CN101499384A - 至少执行隔离开关功能的电气开关装置的真空筒 - Google Patents

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Abstract

电开关装置的真空筒A，在由两端板(3、4)封闭的大致筒形壳体(1)中包括：大致环形的第一固定触头(13)，大致安装在筒A的中心并在筒内径向延伸；第二固定触头(16)，固接至筒的端板(3、4)之一并沿大致平行于筒A的轴X的方向延伸；和可动触头(15)，滑动地安装成穿过另一端板(4)并沿大致平行于筒的轴的方向延伸，一固定触头(13)电连接到外电路的接地端，另一固定触头(16)电连接到电路的电源(或馈电器)，可动触头(15)电连接到电路的馈电器(或相应地电源)，可动触头(15)能在与固定触头(13)接触的位置和与另一固定触头(16)接触的位置间移动。该装置特征是可动触头(15)在第一固定触头(13)上的承载面S为新月形。

Description

至少执行隔离开关功能的电气开关装置的真空筒
技术领域
本发明涉及用于电气开关装置的真空筒，该真空筒包括容纳在被两个端板封闭的大致为筒形的壳体中的：大致为环形形状的第一固定触头，其大致安装在筒的中心，并在筒的内部径向地延伸；第二固定触头，其固接至筒的端板之一，并沿大致平行于筒的轴线的方向延伸；和可动触头，其滑动地安装成穿过两个端板中的另一个，并沿大致平行于筒的轴线的方向延伸，其中一个所述固定触头电连接到外部电路的接地端，另一个所述固定触头电连接到所述电路的电源(或馈电器)，而可动触头电连接到所述电路的馈电器(或相应地连接到电源)，所述可动触头能在与一个固定触头接触的位置和与另一个固定触头接触的位置之间移动。
背景技术
这种筒一般容纳三个触头，分别是两个固定触头和一个可动触头。这三个触头设计为分别连接到筒外的电气系统的三个连接点。这些连接点之一执行电气系统的接地或接零功能。这些点之二代表电气系统的电源，电流经由该电源而输入。这些点之三构成对用户的电流输出点。
筒的触头连接到这些点中的任一个，可动触头很少连接到接地功能。
可动触头能在两个位置之间移动，在其中一个位置可动触头与第一固定触头接触，而在另一个位置可动触头与第二固定触头接触。
例如，可动触头能连接到电气系统的馈电器。固定触头之一能连接到电气系统的接地端，而第二固定触头连接到电气系统的电源。
在这种筒中执行的功能最少有两个，即确保持续服务的功能以及将电气系统的一部分(电源或馈电器)接地的功能。当将该电力系统接地时，能使电源和馈电器断开。这两个功能通过将可动触头置于任一个极限位置而获得。
使用该装置还能执行除隔离开关(disconnecting switch)功能以外的其它功能，例如开关功能或非接地式隔离开关功能。
开关功能截断从电源流向用户的电流。
为执行该功能，可动触头必须高速移动到足够远的开放位置，以使可动触头和固定触头分离时形成的电弧熄灭。非接地式隔离开关功能使所有触头电子地分离。
专利DE 2037234公开了一种执行隔离和接地功能的筒。这种筒的目标是在单个筒中执行多个功能，以降低尺寸或成本或两者。
下表示出了已知的筒在对于不同电压值执行以下功能时的直径和高度：一个是1中的开关功能，另一个是2中的断路器功能，而第三个是3中的如上述专利中所描述的接地式隔离开关功能。
Figure A200910126720D00051
从该表可以看出，对于相同电压，筒在执行接地式隔离开关功能时的尺寸大于筒在单独执行开关或断路器功能时的尺寸。
发明内容
本发明提出一种执行隔离开关和接地功能的真空筒，使得尺寸降低，并能使断路器功能集成到所述筒中。
为此目的，本发明的目的是提供用于上述种类的电气开关装置的真空筒，该筒的特征在于可动触头在第一固定触头上的承载面为新月形。
根据另一特征，第一固定触头包括盘，该盘包括相对于筒的轴线偏心并能让可动触头经过的圆形开口。
根据另一特征，可动触头包括以筒的轴线为中心的盘。
根据另一特征，可动触头经由盘的取向为朝向筒的一开口的底面与第一固定触头接触，可动触头滑动地安装成穿过所述开口。
根据另一特征，可动触头包括成形为接收上述第一触头的一部分的凹部，限定出所述凹部的面之一至少部分地形成可动触头在第一固定触头上的承载面。
根据另一特征，所述凹部成形为使所述可动触头包括：形成以筒的轴线为中心的接触盘的第一部分；相对于所述筒的轴线偏心并提供对应于上述凹部的高度的第二筒形部分；和以所述筒的轴线为中心的第三筒形部分。
