RU2342729C1 - Method for exhaust gas cooling in electric switch and electric switch - Google Patents

Method for exhaust gas cooling in electric switch and electric switch Download PDF

Info

Publication number
RU2342729C1
RU2342729C1 RU2007128319/09A RU2007128319A RU2342729C1 RU 2342729 C1 RU2342729 C1 RU 2342729C1 RU 2007128319/09 A RU2007128319/09 A RU 2007128319/09A RU 2007128319 A RU2007128319 A RU 2007128319A RU 2342729 C1 RU2342729 C1 RU 2342729C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reflecting wall
exhaust gas
switch
wall
region
Prior art date
Application number
RU2007128319/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Томас ШЁНЕМАНН (CH)
Томас ШЁНЕМАНН
Йохен КИФЕР (CH)
Йохен КИФЕР
Патрик ХУГЮНОТ (CH)
Патрик ХУГЮНОТ
Макс ГЛЭССЕНС (CH)
Макс ГЛЭССЕНС
Стефан ГРОБ (CH)
Стефан ГРОБ
Ксианг нг ЙЕ (CH)
Ксиангянг ЙЕ
Original Assignee
Абб Текнолоджи Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Абб Текнолоджи Аг filed Critical Абб Текнолоджи Аг
Priority to RU2007128319/09A priority Critical patent/RU2342729C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2342729C1 publication Critical patent/RU2342729C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention is attributed to the field of high-voltage engineering in particular to heavy current switches equipment in electric power distribution systems. Method for exhaust gas cooling in electric switch, in particular in generating-station circuit breaker (1), which includes chamber which is surrounded by switch chamber casing. Injector element (10) creates gas jets (12) in exhaust area (7), directs them to reflecting wall (14, 140) and transform them into swirls. Reflecting wall (14, 140) is component of switch chamber casing (3) and has high thermal capacity and/or high thermal conductivity. Switch has the first and the second contact. In exhaust area of the first and the second contact there is element (10) with outlets (11) for exhaust gas discharge. These outlets represents injectors. Interior space (7a) contains at least one more element with additional outlets for creation of additional gas jets. Switch chamber casing (3) represents sealed shell for exhaust gas.
EFFECT: achievement of highly efficient cooling of exhaust gas in swirls (13) of exhaust gas near reflecting wall (14, 140), providing protection of switch chamber casing (13) against hot gases; improvement of exhaust gas cooling and enhancement of switching ability.
25 cl, 8 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области высоковольтной техники, в частности к технике многоамперных выключателей в электроэнергетических распределительных сетях, а именно, к способу охлаждения газа в электрическом выключателе и к электрическому выключателю.The invention relates to the field of high-voltage technology, in particular to the technology of multi-amp circuit breakers in electric distribution networks, and in particular, to a method for cooling gas in an electric switch and to an electric switch.

Уровень техникиState of the art

Изобретение учитывает уровень техники соответственно ЕР 1403891 А1. В этом патенте раскрывается силовой выключатель, в котором выхлопной газ дугового пространства направляется через пустотелый контакт в концентрическое пространство для выхлопного газа, а оттуда в следующую внешнюю дугогасительную камеру. Для повышения коммутационной способности между пустотелым контактом и пространством для выхлопного газа расположены концентрические, как минимум, одно промежуточное пространство и при необходимости одно дополнительное пространство, отделенные друг от друга перегородками, имеющими круглые отверстия или отверстия для истечения газа. В результате радиального истечения из внутренних во внешние пространства выхлопные газы образуют завихрения, и много тепловой энергии может поглощаться перегородками указанных пространств. Отверстия для истечения газа между пустотелым контактом, промежуточным пространством и, при необходимости, дополнительным пространством смещены относительно друг друга по окружности. Отверстия для истечения газа между дополнительным пространством и пространством для выхлопного газа смещены относительно друг друга по окружности и/или в осевом направлении. В результате этого выхлопной газ движется по извилистым и спиралевидным траекториям, продолжительность пребывания выхлопного газа в области выхлопа увеличивается, и отдача выхлопным газом тепла улучшается. Кроме того, отверстия можно закрывать перфорированными заслонками для увеличения количества радиально направленных потоков газа или струй газа, которые ударяются о расположенную напротив стенку, приобретают вихревой характер, и в результате этого горячий газ быстро охлаждается. Способствующее охлаждению промежуточное пространство находится в области выхлопа со стороны подвижного контакта. Может присутствовать и второе промежуточное пространство со стороны неподвижного контакта. Всего в силовом выключателе для достижения достаточного охлаждения наряду с пространством полого контакта, пространством для выхлопного газа и пространством камеры выключателя должно присутствовать, следовательно, как минимум еще одно промежуточное пространство.The invention takes into account the prior art, respectively, EP 1403891 A1. This patent discloses a power switch in which the exhaust gas of an arc space is directed through a hollow contact into a concentric space for exhaust gas, and from there to the next external arcing chamber. To increase the switching ability between the hollow contact and the exhaust gas space, there are concentric at least one intermediate space and, if necessary, one additional space, separated from each other by partitions having round openings or openings for gas outflow. As a result of radial outflow from internal to external spaces, exhaust gases form turbulences, and a lot of thermal energy can be absorbed by the partitions of these spaces. The gas outlets between the hollow contact, the intermediate space and, if necessary, the additional space are displaced relative to each other around the circumference. The gas outlets between the additional space and the exhaust gas space are offset relative to each other around the circumference and / or in the axial direction. As a result of this, the exhaust gas moves along winding and spiral paths, the residence time of the exhaust gas in the exhaust region increases, and the exhaust gas heat output improves. In addition, openings can be closed with perforated shutters to increase the number of radially directed gas flows or gas jets that hit the opposite wall, acquire a vortex character, and as a result, the hot gas quickly cools. The cooling space for the cooling space is located in the exhaust region on the side of the movable contact. A second intermediate space may be present on the fixed contact side. In total, in order to achieve sufficient cooling, in addition to the hollow contact space, the exhaust gas space and the circuit breaker chamber, there must be at least one other intermediate space in the circuit breaker.

В DE 2507163 А1 описывается электрический выключатель, который на внутренней стороне корпуса камеры имеет облицовочные элементы из теплопроводного металла. Эти элементы служат в качестве охладителей, распределителей температуры, распределяющих поле колец, экранов для защиты изолирующих поверхностей от коррозии и диффузии, а также элементов, отклоняющих поток образующегося в выключателе газа. При этом поток образующегося в выключателе газа направляется вдоль облицовочных элементов ламинарно. Отражательная стенка для придания потоку вихревого характера образующегося в выключателе газа отсутствует.DE 250 7 163 A1 describes an electrical switch that has heat-conducting metal cladding elements on the inside of the camera housing. These elements serve as coolers, temperature distributors, distributing the field of rings, screens to protect insulating surfaces from corrosion and diffusion, as well as elements that deflect the flow of gas generated in the switch. In this case, the flow of gas generated in the switch is directed along the lining elements laminarly. There is no reflective wall to impart a vortex character to the gas generated in the switch.

В DE 10156535 С1 описывается электрический выключатель, который имеет устройство для отклонения потоков, с помощью которого отдельные потоки газа направляются друг на друга и в результате этого образуются завихрения. Пересечение потоков газа и их завихрение заменяют поглощающую тепло, отражающую стенку. Для дополнительного завихрения устройство для отклонения потоков может иметь у выходных отверстий небольшие завихряющие элементы, которые оказывают влияние на направление потока выходящего газа. Эти завихряющие элементы не предназначены для того, чтобы забирать тепло от выхлопного газа.DE 10156535 C1 describes an electric switch, which has a device for deflecting flows, by which individual gas flows are directed at each other and as a result, turbulences are generated. The intersection of gas flows and their swirling replace the absorbing heat, reflecting wall. For additional swirling, the device for deflecting flows may have small swirling elements at the outlet openings that influence the direction of flow of the outgoing gas. These swirl elements are not designed to collect heat from the exhaust gas.

В патенте на полезную модель DE 1889068 U раскрывается силовой разъединитель с улучшенным охлаждением выхлопного газа. Устройство для охлаждения включает в себя несколько концентрично расположенных в газоотводящем канале труб, в диаметральном направлении находящихся напротив расположенных выше их отверстий для истечения газа, поэтому выхлопной газ при ламинарном вытекании проходит по аналогичной лабиринту траектории с многочисленными поворотами и касается большой поверхности охлаждающих труб. Следовательно, при такой компоновке при выхлопе существенно удлиняется траектория истечения газа и увеличивается охлаждающая поверхность. Предпочитают широкие выпускные отверстия для газа, чтобы поддерживать обратное давление выхлопного газа на низком уровне. Предпочитают узкие каналы для протекания газа между охлаждающими трубами, чтобы обеспечить выхлопному газу большую охлаждающую поверхность. В целом течение газа поддерживают в ламинарном диапазоне и охлаждение выхлопного газа происходит в результате ламинарного конвективного перехода тепла в охлаждающие трубы.Utility Model Patent DE 1889068 U discloses a power disconnector with improved exhaust gas cooling. The cooling device includes several pipes concentrically located in the gas outlet channel, in the diametrical direction opposite the openings for gas outflow located above them, so the exhaust gas during laminar flow passes along a similar labyrinth of the trajectory with numerous turns and touches the large surface of the cooling pipes. Therefore, with this arrangement, the exhaust path of the gas significantly lengthens during the exhaust and the cooling surface increases. Wide gas outlets are preferred to keep exhaust back pressure at a low level. Narrow channels for the flow of gas between the cooling pipes are preferred in order to provide the exhaust gas with a large cooling surface. In general, the gas flow is maintained in the laminar range and the cooling of the exhaust gas occurs as a result of laminar convective heat transfer to the cooling pipes.

В ЕР 0720774 В1 раскрывается высоковольтный силовой выключатель с полым цилиндрическим сплетением из металлической проволоки или металлическим элементом в качестве охлаждающего элемента используемых для гашения дуги газов. Дополнительно имеется расположенный глубже внутри непроницаемый для используемых для гашения дуги газов элемент из изолирующего материала, который ограждает металлический элемент от используемых для гашения дуги газов, предварительно в результате испарения материала охлаждает используемые для гашения дуги газы и, таким образом, противодействует перегреву сплетения из металлической проволоки. Используемый для гашения дуги газ при прохождении через сплетение из металлической проволоки в результате взаимодействия с ее металлической поверхностью охлаждается еще более. Ввиду наличия большого количества щелей для истечения газа сопротивление его потоку со стороны сплетения из металлической проволоки небольшое, поэтому, как и в предыдущем случае, сохраняется ламинарное течение.EP 0720774 B1 discloses a high-voltage circuit breaker with a hollow cylindrical plexus of metal wire or a metal element as a cooling element used to extinguish an arc gas. In addition, there is an insulating material element impermeable to the gases used for arc extinction, which protects the metal element from the gases used to extinguish the arc, which preliminarily cools the gases used to extinguish the arc, and thus prevents overheating of the metal wire plexus . The gas used to extinguish the arc when passing through a plexus of metal wire as a result of interaction with its metal surface is cooled even more. Due to the presence of a large number of slots for gas outflow, its resistance to the flow from the plexus side of the metal wire is small, therefore, as in the previous case, the laminar flow is preserved.

