專利名稱：包括用于確保對流交換的至少一個分級屏蔽體的氣體絕緣電氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及具有充填氣態(tài)六氟化硫(SF6)類型介電流體的金屬外殼的中壓、高壓或超高壓氣體絕緣電氣設(shè)備，尤其涉及具有能夠控制電場梯度的分級屏蔽體(gradingshield)的氣體絕緣設(shè)備。
背景技術(shù)：
氣體絕緣電氣設(shè)備(諸如，功率變換器或電流變換器、金屬包覆的斷路器和具有可移動部分或固定部分的氣體絕緣變電站)的金屬外殼接地，因此具有0伏特(V)的電勢。該設(shè)備的導(dǎo)電部分處于數(shù)百千伏特下，且通過氣體類型的介電流體(諸如，SF6)或液體類型的介電流體(諸如，油)隔離于外殼。因此，在該設(shè)備內(nèi)部存在相當(dāng)大的電壓梯度。更具體地，在具有尖銳形狀的區(qū)域處或者在更普遍地具有尖端的區(qū)域處，出現(xiàn)應(yīng)力集中或“尖端”效應(yīng)(“point”effect)，即，在該尖端處電場趨于無限大，并且這將導(dǎo)致氣體的電離，從而可能導(dǎo)致電弧的觸發(fā)。為此，在所述尖銳區(qū)域處的高壓或中壓導(dǎo)體周圍設(shè)置屏蔽體，這是已知的，所述屏蔽體被稱為分級屏蔽體，其具有圓柱形形狀，且所述屏蔽體將所述區(qū)域覆蓋以避免所述尖端效應(yīng)。該屏蔽體由金屬制成，且處于與所述電氣設(shè)備相同的電壓下。通過示例的方式，分級屏蔽體覆蓋設(shè)計為用于對可移動接觸件進(jìn)行移動的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括桿或形成凸出物(所述凸出物處的相當(dāng)強(qiáng)的電場具有觸發(fā)電弧的危險)的任何元件。該分級屏蔽體包圍高壓或中壓導(dǎo)體并位于相距該高壓或中壓導(dǎo)體一給定距離處，所述距離取決于穿過分級屏蔽體和高壓或中壓導(dǎo)體對用于安裝或用于維護(hù)的工具進(jìn)行傳遞的需要，和/或用于移動可移動部分的桿的存在。文件EP 2 144 263中描述了具有這種屏蔽體的電氣設(shè)備，且該分級屏蔽體能夠改善電場梯度分布的均勻性，從而避免尖端效應(yīng)。這種屏蔽體提供了完全的滿意度。除了介電應(yīng)力以外，電氣設(shè)備中還出現(xiàn)過熱。為了限制所述過熱，優(yōu)選的是避免對介電氣體進(jìn)行封閉。然而，分級屏蔽體的存在促使這種封閉。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種分級屏蔽體，這種分級屏蔽體改善了電場梯度分布的均勻性，同時避免了對氣體的封閉，以提供可安全操作的電氣設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
上述目的通過包括設(shè)計為用于包圍電導(dǎo)體的中空主體的分級屏蔽體來實現(xiàn)，所述中空主體包括徑向地貫穿該主體的至少一個貫穿通路(through passage),所述貫穿通路形成在該屏蔽體的環(huán)形凹陷(annular depression)的底部上。換言之，確保了位于該屏蔽體內(nèi)的較熱氣體和位于該屏蔽體外的較冷氣體之間的對流交換，同時還通過植入勢阱中的所述通路確保了良好的抗介電應(yīng)力能力。
