CN107818885B - 具有加热散热器和颗粒捕集器的断路器系统 - Google Patents

Abstract

一种断路器系统，具有SF6罐和SF6加热系统，SF6罐具有壁。SF6加热系统包括设置在罐外的加热器和设置在SF6罐内的壁上的散热器。散热器通过壁热耦合到加热器。加热系统被构造成将来自加热器的热量通过壁传导到散热器。散热器构造成将热量辐射到罐中的SF6。一种断路器系统，具有SF6罐和颗粒捕集器，SF6罐具有壁。颗粒捕集器具有从壁径向向内延伸的翼梁和从翼梁的每侧向外延伸的翼部。每个翼部与壁间隔开，并在罐的底部邻近翼梁形成没有电场的区域。

Description

具有加热散热器和颗粒捕集器的断路器系统

技术领域

本申请总体涉及断路器系统，并且更具体地但非唯一地，涉及具有加热散热器和颗粒捕集器的组合的断路器系统。

背景技术

诸如断路器系统的各种类型的电气系统仍然是关注领域。一些现有系统相对于特定应用具有各种缺点、缺陷和不足之处。例如，在一些断路器系统中，可以进行在六氟化硫(SF6)加热和颗粒捕集方面的改进。因此，仍然需要在该技术领域作出进一步贡献。

发明内容

本发明的一个实施例是具有加热散热器的独特的SF6绝缘断路器系统。另一个实施例是具有颗粒捕集器的独特的SF6绝缘断路器系统。另一个实施例是具有散热器和颗粒捕集器的组合的独特的SF6绝缘断路器系统。其他实施例包括用于断路器系统的设备、系统、装置、硬件、方法和组合。本申请的进一步的实施例、形式、特征、方面、益处和优点将从本文提供的描述和附图中变得显而易见。

附图说明

本文的描述参考附图进行，其中贯穿多幅视图，相同的附图标记表示相同的部件，并且其中：

图1示意性地示出了根据本发明的实施例的六氟化硫(SF6)绝缘断路器系统的非限制性示例的一些方面。

图2示意性地示出了图1的根据本发明的实施例的SF6绝缘断路器系统的非限制性示例的一些方面。

图3A和3B示出了具有根据本发明的实施例的组合的SF6加热散热器和颗粒捕集器的SF6罐的非限制性示例的一些方面的等距视图。

图4A和4B示出了图3A和3B的相应实施例的放大视图。

图5示出了根据本发明的实施例的组合的SF6加热散热器和颗粒捕集器的非限制性示例的一些方面。

具体实施方式

为了促进对本发明的原理的理解，现在将参考附图中所示的实施例，并且将使用特定语言来描述本发明的原理。然而，应当理解，无意由此对本发明的范围进行限制。在所描述的实施例中的任何改变和进一步修改、以及本文所述的本发明原理的任何进一步的应用都被认为是本发明所属领域的技术人员通常会想到的。

参照图1和图2，示意性地示出了根据本发明的实施例的六氟化硫(SF6)绝缘断路器系统10的非限制性示例的一些方面。在一种形式中，断路器系统10采用SF6介电气体吹气系统，以在电路中断(触点断开)期间迫使加压的SF6经过断路器触点之间。在其他实施例中，断路器系统10可以采用任何适当的SF6灭弧系统，例如断路器系统10可以是自爆系统。断路器系统10包括：具有导体14和16的中断器或断路器12；触点18和20以及用于操作触点18和20的系统22；罐24，其构造为保持一定量的SF6的储存器；包括温度传感器28和压力传感器30的密度监测器26；以及加热系统32。

触点18和20由机械系统22操作以选择性地接通和断开电流路径，从而分别允许和中断通过导体14和16的电流。触点18和20通过SF6来与罐24绝缘以进行灭弧。在一种形式中，触点18是双动触点。在其他实施例中，可以采用单动触点。罐24被构造成保持一定量的SF6，并且用作SF6的储存器。在所示实施例中，触点18和20设置在罐24内。在其他实施例中，触点18和20可以位于罐24的外部，并且可以从罐24来供给SF6。