В DE 10221580 В3 раскрывается высоковольтный силовой выключатель с размыкающим устройством, в котором выхлопные газы дважды изменяют направление своего движения на 180°. Для улучшения охлаждения газов на стороне неподвижного контакта имеется концентрически расположенная, имеющая вид полого цилиндра радиально проницаемая перфорированная пластина. И в этом случае, перфорированная пластина служит в качестве охлаждающего элемента, который забирает тепло у выходящего газа, не нарушая ламинарного характера потока выходящего газа.DE 10221580 B3 discloses a high voltage circuit breaker with an opening device in which exhaust gases twice change their direction of movement by 180 °. To improve the cooling of gases on the side of the fixed contact there is a concentrically located, having the form of a hollow cylinder, radially permeable perforated plate. And in this case, the perforated plate serves as a cooling element, which takes heat from the outgoing gas, without violating the laminar nature of the outgoing gas flow.

Описание изобретенияDescription of the invention

Задачей настоящего изобретения является предложить для способа и выключателя с турбулентным конвективным охлаждением выхлопного газа упрощенные процедуру обращения с выхлопным газом и конструкцию с улучшенными параметрами охлаждения и улучшенной коммутационной способностью. Эта задача в соответствии с изобретением решается на основе признаков независимых пунктов формулы изобретения.The present invention is to propose for the method and switch with turbulent convective cooling of the exhaust gas a simplified procedure for the treatment of exhaust gas and a design with improved cooling parameters and improved switching ability. This task in accordance with the invention is solved based on the characteristics of the independent claims.

Изобретение заключается в способе охлаждения выхлопного газа в электрическом выключателе для электроэнергетических распределительных сетей, в частности, в генераторном выключателе, причем выключатель имеет камеру выключателя, которая окружена корпусом камеры выключателя, причем, к тому же, в процессе выключения выхлопной газ из зоны гашения дуги поступает в область выхлопа, при этом проходит имеющий множество выпускных отверстий элемент и разделяется на множество направленных газовых струй, причем, к тому же, газовые струи разделяются на множество вихрей и у вихрей в области отражающей стенки путем конвекции изымается отражательной стенкой тепловая энергия, причем, в тому же, отражающая стенка, по меньшей мере, частично образована участком корпуса камеры выключателя или прикреплена к участку корпуса камеры выключателя. Пронизываемым элементом в выхлопном газе, таким образом, создается достаточно большое противодавление, чтобы из выпускных отверстий для газа в указанном элементе могли выходить фокусированные струи газа. Пронизываемый элемент служит в первую очередь для образования струй и от него не требуется производить охлаждающего действия на газ. Лучшее охлаждение газа достигается тем, что тепловая энергия передается путем турбулентного перехода тепла от вихрей в отражательную стенку, и тем, что являющаяся составной частью корпуса камеры выключателя или монтажной частью корпуса выключателя отражательная стенка обеспечивает возможность высокоэффективного отвода тепла. Тепловая энергия может накапливаться в отражательной стенке или передаваться дальше термически связанному с отражательной стенкой теплоприемнику. Кроме того, струеобразующие характеристики выпускных отверстий согласуются с расстоянием до отражательной стенки таким образом, чтобы вихри образовывались у отражательной стенки или в области отражающей стенки.The invention consists in a method for cooling exhaust gas in an electric switch for electric distribution networks, in particular in a generator switch, the switch having a switch chamber that is surrounded by a switch chamber housing, moreover, in the process of turning off the exhaust gas from the arc quenching zone, into the exhaust region, wherein an element having a plurality of outlet openings passes and is divided into a plurality of directed gas jets, moreover, the gas jets are separated I to many vortices and near the vortices in the area of the reflecting wall by convection, the thermal energy is removed by the reflective wall, and, moreover, the reflecting wall is at least partially formed by a section of the circuit breaker chamber housing or attached to a section of the circuit breaker chamber housing. A permeable element in the exhaust gas thus creates a sufficiently large back pressure so that focused jets of gas can escape from the gas outlet openings in said element. The permeable element serves primarily for the formation of jets and it is not required to produce a cooling effect on the gas. The best cooling of the gas is achieved by the fact that thermal energy is transferred through the turbulent transfer of heat from the vortices to the reflective wall, and by the fact that the reflective wall, which is an integral part of the circuit breaker chamber body or the mounting part of the circuit breaker housing, allows highly efficient heat removal. Thermal energy can be accumulated in the reflective wall or transferred further to a heat receiver thermally connected to the reflective wall. In addition, the jet-forming characteristics of the outlet openings are consistent with the distance to the reflective wall so that vortices form at the reflective wall or in the region of the reflective wall.

Пример осуществления по п.2а имеет преимущество в том, что нет условий для пробоев между выхлопным газом и отражательной стенкой, потому что отсутствуют полностью или отсутствуют существенные градиенты потенциала в пронизываемых выхлопным газом пространствах. К тому же, еще сильно ионизированный, еще не ставший диэлектрическим выхлопной газ может охлаждаться у находящейся на потенциале отражательной стенки.The embodiment of claim 2a has the advantage that there are no conditions for breakdowns between the exhaust gas and the reflective wall, because there are no or no significant potential gradients in the spaces penetrated by the exhaust gas. In addition, the still strongly ionized exhaust gas, which has not yet become dielectric, can be cooled near the reflective wall located at the potential.

Пример осуществления по п.2b имеет преимущество в том, что корпус камеры выключателя в целом или, по меньшей мере, на стороне контакта выключателя используется как крупнообъемный теплоприемник для поглощенной отражательной стенкой тепловой энергии.The embodiment of claim 2b has the advantage that the camera body of the circuit breaker as a whole, or at least on the contact side of the circuit breaker, is used as a large-volume heat sink for thermal energy absorbed by the reflective wall.

В другом примере осуществления изобретения образование вихрей поддерживается путем взаимодействия газовых струй друг с другом до достижения отражающей стенки. В частности, в элементе для истечения газа должны образовываться струи газа, траектории которых пересекаются друг с другом до достижения отражательной стенки. Таким образом, вихри образуются не тогда лишь, когда отдельные струи газа ударяются об отражательную стенку, а уже по пути к отражательной стенке в результате взаимодействия газовых струй друг с другом. В экстремальном случае интерактивное образование вихрей настолько сильное, что об отражательную стенку отдельные струи уже не ударяются и ее непосредственно достигает образованный, по меньшей мере, из двух отдельных газовых струй вихрь, охлаждающийся турбулентно конвективным путем от стенки.In another embodiment, the formation of vortices is supported by the interaction of gas jets with each other until a reflective wall is reached. In particular, jets of gas must form in the element for the outflow of gas, the trajectories of which intersect with each other until the reflective wall is reached. Thus, vortices are formed not only when individual jets of gas hit the reflective wall, but already along the way to the reflective wall as a result of the interaction of gas jets with each other. In an extreme case, the interactive vortex formation is so strong that individual jets no longer hit the reflective wall and it is directly reached by a vortex formed from at least two separate gas jets, which is cooled by a convective convection from the wall.

Изобретение относится также к электрическому выключателю для электроэнергетических распределительных систем, в частности, к генераторному выключателю, имеющему камеру выключателя, которая окружена корпусом камеры выключателя, и центральную ось, а также первый контакт и второй контакт, причем в области выхлопа первого или второго контактов расположен элемент с выпускными отверстиями для истечения выхлопного газа, область выхлопа разделена этим элементом на внутреннее пространство и внешнее пространство и во внешнем пространстве имеется отражающая стенка для охлаждения выхлопного газа, причем, к тому же, выпускные отверстия служат для образования множества направленных струй газа, которые направлены на отражающую стенку и создают множество вихрей, а эти вихри способствуют конвективной передаче тепла от выхлопного газа в отражающую стенку, причем отражающая стенка образована, по меньшей мере, одним участком корпуса камеры выключателя или прикреплена к одному из участков корпуса камеры выключателя. Кроме того, отверстия для истечения газа на указанном элементе являются форсунками, которые, исходя из их местоположения, формы и/или направленности придают газовым струям требуемые струйные характеристики и/или направленность, причем газовые струи претерпевают в форсунках коллимацию, расширение или фокусирование, которые так согласованы с расстоянием до отражающей стенки, что образование вихрей происходит у отражающей стенки или в области прилегающей стенки. Кроме того, отражающая стенка обладает необходимой для охлаждения турбулентного выхлопного газа большой теплоемкостью и/или отражающая стенка имеет способствующую охлаждению турбулентного выхлопного газа высокую теплопроводность и имеет теплопроводную связь с корпусом выключателя.The invention also relates to an electric switch for power distribution systems, in particular to a generator switch having a switch chamber, which is surrounded by a switch chamber housing, and a central axis, as well as a first contact and a second contact, and an element is located in the exhaust region of the first or second contacts with exhaust openings for exhaust gas flow, the exhaust region is divided by this element into the inner space and the outer space and in the outer space has a reflective wall is used to cool the exhaust gas, moreover, the outlet openings serve to form a plurality of directed gas jets that are directed to the reflective wall and create many vortices, and these vortices facilitate convective heat transfer from the exhaust gas to the reflective wall, moreover, the wall is formed by at least one portion of the circuit breaker chamber body or attached to one of the sections of the circuit breaker chamber. In addition, the gas outlet openings on said element are nozzles which, based on their location, shape and / or direction, give the gas streams the required stream characteristics and / or direction, the gas streams undergoing collimation, expansion or focusing in the nozzles, which consistent with the distance to the reflective wall, that the formation of vortices occurs at the reflective wall or in the region of the adjacent wall. In addition, the reflective wall has a high heat capacity necessary for cooling the turbulent exhaust gas and / or the reflective wall has a high thermal conductivity that facilitates cooling of the turbulent exhaust gas and is thermally conductive to the circuit breaker body.

Элемент для истечения газа или многофорсуночный элемент служит, следовательно, для того, чтобы разделять выхлопной газ, по меньшей мере, в одной области выхлопа выключателя на множество направленных газовых струй, а отражающая стенка служит для завихрения струй и/или для течения вдоль нее завихренных струй, чтобы отводить тепловую энергию из выхлопного газа или же вихрей выхлопного газа путем турбулентного конвективного перехода тепла. Отражающая стенка может быть теплопоглотителем сама или быть связанной термически с теплопоглотителем. В частности, отражающая стенка, располагаясь вблизи стенки камеры выключателя или будучи составной частью корпуса камеры выключателя, может иметь очень большую площадь и служить для турбулентного охлаждения большого количества образованных струями выхлопного газа вихрей выхлопного газа. С помощью оборудованного в соответствии с изобретением выключателя в результате лучшего охлаждения выхлопных газов достигнута исключительно высокая коммутационная способность.The gas outflow element or multi-nozzle element therefore serves to separate the exhaust gas in at least one exhaust region of the circuit breaker into a plurality of directed gas jets, and the reflecting wall serves to swirl the jets and / or for swirling jets to flow along it to remove thermal energy from the exhaust gas or vortices of the exhaust gas through a turbulent convective heat transfer. The reflecting wall may be a heat sink itself or be thermally bonded to a heat sink. In particular, the reflecting wall, located near the wall of the circuit breaker chamber or as an integral part of the circuit breaker chamber housing, can have a very large area and serve for turbulent cooling of a large number of exhaust gas vortices formed by the exhaust gas jets. By means of a circuit breaker equipped in accordance with the invention as a result of better cooling of the exhaust gases, an extremely high switching capacity is achieved.