屏蔽體中存在孔口，這雖然從介電強(qiáng)度角度來講通常是不利的，但是通過將孔口設(shè)置在形成勢阱的凹陷內(nèi)來進(jìn)行補(bǔ)償。通過本發(fā)明，孔口邊緣處的電場梯度明顯地降低，該孔口邊緣處的電場梯度相對于屏蔽體的恒定直徑區(qū)域內(nèi)的孔口邊緣處的電場梯度而言至少減半。優(yōu)選地，所述屏蔽體包括有角度地分布在與所述屏蔽體的縱軸垂直的至少一個平面內(nèi)的多個孔口。優(yōu)選地，所述孔口的邊緣具有能夠甚至進(jìn)一步降低所述孔口的邊緣處的電場的曲
率半徑。在本申請中，術(shù)語“環(huán)形凹陷”或“環(huán)形凸臺”分別指所述屏蔽體的外表面上的凹進(jìn)輪廓或凸出輪廓，該輪廓繞屏蔽體的縱軸閉合，所述屏蔽體具有管狀截面，所述管狀截面不一定為圓形且可沿其軸線改變。因此，形容詞“環(huán)形的”并非排他性地指圓環(huán)形，而是指任何閉合形狀。因此，本發(fā)明提供了一種氣體絕緣的變電站，其具有充填受壓的介電氣體的外殼，所述氣體絕緣的變電站包括:被設(shè)計為通電的至少一個電導(dǎo)體，所述至少一個電導(dǎo)體具有縱軸且置于所述外殼的內(nèi)部；以及包圍導(dǎo)體的至少一個縱向部分的至少一個分級屏蔽體，所述分級屏蔽體包括中空導(dǎo)電的主體，所述主體的縱軸與所述外殼的軸大體上同軸。所述主體包括:位于其外表面中的至少一個環(huán)形凹陷；以及貫穿所述主體的至少一個孔口，用以確保所述介電氣體在內(nèi)部區(qū)域和位于所述分級屏蔽體外部的區(qū)域之間流動，所述孔口形成于所述環(huán)形凹陷的底部。在一個有利的示例中，所述變電站包括位于所述環(huán)形凹陷的所述底部上的多個孔口，所述多個孔口繞在所述縱軸分布。更具體地，所述變電站可包括設(shè)置為繞所述縱軸彼此間成120°的三個孔口或三組孔口。在一個具體的示例中，所述導(dǎo)體大體上是水平的，并且有一個孔口或一組孔口設(shè)置在所述分級屏蔽體的底部部分上，有兩個孔口或兩組孔口設(shè)置在所述分級屏蔽體的頂部部分上，有利地，所述頂部部分的所述兩個孔口或兩組孔口相對于包含所述縱軸在內(nèi)的垂直平面對稱地設(shè)置。有利地，所述環(huán)形凹陷具有一曲率半徑。在電氣設(shè)備的特征中，所述分級屏蔽體包括自由端部，所述自由端部具有包圍所述導(dǎo)體的環(huán)形凸緣。根據(jù)另一特征，所述分級屏蔽體包括兩個環(huán)形凸臺，每個環(huán)形凸臺各具有一曲率半徑，軸向地設(shè)置在所述環(huán)形凹陷的一側(cè)上，所述環(huán)形凹陷的一側(cè)由所述凸臺的一側(cè)形成且所述環(huán)形凹陷的另一側(cè)由另一所述凸臺的一側(cè)形成。所述分級屏蔽體的所述主體，除了在其自由端部處外，具有大體上恒定的厚度。優(yōu)選地，第一凸臺和第二凸臺的曲率半徑大體上相等，所述分級屏蔽體和所述外殼之間的最小距離由所述凸臺的外徑來限定。所述第二凸臺和屏蔽體的所述自由端部有利地形成連續(xù)的輪廓。以優(yōu)選的方式，所述孔口的邊緣具有凸?fàn)钶喞?。通過示例的方式，所述分級屏蔽體的所述主體具有圓形的橫截面。通過示例的方式，所述孔口具有圓形的流動截面。
在一個實施例中，所述電導(dǎo)體包括兩個接觸元件，所述接觸元件中的至少一個接觸元件可沿縱軸移動,所述接觸元件被設(shè)計為相接觸,所述分級屏蔽體至少部分地包圍所述至少一個可移動接觸元件，且所述變電站包括至少部分地包圍所述第二接觸元件的第二分級屏蔽體。


