用于出现在安装设备中的气体的冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冷却装置，该冷却装置用于在开关过程期间和开关过程之后在电气安装设备、优选低压-断路器中出现的热气。
【背景技术】
[0002]在断开电机开关中的电流时，在触点开启时产生了开关电弧。该电弧加热了开关室中的空气，这会导致压力上升并因此导致加热的气体通过吹风孔流出，下面称之为排气。这些加热的且可导电的气体还以精细分布的形式包含固体微粒，并且还根据组份和气体温度在离开安装设备之后能够不同地导电。在设计开关室时(壳体坚固性)时，必须考虑排气时(温度、开关室压力)的工艺。
[0003]大部分电弧能量已经在开关室中通过开关室壁板接收。为了冷却和分割开关电弧，通常在断路器中应用隔弧板，它能够快速地熄灭电弧。开关室中的电弧冷却是在较高的温度水平上进行的，并且基本上通过辐射输送来实现。
[0004]这些热的排出的气体是导电的，如果对相邻的、可导电的且可能引起电压的部件没有保持足够的安全间距，则可能在安装设备之外点燃引起电压的部件之间的电弧，并且可能引起损坏。
[0005]低压断路器中的冷却装置是公知的，其中应用网络细密的金属的网或格栅(EP0817223 BI)。
[0006]其它的发明还阐述了排气的冷却，例如US 7488915 B2或DE 102010034264 B3。但在这些解决方案中，流体多次转向。这些布局的缺点是，压力因流体沿着冷却装置转向而形成，这对开关性能产生不利影响。如果要避免该反作用，则要扩大横截面。通过该复杂的流体引导(以及多处转向)和易损的结构，在网络细密的冷却网状组织中(EP 0817223 Al)流动通道可能会被排气中的微粒堵塞，并且损坏该网状组织。
[0007]DE 1640265 Al示出了一级联冷却装置，其中多个板在预冷器的出口成角度地布置，使得电弧的归程变得困难。此外，DE 35 41 514 Al还示出了一种灭弧室，其具有用来进一步冷却排出气体的套管。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是，说明一种安装设备上的装置，它用来冷却排出的开关气体，并且只在开关室中形成最小的压力。
[0009]此任务的解决方式在于独立权利要求的特征。在从属权利要求中描述了有利的构造方案。
[0010]本发明的重要方面在于，气流路径中的开关气体以尽可能小的影响流经具有狭小贯通孔的窗口，并且存在着由高导热性和高热容量(其由体积和质量决定)的材料构成的窗口。窗口中的贯通孔构成为平面的，并且相互平行地设置。这些贯通孔形成开关气体的流动路径和方向。开关气体的温度借助冷却装置下降，使得这些开关气体丧失其导电性并因此丧失其主要的破坏效应。开关性能很少受到影响。通过冷却装置既不会明显影响流动，也不会明显影响开关室中的压力形成。
[0011]所述排气在平行的平坦的冷却板之间进行引导，这些冷却板例如由(金属)材料构成且具有非常小的间距(狭缝)。该冷却板间距明显小于典型的电弧-隔弧板间距。该较小的间距用于实现从气体到冷却装置表面的良好对流的热传递。通过高的导热性，热量快速地从该表面上排出。材料的熔化得以避免。该热量在此暂时存储在冷却板自身上，这通过该冷却板的相应的热容量实现。通过与流动方向平行设置的且平坦的冷却板，不会出现流动转向；并且压力的形成也降至最低。该在几何方面简单的构造使得本发明的布局对由排气引起的损坏和堵塞不敏感。
[0012]冷却装置的金属冷却板能够(不是必须的)导电的彼此相连。该冷却装置应该在流动路径上设置在灭弧装置之后。冷却装置应该这样设置在开关室的端部上，使得越过灭弧装置出现的电弧不会抵达冷却装置。这种电弧在冷却装置上不允许接触，因此没有足点(Fu β punkt)。这些冷却板设计得相对薄，并且不适用于灭弧装置。
[0013]冷却板之间的狭缝负责实现气体和冷却板之间的热传递。有利的是，这些狭缝的宽度是0.1至0.5_。窗口的尺寸(也就是说狭缝的数量以及狭缝的距离和宽度)按具体设备的排气性能来定。给出的整个横截面通过狭缝的数量、狭缝距离和狭缝宽度来定。冷却装置的尺寸基本上由安装设备的开关性能来定，其具有开关功率或额定电流这样的特性。
[0014]优选的实施例在下面简短地列举出来:
[0015].贯通孔由平坦的冷却板构成，这些冷却板构成紧凑的堆垛，作为自承载的结构。
[0016]?整个开关气体流穿透贯通孔。侧面的孔口应该不存在，可以通过相应的密封件封闭。
[0017].所有冷却板都具有同样的厚度，其中能够优选定500至100ym的厚度，其中在冷却板的受热能力较大时该厚度尺寸具有较小的数值，而在冷却板的受热能力较小时该厚度尺寸具有更大的数值。
[0018].所有贯通孔应该由平坦的冷却板构成；所有的贯通孔能够具有相同的伸展。
[0019].这些贯通孔横向于流动方向具有100至500 μ m的距离。
[0020]?这些冷却装置能够可松脱地设置在安装设备的壳体上，或者加装在安装设备中。
[0021]对于冷却装置的材料选择而言，选择综合具有良好导热性、高热容量和足够高熔点的材料。按本发明，例如各种钢(优选简单的结构钢)和铜合金满足了这些特性。但是原则上也可应用导热良好的陶瓷。冷却板厚度以及冷却板的材料是这样选择的，即能够无熔解地接收排气的热量。
[0022]这些冷却板优选能够构成为紧凑的堆垛，这意味着，这些冷却板相互机械地相连。借助设置在冷却板侧面或冷却板之间的相应元件，能够确保保持较小尺寸的中间间距。在此紧凑的形状中，该堆垛能够插入在开关气体流路径中形成的窗口，或者插入在该处形成的框架中。整个开关气体流应该穿透该堆垛。该堆垛相对于侧面孔口是密封的。
[0023]冷却装置的金属板能够导电地连接。如所提到的，排气通道中的障碍导致压力升高，这对安装设备的开关性能起反作用。流动转向尤其表现为这种障碍情况。本布局以最小的压力上升就足够了。这些安装设备分别这样设计，即这些开关室对于当前的压力升高来说保持无害效果，该压力升高取决于最大的控制功率。
[0024]本发明的优点
[0025]按本发明，避免了气体引导时的转向，因此将压力上升降到最低程