密度监测器26可操作为确定和监测罐24中的SF6气体的密度。在正常情况下，SF6用作电绝缘体，其为用于灭弧的中断介质和用于断路器12中的触点18和20的机械阻尼器。SF6在最典型的环境温度下以一定压力储存在罐24中。在一些低温条件下，例如-30℃至-50℃或更低，罐24中的SF6气体可能经历液化，其中一些SF6气体变成液体。一些SF6气体的液化降低了例如在触点18和20的断开期间、罐中用于灭弧的剩余未液化气态SF6的密度。在一种形式中，密度监测器26采用温度机构或传感器28以及压力机构或传感器30来确定罐24中的SF6气体的密度和/或对罐24中的SF6气体的密度施加影响。

密度监测器26可操作为指示与罐24中的SF6气体的密度相关联的状态，其中该状态随着罐24中的SF6气体的温度而变化。如果罐24中的SF6气体具有足够的密度来用于正常灭弧操作而没有对触点18的不适当的损坏，那么取决于实施例，密度监测器26将不输出指示标称状态的信号，或者将输出指示标称状态的信号。如果SF6气体密度低于第一预定密度水平，则密度监测器26输出指示报警状态的信号，来例如指示操作条件低于理想条件，或者向断路器系统10的操作人员提供状态警告或者向断路器系统10的操作人员指示需要服务，来例如调查报警状态的原因，或向罐24供应热量，或指示需要补充罐24中的SF6供给，或采取其他措施来增加罐24中SF6的密度。如果SF6气体浓度下降到低于与报警状态相关联的第二预定密度水平，则密度监测器26输出表示锁定状态的信号。在一种形式中，当SF6温度为-33℃时，发生锁定状态，即SF6的锁定温度为-33℃时。在其他实施例中，可以使用其他温度来指示锁定状态。

与标称状态、报警状态和锁定状态相关联的多个密度水平可以根据特定应用的需要而变化，并且是本领域技术人员已知的。在一些实施例中，当处于锁定状态时，断路器系统10允许发生单个电路中断，即允许触点18和20单次打开，但不允许触点18和20闭合或随后闭合，也不允许装载弹簧、活塞或其他装置来用于使触点18和20闭合，直至锁定状态复位。在一些实施例中，一旦处于锁定状态，断路器系统10就不允许触点18和20的断开或闭合，直至锁定状态复位。

加热系统32可操作为加热罐24中的SF6，以防止、减少或反转罐24中SF6的液化。加热系统32包括加热器34和散热器36。散热器36设置在罐24的底部。罐24包括具有在两个端部40之间延伸的长度的中心壳体38。在一种形式中，壳体38具有主要为圆筒形的形状。在其他实施例中，壳体38可以具有其他几何形状。壳体38包括壁42，壁42围绕壳体38的周边延伸并限定壳体38。壁42可操作为容纳SF6。在围绕壳体38的不同位置处，壁42可以在厚度以及与断路器12的径向距离方面变化。

一些断路器系统构型可能会遇到源于颗粒污染的问题，例如设置在断路器附近(例如在容纳SF6和断路器的罐中)的导电颗粒或半导电颗粒。颗粒可能例如在制造和/或组装断路器系统的部件期间形成，并且尽管有严格的清洁程序，但是一些颗粒可能保留在断路器系统中。此外，在断路器系统的操作期间，例如在运动部件之间的磨损，可能形成一些颗粒。通常，颗粒在重力和振动的作用下会移动到罐的底部，例如由运输、断路器机械操作和60Hz功率频率产生的移动。一旦处于罐的底部，电场可能会使颗粒悬浮并引发闪络。因此，希望捕集在罐底部的颗粒，并且防止它们悬浮并形成桥或部分桥而导致闪络。因此，散热器36不仅被构造成将加热器34的热量散发到罐24中的SF6，而且还被构造为颗粒捕集器，以用于通过使罐底部的颗粒与电场屏蔽(否则可能不理想地导致颗粒悬浮)而捕集罐24的底部的颗粒。散热器36因此可以被称为颗粒捕集器36或散热器/颗粒捕集器36。

