CN110537239A - 用于真空开关管的运动触点的端子元件和具有用于真空开关管的运动触点的端子元件的气体绝缘的开关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于真空开关管的运动触点的端子元件(1)，所述端子元件具有连接体(40)和柔性的导电元件(10)，其中，所述端子元件(1)具有至少一个外包体(50)，并且所述连接体(40)通过柔性的导热的连接件(30)与至少一个外包体(50)连接。同样公开了具有这种端子元件的气体绝缘的开关设备。

Description

用于真空开关管的运动触点的端子元件和具有用于真空开关 管的运动触点的端子元件的气体绝缘的开关设备
本发明涉及一种用于真空开关管的运动触点的端子元件和一种具有这种端子元件的气体绝缘的开关设备。
在现有技术中已知开关设备，其具有用于开关短路电流的真空开关管。真空开关管和其开关触点设计用于可以在短路电流中切断高电流。短路电流位于较高的千安培范围内(>>1kA)。开关触点的为此需要的几何结构原则上在真空开关管的闭合状态下具有比较高的过渡电阻。较高的过渡电阻值在开关设备运行时、即在真空开关管的开关过程中导致，在真空开关管的区域中特殊地与过渡电阻相关地在测量电流流动时形成较高的损耗功率，损耗功率在真空开关管的区域中导致更高的温度，并且因此导致整个设备中出现更高的温度。为了能够实现设备的运行，遵守即不超过预先确定的温度极限，由此，反复需要附加的措施来冷却开关设备、尤其真空开关管和其相邻的构件。
在现有技术中，通过更多地使用导体材料来抵消更高的温度，并且因此减小和优化连接真空开关管的导体电阻。更大的设备壳体和与之相关联的更大的气体空间原则上也适用于，尤其通过总体上更大的设备的更大的热容量和因此存在的气体量导致开关设备的总体上减小的温度。
但两个提到的方法导致更多地使用金属资源和对相应绝缘气体的更高的要求。但更大量的绝缘气体必要时也可以对开关设备的环境特性产生负面影响。
本发明所要解决的技术问题在于，消除现有技术中的提到的缺点。
所述技术问题通过独立权利要求1和其从属权利要求解决。
一种实施例涉及用于真空开关管的运动触点的端子元件，所述端子元件具有连接体和柔性的导电元件，其中，所述端子元件具有至少一个外包体，并且所述连接体通过柔性的导热的连接件与至少一个外包体连接。
在保持结构大小的情况下，通过新型结构能够实现更高的测量电流，因为明显改进了从开关系统的热量导出。热量导出通过使用外包体实现，所述外包体与连接体至少导热地连接。优选在连接体与柔性的导电元件的连接区域中的附加的热量导出能够实现进一步紧凑的结构。
优选的是，所述连接体具有一个或多个冷却体。除了外包体以外，一个或多个冷却体还能够实现从开关系统、尤其是远离真空开关和其电连接点的热量导出的进一步的升高。
也优选的是，所述一个或多个冷却体具有冷却肋，所述冷却肋优选平行于所述连接体的用于真空开关管的运动触点的容纳开口的纵轴线地延伸。容纳开口在此可以与存在冷却体或冷却体上的冷却肋无关地设有固定机构，从而运动触点可以与连接体固定连接。尤其优选的是，真空开关管的运动触点夹紧在容纳开口中。为此特别优选地，连接体两件式地实施或被切开。
尤其优选的是，一个或多个冷却体上的冷却肋在安装状态下平行于地球引力地、即竖直地延伸并且因此实现沿冷却体的最佳的对流。
也优选的是，所述一个或多个冷却体没有或部分或完全被外包体包围。根据所选的配置，要么当冷却体没有被包围时在冷却体的区域中实现更好的对流，要么在部分包围冷却体时实现吸收热辐射与冷却体上的对流的平衡，要么在完全包围冷却体时实现对热辐射的更好的吸收。
也优选的是，所述一个或多个冷却体被涂漆，使得一个或多个冷却体相对于纯几何形状具有更大的表面积和/或相对于未涂漆的表面具有更高的热辐射量。尤其优选的是，涂漆导致表面增大至少5倍、优选至少10倍、特别优选至少100倍。
优选的是，所述外包体部分或完全包围柔性的导电元件。因此，不仅能够实现更好的热量导出，而且也机械地保护柔性的导电元件。
进一步优选的是，由导热材料构成的外罩形成所述外包体。这种外罩不仅改进了对热辐射量的吸收和导出，外罩还能够实现对流并且因此能够实现进一步的热量导出。
在优选的实施方式中，柔性的导热的连接件是电绝缘的。
也优选的是，导热的连接件设计为导电的，并且柔性的导热的连接件能够通过所述外包体与所述端子元件的主电流通路导电地连接。因此，外包体一方面与连接体导电和导热连接，并且另一方面与主电流通路导电和导热地连接，从而可以分配测量电流，并且可以减小接触位置上的加热。同时能够通过外包体更好地导出热量。
进一步优选的是，所述外包体能够通过另外的导电的柔性的导热的连接件与所述端子元件的主电流通路连接。
也优选的是，柔性的导热的连接件和/或柔性的导电元件在侧面具有扇形展开，该扇形展开增大了表面并且有助于提高热辐射量或导致更高的热辐射量。
另一实施例涉及气体绝缘的开关设备，其具有至少一个真空开关管，其中，真空开关管的运动触点与根据一个或多个前述的实施方案的端子元件相接触。
也优选的是，绝缘气体具有一种或多种以下气体，即六氟化硫(SF6)和/或一种或多种氟酮和/或一种或多种腈、尤其是氟化腈和/或氮气和/或二氧化碳和/或氧气和/或干燥的空气和/或一种或多种烯烃和/或一种或多种环氧乙烷、尤其是氟化的环氧乙烷。
也优选的是，导热的连接件设计为导电的，并且柔性的导热的连接件能够通过外包体与端子元件的主电流通路导电地连接。也就是说，外包体一方面与连接体导电和导热连接，并且另一方面与主电流通路导电和导热连接，从而可以分配测量电流，并且可以减小接触位置上的加热。同时能够通过外包体更好地导出热量。
进一步优选的是，外包体能够通过另外的导电的柔性的导热的连接件与端子元件的主电流通路连接。
尤其优选的是，另外的导电的柔性的导热的连接件布置在导热的陶瓷套管的区域中，从而附加地能够通过陶瓷套管的陶瓷导出热量。
以下根据附图详细阐述发明内容：
图1示出根据本发明的端子元件的示意图；
图2示出柔性的导电元件的示意图；并且
图3示出扇形展开的柔性的导电元件的示意图。
图1示出了端子元件1的示意图，端子元件具有柔性的导电元件10，导电元件可以与开关设备的主电流通路连接。柔性的导电元件10与连接体40导电连接。连接体40具有未示出的用于真空开关管的运动触点的容纳部42。此外，端子元件1具有柔性的导热的连接件30，所述连接件将连接体40或与连接体40连接的柔性的导电元件10与外包体50导热地连接。
此外，在图1的示例中的端子元件1具有冷却体20，所述冷却体与连接体40导热地连接并且在此具有冷却肋52，所述冷却肋平行于容纳开口42的纵轴线地延伸。因为容纳开口42布置在端子元件1的在图1中不可见的下侧，所以通过虚线示出容纳开口42。
图2示出柔性的导电元件，其由导电的柔性材料的多个层12构建。导电的柔性材料优选是铜、铝、不锈钢、导电的合成材料和/或提到的导电的柔性材料的组合、尤其是合金。
图3示出柔性的导电元件10的一部分，其中，构成柔性的导电元件的各个层朝边缘扇形展开。
扇形展开不仅通过更好的热辐射，而且也通过凭借对流将热量输出到在柔性的导电元件10上经过的绝缘气体，实现更好的热量导出。
附图标记清单
1 端子元件
10 柔性的导电元件
12 柔性的导电元件的层
14 柔性的导电元件的在边缘处扇形展开的层
20 冷却体
30 柔性的导热的连接件
40 连接体
42 用于真空开关管的运动触点的连接体的容纳开口
50 外包体
52 冷却肋