В соответствии с изобретением функции элемента для истечения газа в качестве многофорсуночного элемента и отражающей стенки в качестве теплоотвода разделены. Поэтому указанный элемент можно регулировать в отношении его расположения в области выхлопа, а также исполнения и расположения его форсунок, а отражающую стенку можно независимо от этого регулировать в отношении ее расположения во внешнем пространстве, ее термических свойств и ее термической связи с корпусом камеры выключателя. Ввиду большой термической массы и/или быстрой теплопроводности отражающей стенки или указанного участка корпуса камеры выключателя, локальные нагревы в местах ударов газовых струй быстро распределяются на всю отражающую стенку и, при необходимости, отводятся от отражающей стенки.In accordance with the invention, the functions of the gas outflow member as a multi-nozzle member and the reflective wall as a heat sink are separated. Therefore, this element can be adjusted in relation to its location in the exhaust region, as well as the design and location of its nozzles, and the reflecting wall can be independently adjusted in relation to its location in the outer space, its thermal properties and its thermal connection with the camera body of the switch. Due to the large thermal mass and / or rapid thermal conductivity of the reflecting wall or the indicated portion of the circuit breaker chamber body, local heatings in places of impact of gas jets are quickly distributed over the entire reflecting wall and, if necessary, are diverted from the reflecting wall.

Кроме того, путем оптимизации компоновки форсунок, в частности удаления друг от друга, формы и/или ориентации, можно точнее определять и, прежде всего, расширять зону действия, с которой начинает проявляется соответствующее изобретению турбулентное конвективное охлаждение. В частности, функциональные характеристики форсунок элемента для истечения газа можно, с учетом расположения и, при необходимости, формы отражающей стенки, устанавливать такими, чтобы происходило интенсивное образование вихрей, и вихри интенсивно перемещались вблизи отражающей стенки и вдоль больших поверхностей отражающей стенки.In addition, by optimizing the layout of the nozzles, in particular the distance from each other, shape and / or orientation, it is possible to more accurately determine and, above all, expand the area of action with which turbulent convective cooling corresponding to the invention begins to appear. In particular, the functional characteristics of the nozzles of the element for gas outflow can, taking into account the location and, if necessary, the shape of the reflective wall, be set so that vortex formation occurs intensively and the vortices move intensively near the reflective wall and along large surfaces of the reflective wall.

Примеры осуществления по п.8 имеют, в свою очередь, преимущество в том, что от отражающей стенки может охлаждаться еще сильно ионизированный, горячий выхлопной газ. Выполнение отражающей стенкой одновременно как функции охладителя, так и функции направляющей для потока газа позволяет создать наиболее простую и компактную конструкцию выключателя.The embodiments of claim 8, in turn, have the advantage that still strongly ionized, hot exhaust gas can be cooled from the reflective wall. The performance of the reflecting wall at the same time as the function of the cooler, and the function of the guide for the gas flow allows you to create the most simple and compact design of the switch.

Пример осуществления по п.10 имеет преимущество в том, что в результате перекрещивания струй газа усиливается эффект завихрения. К тому же, эффект завихрения может достигаться уже раньше, т.е. в области более слабого действия.The embodiment of claim 10 has the advantage that, as a result of the intersection of the gas jets, the swirl effect is enhanced. In addition, the swirl effect can be achieved earlier, i.e. in the area of weaker action.

Примеры осуществления по п.п.4 и 11-13 касаются других способов повышения эффективности охлаждения выхлопного газа в выключателе и, тем самым, повышения коммутационной способности выключателя.Examples of implementation according to PP.4 and 11-13 relate to other ways to increase the efficiency of cooling the exhaust gas in the circuit breaker and, thereby, increase the switching ability of the circuit breaker.

Другие варианты осуществления, преимущества и области применения изобретения вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения, из комбинаций пунктов формулы изобретения, а также из следующих далее описания и фигур.Other embodiments, advantages and applications of the invention arise from the dependent claims, from combinations of claims, as well as from the following descriptions and figures.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Схематично показывают:Schematically show:

фиг.1 - генераторный выключатель с металлической гильзой и прилегающей к корпусу отражающей стенкой для охлаждения выхлопного газа;figure 1 - generator switch with a metal sleeve and adjacent to the housing reflective wall for cooling exhaust gas;

фиг.2а-2d - формы исполнения металлической гильзы;figa-2d - forms of execution of a metal sleeve;

фиг.3 - схему осуществления турбулентного конвективного охлаждения;figure 3 - diagram of the implementation of turbulent convective cooling;

фиг.4 - давление выхлопа как функцию времени согласно уровню техники и согласно изобретению иfigure 4 - exhaust pressure as a function of time according to the prior art and according to the invention and

фиг.5 - эффективность охлаждения как функцию времени согласно изобретению.5 is a cooling efficiency as a function of time according to the invention.

На фигурах одинаковые детали обозначены одинаковыми сносками.In the figures, the same details are denoted by the same footnotes.

Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention

Фиг.1 показывает генераторный выключатель 1 с осью выключателя 1а и камерой 2 выключателя или модуль прерывателя 2, который включает в себя дугогасительную камеру 9 и области для выхлопа 7, 8. Камера выключателя 2 окружена корпусом 3 камеры выключателя. Корпус 3 камеры выключателя состоит из корпуса дугогасительной камеры или изолятора 3с дугогасительной камеры, а также первого корпуса 3а выхлопного пространства и второго корпуса 3b выхлопного пространства. Для силового токопровода и прерывания электрической дуги имеются первый контакт или контактный штифт 4 и второй контакт в форме воротника 5 контактного гнезда, между которыми при размыкании выключателя 1 горит электрическая дуга 6а. Основная функция выключателя 1 описана в ЕР 0982748 В1, весь объем раскрытия которого включен в виде ссылок в данное описание. В частности, в нем описана функция выключателя 1. Сноски обозначают следующие составные части: токопровод 15 номинального тока, первый неподвижный контакт 16 номинального тока, второй неподвижный контакт 17 номинального тока, подвижный контакт 18 номинального тока, первая перегородка 19, модуль 20 горения в выключателе, форсунка 21 из изоляционного материала, направляющая 22 скольжения, вторая перегородка 23, пространство 24 для горения, щель продувки 25, стенка 26, цилиндр продувки 27, поршень продувки 28, канал продувки 29, обратный клапан 30. В ЕР 0982748 В1 функции и взаимодействие указанных составных частей описаны более подробно.Figure 1 shows a generator circuit breaker 1 with an axis of a circuit breaker 1a and a circuit breaker chamber 2 or a chopper module 2, which includes an arcing chamber 9 and exhaust areas 7, 8. A circuit breaker chamber 2 is surrounded by a circuit breaker chamber 3. The housing 3 of the circuit breaker chamber consists of the body of the arcing chamber or the insulator 3 c of the arcing chamber, as well as the first body 3a of the exhaust space and the second body 3b of the exhaust space. For the power conductor and interruption of the electric arc there is a first contact or contact pin 4 and a second contact in the form of a collar 5 of the contact socket, between which when the circuit breaker 1 is opened, the electric arc 6a burns. The main function of switch 1 is described in EP 0982748 B1, the entire scope of the disclosure of which is incorporated by reference in this description. In particular, it describes the function of switch 1. Footnotes indicate the following components: current lead 15 of the rated current, first fixed contact 16 of the rated current, second fixed contact 17 of the rated current, movable contact 18 of the rated current, the first baffle 19, the burning module 20 in the switch , nozzle 21 made of insulating material, sliding guide 22, second partition 23, combustion space 24, purge slot 25, wall 26, purge cylinder 27, purge piston 28, purge channel 29, non-return valve 30. In EP 0982748 B1 f The functions and interactions of these components are described in more detail.

При размыкании дугового контактного штифта 4 выключателя зона 6 гашения дуги продувается поступающим из пространства 24 для горения газом для гашения дуги выдуванием или выхлопным газом. Выхлопной газ устремляется затем в первое и второе пространства для выхлопа 7, 8 и там охлаждается. Согласно изобретению теперь, например, в первом пространстве для выхлопа располагается элемент 10 с выпускными отверстиями 11 для истечения выхлопного газа. Пронизываемый газом элемент 10 разделяет область для выхлопа 7 на внутреннее пространство 7а и внешнее пространство 7b. Во внешнем пространстве 7b имеется отражающая стенка 14, 140 для охлаждения выхлопного газа. Отражающая стенка 14, 140 образована, по меньшей мере, одним участком 14 корпуса камеры выключателя 3 и в виде пластины 140, которая может быть исполнена более или менее отдельно, прикреплена к одному из участков корпуса 3 камеры выключателя. При такой компоновке достигается высокоэффективное турбулентное охлаждение выхлопного газа. Другое преимущество состоит в том, что корпус 3 камеры выключателя не подвергается непосредственному загрязнению самым горячим выхлопным газом, а несколько защищен форсуночным элементом 10.When the arc contact pin 4 of the circuit breaker is opened, the arc quenching zone 6 is blown out by the gas for extinguishing the arc from the combustion space 24 by blowing or by exhaust gas. The exhaust gas then rushes into the first and second spaces for exhaust 7, 8 and is cooled there. According to the invention, now, for example, in the first exhaust space there is an element 10 with exhaust openings 11 for exhaust gas to flow. The gas-permeable element 10 divides the exhaust region 7 into the inner space 7a and the outer space 7b. In the outer space 7b there is a reflecting wall 14, 140 for cooling the exhaust gas. The reflecting wall 14, 140 is formed by at least one section 14 of the camera housing of the switch 3 and in the form of a plate 140, which can be made more or less separately, is attached to one of the sections of the housing 3 of the camera of the switch. With this arrangement, highly efficient turbulent exhaust gas cooling is achieved. Another advantage is that the housing 3 of the circuit breaker chamber is not directly contaminated by the hottest exhaust gas, but is somewhat protected by the nozzle element 10.