根据另一特征，所述真空筒包括两个围绕触头安装的电介质护罩，所述护罩布置为端对端，并在它们的面对面的端部处支承所述第一固定触头，所述筒的特征在于上述两个护罩呈锥形且在靠近所述筒的中间处直径更大。
根据另一特征，上述护罩由陶瓷制成。
根据一特定特征，所述筒的壳体通过由铸造模制环氧树脂而获得，从筒的中心到端部环氧树脂层的厚度增加。
根据另一特征，所述筒的壳体被电子地接地的导电层覆盖。
根据另一特征，所述筒包括用于生成径向或轴向磁场的部件，以执行断路器功能。
根据另一特征，所述第一固定触头的设计为与所述可动触头接触的那个面包括多个明显地突出的接触点。
有利地，这些点包括至少三个形成三角形的接触点，所述点以距所述筒的轴线为相同距离的方式分开。
根据一特定实施方式，所述第一固定触头接地，所述第二固定触头连接到电源，而所述可动触头连接到外部电路的馈电器。
附图说明
从下面通过参考仅为示例目的而给出的附图的描述中，本发明的其它优势和特征将变得更清楚明了，附图中：
图1是现有技术的真空筒的轴向截面图；
图2是本发明的真空筒的轴向截面图；
图3是沿上图的B-B线的径向截面图；
图4是本发明的另一实施方式的筒的轴向截面图；
图5是本发明的另一实施方式的真空筒的轴向截面图。
具体实施方式
在附图中可以看出筒(cartridge)A设计为执行电路的断开和接地功能。在某种意义上被称为筒的筒A包括由两个端板3、4封闭并充满真空2的大致为筒形的壳体1。该壳体容纳：连接到外部电力系统的接地端(earth)T的第一固定触头5；电连接到外部系统的电源(source)的接收电力供应的第二固定触头6；和电连接到电气系统的馈电器(feeder)并能使电流分配给用户的可动触头7。
当连接到馈电器的可动触头15与电连接到上述电源的第二固定触头16接触时，执行持续服务功能。
当可动触头15与电连接到接地端T的第一固定触头13接触时，执行接地功能。这时，电源和馈电器之间断开。
在如图1所示的现有技术的装置中，接地触头T或第一固定触头为环形形状，并与盘形可动触头7协同操作。为此，接触盘10的底面9的环形部分8与接地触头T的顶面12的也为环形的端部11接触。
根据本发明的实施方式，接地触头13包括盘14，该盘14包括相对于筒的轴线X偏心的环形通道14a，可动触头15经由该环形通道14a而通过。
第二固定触头16由穿过筒A的顶板3的筒形部分形成。
可动触头15包括：形成接触盘的第一部分17；设计为接收接地触头13的呈现为凹部19的第二部分18；和由类似于第二固定触头16的筒形部分形成并穿过筒A的底板4的第三部分20。
凹部19的一个壁21形成设计为与接地触头13的对向面22接触的环形面。如图3所示，可动触头15的面与接地触头13的面之间的接触面S是新月形。
同样如图3所示，接地触头13包括三个接触钉(stud)23、24、25，它们布置为三角形，并全部距筒的轴线X为相同距离。下表基本与前面示出的表相同，只是另外还包括关于本发明的装置的数据。
Figure A200910126720D00071
应注意的是，在该表中第4行示出的本发明的筒的径向尺寸相当于用于相同电压的断路器的径向尺寸，从而能获得更小型化的配电系统。此外，如图5所示，高度被缩小意味着断路器功能能被集成到筒中。在该图中，实际上筒配备有适合于径向磁场的RMF触头26、27，但也能设想其它断路部件，例如被称作AMF的触头，该触头具有适合于生成轴向磁场的内部转弯部(turns)。
图4中示出了筒的另一实施方式，包括能进一步降低筒的尺寸的锥形陶瓷护罩28、29。因此，筒的最大径向宽度被限制在接地触头的高度，而两端的宽度降低。该实施方式有利于：使用气体绝缘的应用；或如图4所示那样存在接地的护罩时通过环氧树脂31由铸造来模制筒的场合。筒的外表面被接地的导电层30覆盖。环氧树脂层的厚度由在筒的端部的电介质应力(dielectric stresses)确定。通过改变该环氧树脂厚度能显著地降低壳体的径向宽度。应该注意的是，虽然在所描述的实施方式中，中间固定触头被接地、第二固定触头连接到电源并且可动触头连接到馈电器，但是也能使用其它实施方式。例如，可动触头能连接到电源，第一固定触头接地，而第二固定触头连接到馈电器，对于固定触头反之亦然。
因此，通过本发明获得了真空筒，其中筒的最大径向宽度被降到了接地触头的高度。
当然，本发明并不局限于所描述和图示的实施方式，它们只为示例目的而给出。相反地，本发明可延伸到包括所描述的方式和部件的所有技术等同物及其组合，只要是根据本发明的精神而获得的。