通過以下實施方式和附圖可以更好地理解本發(fā)明，其中:圖1A為本發(fā)明的電氣設(shè)備的一個實施例的示意性的縱向剖視圖；圖1B為圖1A的電氣設(shè)備的示意圖(其中，給出了尺寸)；圖2A和圖2B分別為圖1A所示示例中的屏蔽體的內(nèi)部視圖和外部視圖；圖3A為屏蔽體在孔口處的示意性細(xì)節(jié)的視圖；圖3B為圖3A的孔口的邊緣的圖(其中，示出了表面電場梯度)；圖4A至圖4C為屏蔽體、導(dǎo)體和電氣設(shè)備的不同區(qū)域的溫度圖；圖5A至圖5C為無孔口的屏蔽體、導(dǎo)體和具有這種屏蔽體的電氣設(shè)備的不同區(qū)域的溫度圖；圖6A和圖6B為屏蔽體的一個實施例的側(cè)視圖和沿平面A-A的橫截面視圖；圖7A和圖7B為圖6A和圖6B所示的屏蔽體的一個優(yōu)選變型的側(cè)視圖和沿平面B-B的橫截面視圖；圖8A和圖8B為屏蔽體的一個優(yōu)選變型的側(cè)視圖和沿平面C-C的橫截面視圖；圖9為圖8A和圖8B所示的屏蔽體的一個優(yōu)選變型的俯視透視圖；圖10為分級屏蔽體的另一實施例的縱向剖視圖；以及圖11為分級屏蔽體的另一實施例的縱向剖視圖。
具體實施例方式簡潔清晰起見，以下描述主要涉及氣體絕緣斷路器以對本發(fā)明進(jìn)行說明，但應(yīng)當(dāng)自然地理解，本發(fā)明適用于任何中壓、高壓或超高壓的氣體絕緣的電氣設(shè)備。本發(fā)明適用于包括外殼(或箱體)和通電的內(nèi)部元件的所有電氣設(shè)備，且對于所述電氣設(shè)備而言，在所述外殼和所述內(nèi)部元件之間存在電壓差，這些通電的元件被一個或多個分級屏蔽體包圍。本發(fā)明適用于的電氣設(shè)備可以是功率變換器、電流變換器、具有成套母線的傳動裝置(其具有或不具有可移動部分)，以及設(shè)計為將中壓、高壓或超高壓電流切斷的任何開關(guān)。圖1A示出了本發(fā)明的斷路器的一個實施例的縱向剖視圖，該斷路器包括沿縱軸X延伸的通電的電導(dǎo)體I和以密封的方式封閉該電導(dǎo)體I的金屬箱體6。該空間8充填電絕緣的流體。所述流體可以是氣體，通常該氣體可以是六氟化硫(sulfur hexafluoride, SF6),該流體也可以是液體(例如，油)。箱體6接地，因此其具有零電勢。在該示例中，可以認(rèn)為，所述的各部分均為圍繞軸線X的圓柱形形狀，但這并非限制性的，且具有某一其他形狀的任何部分仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在所示的示例中，電導(dǎo)體4被設(shè)計為在正常操作下導(dǎo)電并在出現(xiàn)事故時切斷電流流通。為此，電導(dǎo)體4包括兩個接觸元件2、4，這兩個接觸元件2、4適于彼此以足夠的距離分隔開。規(guī)定這兩個元件2、4中的一個元件為可軸向移動的，以移離另一導(dǎo)體元件。這里，可移動接觸元件為接觸元件2。該斷路器還包括第一分級屏蔽體10和第二分級屏蔽體12。分級屏蔽體10、12由導(dǎo)電材料(例如，金屬)制成。通過示例的方式，第一分級屏蔽體10包圍第一接觸元件2的一部分，且第二分級屏蔽體12包圍固定的接觸元件4。在所示的示例中，分級屏蔽體10、12具有圓形截面，但這并非限制性的，可以規(guī)定具有棱柱形或橢圓形截面的屏蔽體乃至不具有對稱軸的屏蔽體。還可以認(rèn)為，屏蔽體10、12電連接到接觸元件2、4，因此具有與該接觸元件相同的電勢。具有外殼6的電勢的分級屏蔽體也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。第一分級屏蔽體10和第二分級屏蔽體12具有間隙地分別包圍接觸元件2和接觸元件4，且在接觸元件2和接觸元件4的長度的至少一部分上延伸。