还参照图3A、图3B、图4A、图4B和图5，形成在罐24的底部的是沿壳体38的底部纵长地延伸的以凸台形式的脊44。在一种形式中，脊44延伸了壳体38的长度。在其他实施例中，脊44可以更短。脊44中包括在其中的面向下的开口或槽46，开口或槽46沿脊44的长度纵长地延伸。加热器34设置在槽46中，并且延伸了脊44和槽46的长度。在各种实施例中，加热器34可以由一个或多个加热元件形成。加热器的类型可以在不同的实施例中变化。例如，在图3A和4A的实施例中，采用盒式加热器34A，而在图3B和4B的实施例中，采用条状加热器34B。在其他实施例中，可以采用其他类型的加热器，例如带状加热器。脊44和槽46的几何形状可以根据具体应用的需要而变化，例如基于所使用的加热器的类型而变化。绝热条48覆盖槽46。绝缘条48是隔热层，其被构造成减少从加热器34到外部环境的热损失。附接到脊44的覆盖条50覆盖绝热条48和加热器34并对它们提供保护。在各种实施例中，覆盖条50可以是金属的或非金属的。在一些实施例中，可以采用额外的绝缘层，例如覆盖脊44的全部或一部分和/或罐24的其余部分的绝缘层。

散热器36具有平坦的底部，并且被安装在罐24内的大致为圆筒形壁42的在罐24的底部的平壁部分42A的内表面上。在图3A和图4A的实施例中，平壁部分42A位于壳体38的底部。在图3B和图4B的实施例中，壁42在壳体38的底部区域的两侧从断路器12向外延伸，由此在壳体38的底部限定了颗粒井52，颗粒井52从壳体38的其余部分径向向外延伸。例如，壳体38的线性壁部分42B从壁42的圆筒形部分切向延伸以形成颗粒井52。在其他实施例中，壁部分42B可以以更大的角度向外延伸，并且可以是弯曲的和/或线性的。在具有颗粒井52的一些实施例中，平壁部分42A从颗粒井52的底部稍微隆起，例如如图3B和4B所示。在图3B和4B的实施例中，散热器36设置在颗粒井52中，安装在壁42A上。一些实施例可以不使用平壁部分42A，而是可以使用具有与罐24底部的圆筒形或其他形状的壁部分的轮廓匹配的轮廓的散热器36。

如图1、图2、图3A、图3B、图4A和图4B所示，散热器36经由壁42、即平壁部分42A热耦合到加热器34。加热器34设置在槽46中并且位于壁42A的外侧上。在一些实施例中，加热器34安装在壁42A的外侧上。散热器36设置在罐24内的在壁42A与加热器34相反的内侧。加热器34被构造成例如通过传导将热传递到壁42A。加热系统32构造成将加热器34输出的热量通过壁42A传导到散热器36。散热器36构造成经由壁42A从加热器34接收热量并且例如以红外辐射的形式辐射热量，以加热吸收红外辐射的SF6。例如，在一些实施例中，散热器36可以构造成近似黑体辐射体。在各种实施例中，散热器36还可以将从加热器34接收的热量经由壁42A传导和对流到SF6。任何没有被SF6直接吸收的辐射热都可以被围绕SF6的壁42吸收，壁42可以通过传导、对流和辐射将剩余热量传递到SF6。

在一种形式中，散热器36通过螺栓连接到平壁部分42A。一些实施例可以在平坦部分42A中采用螺纹盲孔，螺栓或螺钉被拧入螺纹盲孔中以将散热器36附接到平壁部分42A。其他实施例可以使用具有螺母的螺柱，螺柱焊接或以其他方式固定到平壁部分42A，螺母被拧到螺柱上以将散热器36附接到平壁部分42A。在另外的其他实施例中，散热器36可以通过其他方式附接，例如粘合。在一些实施例中，可以在加热器和平壁部分42A之间和/或散热器36和平壁部分42A之间使用热胶或热脂，以增加从加热器34到散热器36的热传递的热导率。一些实施例可以采用其他方式来增加从加热器34到散热器36的热导率。