Далее взаимодействие пронизываемого выхлопным газом элемента или форсуночного элемента 10 с отражающей стенкой 14, 140 подробнее излагается со ссылками на фиг.1. Из зоны 6 гашения дуги поток 100 горячего выхлопного газа поступает в первую область 7 для выхлопа, под воздействием отклоняющего поток выхлопного газа элемента 7с изменяет направление своего движения на радиальное, вдоль внутренней стенки изображенного здесь в виде гильзы элемента 10 возвращается назад и, таким образом, образует рециркуляционный поток 101, в результате которого во внутреннем пространстве 7а создается динамический напор. Через выпускные отверстия 11 в элементе 10 выхлопной газ истекает газовыми струями 12 во внешнее пространство 7b. Газовые струи 12 направлены на отражающую стенку 14, 140 и образуют вихри 13. Это происходит обычно в результате столкновения газовых струй 12 с отражающей стенкой 14, 140, так что каждая газовая струя 12 или место столкновения образует один вихрь 13.Further, the interaction of the exhaust gas-permeable element or nozzle element 10 with the reflecting wall 14, 140 is described in more detail with reference to FIG. 1. From the arc quenching zone 6, the hot exhaust gas stream 100 enters the first exhaust region 7, under the influence of the element 7c deflecting the exhaust gas stream, changes its radial direction of movement, along the inner wall of the element 10 shown here in the form of a sleeve returns back and, thus, forms a recirculation flow 101, as a result of which a dynamic pressure is created in the inner space 7a. Through the exhaust openings 11 in the element 10, exhaust gas flows with gas jets 12 into the outer space 7b. The gas jets 12 are directed towards the reflecting wall 14, 140 and form vortices 13. This usually occurs as a result of the collision of the gas jets 12 with the reflecting wall 14, 140, so that each gas jet 12 or the collision site forms one vortex 13.

Фиг.3 показывает в увеличенном виде, каким образом вихри 13 приводят к интенсивному охлаждению выхлопного газа в результате турбулентного конвективного перехода тепла в отражающую стенку 14, 140. При истечении выхлопного газа из отверстия 11 формируется газовая струя 12. После прохождения выпускного отверстия 11 газовая струя 12 создает пограничный слой 12а, 12b, причем в области отрыва 12а образуются небольшие вихри 13, которые с удалением от форсуночного элемента 10 увеличиваются в отношении мощности и размеров, а по мере приближения к отражающей стенке 14, 140 меняют направление своего движения по существу на осевое. Вблизи отражающей стенки 14, 140, т.е. области 14а отражающей стенки, образуется вихревая область или вихревая зона или вихревой пограничный слой 130, в которой вихрь 13 скользит вдоль отражающей стенки 14, 140, отдает ей там часть своей тепловой энергии, в области истекания 131 вихря 13 от отражающей стенки 14, 140 удаляется от нее, рециркулирует и в области 132 притекания захватывает дополнительное количество выхлопного газа и подводит его для охлаждения к отражающей стенке 14, 140. В результате повторного интенсивного газообмена в области отражающей стенки 14, 140 достигается, таким образом, интенсивное охлаждение выхлопного газа. Предпосылкой для этого является то, что отражающая стенка 14, 140 сама действует как эффективный поглотитель тепла. Это достигается в соответствии с изобретением благодаря тому, что она образована участком корпуса 3 камеры выключателя или же в виде пластины 140 или обычного охлаждающего элемента 140 прикреплена к корпусу 3 камеры выключателя. С этой целью отражающая стенка 14, 140 может иметь большую теплоемкость для охлаждения турбулентного выхлопного газа. В качестве альтернативы или дополнительно отражающая стенка 14, 140 для охлаждения турбулентного выхлопного газа может иметь большую теплопроводность и теплопроводное соединение с корпусом 3 камеры выключателя.Figure 3 shows in an enlarged view how the vortices 13 lead to intensive cooling of the exhaust gas as a result of turbulent convective heat transfer to the reflecting wall 14, 140. When the exhaust gas expires from the hole 11, a gas jet 12 is formed. After the passage of the outlet 11, the gas jet 12 creates a boundary layer 12a, 12b, with small vortices 13 forming in the separation region 12a, which increase with respect to power and size with distance from the nozzle element 10, and as they approach the reflective surface Enki 14, 140 change the direction of their movement essentially to axial. Near the reflecting wall 14, 140, i.e. region 14a of the reflecting wall, a vortex region or vortex zone or vortex boundary layer 130 is formed in which the vortex 13 slides along the reflecting wall 14, 140, gives it part of its thermal energy there, in the expiration region 131 of the vortex 13 from the reflecting wall 14, 140 is removed from it, recirculates and captures an additional amount of exhaust gas in the inflow region 132 and brings it to the reflective wall 14, 140 for cooling. As a result of repeated intense gas exchange in the region of the reflective wall 14, 140, this is achieved Intensive exhaust gas cooling. A prerequisite for this is that the reflecting wall 14, 140 itself acts as an effective heat sink. This is achieved in accordance with the invention due to the fact that it is formed by a section of the housing 3 of the circuit breaker chamber, or in the form of a plate 140 or a conventional cooling element 140 attached to the housing 3 of the circuit breaker chamber. To this end, the reflecting wall 14, 140 may have a large heat capacity for cooling the turbulent exhaust gas. Alternatively or additionally, a reflective wall 14, 140 for cooling the turbulent exhaust gas may have greater thermal conductivity and a heat conductive connection to the housing 3 of the circuit breaker chamber.

Предпочтительно, если отражающая стенка 14, 140 находится на потенциале корпуса 3 камеры выключателя, чтобы уменьшить или исключить опасность электрического пробоя. Благодаря этому выхлопной газ перед взаимодействием его с отражающей стенкой 14, 140 не должен быть предварительно охлажден. Более того, он может быть еще горячим и, в частности, ионизированным. Особо компактное размещение достигается благодаря тому, что отражающая стенка 14, 140 является частью токопровода 15 выключателя 1. Изображенный на фиг.1 токопровод 15 является токопроводом номинального тока, однако в принципе может быть и токопроводом 15 силового тока.Preferably, if the reflecting wall 14, 140 is located on the potential of the housing 3 of the circuit breaker chamber to reduce or eliminate the risk of electrical breakdown. Due to this, the exhaust gas before interacting with the reflecting wall 14, 140 does not have to be pre-cooled. Moreover, it can be still hot and, in particular, ionized. Particularly compact placement is achieved due to the fact that the reflecting wall 14, 140 is part of the current lead 15 of the switch 1. The current lead 15 shown in Fig. 1 is a nominal current lead, however, in principle, it can also be a power lead 15.

Форсуночный элемент 10 может иметь низкую теплоемкость и/или низкую теплопроводность. От форсуночного элемента 10 не требуется, следовательно, участия в отводе тепла. Однако дополнительное охлаждающее действие и равномерное распределение тепла в форсуночном элементе 10 является преимуществом. Выпускные отверстия 11 элемента 10 должны функционировать как форсунки 110, 111, 112, которые придают, благодаря своему расположению, форме и/или направлению, газовым струям 12 требуемые струйные характеристики и/или направление. В частности, в форсунках 110, 111, 112 газовые струи 12 должны подвергаться коллимации, расширению или фокусированию, которые так согласовываются с удалением Н от отражающей стенки 14, 140, чтобы вихреобразование происходило у отражающей стенки 14, 140 или в области 14а отражательной стенки 14, 140.The nozzle element 10 may have low heat capacity and / or low thermal conductivity. From the nozzle element 10 is not required, therefore, participation in the removal of heat. However, additional cooling effect and uniform heat distribution in the nozzle element 10 is an advantage. The outlet openings 11 of the element 10 should function as nozzles 110, 111, 112, which give, due to their location, shape and / or direction, the gas jets 12 the desired ink jet characteristics and / or direction. In particular, in the nozzles 110, 111, 112, the gas jets 12 must undergo collimation, expansion or focusing, which are so consistent with the removal of H from the reflecting wall 14, 140 so that vortex formation occurs at the reflecting wall 14, 140 or in the region 14a of the reflecting wall 14 , 140.

Фиг.2а показывает пример осуществления, в котором форсунки 110 воронковидно сужены в идущем радиально наружу направлении истечения выхлопного газа. Согласно фиг.2b, имеются обеспечивающие преимущество такие форсунки 111, 112, которые направлены друг на друга таким образом, что траектории 121, 122 исходящих из них газовых струй 12 перекрещиваются друг с другом до достижения ими отражающей стенки 14, 140 и образуют вихри до достижения ими отражающей стенки 14, 140. Направленными друг на друга форсунками 111, 112 могут быть, в частности, соседние форсунки 111, 112, а также группы форсунок. Выпускные отверстия могут быть также цилиндрическими или конически расширяющимися в направлении истечения струи, в результате чего струи 12 газа могут быть расширяющимися. В ЕР 1403891 А1 описаны другие варианты выпускных отверстий 11, весь объем раскрытия которых включается в виде ссылок в данное описание. В нем описаны, в частности: осевые и/или смещенные по окружности относительно друг друга выпускные отверстия, выпускные отверстия с различными диаметрами, с различными расстояниями между центрами, выпускные отверстия, оптимизированные в отношении их формы, размеров, расположения (например, преимущественно в верхней части области для выхлопа) и количества. Для обеспечения высокой эффективности охлаждения предлагается отношение удаления Н выпускного отверстия от расположенной напротив стенки к его диаметру D предпочтительно в диапазоне 1,5<H/D<5 и, особенно, H/D=2. Предпочтительным является отношение среднего расстояния между центрами S выпускных отверстий к их диаметру S/H=1,4. Если это отношение не меньше указанной величины, то гарантировано, что образующиеся вокруг точки столкновения завихрения не оказывают отрицательного влияния друг на друга и газ эффективно охлаждается.Fig. 2a shows an embodiment in which the nozzles 110 are funnel-shaped narrowed in a radially outwardly extending exhaust gas direction. 2b, there are advantageous nozzles 111, 112 which are directed towards each other so that the paths 121, 122 of the gas jets 12 emanating from them intersect each other until they reach the reflecting wall 14, 140 and form vortices until they reach they reflecting walls 14, 140. The nozzles 111, 112 directed at each other can be, in particular, adjacent nozzles 111, 112, as well as groups of nozzles. The outlet openings may also be cylindrical or conically expandable in the direction of flow of the jet, whereby the gas jets 12 may be expandable. In EP 1403891 A1 describes other variants of the outlet openings 11, the entire scope of the disclosure of which is incorporated by reference in this description. It describes, in particular: outlet openings, axial and / or offset relative to each other, outlet openings with different diameters, with different distances between centers, outlet openings optimized with respect to their shape, size, location (for example, mainly in the upper parts of the exhaust area) and quantity. To ensure high cooling efficiency, a ratio of removing H of the outlet from the opposite wall to its diameter D is proposed, preferably in the range of 1.5 <H / D <5 and, especially, H / D = 2. Preferred is the ratio of the average distance between the centers S of the outlet openings to their diameter S / H = 1.4. If this ratio is not less than the specified value, then it is guaranteed that the turbulence formed around the collision point does not adversely affect each other and the gas is effectively cooled.