在所示的示例中，斷路器包括兩個不同的分級屏蔽體，第二分級屏蔽體12具有恒定直徑的管狀主體，該管狀主體提供了適于電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)的緊湊性。但包括兩個相同的分級屏蔽體的電氣設(shè)備也不超出本發(fā)明的范圍。下面對分級屏蔽體10進(jìn)行詳細(xì)描述。分級屏蔽體10包括沿縱軸Xl延伸的中空的主體14。分級屏蔽體10包括朝向接觸元件4的第一縱向端部16和遠(yuǎn)離接觸元件4的第二縱向端部18。在該說明書的其余部分中，分級屏蔽體10的朝向空間8的中心區(qū)域的縱向端部16被稱為“近端(proximal end) ”，而分級屏蔽體10的遠(yuǎn)離所述中心區(qū)域的縱向端部18被稱為“遠(yuǎn)端(distal end)”?？梢苿咏佑|元件2包括固定部分2.1和可移動部分2.2，其中，可移動部分2.2被安裝為沿所述電氣設(shè)備的軸線X在固定部分2.1內(nèi)滑動?？梢苿硬糠?.2確保了固定部分
2.1和接觸元件4之間的電接觸?？梢苿硬糠?.2連接到用于控制可移動接觸元件2的移動的控制結(jié)構(gòu)上。屏蔽體10的遠(yuǎn)端18以固定的方式安裝在接觸元件2的固定部分2.1上。在所示的示例中，固定部分2.1嵌入至分級屏蔽體10的遠(yuǎn)端18中。因此，分級屏蔽體10主要地包圍元件2的可移動部分2.2。概括地，第一分級屏蔽體10的主體14從其遠(yuǎn)端至其近端包括:具有直徑大體上恒定的套筒形式的第一部分1、具有直徑遞增的橫截面的第二部分I1、具有直徑遞減的橫截面的第三部分II1、具有直徑遞增的橫截面的第四部分IV以及形成內(nèi)徑大體上恒定的環(huán)形體的第五部分V。具有套筒形式的部分I裝配在接觸元件2的固定部分2.1上。如圖1B中的示意圖所示，所述第二部分和第三部分之間的連接區(qū)域20形成具有曲率半徑Rl的環(huán)形凸臺，所述第三部分和第四部分之間的連接區(qū)域22形成具有曲率半徑R2的環(huán)形凹陷，且所述第四部分和第五部分之間的連接區(qū)域24形成具有曲率半徑R的環(huán)形凸臺。在一個變型中，可以規(guī)定凹陷具有由圓形截面的圓柱形成的底部。
屏蔽體的近端16也具有曲率半徑R3，以便其與第二凸臺形成連續(xù)輪廓，以避免出現(xiàn)易形成介電應(yīng)力集中區(qū)域的任何直角邊緣區(qū)域。d為所述箱體的內(nèi)徑和所述箱體的縱軸X之間的距離。L為所述分級屏蔽體的最大半徑。這樣，則S為e = d-L，s是為了在不超過電場的臨界值(其不導(dǎo)致對介電強(qiáng)度的變化)的情況下所述屏蔽體的外表面和所述箱體的內(nèi)表面之間的最小距離。該電場值以及由此產(chǎn)生的￡的值取決于形成因素(form factor)、電壓電平、氣體性質(zhì)以及所述氣體壓力。分級屏蔽體10還包括位于凹陷區(qū)域22底部的至少一個孔口 26，且在所示的示例中，包括多個孔口 26，形成穿過屏蔽體的通路并使流體能夠在屏蔽體10的內(nèi)部和外部之間流通。在圖1A、圖2A和圖2B所示的示例中，孔口 26具有矩形截面，有角度地分布在軸線Xl周圍，且孔口 26具有平行于軸線Xl的寬度。以有利的方式，所述孔口均勻分布在縱軸Xl的周圍，確保通過所述屏蔽體的整個外圍和導(dǎo)體周圍的對流交換。在圖1A所示的示例中，所述孔口的數(shù)量為三個,這些孔口彼此間成120°分布在軸線Xl周圍。這一規(guī)則性分布不具備限制性， 具有以不規(guī)則方式分布的孔口的屏蔽體也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這些孔口 26形成用于介電氣體(例如，SF6)的貫穿通路，并且確保所述屏蔽體的內(nèi)部和外部之間的氣體的對流交換。