CN101552146A

CN101552146A - 用于低压和高压的电流断路装置

Info

Publication number: CN101552146A
Application number: CNA2008101003092A
Authority: CN
Inventors: P·科卡兹; B·理查德
Original assignee: POMIL Co
Current assignee: POMIL Co
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2009-10-07

Abstract

本发明涉及一种特别用于低压或高压的电流断路装置，该装置包括至少一个固定触头(30、40；130)和至少可在两个位置之间移动的活动触头(50、150)：一个位置是活动触头(50、150)与固定触头(30、40；130)相连接的闭合位置，另一个位置是活动触头(50、150)与固定触头(30、40；130)相分离的开启位置，还包括至少一个在开启期间适合于拉长在活动触头(50、150)和固定触头(30、40；130)之间出现的电弧的磁场源(60、160)，其特征在于，该磁场源(60、160)适合于在基本横向于活动触头(50、150)相对于固定触头(30、130)移动所预先确定的方向上拉长电弧。

Description

用于低压和高压的电流断路装置

技术领域

本发明涉及高压电流断路装置。

本发明特别但非限定性地应用于高压HTA(1,000～50,000V交流和1,500～75,000V直流)和HTB(高于50,000V交流和高于75,000V直流)领域。

本发明还可以应用于低压BTA(50～500V交流和120～750V直流)和BTB(500～1,000V交流和750～1,500V直流)领域。

更具体说，本发明特别应用于包括一个盒子的电流断路装置，该盒子限定至少一个装有两个与在至少两个位置之间移动的活动旋转触头协同动作的固定触头的小室，其中一个位置是旋转触头与固定触头相连接的闭合位置，另一个位置是活动触头与固定触头相分离的开启位置。

背景技术

在文献DE-1088583、DE-612712、US-4700028和US-3646284中可见到已知的具有旋转活动触头的这种电流断路装置的实施例。

但是，本发明并不限于这样特定的应用，可扩展到各种电流断路装置，比如空气断路装置。

为了改善电流断路装置的断路能力，已经提出过各种灭弧手段。

特别已经提出过由旋转活动触头带动的活塞组件吹灭在固定触头和活动触头之间产生的电弧的系统。在文献DE-677956、EP-23298、DE-2037777、US-2100753和FR-2019739中可见到这种结构的实施例。

还提出过在这样的电流断路装置中增添磁铁以拉长电弧并改善断路的能力。在文献EP-0296915、FR-1226439、FR-1238953和US-3194918中可见到这种结构的实施例。

发明内容

本发明的目的是完善已知的高压和低压断路装置。

在本发明的范围内，通过一种类型的电流断路装置实现此目的，这种电流断路装置包括至少一个固定触头和可在至少两个位置之间移动的活动触头：一个位置是活动触头与固定触头相连接的闭合位置，另一个位置是活动触头与固定触头相分离的开启位置，还包括在打开时期可用于拉长在固定触头和活动触头之间产生的电弧的磁场源，其特征在于，该磁场源适合于在基本横向于活动触头的移动所预先确定的方向上展开电弧。

附图说明

参照附图，通过阅读下面作为非限定性的例子给出的详细叙述，本发明的其它特征、目的和优点将更加明显，其中：

图1表示按照本发明的在闭合位置的横向剖面示意图，

图2表示同样的装置在开启时期的视图，

图3表示同样的装置在接地位置的视图，

图4和图5表示按照本发明第二实施模式的电流断路装置的两个横向正交视图，

图6a和图6b、图7a和图7b，以及图8a和图8b分别表示在开启位置和在闭合位置的按照本发明的3个实施方案。

具体实施方式

首先叙述在附图1～3中说明的按照本发明的第一实施方式。

参见图1～图3，电流断路装置包括一个由两个壳12、14利用适当的各种手段，比如用螺钉或螺栓15组合而成的盒子10。在两个壳12、14之间优选地插入密封件16。壳12、14的几何形状可具有许多种实施方案。这些壳12、14组合在一起限定了一个内室20。按照在附图1～3中给出的描述，内室20至少部分是以O-O轴为中心旋转的圆柱体。此几何形状并非是限定性的。

壳12、14支撑着两个固定触头30、40，它们都是电的导体且穿过壳，一方面可通到盒子10的外面用来接入电，另一方面通到内室20的内部。在内室20的内部，两个固定触头在径向上相对于O-O轴相对放置。

如在图1～3中所看到的，在必要时一个触头30可被以O-O轴为中心的由导电材料制成的冠状区域32延长到内室20的内部。

内室20还在O-O轴周围装有可旋转的导电体制造的旋转活动触头50。此活动触头被适当的手段带动旋转。它由沿着相对于O-O轴的直径延伸的矩形条构成。

如此的旋转活动触头50在至少两个位置之间移动：一个是在图1中所示，旋转活动触头50保证在固定触头30、40之间连接的闭合位置，另一个是在图2中所示，活动触头50与触头30、40相分离，从而使此两者之间的电路断开的开启位置。