Форсуночный элемент 10 предпочтительно является гильзой 10, в частности из металла. Гильза 10, в принципе, может иметь любую форму и имеет, например, форму полого цилиндра (фиг.1) или сужается в виде усеченного конуса (фиг.2с) или сформирована как сходящий конус (фиг.2d). На фиг.1 нижняя крышка показана в виде первой перегородки 19 между дугогасительной камерой 9 и первой областью выхлопа 7, а верхняя крышка стенкой камеры выключателя. Гильза 10 охватывает объем V, причем дополнительно к выпускным отверстиям 11 принципиально допустимы и другие отверстия или неидеальная форма гильзы, если может быть достигнут достаточный динамический напор и возможно образование струй. Предпочтительно, если имеются только выпускные отверстия 11. Для обеспечения преимущества отношение замкнутого объема V к общей площади А выпускных отверстий 11 должно быть в интервале 0,5 м<V/A<1,5 м, предпочтительно 1 м<V/A<1,4 м, особенно предпочтительно 1,2 м<V/A<1,3 м.The nozzle element 10 is preferably a sleeve 10, in particular of metal. The sleeve 10, in principle, can be of any shape and, for example, has the shape of a hollow cylinder (Fig. 1) or tapers in the form of a truncated cone (Fig. 2c) or is formed as a converging cone (Fig. 2d). In Fig. 1, the lower cover is shown in the form of a first partition 19 between the arcing chamber 9 and the first exhaust region 7, and the upper cover is the wall of the circuit breaker chamber. The sleeve 10 covers the volume V, and in addition to the outlet openings 11, other openings or an imperfect shape of the sleeve are also permissible in principle if sufficient dynamic pressure can be achieved and jets can be formed. Preferably, if there are only outlet openings 11. To provide an advantage, the ratio of the closed volume V to the total area A of the outlet openings 11 should be in the range of 0.5 m <V / A <1.5 m, preferably 1 m <V / A <1 4 m, particularly preferably 1.2 m <V / A <1.3 m.

Фиг.2с показывает пример осуществления, в котором выпускные отверстия 11 на элементе 10 сосредоточены в двух радиально противолежащих областях 11а и 11b. В результате этого в выхлопном газе во внешнем пространстве 7b индуцируется направляемый вдоль отражательной стенки 14, 140 поток. Обычно направляемый поток движется по круговым траекториям, винтовым траекториям и/или спиральным траекториям 11ab или по существу по вращательно-симметричным траекториям 11ab вокруг оси 1а выключателя. Вид траектории может выбираться или устанавливаться путем соответствующего расположения выпускных отверстий 11, с помощью направляющих поток элементов и/или формой форсуночного элемента 10 и отражающей стенки 14, 140. Например, при равномерно расположенных в осевом направлении выпускных отверстиях 11, при полой цилиндрической отражающей стенке 14, 140 и при форсуночном элементе 10 в форме полого цилиндра могут индуцироваться преимущественно круговые траектории или винтовые траектории, а при суживающейся форме форсуночного элемента 10 преимущественно спиральные траектории.Fig. 2c shows an embodiment in which the outlet openings 11 on the element 10 are concentrated in two radially opposite regions 11a and 11b. As a result of this, a flow directed along the reflective wall 14, 140 is induced in the exhaust gas in the outer space 7b. Typically, the guided flow moves along circular paths, helical paths and / or spiral paths 11ab, or substantially rotationally symmetric paths 11ab around the switch axis 1a. The view of the trajectory can be selected or set by the corresponding arrangement of the outlet openings 11, using the flow guiding elements and / or the shape of the nozzle element 10 and the reflective wall 14, 140. For example, when the outlet openings 11 are evenly spaced in the axial direction, with a hollow cylindrical reflective wall 14 , 140 and with a nozzle element 10 in the form of a hollow cylinder, mainly circular paths or helical paths can be induced, and with a tapering shape of the nozzle element 10 essentially spiral trajectories.

Был проведен теоретический анализ эффективности действия η компоновки с форсуночным элементом или гильзой 10 и отражающей стенкой 14, 140. Эффективность действия или охлаждающая эффективность гильзы η определена как отношение изъятой с помощью гильзы 10 из выхлопного газа тепловой энергии к общей тепловой энергии горячего выхлопного газа. Можно считать, что приблизительноA theoretical analysis of the effectiveness of the action η of the arrangement with the nozzle element or sleeve 10 and the reflecting wall 14, 140 was carried out. The efficiency or cooling efficiency of the sleeve η is defined as the ratio of the thermal energy removed from the exhaust gas from the exhaust gas 10 to the total thermal energy of the hot exhaust gas. We can assume that approximately

η(t)=(p2-p2')/p2,η (t) = (p 2 -p 2 ') / p 2 ,

где р2 - давление выхлопного газа без гильзы 10 в первой области 7 для выхлопа после разъединения контакта выключателя; а р2' - давление выхлопного газа в первой области 7 для выхлопа при наличии гильзы, усредненное по внутреннему и внешнему пространствам 7а, 7b, также после размыкания контакта выключателя. Экспериментально давление р2 без гильзы 10 было измерено, а давление р2' с гильзой 10 было определено таким образом, что было измерено первое давление во внешнем пространстве 7b, второе давление во внутреннем пространстве 7а было вычислено способом моделирования, и эти первое и второе давления были определены путем взвешивания с соответствующими пространствами 7а, 7b. Фиг.3 показывает кривую 31 давления как функции времени для области 7 для выхлопа без металлической гильзы 10 и кривую 32 давления для пространства с наличием металлической гильзы. После разъединения 33 контакта увеличение давления при неизменной крутизне кривой ограничено примерно 50% обычной ранее величины. При прохождении 34 тока через нуль давление теперь уже начинает снова снижаться, что приводит к значительному снижению давления в процессе включения. На фиг.4 показана охлаждающая эффективность действия η(t), которая после прохождения 34 тока через нуль составляет более 45%, достигая в течение небольшого промежутка времени максимума 60%.where p 2 is the pressure of the exhaust gas without sleeve 10 in the first region 7 for exhaust after disconnecting the contact of the switch; and p 2 'is the pressure of the exhaust gas in the first region 7 for exhaust in the presence of a sleeve, averaged over the inner and outer spaces 7a, 7b, also after opening the contact of the switch. Experimentally, pressure p 2 without sleeve 10 was measured, and pressure p 2 'with sleeve 10 was determined so that the first pressure in the outer space 7b was measured, the second pressure in the inner space 7a was calculated by a simulation method, and these first and second pressures were determined by weighing with the corresponding spaces 7a, 7b. Figure 3 shows a pressure curve 31 as a function of time for an exhaust region 7 without a metal sleeve 10 and a pressure curve 32 for a space with a metal sleeve. After disconnecting the 33 contacts, the increase in pressure with a constant slope of the curve is limited to approximately 50% of the previously normal value. With the passage of 34 currents through zero, the pressure now begins to decrease again, which leads to a significant decrease in pressure during switching. Figure 4 shows the cooling efficiency η (t), which after passing 34 current through zero is more than 45%, reaching a maximum of 60% over a short period of time.

Кроме того, были проведены экспериментальные исследования с силовым выключателем 1, имеющим металлическую гильзу 10 и отражающую стенку 14 в виде корпуса выключателя. В опыте отношение объема к площади у металлической гильзы 10 составило 1,05. При таком отношении учитывалось, что в данном случае фактически эффективными были примерно 80% геометрической площади А выпускных отверстий 11. В лабораторных условиях беспроблемно отключались токи в диапазоне более чем 63 кА с большой асимметрией, продолжительным временем горения электрической дуги и обусловленной этим подачей энергии в силовой выключатель 1 в количестве примерно 1 МДж. Таким образом, экспериментально и теоретически доказано, что применяя изобретение, можно значительно улучшить отвод тепла из выхлопного газа. К тому же, с помощью металлической гильзы 10 можно защитить корпус 3 камеры выключателя от горячих газов.In addition, experimental studies were conducted with a circuit breaker 1 having a metal sleeve 10 and a reflecting wall 14 in the form of a switch housing. In the experiment, the ratio of volume to area of the metal sleeve 10 was 1.05. With this regard, it was taken into account that in this case approximately 80% of the geometric area A of the outlet openings was actually effective 11. Under laboratory conditions, currents in the range of more than 63 kA with large asymmetry, a long burning time of the electric arc, and the resulting energy supply to the power were switched off without problems. switch 1 in an amount of about 1 MJ. Thus, it has been experimentally and theoretically proved that by applying the invention, it is possible to significantly improve the heat removal from the exhaust gas. In addition, with the help of a metal sleeve 10, it is possible to protect the housing 3 of the circuit breaker chamber from hot gases.

В других не показанных здесь примерах осуществления во внутреннем пространстве 7а имеется, по меньшей мере, еще один элемент с дополнительными выпускными отверстиями для образования дополнительных газовых струй и внутреннее пространство 7а указанным дополнительным элементом разделено на внутреннее и внешнее подпространства, причем во внешнем подпространстве установлена, по меньшей мере одна, дополнительная отражающая стенка так, что дополнительные газовые струи направлены на эту дополнительную отражательную стенку. Преимущество обеспечивается, если в первой области 7 для выхлопа первого контакта 4 и во второй области 8 для выхлопа второго контакта 5 имеется, по меньшей мере, по одному элементу 10 и, по меньшей мере, по одной относящейся к соответствующему элементу отражающей стенке 14, 140. Корпус 3 камеры выключателя может быть герметичной оболочкой 3 для выхлопного газа, в частности газа для гашения электрической дуги и выхлопного газа. Корпус 3 камеры выключателя может быть окружен внешним, защищающим от магнитного поля корпусом. Этот внешний корпус может быть в то же время выполнен и в качестве механического держателя для выключателя 1. Изобретение применимо к любому типу электрического выключателя 1, в частности в генераторном выключателе 1, в выключателях с вращающейся электрической дугой, в самопродувных выключателях, в газовых или SF6-выключателях и в выключателях с полой контактной трубой для отвода выхлопного газа из зоны гашения дуги.In other embodiments not shown here, in the inner space 7a there is at least one more element with additional outlets for the formation of additional gas jets and the inner space 7a by the indicated additional element is divided into internal and external subspaces, and at least one additional reflective wall so that additional gas jets are directed to this additional reflective wall. The advantage is provided if in the first region 7 for exhaust of the first contact 4 and in the second region 8 for exhaust of the second contact 5 there is at least one element 10 and at least one reflecting wall 14, 140 related to the corresponding element The housing 3 of the circuit breaker chamber may be a sealed sheath 3 for exhaust gas, in particular gas for extinguishing an electric arc and exhaust gas. The housing 3 of the switch chamber may be surrounded by an external housing that protects against magnetic field. This outer casing can at the same time be made as a mechanical holder for switch 1. The invention is applicable to any type of electric switch 1, in particular in a generator switch 1, in switches with a rotating electric arc, in self-blowing switches, in gas or SF 6 -switches and in switches with a hollow contact tube for exhaust gas removal from the arc quenching zone.