因为加热器34在罐24的外部，所以加热器34容易接近以进行维修或更换，并且不需要加热器与罐之间或加热器容纳结构与罐之间的密封件或密封焊接界面，否则如果加热器安装在罐中或安装在设置于罐内的另一结构内，则需要这种密封件或密封焊接界面。在具有这种密封件或密封焊接界面的结构中，维修/更换加热器可能损坏密封件或密封焊接界面，这可能导致SF6的不期望的泄漏。本发明的实施例通过将加热器放置在罐的外部并且将热量从加热器经由壁42A传递到内部散热器，而消除了对与设置在罐中的加热器或加热器容纳结构相关的密封件或密封焊缝的需要。

散热器36包括中心翼梁54和两个翼部56。在一种形式中，散热器36(翼梁54和翼部56)具有对应于壳体38的长度或基本相对于壳体38的长度的长度。在其他实施例中，散热器36可以具有基本上小于壳体38的长度的长度。在一些实施例中，多个散热器36可以沿壳体38的长度布置。在这样的实施例中，多个对应的加热器可以布置在与散热器相对的壁42A上。

翼梁54从壁42A径向向内延伸。翼部56具有从翼梁54的每侧延伸的跨度或长度，其从邻近翼梁54设置的翼根部或翼根58延伸，并且终止于与翼梁54间隔开的翼尖部或翼尖60。在一种形式中，翼部56从翼梁54大致水平地延伸。在其他实施例中，翼部56可以以某个其他适当的角度延伸。在一种形式中，翼部56和翼梁54是一体的。在其他实施例中，翼部56可以附接或固定到翼梁54。翼部56增加了散热器36的表面积，即翼部56越长，则用于将热量辐射到罐24中的SF6的散热器36的表面积越大。

散热器36构造成捕集在罐24底部的颗粒。例如，翼部56通过间隙62与壁42、42A间隔开。在一种形式中，间隙62沿翼部56的跨度或长度变化。例如，在构造用于具有600mm直径的罐24的图3A、图3B和图5的实施例中，间隙62从翼尖60处的6.4mm变化为翼根48处的1mm。在其他实施例中，间隙62的尺寸可以随具体应用的需要而变化。在一些实施例中，间隙62可以沿翼部56的长度恒定。在一种形式中，翼部56的跨度或长度远超过间隙62的高度。例如，在图3A、图3B和图5的实施例中，间隙62的最大高度约为6.4mm，而翼部56在翼根58和翼尖60之间延伸的跨度或长度为24.5mm。

散热器36由非磁性材料或具有低磁导率的材料形成。例如，在一些实施例中，散热器36是黑色阳极电镀铝。在其他实施例中，散热器36可以由其他材料形成，例如可以具有或不具有构造成增加辐射系数的表面处理的金属材料。在一些实施例中，散热器36可以由非金属材料形成。散热器36与罐24电连通，例如接地到罐24，并因此处于与罐24相同的电位。因此，每个翼部56产生翼部56与壁42、42A之间的间隙62中的区域64，区域64与从断路器12发出的电场屏蔽，即，区域64是在罐24的底部、每个翼部56与壁42、42A的相邻部分之间没有电场电势的区域。区域84与翼梁54相邻，并且从翼梁54/翼根58朝向翼尖60向外延伸，并且在一些实施例中延伸到翼尖60或超过翼尖60。

由于壳体38的壁42朝向区域64向下倾斜，所以罐24中的颗粒例如如上所述将在重力和振动的推动下，倾向于向下并向内朝罐24的底部和翼梁54的任一侧的区域64移动。一旦处于区域64中，颗粒便与从断路器12发出的电场屏蔽，因此不容易被电场悬浮而可能引发闪络。因此，颗粒在罐24的底部被散热器/颗粒捕集器36捕集。翼梁54用作屏蔽件，以防止SF6在散热器36下方的流动，例如由于断路器12的触点的断开或闭合而可能发生的流动，否则这种流动可能会夹带本来被捕集在区域64中的颗粒并将颗粒引导到区域64外并进入从断路器12发出的电场，从而导致了潜在的闪络危险。例如，一些吹气或自爆或其他断路器类型可以将SF6排放到罐24中和/或从罐24抽吸SF6，这种排放和抽吸中的任一者或两者都可能产生SF6的局部流。在散热器或颗粒捕集器不具有与壁部分42A接触的翼梁54的情况下，这种SF6的流动可能导致一些SF6在这种散热器下方流动，从而夹带并驱动本来被捕集在散热器下方的颗粒脱离屏蔽区域，并进入罐24的未屏蔽部分，导致潜在的闪络危险。