Claims (14)

1、一种用于电气开关装置的真空筒，包括容纳在被两个端板封闭的大致为筒形的壳体中的：第一固定触头，所述第一固定触头大致为环形形状，大致安装在所述筒的中心，并在所述筒的内部径向地延伸；第二固定触头，所述第二固定触头固接至所述筒的所述端板之一，并沿大致平行于所述筒的轴线的方向延伸；和可动触头，所述可动触头滑动地安装成穿过所述两个端板中的另一个，并沿大致平行于所述筒的轴线的方向延伸，其中一个所述固定触头电连接到外部电路的接地端，另一个所述固定触头电连接到所述电路的电源(或馈电器)，而所述可动触头电连接到所述电路的馈电器(或相应地连接到电源)，所述可动触头能在与一个所述固定触头接触的位置和与另一个所述固定触头接触的位置之间移动，其特征在于，所述可动触头(15)在所述第一固定触头(13)上的承载面S为新月形。
2、如权利要求1所述的真空筒，其特征在于：所述第一固定触头(13)包括盘(14)，该盘(14)包括相对于所述筒A的轴线X偏心并能让所述可动触头(15)穿过的圆形开口(14a)。
3、如权利要求1或2所述的真空筒，其特征在于：所述可动触头(15)包括以所述筒的轴线(X)为中心的盘(17)。
4、如上述权利要求中任一项所述的真空筒，其特征在于：所述可动触头(15)经由所述盘(17)的取向为朝向所述筒A的一开口的底面(21)与所述第一固定触头(13)接触，所述可动触头(15)滑动地安装成穿过所述开口。
5、如上述权利要求中任一项所述的真空筒，其特征在于：所述可动触头(15)包括成形为接收上述第一触头(13)的一部分的凹部(19)，限定出所述凹部(19)的一个面(21)至少部分地形成所述可动触头(15)在所述第一固定触头(13)上的承载面S。
6、如权利要求5所述的真空筒，其特征在于：所述凹部(19)成形为使所述可动触头(15)包括：形成以所述筒的轴线为中心的接触盘的第一部分(17)；相对于所述筒A的轴线X偏心并提供对应于上述凹部(19)的高度的筒形第二部分(18)；和以所述筒A的轴线X为中心的筒形第三部分(20)。
7、如上述权利要求中任一项所述的真空筒，其特征在于：包括两个围绕所述触头安装的电介质护罩(28、29)，所述护罩布置为端对端，并在它们的面对面的端部处支承所述第一固定触头(13)，其特征在于，上述两个护罩(28、29)呈锥形且在靠近所述筒的中间处直径更大。
8、如权利要求7所述的真空筒，其特征在于：上述护罩(28、29)由陶瓷制成。
9、如上述权利要求中任一项所述的真空筒，其特征在于：所述真空筒的壳体(1)通过由铸造模制环氧树脂(31)而获得，从所述筒的中心到端部所述环氧树脂层的厚度增加。
10、如上述权利要求中任一项所述的真空筒，其特征在于：所述筒A的壳体(1)被电连接到接地端T的导电层(30)覆盖。
11、如上述权利要求中任一项所述的真空筒，其特征在于：所述真空筒包括用于生成径向或轴向磁场的部件，以执行断路器功能。
12、如上述权利要求中任一项所述的真空筒，其特征在于：所述第一固定触头(13)的设计为与所述可动触头(17)接触的那个面(22)包括多个明显地突出的接触点(23、24、25)。
13、如上述权利要求中任一项所述的真空筒，其特征在于：所述这些点包括至少三个形成三角形的接触点(23、24、25)，所述点以距所述筒的轴线X为相同距离的方式分开。
14、如上述权利要求中任一项所述的真空筒，其特征在于：所述第一固定触头(13)接地，所述第二固定触头(16)连接到所述电源，而所述可动触头(15)连接到所述外部电路的馈电器。
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