在旋转活动触头50和固定触头30、40末端之间确定接触的协同动作有多个实施方式。按照在图1至3中所给出的示意性的描述，固定触头30、40由闸刀构成，而旋转活动触头50的协同动作末端由互补的夹钳构成。但是相反的配置也是可以接受的。因此，可以设想将固定触头30、40制成夹钳状，而旋转活动触头的协同动作末端50呈闸刀状。这些元件30、40、50优选地适合于用来在每一对耦合30/50和40/50之间确定多重接触。

本领域的技术人员都很容易理解，如在图2中所示，在开启阶段会在旋转活动触头50末端和每一个固定触头之间产生一般是周边方向的电弧。在图2中产生电弧A的电流被标为I。

在本发明的范围内，设计一个适合于在轴向，即与旋转触头50的旋转轴O-O平行的方向展开电弧的磁场源60。磁场源60出现在相对于轴O-O径向的区域。

按照在图1～3中所说明的实施方式，磁场源60由磁铁构成。但是，在一个实施方案中，磁场源60可以由至少在开启阶段供电的电磁线圈形成。

更具体说，按照在图1～3中所说明的实施方式，磁铁60被置于壳12、14中靠近固定触头30、40的位置，即对着出现电弧的区域。

更具体说，按照图1～3，磁铁被埋入壳12、14中。如此磁铁就被壳12、14的材料覆盖住或者镶嵌在其中，使其不受电弧的损害。

但是，在一个实施方案中，磁铁60可与内室20的内表面取齐，或者在内室20中相对于此表面向内突出。

按照另一个实施方案。磁铁60可放置在壳12、14的外面。这样的布置使得容易维修操作和必要时更换这些磁铁60，如有必要甚至于进行调节。

如在图1～3中所说明的，两个磁铁60(或者相当的线圈)可具有向着活动触头50的O-O旋转轴的相反的极性。在此情况下，电弧被拉伸在同样方向的轴向上。在图1～3中所说明的磁铁的方向完全不是限制性的。

在一个实施方案中，两个磁铁60(或相当的线圈)可具有向着活动触头50的旋转轴O-O同样的极性。在此情况下，分别在固定触头30、40末端产生的电弧在与O-O轴平行的相反方向上延伸。

另外要注意到，在本发明的范围内，当然不是必需的，壳14还支持与地相连的第二固定触头42。

比如在图3中所说明的，当旋转活动触头50到达触头42处时，它就使区域32与此触头42相连接，从而使与区域32相连接的固定触头30接地。

磁铁60可通过各种适当的手段固定在壳12、14上。

使用径向定向的磁铁60(或相当的线圈)使得能够形成横向尺寸比较小的盒子，进而就减小了所必需的材料量，降低了装置的总成本。

实际上，本发明优选地使用呈3个在轴向并列的内室的形状，这相当于配电网的三相。在三相电网送电线之间的距离与所需的轴向尺寸是相容的，以允许由于磁铁60展开电弧。此3个内室可由一个单独的盒子形成，或者在必要时由3个并列的盒子形成。

电弧延伸的轴向取决于被切断的电流方向。因此，由固定触头30、40、旋转活动触头50和磁铁60(它们之间通常是共面的，并且在穿过旋转轴O-O的平面上同心)形成的组合体优选地被放置在内室20的中间位置上，以使电弧能够在沿着电流的方向上，或者在不同于沿着电流的方向上没有差别地延伸。

当然，本发明并不限于前面叙述的特定实施模式，可以扩展到符合其精神的各种实施方案中。

比如，作为例子，当在如在图1～3中所说明的开启阶段，在必要时可考虑借助于单独的磁铁60(或相当的线圈)，而不是借助于分别放置在每一个固定触头30、40附近的两个磁铁60(或相当的线圈)对着产生电弧的区域。

下面叙述在图4和图5中对于一个极来说明的按照本发明的第二种实施模式。

按照此第二实施模式，此断路装置被放置在空气中。

此装置的一般结构是已知的，因此在后面不再详细叙述。

在图4和图5中，固定触头被标为130，而活动触头被标为150。

该装置包括一个底座100，上面载有两个固定绝缘子110和120。它们分别带有连接着所选导线末端的接线柱112、122。

固定触头130连接着在绝缘子110顶端上的接线柱112。

活动触头150被放置在围绕着轴154旋转地安装在绝缘子120顶端上的臂152的末端。活动触头150通过各种适当的手段，比如通过臂152在电气上连接到接线柱122。臂152在如图4中显示的活动触头150与固定触头130相连接的闭合位置和图4中所描述的活动触头150与固定触头130相分离的开启位置之间移动，通过在轴172的周围旋转地安装在底座100上，而其顶端和与臂152相连的轨道一起被安装在滑轮174上的第三绝缘子170的旋转进行控制。

另外，在本发明的范围内，如在前面所指出的，在与由活动触头150的移动预先确定的方向中垂直地设计至少一个在开启阶段适合于将在固定触头130和活动触头150之间形成的电弧拉长的磁场源160。