所述凹陷底部的設(shè)置能夠降低因屏蔽體中存在孔口(特別是由所述孔口的邊緣)所導(dǎo)致的介電應(yīng)力。以特別有利的方式，包括彼此間成120°的三個孔口的屏蔽體以這樣的方式被設(shè)置在具有大體上水平縱軸的電氣設(shè)備的外殼上:一個孔口被設(shè)置在該屏蔽體的底部部分，且另外兩個孔口關(guān)于包含軸線X的垂直平面對稱地被設(shè)置在頂部部分。位于所述底部部分的第一孔口能夠產(chǎn)生“文丘里(Venturi)”效應(yīng)。該文丘里效應(yīng)導(dǎo)致穿過所述孔口的流體的速度加快，從而改善了氣體流動。在所述頂部部分上設(shè)置具有更大截面的開口。在所示的示例中，通過形成多個孔口(在該示例中為兩個孔口)且每個孔口的流動截面均與底部部分中的所述孔口的流動截面相等，來獲得所述具有更大流動截面的開口。該實施例在工業(yè)上非常有利于制造。僅通過示例的方式，可對所述屏蔽體的外形進(jìn)行如下選擇:Rl = R3Rl 彡 R2R1/10 彡 R2SR1。并且對于所述孔口的大小:令S為開口的截面，并令 為孔口的數(shù)量，使得3彡η < 120。 個孔口以角間距β (參見圖2Α)分布在環(huán)形凹陷22的圓周上，使得β = 2 Ji /
Πο
每個截面S由aXb的乘積來限定，使得a = a XR2 (參見圖2A)。由于0 < R2 < RMAX, RMAX由所述屏蔽體的介電強(qiáng)度和可用空間的參數(shù)來確定。此外，0< a ≤ π。例如，通過取:R2= 10 毫米(mm)且 a = Ji /2，則得到 a = a XR2 = Ji/2X 10=15.7mm 的值。對于b,使得 0 < b < 2 π(L-R2) /n。圖6A和圖6B示出了屏蔽體110的另一實施方式，其中，孔口 126具有其寬度遠(yuǎn)小于其長度的矩形截面，例如，其長度為40.1mm，而其寬度為5mm。孔口 126彼此間成120°進(jìn)行分布。在該實施例中，所述孔口的邊緣具有直角邊緣。圖7A和圖7B示出了屏蔽體的另一有利的實施方式，其中，孔口 226具有倒圓的邊緣226.1，以便更進(jìn)一步限制所述孔口邊緣處的介電應(yīng)力。因此，邊緣226.1具有限定凸?fàn)钶喞那拾霃?。圖8A和圖8B示出了屏蔽體310的另一實施方式，其中，孔口 326具有圓形的流動截面。在該示例中，屏蔽體310包括三組三個孔口 326，這些組彼此間成120°分布在軸線Xl周圍。圖9示出了圖8A和圖8B中的屏蔽體410的一個有利變型，其中，孔口 426的邊緣被倒圓，以消除直角邊緣并降低介電應(yīng)力。圖4A和圖4B分別示出了本發(fā)明的分級屏蔽體中和本發(fā)明的電氣設(shè)備的導(dǎo)體2中的溫度圖。圖4C示出了本發(fā)明的電氣設(shè)備的溫度圖。僅出于比較的目的，針對未包含用于確保對流交換的任何孔口的分級屏蔽體10’來計算溫度圖。使用ANSYS軟件針對4000安培(A)的電流來執(zhí)行計算。在圖4A至圖4C和圖5A至圖5C中，示意性地定義了溫度區(qū)域。示出了這些溫度中的一部分。在圖4中，屏蔽體的溫度處于(大體上等于78°C的)T8至(大體上等于85°C的)T5的范圍內(nèi)。在具有開口的凹陷處，溫度處于17 (T7 = 79℃ )至T6 (T6 = 81°C )的范圍內(nèi)。對于圖5A中的屏蔽體，屏蔽體的溫度處于(大體上等于81℃的)T4至(大體上等于85°C的)Tl的范圍內(nèi)。