Claims (13)

1.一种用于真空开关管的运动触点的端子元件(1)，所述端子元件具有连接体(40)和柔性的导电元件(10)，其特征在于，所述端子元件(1)具有至少一个外包体(50)，并且所述连接体(40)通过柔性的导热的连接件(30)与至少一个外包体(50)连接。
2.根据权利要求1所述的端子元件(1)，其特征在于，所述连接体(40)具有一个或多个冷却体(20)。
3.根据权利要求2所述的端子元件(1)，其特征在于，所述一个或多个冷却体(20)具有冷却肋(52)，所述冷却肋平行于所述连接体(40)的用于真空开关管的运动触点的容纳开口(42)的纵轴线地延伸。
4.根据权利要求2或3所述的端子元件(1)，其特征在于，所述一个或多个冷却体(20)没有或部分或完全被外包体(50)包围。
5.根据前述权利要求中任一项所述的端子元件(1)，其特征在于，所述一个或多个冷却体(20)被涂漆，使得所述一个或多个冷却体具有更大的表面积和/或更高的热辐射量。
6.根据前述权利要求中任一项所述的端子元件(1)，其特征在于，所述外包体(50)部分或完全包围柔性的导电元件(10)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的端子元件(1)，其特征在于，由导热材料构成的外罩形成所述外包体(50)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的端子元件(1)，其特征在于，柔性的导热的连接件(30)是电绝缘的。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的端子元件(1)，其特征在于，导热的连接件(30)设计为导电的，并且柔性的导热的连接件(30)能够通过所述外包体(50)与所述端子元件(1)的主电流通路导电地连接。
10.根据权利要求9所述的端子元件(1)，其特征在于，所述外包体(50)能够通过另外的导电的柔性的导热的连接件与所述端子元件(1)的主电流通路连接。
11.根据前述权利要求中任一项所述的端子元件(1)，其特征在于，柔性的导热的连接件(30)和/或柔性的导电元件(10)在侧面具有扇形展开，该扇形展开增大了表面并且有助于提高热辐射量。
12.一种气体绝缘的开关设备，其具有至少一个真空开关管，其特征在于，所述真空开关管的运动触点与根据前述权利要求中一项或多项所述的端子元件(1)相接触。
13.根据权利要求12所述的气体绝缘的开关设备，其特征在于，绝缘气体具有一种或多种以下气体，即六氟化硫和/或一种或多种氟酮和/或一种或多种腈、尤其是氟化腈和/或氮气和/或二氧化碳和/或氧气和/或干燥的空气和/或一种或多种烯烃和/或一种或多种环氧乙烷、尤其是氟化的环氧乙烷。
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