Предметом изобретения является также способ охлаждения выхлопного газа в электрическом выключателе 1 для электроэнергетических распределительных сетей, в частности в генераторном выключателе 1, причем выключатель 1 включает в себя камеру 2 выключателя, которая окружена корпусом 3 камеры выключателя, причем, к тому же, в процессе выключения выхлопной газ из зоны 6 гашения дуги устремляется в область для выхлопа 7, 8, при этом выхлопным газом пронизывается имеющий множество выпускных отверстий 11 элемент 10 и выхлопной газ разделяется на множество газовых струй 12, причем, к тому же, газовые струи 12 превращаются во множество вихрей 13 и у этих вихрей 13 путем конвекции в области 14а отражающей стенки 14, 140 отражающей стенкой 14, 140 изымается тепловая энергия, причем отражающая стенка 14, 140 образована, по меньшей мере, одним участком 14 корпуса 3 камеры выключателя или прикреплена к одному из участков корпуса 3 камеры выключателя. Далее приводятся некоторые примеры осуществления.The subject of the invention is also a method for cooling exhaust gas in an electric switch 1 for electric distribution networks, in particular in a generator switch 1, the switch 1 including a switch chamber 2, which is surrounded by a switch chamber 3 of the chamber, and, moreover, during shutdown the exhaust gas from the arc quenching zone 6 rushes into the exhaust region 7, 8, while the exhaust gas having a plurality of exhaust openings 11 penetrates the element 10 and the exhaust gas is divided into a plurality gas jets 12, and, moreover, gas jets 12 are converted into a plurality of vortices 13 and these vortices 13 by convection in the region 14a of the reflecting wall 14, 140 by the reflecting wall 14, 140, heat energy is removed, and the reflecting wall 14, 140 is formed at least one section 14 of the housing 3 of the camera switch or attached to one of the sections of the housing 3 of the camera switch. The following are some examples of implementation.

Отражающую стенку 14, 140 можно удерживать на потенциале корпуса 3 камеры выключателя. Отражающую стенку 14, 140 можно также удерживать в результате теплопроводности на температуре корпуса 3 камеры выключателя. Образование вихрей 13 выхлопного газа можно поддерживать на основе взаимодействия газовых струй 12 между собой до достижения ими отражающей стенки 14, 140. В частности, в элементе 10 могут образовываться такие газовые струи 12, траектории которых 121, 122 пересекаются до достижения струями отражающей стенки 14, 140. Струеобразующие характеристики выпускных отверстий 11 также могут согласовываться с удалением Н от отражающей стенки 14, 140 таким образом, что вихри 13 образуются у отражающей стенки 14, 140 или в области 14а отражающей стенки 14, 140. Преимущество обеспечивается, если выхлопной газ и, в частности, вихри 13 направляется или направляются по круговым траекториям, винтовым траекториям или спиральным траекториям вокруг центральной оси 1а выключателя 1 вдоль отражающей стенки 14, 140.The reflecting wall 14, 140 can be held on the potential of the housing 3 of the circuit breaker chamber. The reflecting wall 14, 140 can also be held as a result of thermal conductivity at the temperature of the housing 3 of the circuit breaker chamber. The formation of exhaust gas vortices 13 can be maintained based on the interaction of the gas jets 12 with each other until they reach the reflective wall 14, 140. In particular, gas jets 12 can be formed in the element 10, the paths of which 121, 122 intersect until the jets reach the reflective wall 14, 140. The jet-forming characteristics of the outlet openings 11 can also be consistent with the distance H from the reflective wall 14, 140 such that vortices 13 are formed at the reflective wall 14, 140 or in the region 14a of the reflective wall 14, 140. The advantage of it is ensured if the exhaust gas, and in particular the vortices 13, is guided or guided along circular paths, helical paths or spiral paths around the central axis 1a of the switch 1 along the reflective wall 14, 140.

Предметом изобретения является, кроме того, часть электрической установки высокого напряжения, которая включает в себя электрический выключатель 1, в частности, генераторный выключатель 1, каким он описан выше и каким заявляется в пунктах 5-13 формулы изобретения.The subject of the invention is, in addition, a part of a high voltage electrical installation, which includes an electric switch 1, in particular a generator switch 1, as described above and as claimed in paragraphs 5-13 of the claims.

СноскиFootnotes

1 - электрический выключатель1 - electric switch

1a - центральная ось, ось выключателя1a - the central axis, the axis of the switch

2 - камера выключателя2 - camera switch

3 - корпус камеры выключателя, стенка камеры выключателя3 - housing of the circuit breaker chamber, wall of the circuit breaker chamber

3а - первая камера для выхлопа3a - the first exhaust chamber

3b - вторая камера для выхлопа3b - second exhaust chamber

3с - корпус дугогасительной камеры, изолятор дугогасительной камеры3c - body of the arcing chamber, insulator of the arcing chamber

4 - первый контакт, (дуговой) контактный штифт4 - first contact, (arc) contact pin

5 - второй контакт, (дуговой) воротник контактного гнезда5 - second contact, (arc) collar of the contact socket

6 - зона гашения дуги6 - arc extinction zone

6а - электрическая дуга6a - electric arc

7 - первая область для выхлопа7 - the first area for exhaust

7а - внутреннее пространство7a - interior space

7b - внешнее пространство7b - outer space

7с - элемент для отклонения потока7c - element for flow deviation

8 - вторая область для выхлопа8 - the second area for exhaust

9 - дугогасительная камера9 - arcing chamber

10 - элемент, форсуночный элемент, гильза, металлическая гильза10 - element, nozzle element, sleeve, metal sleeve

100 - поток выхлопного газа из дугогасительной зоны100 - exhaust gas flow from the extinguishing zone

101 - рециркуляционный поток во внутреннем пространстве101 - recirculation flow in the inner space

11 - выпускные отверстия11 - outlet

11а, 11b - радиально противолежащие области11a, 11b - radially opposite areas

11ab - круговые траектории, винтовые траектории, спиральные траектории11ab - circular paths, helical paths, spiral paths

110, 111, 112 - формы форсунок110, 111, 112 - nozzle shapes

12 - газовые струи12 - gas jets

12а - область отрыва12a - separation region

12b - область завихрения12b — swirl region

121, 122 - траектории121, 122 - trajectories

13 - вихри13 - whirlwinds

130 - вихревая область, область конвективного турбулентного переноса тепла, вихревой пограничный слой130 - vortex region, region of convective turbulent heat transfer, vortex boundary layer

131 - область истекания131 - expiration area

132 - область притекания, область захватывания132 - inflow area, capture area

14 - отражающая стенка, участок корпуса камеры выключателя14 - reflective wall, a section of the camera body of the switch

140 - отражающая стенка, пластина, охладитель140 - reflective wall, plate, cooler

14а - область отражающей стенки14a - region of the reflecting wall

15 - токопровод15 - current lead

16 - первый неподвижный контакт номинального тока16 - the first fixed contact of the rated current

17 - второй неподвижный контакт номинального тока17 - second fixed contact rated current

18 - подвижный контакт номинального тока18 - movable contact rated current

19 - первая перегородка19 - the first partition

20 - модуль горения в выключателе20 - combustion module in the switch

21 - форсунка из изоляционного материала21 - nozzle made of insulating material

22 - направляющая скольжения22 - slide guide

23 - вторая перегородка23 - second partition

24 - пространство для горения24 - space for burning

25 - щель продувки25 - purge slot

26 - стенка26 - wall

27 - цилиндр продувки27 - purge cylinder

28 - поршень продувки28 - purge piston

29 - канал продувки29 - purge channel

30 - обратный клапан30 - check valve

31 - кривая давления (уровень техники)31 - pressure curve (prior art)

32 - кривая давления при наличии гильзы и отражающей стенки32 - pressure curve in the presence of a sleeve and a reflective wall

33 - размыкание контакта33 - contact opening

34 - прохождение током нуля34 - passage of zero current

D - диаметр выпускных отверстийD - outlet diameter

Н - удаление выпускного отверстия от отражающей стенкиH - removal of the outlet from the reflecting wall

S - расстояние между центрами выпускных отверстийS is the distance between the centers of the outlet

t - времяt is time

η - эффективность действияη - action efficiency

Claims (25)

