要求1至4中任一项所述的极柱部,其中该通风开口(7)通过至少一个呈连续中空螺钉(8)形式的螺钉而形成于该连接件(4)上,其中外部触头借助所述至少一个中空螺钉固定于所述连接件,并且至少一个这种中空螺钉的容置开口从待通风的极柱部区域的外部连续延伸到内部。
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