在所述凹陷處，溫度處于T3(T3 = 82°C )至T2(T2 = 84°C )的范圍內(nèi)。因此，可以看出所述孔口對所述屏蔽體溫度的影響。當(dāng)比較圖4B和圖5B所示的導(dǎo)體的圖時，孔口存在的效果更為顯著。在位于圖4B所示的本發(fā)明的屏蔽體內(nèi)的導(dǎo)體中，該導(dǎo)體在具有開口的凹陷處的溫度處于(大體上等于90°C的)T12至(大體上等于92°C的)Tll的范圍內(nèi)。在圖5B所示的導(dǎo)體中，該導(dǎo)體在凹陷處的溫度處于(大體上等于96°C的)TlO至(大體上等于98°C的)T9的范圍內(nèi)。類似地，圖4C和圖5C示出了本發(fā)明的電氣設(shè)備的一個示例其整體的溫度圖，其中，所述導(dǎo)體中的溫度遠(yuǎn)低于其屏蔽體不具備孔口的電氣設(shè)備的導(dǎo)體中的溫度。在圖4C中，在具有開口的凹陷處的溫度處于(大體上等于87°C的)T17、T18至(大體上等于90°C的)T16的范圍內(nèi)。在圖5C中，凹陷處的溫度位于(大體上等于89°C的)T14、T15至T13 (T13=950C )的范圍內(nèi)。這些溫度測量值有待與所述孔口處的電壓梯度值進(jìn)行比對。
在圖3B中，箭頭象征孔口 26的位于凹陷22底部處的邊緣的表面上的電壓梯度值。圖3A詳細(xì)地示出了出于執(zhí)行計算考慮的所述凹陷和所述孔口的形狀。應(yīng)當(dāng)指出，電壓梯度等于由兩等勢線之間的距離分隔開的該兩等勢線之間的電壓差之比。所述孔口邊緣上的電壓梯度的最大值為18.2344伏每米(V/m)。出于比較的目的，當(dāng)孔口不在凹陷中時，屏蔽體具有圓柱形形狀，孔口邊緣上的最大電壓梯度值將為40.2548V/m。因此，通過本發(fā)明，使得電壓梯度減半，梯度的這一減小進(jìn)而降低了因孔口 26的存在所導(dǎo)致的電弧觸發(fā)的風(fēng)險。下面描述孔口 26的操作。導(dǎo)體I被分級屏蔽體10包圍，該單元被介電流體包圍。該分級屏蔽體具有對介電應(yīng)力易集中并進(jìn)而導(dǎo)致電場梯度增大的區(qū)域進(jìn)行覆蓋的功能。然而，該分級屏蔽體具有對該導(dǎo)體周圍的流體進(jìn)行封閉的作用。當(dāng)電流流入所述導(dǎo)體I中時，發(fā)出熱量。由于封閉，氣體被加熱。此外，包圍屏蔽體的流體與箱體壁相接觸，該箱體壁本身與外界空氣相接觸，于是包圍屏蔽體的流體的溫度低于所述導(dǎo)體和所述屏蔽體之間流體的溫度?？卓?26的存在能夠使該屏蔽體的內(nèi)部和外部流通。由于兩個區(qū)域之間的溫度差，流體通過對流開始移動。由于所述導(dǎo)體繼續(xù)發(fā)出熱量，因此流體的這種流動得以保持。因此，流體的所述流動從屏蔽體內(nèi)部提取熱量，從而使導(dǎo)體得到冷卻。通過貫穿本發(fā)明的分級屏蔽體的對流交換，降低了屏蔽體內(nèi)的過高溫度(尤其是導(dǎo)體內(nèi)的過高溫度)，并且通過在凹陷的底部設(shè)置對流孔口限制了所述孔口處的介電應(yīng)力。本發(fā)明的分級屏蔽體可包括多個環(huán)形凹陷區(qū)域，其中，這多個環(huán)形凹陷區(qū)域中的全部或者一些包括對流孔口。在圖2A和圖2B所示的示例中，所述凹陷軸向地位于兩個環(huán)形凸臺之間，但該實施例并非限制性的，且圖10所示的屏蔽體510也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在該示例中，該屏蔽體包括位于環(huán)形凹陷部分522的每一側(cè)上的兩個圓形截面的管狀部分530。該示例的優(yōu)