1. Способ охлаждения выхлопного газа в электрическом выключателе (1) для электроэнергетических распределительных систем, в частности в генераторном выключателе (1), причем выключатель включает в себя камеру (2) выключателя, которая окружена корпусом (3) камеры выключателя, причем, к тому же, в процессе выключения выхлопной газ из зоны гашения дуги (6) поступает в область (7, 8) для выхлопа, при этом проходит имеющий множество выпускных отверстий (11) элемент (10) и разделяется на множество направленных газовых струй (12), причем, к тому же, газовые струи (12) превращаются во множество вихрей (13) и у вихрей (13) в области отражающей стенки (14, 140) в результате конвекции изымается отражательной стенкой (14, 140) тепловая энергия, отличающийся тем, что1. The method of cooling the exhaust gas in an electric switch (1) for electric power distribution systems, in particular in a generator switch (1), the switch includes a switch chamber (2), which is surrounded by a switch chamber body (3), moreover in the process of turning off the exhaust gas from the arc quenching zone (6) enters the exhaust region (7, 8), while the element (10) having a plurality of outlet openings (11) passes and is divided into a plurality of directed gas jets (12), moreover, gas jets (12) turn into many vortices (13) and near vortices (13) in the region of the reflecting wall (14, 140), as a result of convection, the thermal energy is removed by the reflecting wall (14, 140), characterized in that a) отражающая стенка (14, 140), по меньшей мере, частично образована участком (14) корпуса (3) камеры выключателя или прикреплена к участку корпуса (3) камеры выключателя,a) the reflecting wall (14, 140) is at least partially formed by a section (14) of the switch chamber case (3) or attached to a section of the switch chamber case (3), b) струеобразующие характеристики выпускных отверстий (11) так согласованы с удалением (Н) от отражающей стенки (14, 140), что вихри (13) образуются у отражающей стенки (14, 140) или в области (14а) отражающей стенки (14, 140) иb) the jet-forming characteristics of the outlet openings (11) are so consistent with the distance (H) from the reflecting wall (14, 140) that vortices (13) are formed at the reflecting wall (14, 140) or in the region (14a) of the reflecting wall (14, 140) and c) тепловую энергию накапливают в отражающей стенке (14, 140) или передают далее в термически связанный с отражающей стенкой (14, 140) теплонакопитель.c) thermal energy is accumulated in the reflective wall (14, 140) or transferred further to a heat accumulator thermally connected to the reflective wall (14, 140). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что2. The method according to claim 1, characterized in that a) отражающую стенку (14, 140) удерживают на потенциале корпуса (3) камеры выключателя и/илиa) the reflecting wall (14, 140) is held on the potential of the housing (3) of the circuit breaker chamber and / or b) отражающую стенку (14, 140) на основе теплопроводности удерживают на температуре корпуса (3) камеры выключателя.b) the reflecting wall (14, 140) based on thermal conductivity is held at the temperature of the housing (3) of the circuit breaker chamber. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что3. The method according to claim 1, characterized in that a) образование вихрей (13) поддерживают путем взаимодействия между собой газовых струй (12) до достижения ими отражающей стенки (14, 140) иa) the formation of vortices (13) is supported by the interaction of gas jets (12) with each other until they reach the reflecting wall (14, 140) and b) в частности тем, что в элементе (10) образуются такие газовые струи (12), у которых траектории (121, 122) перекрещиваются до достижения отражающей стенки (14, 140).b) in particular, in that gas jets (12) are formed in the element (10), in which the paths (121, 122) intersect until the reflective wall (14, 140) is reached. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что выхлопной газ и, в частности вихри (13), направляется или направляются по круговым траекториям, винтовым траекториям или спиральным траекториям вдоль отражающей стенки (14, 140).4. The method according to claim 1, characterized in that the exhaust gas, and in particular the vortices (13), is guided or guided along circular paths, helical paths or spiral paths along the reflective wall (14, 140). 5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что из зоны (6) гашения дуги поток (100) горячего выхлопного газа поступает в первую область (7) для выхлопа, под воздействием отклоняющего поток выхлопного газа элемента (7с) изменяет направление своего движения на радиальное, вдоль внутренней стенки элемента (10) возвращается назад и, таким образом, образует рециркуляционный поток (101), в результате которого во внутреннем пространстве (7а) элемента (10) создается динамический напор.5. The method according to one of claims 1 to 4, characterized in that from the arc quenching zone (6) the hot exhaust gas stream (100) enters the first exhaust region (7), under the influence of the element deflecting the exhaust gas stream (7c) changes the direction of its movement to radial, along the inner wall of the element (10) it returns back and, thus, forms a recirculation flow (101), as a result of which a dynamic pressure is created in the inner space (7a) of the element (10). 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в области (14а) отражающей стенки образуется вихревой пограничный слой (130), в которой вихрь (13) скользит вдоль отражающей стенки (14, 140), отдает ей там часть своей тепловой энергии, в области истекания (131) вихря (13) удаляется от отражающей стенки (14, 140), рециркулирует и в области (132) притекания захватывает дополнительное количество выхлопного газа и подводит его для охлаждения к отражающей стенке (14, 140).6. The method according to claim 1, characterized in that in the region (14a) of the reflecting wall a vortex boundary layer (130) is formed, in which the vortex (13) slides along the reflecting wall (14, 140), gives it part of its thermal energy there , in the outflow region (131) of the vortex (13) is removed from the reflecting wall (14, 140), recirculates and in the inflow region (132) it captures an additional amount of exhaust gas and brings it to the reflecting wall (14, 140) for cooling. 7. Способ по п.2, отличающийся тем, что в области (14а) отражающей стенки образуется вихревой пограничный слой (130), в которой вихрь (13) скользит вдоль отражающей стенки (14, 140), отдает ей там часть своей тепловой энергии, в области истекания (131) вихря (13) удаляется от отражающей стенки (14, 140), рециркулирует и в области (132) притекания захватывает дополнительное количество выхлопного газа и подводит его для охлаждения к отражающей стенке (14, 140).7. The method according to claim 2, characterized in that a vortex boundary layer (130) is formed in the region (14a) of the reflecting wall, in which the vortex (13) slides along the reflecting wall (14, 140), gives it part of its thermal energy there , in the outflow region (131) of the vortex (13) is removed from the reflecting wall (14, 140), recirculates and in the inflow region (132) it captures an additional amount of exhaust gas and brings it to the reflecting wall (14, 140) for cooling. 8. Способ по п.3, отличающийся тем, что в области (14а) отражающей стенки образуется вихревой пограничный слой (130), в которой вихрь (13) скользит вдоль отражающей стенки (14, 140), отдает ей там часть своей тепловой энергии, в области истекания (131) вихря (13) удаляется от отражающей стенки (14, 140), рециркулирует и в области (132) притекания захватывает дополнительное количество выхлопного газа и подводит его для охлаждения к отражающей стенке (14, 140).8. The method according to claim 3, characterized in that a vortex boundary layer (130) is formed in the region (14a) of the reflecting wall, in which the vortex (13) slides along the reflecting wall (14, 140), gives it part of its thermal energy there , in the outflow region (131) of the vortex (13) is removed from the reflecting wall (14, 140), recirculates and in the inflow region (132) it captures an additional amount of exhaust gas and brings it to the reflecting wall (14, 140) for cooling. 9. Способ по п.4, отличающийся тем, что в области (14а) отражающей стенки образуется вихревой пограничный слой (130), в которой вихрь (13) скользит вдоль отражающей стенки (14, 140), отдает ей там часть своей тепловой энергии, в области истекания (131) вихря (13) удаляется от отражающей стенки (14, 140), рециркулирует и в области (132) притекания захватывает дополнительное количество выхлопного газа и подводит его для охлаждения к отражающей стенке (14, 140).9. The method according to claim 4, characterized in that a vortex boundary layer (130) is formed in the region (14a) of the reflecting wall, in which the vortex (13) slides along the reflecting wall (14, 140), gives it part of its thermal energy there , in the outflow region (131) of the vortex (13) is removed from the reflecting wall (14, 140), recirculates and in the inflow region (132) it captures an additional amount of exhaust gas and brings it to the reflecting wall (14, 140) for cooling. 10. Способ по п.5, отличающийся тем, что в области (14а) отражающей стенки образуется вихревой пограничный слой (130), в которой вихрь (13) скользит вдоль отражающей стенки (14, 140), отдает ей там часть своей тепловой энергии, в области истекания (131) вихря (13) удаляется от отражающей стенки (14, 140), рециркулирует и в области (132) притекания захватывает дополнительное количество выхлопного газа и подводит его для охлаждения к отражающей стенке (14, 140).10. The method according to claim 5, characterized in that a vortex boundary layer (130) is formed in the region (14a) of the reflecting wall, in which the vortex (13) slides along the reflecting wall (14, 140), gives it part of its thermal energy there , in the outflow region (131) of the vortex (13) is removed from the reflecting wall (14, 140), recirculates and in the inflow region (132) it captures an additional amount of exhaust gas and brings it to the reflecting wall (14, 140) for cooling. 11. Электрический выключатель (1) для электроэнергетической распределительной сети, в частности генераторный выключатель (1), включающий в себя камеру (2) выключателя, которая окружена корпусом (3) камеры выключателя и имеет центральную ось (1а), а также первый контакт (4) и второй контакт (5), причем в области для выхлопа (7, 8) первого или второго контактов (4, 5) находится элемент (10) с выпускными отверстиями (11) для истечения выхлопного газа, область для выхлопа (7, 8) разделена элементом (10) на внутреннее пространство (7а) и внешнее пространство (7b) и во внешнем пространстве (7b) имеется отражающая стенка (14, 140) для охлаждения выхлопного газа, причем, к тому же, выпускные отверстия (11) элемента (10) служат для формирования множества направленных газовых струй (12), газовые струи (12) направлены на отражающую стенку (14, 140) и образуют множество вихрей (13) и вихри (13) обеспечивают конвективный переход тепла из выхлопного газа в отражающую стенку (14, 140), отличающийся тем, что11. An electric switch (1) for the electric power distribution network, in particular a generator switch (1) including a switch chamber (2), which is surrounded by a switch chamber body (3) and has a central axis (1a), as well as a first contact ( 4) and a second contact (5), and in the area for exhaust (7, 8) of the first or second contacts (4, 5) there is an element (10) with outlet openings (11) for exhaust gas to flow, an area for exhaust (7, 8) is divided by element (10) into the inner space (7a) and the outer space (7b) and into In the back space (7b) there is a reflecting wall (14, 140) for cooling the exhaust gas, moreover, the outlet openings (11) of the element (10) serve to form a plurality of directed gas jets (12), gas jets (12) are directed on the reflective wall (14, 140) and form many vortices (13) and vortices (13) provide convective heat transfer from the exhaust gas to the reflective wall (14, 140), characterized in that a) отражающая стенка (14, 140) образована, по меньшей мере, одним участком (14) корпуса (3) камеры выключателя или прикреплена, по крайней мере, к одному участку корпуса (3) камеры выключателя,a) the reflecting wall (14, 140) is formed by at least one portion (14) of the housing (3) of the circuit breaker chamber or is attached to at least one portion of the housing (3) of the circuit breaker chamber, b) выпускные отверстия (11) элемента (10) представляют собой форсунки (110, 111, 112), которые, исходя из схемы их расположения, формы и/или направленности, придают газовым струям (12) требуемые струйные характеристики и/или направление, причем газовые струи (12) подвергаются в форсунках (110, 111, 112) коллимации, расширению или фокусированию, согласованным с удаленностью (Н) от отражающей стенки (14, 140) таким образом, что образование вихрей происходит у отражающей стенки (14, 140) или в области (14а) отражающей стенки (14, 140), иb) the outlet openings (11) of the element (10) are nozzles (110, 111, 112), which, based on their arrangement, shape and / or direction, give the gas jets (12) the desired ink jet characteristics and / or direction, moreover, gas jets (12) undergo collimation, expansion or focusing in nozzles (110, 111, 112), consistent with the distance (H) from the reflecting wall (14, 140) so that the formation of vortices occurs at the reflecting wall (14, 140 ) or in region (14a) of the reflecting wall (14, 140), and c) отражающая стенка (14, 140) имеет большую теплоемкость для охлаждения турбулентного выхлопного газа и/или отражающая стенка (14, 140) для охлаждения турбулентного выхлопного газа имеет высокую теплопроводность и теплопроводно соединена с корпусом (3) камеры выключателя.c) the reflecting wall (14, 140) has a large heat capacity for cooling the turbulent exhaust gas and / or the reflecting wall (14, 140) for cooling the turbulent exhaust gas has high thermal conductivity and is thermally conductive to the switch chamber chamber (3). 12. Электрический выключатель (1) по п.11, отличающийся тем, что12. The electric switch (1) according to claim 11, characterized in that d) отражающая стенка (14, 140) находится на потенциале корпуса (3) выключателя и/илиd) the reflecting wall (14, 140) is located on the potential of the switch housing (3) and / or e) отражающая стенка (14, 140) является частью токопровода (15) выключателя (1).e) the reflecting wall (14, 140) is part of the current path (15) of the switch (1). 13. Электрический выключатель (1) по п.11, отличающийся тем, что элемент (10) имеет низкую теплоемкость и/или низкую теплопроводность.13. The electric switch (1) according to claim 11, characterized in that the element (10) has a low heat capacity and / or low thermal conductivity. 14. Электрический выключатель (1) по п.11, отличающийся тем, что14. The electric switch (1) according to claim 11, characterized in that a) форсунки (110) воронковидно сужены в радиальном направлении потока выхлопного газа и/илиa) nozzles (110) are funnel-shaped narrowed in the radial direction of the exhaust gas flow and / or b) имеются форсунки (111, 112), в частности соседствующие друг с другом форсунки (111, 112), которые направлены друг на друга таким образом, что траектории (121, 122) относящихся к ним газовых струй (12) пересекаются друг с другом до достижения отражающей стенки (14, 140) и до достижения отражающей стенки (14, 140) образуют вихри.b) there are nozzles (111, 112), in particular nozzles (111, 112) adjacent to each other, which are directed at each other so that the paths (121, 122) of the gas jets (12) related to them intersect each other until reaching the reflecting wall (14, 140) and before reaching the reflecting wall (14, 140) they form vortices. 15. Электрический выключатель (1) по одному из пп.11-14, отличающийся тем, что15. The electric switch (1) according to one of paragraphs.11-14, characterized in that a) элемент (10) представляет собой гильзу (10), в частности, из металла, у которой отношение охватываемого объема V к общей площади А выпускных отверстий (11) находится в интервале 0,5 м<V/А<1,5 м, предпочтительно 1 M<V/A<1,4 м, особенно предпочтительно 1,2 M<V/A<1,3 м, и/илиa) element (10) is a sleeve (10), in particular of metal, in which the ratio of the covered volume V to the total area A of the outlet openings (11) is in the range of 0.5 m <V / A <1.5 m preferably 1 M <V / A <1.4 m, particularly preferably 1.2 M <V / A <1.3 m, and / or b) выпускные отверстия (11) на элементе (10) сосредоточены в двух радиально противолежащих областях (11а, 11b) для того, чтобы индуцировать в выхлопном газе во внешнем пространстве (7b) направляемый вдоль отражательной стенки (14, 140) поток по круговым траекториям, винтовым траекториям и/или спиральным траекториям.b) the outlet openings (11) on the element (10) are concentrated in two radially opposite regions (11a, 11b) in order to induce a flow along circular paths in the exhaust gas in the outer space (7b) along the reflective wall (14, 140) , helical paths and / or spiral paths. 16. Электрический выключатель (1) по п.11, отличающийся тем, что16. The electric switch (1) according to claim 11, characterized in that а) во внутреннем пространстве (7а) имеется или имеются, по меньшей мере, еще один элемент с дополнительными выпускными отверстиями для образования дополнительных газовых струй и внутреннее пространство (7а) указанным дополнительным элементом разделено на внутреннее и внешнее подпространства иa) in the inner space (7a) there is or is at least one more element with additional outlet openings for the formation of additional gas jets and the inner space (7a) of the indicated additional element is divided into internal and external subspaces and b) во внешнем подпространстве установлена, по меньшей мере, одна дополнительная отражающая стенка так, что дополнительные газовые струи направлены на эту дополнительную отражательную стенку.b) in the outer subspace, at least one additional reflective wall is installed so that additional gas jets are directed to this additional reflective wall. 17. Электрический выключатель (1) по п.11, отличающийся тем, что в первой области (7) для выхлопа первого контакта (4) и во второй области (8) для выхлопа второго контакта (5) имеется, по меньшей мере, по одному элементу (10) и, по меньшей мере, по одной относящейся к соответствующему элементу отражающей стенке (14, 140).17. The electric switch (1) according to claim 11, characterized in that in the first region (7) for exhaust of the first contact (4) and in the second region (8) for exhaust of the second contact (5) there is at least one element (10) and at least one reflective wall related to the corresponding element (14, 140). 18. Электрический выключатель (1) по п.11, отличающийся тем, что18. The electrical switch (1) according to claim 11, characterized in that a) корпус (3) камеры выключателя является герметичной оболочкой (3) для выхлопного газа и/илиa) the enclosure (3) of the circuit breaker chamber is a sealed enclosure (3) for exhaust gas and / or b) корпус 3 камеры выключателя окружен внешним, защищающим от магнитного поля корпусом и/илиb) the housing 3 of the circuit breaker chamber is surrounded by an external housing that protects against magnetic field and / or c) выключатель (1) является генераторным выключателем (1).c) the switch (1) is a generator switch (1). 19. Электрический выключатель (1) по п.12, отличающийся тем, что элемент (10) имеет низкую теплоемкость и/или низкую теплопроводность.19. An electric switch (1) according to claim 12, characterized in that the element (10) has low heat capacity and / or low thermal conductivity. 20. Электрический выключатель (1) по п.14, отличающийся тем, что20. The electrical switch (1) according to 14, characterized in that a) во внутреннем пространстве (7а) имеется, по меньшей мере, еще один элемент с дополнительными выпускными отверстиями для образования дополнительных газовых струй и внутреннее пространство (7а) указанным дополнительным элементом разделено на внутреннее и внешнее подпространства иa) in the inner space (7a) there is at least one more element with additional outlets for the formation of additional gas jets and the inner space (7a) of the indicated additional element is divided into internal and external subspaces and b) во внешнем подпространстве установлена, по меньшей мере одна, дополнительная отражающая стенка так, что дополнительные газовые струи направлены на эту дополнительную отражательную стенку.b) in the outer subspace, at least one additional reflective wall is mounted so that additional gas jets are directed towards this additional reflective wall. 21. Электрический выключатель (1) по п.15, отличающийся тем, что21. The electric switch (1) according to claim 15, characterized in that a) во внутреннем пространстве (7а) имеется, по меньшей мере, еще один элемент с дополнительными выпускными отверстиями для образования дополнительных газовых струй и внутреннее пространство (7а) указанным дополнительным элементом разделено на внутреннее и внешнее подпространства иa) in the inner space (7a) there is at least one more element with additional outlets for the formation of additional gas jets and the inner space (7a) of the indicated additional element is divided into internal and external subspaces and b) во внешнем подпространстве установлена, по меньшей мере, одна дополнительная отражающая стенка так, что дополнительные газовые струи направлены на эту дополнительную отражательную стенку.b) in the outer subspace, at least one additional reflective wall is installed so that additional gas jets are directed to this additional reflective wall. 22. Электрический выключатель (1) по п.14, отличающийся тем, что в первой области (7) для выхлопа первого контакта (4) и во второй области (8) для выхлопа второго контакта (5) имеется, по меньшей мере, по одному элементу (10) и, по меньшей мере, по одной относящейся к соответствующему элементу отражающей стенке (14, 140).22. The electric switch (1) according to 14, characterized in that in the first region (7) for exhaust of the first contact (4) and in the second region (8) for exhaust of the second contact (5) there is at least one element (10) and at least one reflective wall related to the corresponding element (14, 140). 23. Электрический выключатель (1) по п.15, отличающийся тем, что в первой области (7) для выхлопа первого контакта (4) и во второй области (8) для выхлопа второго контакта (5) имеется, по меньшей мере, по одному элементу (10) и, по меньшей мере, по одной относящейся к соответствующему элементу отражающей стенке (14, 140).23. An electric switch (1) according to claim 15, characterized in that in the first region (7) for exhaust of the first contact (4) and in the second region (8) for exhaust of the second contact (5) there is at least one element (10) and at least one reflective wall related to the corresponding element (14, 140). 24. Электрический выключатель (1) по п.16, отличающийся тем, что в первой области (7) для выхлопа первого контакта (4) и во второй области (8) для выхлопа второго контакта (5) имеется, по меньшей мере, по одному элементу (10) и, по меньшей мере, по одной относящейся к соответствующему элементу отражающей стенке (14, 140).24. An electric switch (1) according to claim 16, characterized in that in the first region (7) for exhaust of the first contact (4) and in the second region (8) for exhaust of the second contact (5) there is at least one element (10) and at least one reflective wall related to the corresponding element (14, 140). 25. Электрический выключатель (1) по п.17, отличающийся тем, что25. The electric switch (1) according to 17, characterized in that a) корпус (3) камеры выключателя является герметичной оболочкой (3) для выхлопного газа и/илиa) the enclosure (3) of the circuit breaker chamber is a sealed enclosure (3) for exhaust gas and / or b) корпус 3 камеры выключателя окружен внешним, защищающим от магнитного поля корпусом и/илиb) the housing 3 of the circuit breaker chamber is surrounded by an external housing that protects against magnetic field and / or c) выключатель (1) является генераторным выключателем (1).c) the switch (1) is a generator switch (1).
RU2007128319/09A 2004-12-24 2004-12-24 Method for exhaust gas cooling in electric switch and electric switch RU2342729C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128319/09A RU2342729C1 (en) 2004-12-24 2004-12-24 Method for exhaust gas cooling in electric switch and electric switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128319/09A RU2342729C1 (en) 2004-12-24 2004-12-24 Method for exhaust gas cooling in electric switch and electric switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2342729C1 true RU2342729C1 (en) 2008-12-27