该磁场源160优选由永磁磁铁形成。

因此，在本发明的范围内，此磁场源160具有包含在与活动触头150的旋转轴154正交的平面中的磁铁轴。

磁铁160定位的方式使得能够创建垂直于触头打开时所产生的电弧的电流方向的磁场，这就导致电弧在轴向，优选地在活动触头150旋转轴的方向上移动。

此磁场源160使垂直于图4平面和平行于图5平面的电弧拉长。

按照在附图中说明的非限定性的优选实施模式，磁铁160被固定在固定触头130上的板162携带。

如在前面所指出的，本发明并不限于刚刚叙述过的实施模式，而可扩展到符合其精神的各个实施方案中。

如在图6～8中所说明的，本发明特别应用于包括旋转地安装在O-O轴的周围并与固定触头30(见图6a和图6b)协同动作的活动触头50的电流断路装置，应用于包括旋转地安装在O-O轴的周围并与两个固定触头30和40(见图7a和图7b)协同动作的活动触头的电流断路装置，以及应用于包括固定触头30和相对于此固定触头在闭合位置和开启位置之间移动的活动触头50(见图8a和图8b)的电流断路装置。

在图8a和图8b中，活动触头50被连杆52带动，它连接着软的线状导电体54。

本发明还应用于位于受控的、密封的或半密封的空气中的盒子内的断路装置中，比如在SF6或在氮气下。

在必要时，磁场源60、160可以被附加的断路装置完善，比如软线、空气或气体鼓风装置、气体发散合成室、电弧拉长或中断室等。

在图4和图5中如此说明了与活动触头150相连的由导电材料制造的软线180，用本身已知的方式与和固定触头130相连的也是用导电材料制造的小钩182协同动作。

Claims

1、一种特别用于低压或高压的电流断路装置，该装置包括至少一个固定触头(30、40；130)和至少可在两个位置之间移动的活动触头(50、150)：一个位置是该活动触头(50、150)与固定触头(30、40；130)相连接的闭合位置，另一个位置是活动触头(50、150)与固定触头(30、40；130)相分离的开启位置，还包括至少一个在开启期间适合于拉长在活动触头(50、150)和固定触头(30、40；130)之间出现的电弧的磁场源(60、160)，

其特征在于，该磁场源(60、160)适合于在基本横向于活动触头(50、150)相对于固定触头(30、130)移动所预先确定的方向上拉长电弧。

2、按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该磁场源(60、160)适合于在垂直于电弧电流的方向上创建磁场。

3、按照权利要求1或2中任一项所述的装置，其特征在于，该活动触头(50、150)被可旋转地安装。

4、按照权利要求3所述的装置，其特征在于，该活动触头(50)与两个固定触头(30、40)协同动作。

5、按照权利要求3所述的装置，其特征在于，该活动触头(150)与一个固定触头(130)协同动作。

6、按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该活动触头(50、150)被可移动地安装。

7、按照权利要求1～6中任一项所述的装置，其特征在于，该固定触头(30、40)和活动触头(50)被放置在盒子(10)中。

8、按照权利要求1～6中任一项所述的装置，其特征在于，该固定触头(30、40)和活动触头(50)被放置在空气中。

9、按照权利要求1～7中任一项所述的装置，其特征在于，该磁场源(60、160)由磁铁形成。

10、按照权利要求1～7中任一项所述的装置，其特征在于，该磁场源(60、160)由电磁线圈形成。

11、按照权利要求1～10中任一项所述的装置，其特征在于，该磁场源确定相对于活动触头(50)的旋转轴径向定向的磁场。

12、按照权利要求1～11中任一项所述的装置，其特征在于，该装置包括两个固定触头(30、40)和分别配置在固定触头(30、30)附近并适合于在轴向拉长分别在活动触头(50)和每一个固定触头(30、40)之间产生的电弧的两个磁场源(60)。

13、按照权利要求12所述的装置，其特征在于，两个磁场源(60)具有朝向该活动触头(50)的旋转轴(O-O)的相同极性。

14、按照权利要求12所述的装置，其特征在于，两个磁场源(60)具有朝向该活动触头(50)的旋转轴(O-O)的相反极性。

15、按照权利要求1～7和9～14中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个磁场源(60)被埋在构成盒子(10)的材料中。

16、按照权利要求1～7和9～15中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个磁场源(60)与内室(20)的内表面取齐。

17、按照权利要求1～7和9～16中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个磁场源(60)在内室(20)的内部突出。

18、按照权利要求1～7和9～17中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个磁场源(60)配置在盒子(10)的外部。

19、按照权利要求1～7和9～18中任一项所述的装置，其特征在于，每一个磁场源(60)对着与当开启期间产生电弧的固定触头相邻的区域配置在盒子(10)的壁上。

20、按照权利要求1～19中任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括接地的第三固定触头(42)和与主固定触头(30)相连的导电区域(32)，当开启时借助于活动触头(50)使主固定触头接地。

21、按照权利要求1～7和9～20中任一项所述的装置，其特征在于，由固定触头(30、40)、活动触头(50)和至少一个磁场源(60)形成的组合体被放置在内室(20)的中间位置上。

22、一种电流断路装置，其特征在于，该装置包括3个并列的组合体，每一个组合体包括至少一个固定触头(30、40；130)、一个活动触头(50、150)和至少一个按照权利要求1～21中任一项所述的磁场源(60、160)。