散热器36的顶部是凸的。散热器36的顶部由半径66限定。在一种形式中，半径66基本大于散热器36在翼尖60之间的宽度68。例如，在图3A、图3B和图5的实施例中，半径66为200mm，而宽度68为109mm。半径66和宽度68可以随具体应用的需要而变化。在各种实施例中，一个或多个附加半径可以形成半径66与限定翼尖60的半径之间的过渡。在其他实施例中，散热器36的顶部可以由其他形状(例如花键)限定。在任何情况下，散热器的顶部的曲率都基本上比由散热器36的宽度限定的半径更加平缓。在一种形式中，散热器36的宽度68远大于散热器36的高度70。例如，在图3A、图3B和图5的实施例中，宽度68为109mm，而高度70为20mm。

不同实施例中的散热器36的构型根据具体应用的需要而变化。考虑因素包括：设计应该介电地、可靠地防止对断路器12的闪络，并且散热器优选地易于安装到罐24中或形成为罐24的一部分。优选地，散热器36有效地使罐24的底部的较大区域与从断路器12发出的电场屏蔽。翼部56提供屏蔽区域，即区域64，区域64的尺寸可以通过改变翼部56的跨度或长度、散热器36的长度以及间隙62的尺寸来改变。考虑因素还包括提供散热器36的显著表面积，以使用其向罐24中的SF6辐射热量。例如，图3A、图4A和图5所示的散热器36具有174.5平方英寸的辐射表面积。辐射表面积可以根据具体应用的需要而变化。考虑因素还包括提供翼梁54和壁42A之间大的界面表面积，以将热量从外部安装的加热器34传导到散热器36中。在散热器36也是颗粒捕集器的实施例中，散热器36优选地是非磁性的或具有低磁导率，如300系奥氏体不锈钢的磁导率。

散热器/颗粒捕集器36的形状，例如横截面形状，可以使用本领域技术人员已知的闭式方程单独地或与有限元建模或其他计算机辅助设计/分析/仿真技术相结合地来确定，例如，其可以为散热器36的特定几何形状提供温度和等电位图/数据以及电场强度图/数据。例如，起始几何可以基于各种约束来确定，例如但不限于，包括物理尺寸限制、所需的热通量和基于特定断路器系统应用的电压要求的允许场强度的选择限制。然后可以使用闭式方程和/或有限元分析/仿真来确定辐射热传递和电场强度，并且然后可以执行与允许的场强度极限的比较。在某些情况下，然后可以执行几何变换，并且可以迭代该过程以实现具有适当的热传递和场强度的几何形状。

几何考虑包括选择散热器顶部的形状，以使电场强度最小化并提供平滑的等电位线。平坦的或凹的顶部可能在散热器的顶部的中心部分产生低电场强度或中等电场强度，但是可能在散热器或翼部的边缘处产生高的场强度，而具有相对小的半径的凸的顶部可以在散热器顶部的中心部分处产生高于所需的场强度。较高的场强度增加了颗粒悬浮和闪络的可能性。通过选择散热器的顶部半径以提供可接受的场强度，并且通过转变到翼尖处的较小半径，在翼尖和散热器的顶部都可以获得可接受的场强度。