Family

ID=40376990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007128319/09A RU2342729C1 (en) 2004-12-24 2004-12-24 Method for exhaust gas cooling in electric switch and electric switch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2342729C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458424C2 (en) * 2009-07-27 2012-08-10 Закрытое акционерное общество "Курский электроаппаратный завод" (ЗАО "КЭАЗ") Switching device body
RU2556240C2 (en) * 2009-09-18 2015-07-10 Шнейдер Электрик Эндюстри Сас Commutation switch having at least one single-pole tripping unit comprised of bridge contact and circuit breaker containing such commutation switch

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458424C2 (en) * 2009-07-27 2012-08-10 Закрытое акционерное общество "Курский электроаппаратный завод" (ЗАО "КЭАЗ") Switching device body
RU2556240C2 (en) * 2009-09-18 2015-07-10 Шнейдер Электрик Эндюстри Сас Commutation switch having at least one single-pole tripping unit comprised of bridge contact and circuit breaker containing such commutation switch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7893379B2 (en) Generator circuit breaker with improved switching capacity
JP4643634B2 (en) Circuit breaker
US8389886B2 (en) High-voltage circuit breaker with improved circuit breaker rating
US6163001A (en) Puffer type circuit breaker with arcing chamber, auxiliary shunting contacts and exhaust structure with pressure relief valves
JP4351009B2 (en) Power breaker
EP3433870B1 (en) Electrical circuit breaker device with particle trap
US9076611B2 (en) Circuit breaker unit
JPH0459726B2 (en)
US5717183A (en) High-voltage power switch with a cooling device for cooling the quenching gas
RU2293393C2 (en) Force switch
US6717791B1 (en) High-voltage circuit breaker with interrupter unit
RU2342729C1 (en) Method for exhaust gas cooling in electric switch and electric switch
EP3248203B1 (en) Exhaust diffuser for a gas-insulated high voltage circuit breaker
US6614339B2 (en) Exhaust control device for use with circuit interrupter
CN105408979A (en) Circuit breaker
KR102520091B1 (en) Extinguishing Unit of High Voltage Gas Circuit Breaker using PASB(Puffer-Assisted Self-Blast)
CA1300032C (en) Exhaust-control device for circuit interrupter
JP3239773U (en) Circuit breaker with improved exhaust cooling
KR101697583B1 (en) High Voltage type Gas Circuit Breaker
JPH10275543A (en) Gas blast circuit-breaker

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180809

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20220311