點是非常簡單。通過示例的方式，圖2A和圖2B中的實施例的優(yōu)點是對所述屏蔽體的遠(yuǎn)端直徑加以限制。所述凹陷的內(nèi)徑大體上等于所述屏蔽體的遠(yuǎn)端內(nèi)徑，而在圖10中，必須規(guī)定遠(yuǎn)端部分的端部具有較大的直徑，以便能夠容納所述屏蔽體外徑和所述導(dǎo)體之間的凹陷。在一個變型中，如圖11所示，可以規(guī)定將按照主體的厚度進(jìn)行機(jī)械加工來制成凹陷。在針對4000A的圖6A和圖6B的實施例中，僅以實例的方式提出流動截面尺寸為40X5mm2。本發(fā)明的屏蔽體可通過例如成形加工、機(jī)械加工等方式來制成。
權(quán)利要求
1.一種氣體絕緣的變電站，其具有充填受壓的介電氣體的外殼，所述氣體絕緣的變電站包括:被設(shè)計為通電的至少一個電導(dǎo)體(I)，所述至少一個電導(dǎo)體(I)具有縱軸(X)并且置于所述外殼(6)的內(nèi)部；以及包圍所述導(dǎo)體(I)的至少一個縱向部分的至少一個分級屏蔽體(10、110、210、310、410、510)，所述分級屏蔽體(10、110、210、310、410、510)包括中空導(dǎo)電的主體(14)，所述主體(14)的縱軸與所述外殼(6)的軸大體上同軸， 所述主體(14)包括:位于其外表面中的至少一個環(huán)形凹陷(22);以及貫穿所述主體(14)的至少一個孔口(26、126、226、326、426、526)，用以確保所述介電氣體在內(nèi)部區(qū)域和位于所述分級屏蔽體(10、110、210、310、410、510)外部的區(qū)域之間流動，所述孔口形成于所述環(huán)形凹陷的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站，包括:位于所述環(huán)形凹陷的所述底部上的多個孔口(26、126、226、326、426、526)，所述多個孔口繞所述縱軸(X)分布。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的變電站，包括設(shè)置為繞所述縱軸(X)彼此間成120。的三個孔口或三組孔口(26、126、226、326、426、526)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變電站，其中，所述導(dǎo)體(I)大體上是水平的，且有一個孔口或一組孔口(26、126、226、326、426、526)設(shè)置在所述分級屏蔽體(10、110、210、310、410、510)的底部部分上，有兩個孔口或兩組孔口(26、126、226、326、426、526)設(shè)置在所述分級屏蔽體(10、110、210、310、410、510)的頂部部分上，有利地，所述頂部部分的所述兩個孔口或兩組孔口(26、126、226、326、426、526)相對于包含所述縱軸(X)在內(nèi)的垂直平面對稱地設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的變電站，其中，所述環(huán)形凹陷(22)具有曲率半徑(R2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所`述的變電站，其中，所述分級屏蔽體包括自由端部，所述自由端部具有包圍所述導(dǎo)體(I)的環(huán)形凸緣(V)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的變電站，其中，所述分級屏蔽體(10