散热器顶部的曲率有助于可能落在散热器顶部的颗粒离开散热器以移动到壁42上并进入屏蔽区域64。通过将散热器顶部的电场强度保持较低，减小了这些颗粒悬浮的可能性。此外，散热器的高度越大，则散热器顶部的场强度越大，因此将散热器的高度保持在较低值的愿望越大。此外，由于越紧邻断路器，散热器的高度越大，在任何电场强度水平下闪络的可能性则越大。选择散热器的表面积以实现从散热器到SF6的期望的热传递。翼部的从翼根延伸到翼尖的跨度增加了辐射表面积，并且增加了屏蔽区域64的尺寸。翼根处的翼厚优选大于翼尖处的翼厚，以便提供适当的热传导路径，从而控制或最大化通过翼部的热通量密度，以最大化到翼部的辐射表面区域的热流。例如，在所示实施例中，翼根58处的翼厚大约为翼尖60往内侧约2mm处的翼厚的四(4)倍。优选地，翼尖之间的距离基本大于限定散热器的顶部的半径，例如，在一些实施例中大约是翼尖之间的距离的两倍。优选地，为了在罐的底部的较大区域不提供或基本上不提供场强度，翼从翼梁延伸翼与罐壁之间的最大间隙的至少两倍的距离。在一些实施例中，该比例可以大得多，例如，在所示实施例中具有大约四(4)的跨度/最大间隙比。优选地，散热器/颗粒捕集器具有相对低/宽的轮廓，例如，在一些实施例中，宽度是散热器高度的至少两倍，在其他实施例中是高度的三倍，并且在其他实施例中具有更大的比例，例如所示实施例具有约为5.5的宽度/高度比的散热器。

本发明的实施例包括六氟化硫(SF6)绝缘断路器系统，包括：罐，构造成保持一定量的SF6，所述罐具有用于容纳SF6的壁；断路器，具有由SF6绝缘的触点；以及SF6加热系统，其具有加热器和通过壁热耦合到加热器的散热器，加热器设置在罐外的壁上，散热器设置在罐内的壁上并与加热器相对，其中加热系统构造成将来自加热器的热量通过壁传导到散热器；并且其中散热器构造成将从加热器接收的热量经由壁辐射到罐中的SF6。

在一个改型中，散热器构造成捕集在罐底部的颗粒。

在另一个改型中，散热器与罐电连通，并且处于与罐相同的电位。

在又一个改型中，罐具有两个端部和具有在两个端部之间延伸的长度的壳体，并且散热器具有基本上对应于壳体的长度的长度。

在再一个改型中，散热器具有从壁径向向内延伸的翼梁、和从翼梁的每侧延伸的翼部，每个翼部与壁间隔开，并在罐的底部形成没有电场的区域，该区域邻近翼梁并位于翼部与壁之间。

在另一个改型中，每个翼部都终止于翼尖；散热器的顶部是凸的，并且散热器的顶部由基本大于翼尖之间的距离的半径限定。

在又一个改型中，散热器设置在形成于罐的底部的井中。

在再一个改型中，散热器由非磁性金属材料或具有低磁导率的金属材料形成。

在另一个改型中，散热器是黑色阳极电镀铝。

本发明的实施例包括六氟化硫(SF6)绝缘断路器系统，其包括：罐，构造成保持一定量的SF6，罐具有两个端部和具有在两个端部之间延伸的长度的壳体，壳体具有用于容纳SF6的壁；断路器，具有由SF6绝缘的触点；以及颗粒捕集器，安装在壁上，该颗粒捕集器具有从壁径向向内延伸的翼梁和从翼梁的每侧向外延伸的翼部，每个翼部与壁间隔开并且在罐的底部邻近翼梁形成不具有电场的区域，其中颗粒捕集器具有基本上对应于壳体的长度的长度；并且其中颗粒捕集器被构造成捕集在罐的底部的颗粒以防止断路器闪络。

在一个改型中，颗粒捕集器的顶部是凸的。

在另一个改型中，每个翼部都终止于翼尖；并且颗粒捕获器的顶部由基本大于翼尖之间的距离的半径限定。

在又一个改型中，颗粒捕集器接地到罐。

在再一个改型中，颗粒捕集器构造成形成散热器以将热量辐射到罐中的SF6。

在另一个改型中，断路器还包括加热器，其中散热器经由壁热耦合到加热器，加热器邻近于罐外的壁设置，并且散热器设置在罐内与加热器相对的壁上，并且构造成将从加热器接收的热量辐射到罐中的SF6。

在又一个改型中，翼部从翼梁延伸的距离是翼部与壁间隔开的距离的至少两倍。

在再一个改型中，颗粒捕获器的宽度是颗粒捕获器的高度的至少三倍。

在另一个改型中，断路器系统还包括形成在罐的底部中的井，其中颗粒捕集器设置在该井中。

本发明的实施例包括六氟化硫(SF6)绝缘断路器系统，其包括：罐，构造成保持一定量的SF6；断路器，具有由SF6绝缘的触点；以及组合装置，用于向罐中的SF6辐射热量并用于捕集在罐的底部的颗粒。

在一个改型中，罐包括壳体，壳体具有用于容纳SF6的壁，该断路器系统还包括设置在罐外的加热器，其中所述组合装置经由壁热耦合到加热器。

尽管在附图和前面的描述中已经对本发明进行了详细的图示和描述，但本发明被认为是说明性的而不是限制性的，应当理解，仅示出和描述了优选实施例，并且落在本发明精神内所有改变和修改都希望受到保护。应当理解，虽然在上面的描述中使用诸如优选的、优选地或更优选之类的词语表示这样描述的特征可能是更理想的，但可能不是必需的，并且缺少这些特征的实施例可以被认为在本发明的范围内，其中所述范围由所附权利要求限定。在阅读权利要求时，当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”这样的词语时，无意将权利要求限于仅一项，除非在权利要求中明确地另有相反说明。当使用“至少一部分”和/或“一部分”这样的用语时，除非明确地另有相反说明，否则该项目可以包括一部分和/或整个项目。

除非另有规定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变型被广泛地使用，并且包括直接和间接安装、连接、支撑和耦合。此外，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。

Claims (20)

1.一种六氟化硫(SF6)绝缘断路器系统，包括：

罐，被构造成保持一定量的SF6，所述罐具有用于容纳SF6的壁，所述壁限定壳体，所述壳体具有两个端部和在所述两个端部之间延伸的长度；

断路器，具有由SF6绝缘的触点；以及

SF6加热系统，具有平行于所述壳体的所述长度而纵长地延伸的加热器、以及经由所述壁热耦合到所述加热器的散热器，所述加热器被设置在所述罐外部的壁上，所述散热器被设置在所述罐内的壁上，并与所述加热器相对，其中所述加热系统被构造成将来自所述加热器的热量通过所述壁传导到所述散热器；其中所述壁被设置在所述加热器和所述散热器之间，并且限定将所述热量从所述加热器传导到所述散热器的传导路径；并且其中所述散热器被构造成将从所述加热器接收的、通过沿所述传导路径传导的热量辐射到所述罐中的SF6。

2.根据权利要求1所述的断路器系统，其中所述散热器被构造成捕集在所述罐的底部的颗粒。

3.根据权利要求2所述的断路器系统，其中所述散热器与所述罐电连通，并且处于与所述罐相同的电位。

4.根据权利要求2所述的断路器系统，其中所述罐具有两个端部和一个壳体，所述壳体具有在所述两个端部之间延伸的长度，其中所述散热器具有与所述壳体的长度基本对应的长度。

5.一种六氟化硫(SF6)绝缘断路器系统，包括：

罐，被构造成保持一定量的SF6，所述罐具有用于容纳SF6的壁；

断路器，具有由所述SF6绝缘的触点；以及

SF6加热系统，具有加热器和经由所述壁热耦合到所述加热器的散热器，所述加热器被设置在所述罐外的壁上，并且所述散热器被设置在所述罐内的壁上，并与所述加热器相对，其中所述加热系统被构造成将来自所述加热器的热量通过所述壁传导到所述散热器；并且其中所述散热器被构造成将从所述加热器接收的热量经由所述壁辐射到所述罐中的SF6，

其中所述散热器被构造成捕集在所述罐的底部的颗粒；并且

其中所述散热器具有从所述壁向内径向延伸的翼梁、和从所述翼梁的每侧延伸的翼部，每个翼部与所述壁相间隔，并在所述罐的底部形成不具有电场的区域，所述区域邻近所述翼梁并位于所述翼部与所述壁之间。