、110、210、310,410,510)包括兩個環(huán)形凸臺(20、24)，每個環(huán)形凸臺各具有曲率半徑(Rl、R2)且軸向地設(shè)置在所述環(huán)形凹陷(22)的一側(cè)上，所述環(huán)形凹陷(22)的一側(cè)由所述凸臺(20)的一側(cè)形成且所述環(huán)形凹陷(22)的另一側(cè)由另一所述凸臺(24)的一側(cè)形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6和7所述的變電站，其中，所述分級屏蔽體的所述主體(14)，除了在其自由端部處外，具有大體上恒定的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的變電站，其中，所述第一凸臺和第二凸臺(20、24)的所述曲率半徑大體上相等，所述分級屏蔽體和所述外殼(6)之間的最小距離由所述凸臺的外徑來限定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的變電站，其中，所述第二凸臺(24)和所述屏蔽體的所述自由端部形成連續(xù)的輪廓。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的變電站，其中，所述孔口(226、426)的邊緣(226.1,426.1)具有凸?fàn)钶喞?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的變電站，其中，所述分級屏蔽體的所述主體(14)具有圓形的橫截面。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的變電站，其中，所述孔口(326、426)具有圓形的流動截面。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的變電站，其中，所述電導(dǎo)體包括兩個接觸元件(2、4),所述接觸元件中的至少一個接觸元件可沿縱軸(X)移動,所述接觸元件(2、4)被設(shè)計為相接觸，所述分級屏蔽體(10)至少部分地包圍所述至少一個可移動接觸元件(2)，且所述變電站包括至 少部分地包圍所述第二接觸元件(4)的第二分級屏蔽體(12)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種氣體絕緣的變電站，其具有充填受壓的介電氣體的外殼，所述氣體絕緣的變電站包括被設(shè)計為通電的一個電導(dǎo)體(1)，該電導(dǎo)體(1)具有縱軸(X)且被置于所述外殼(6)的內(nèi)部；以及部分地包圍所述導(dǎo)體(1)的兩個分級屏蔽體(10、12)，所述分級屏蔽體中的至少一個分級屏蔽體(10)包括中空導(dǎo)電的主體(14)，所述主體(14)的縱軸與所述外殼(6)的軸大體上同軸，所述主體(14)包括位于其外表面中的環(huán)形凹陷(22)，以及貫穿形成在所述環(huán)形凹陷內(nèi)的所述主體(14)的孔口(26)。所述孔口(26)確保了所述介電氣體通過對流交換在內(nèi)部區(qū)域和位于所述分級屏蔽體(10)外部的區(qū)域之間流動。
文檔編號H01H33/70GK103201811SQ201180052924
公開日2013年7月10日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者沙基比·弗尼內(nèi)徹, 簡-阿蘭·羅德里格斯 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司