6.根据权利要求5所述的断路器系统，其中每个翼部终止于翼尖；其中所述散热器的顶部是凸的，并且其中所述散热器的所述顶部由基本大于所述翼尖之间的距离的半径限定。

7.根据权利要求2所述的断路器系统，其中所述散热器被设置在形成于所述罐的底部的井中。

8.根据权利要求1所述的断路器系统，其中所述散热器由非磁性金属材料或具有低磁导率的金属材料形成。

9.根据权利要求8所述的断路器系统，其中所述散热器是黑色阳极电镀铝。

10.一种六氟化硫(SF6)绝缘断路器系统，包括：

罐，被构造成保持一定量的SF6，所述罐具有两个端部和一个壳体，所述壳体具有在所述两个端部之间延伸的长度，所述壳体具有用于容纳SF6的壁；

断路器，具有由SF6绝缘的触点；以及

颗粒捕集器，被安装在所述壁上，所述颗粒捕集器具有从所述壁向内径向延伸的翼梁、和从所述翼梁的每侧向外延伸的翼部，每个翼部与所述壁相间隔，并且在所述罐的底部邻近所述翼梁形成不具有电场的区域，其中所述颗粒捕集器具有与所述壳体的长度基本对应的长度；并且其中所述颗粒捕集器被构造成捕集在所述罐的底部的颗粒，以防止所述断路器闪络。

11.根据权利要求10所述的断路器系统，其中所述颗粒捕集器的顶部是凸的。

12.根据权利要求11所述的断路器系统，其中每个翼部终止于翼尖；并且其中所述颗粒捕集器的所述顶部由基本大于所述翼尖之间的距离的半径限定。

13.根据权利要求10所述的断路器系统，其中所述颗粒捕集器接地到所述罐。

14.根据权利要求10所述的断路器系统，其中所述颗粒捕集器被构造成形成散热器，以将热量辐射到所述罐中的SF6。

15.根据权利要求14所述的断路器系统，还包括加热器，其中所述散热器经由所述壁而热耦合到所述加热器，所述加热器邻近于所述罐外的壁而被设置，并且所述散热器被设置在所述罐内的与所述加热器相对的壁上，并且被构造成将从所述加热器接收的热量辐射到所述罐中的SF6。

16.根据权利要求10所述的断路器系统，其中所述翼部从所述翼梁延伸的距离是所述翼部与所述壁相间隔的距离的至少两倍。

17.根据权利要求10所述的断路器系统，其中所述颗粒捕集器的宽度是所述颗粒捕集器的高度的至少三倍。

18.根据权利要求10所述的断路器系统，还包括：形成在所述罐的底部中的井，其中所述颗粒捕集器被设置在所述井中。

19.一种六氟化硫(SF6)绝缘断路器系统，包括：

罐，被构造成保持一定量的SF6，所述罐具有用于容纳SF6的壁；

加热器，被操作为供应热量以加热所述SF6，其中所述加热器被设置在所述罐的外部；

断路器，具有被SF6绝缘的触点；以及

组合装置，用于向所述罐中的SF6辐射热量并用于捕集在所述罐的底部的颗粒，

其中所述壁被设置在所述加热器和用于辐射热量并用于捕集颗粒的所述组合装置之间，并且将所述加热器与用于辐射热量并用于捕集颗粒的所述组合装置分离；其中所述壁限定传导路径，所述传导路径将来自所述加热器的热量传导到用于辐射热量并用于捕集颗粒的所述组合装置；并且其中用于辐射热量并用于捕集颗粒的所述组合装置将从所述加热器接收的、通过沿所述传导路径传导的热量辐射到所述罐中的SF6。

20.根据权利要求19所述的断路器系统，其中所述壁限定壳体，所述壳体具有两个端部和在所述两个端部之间延伸的长度；其中所述加热器平行于所述壳体的所述长度而纵长地延伸；并且其中所述组合装置经由所述壁而热耦合到所述加热器。