CN104937688B - 开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关设备，包括第一触头组(3)和能相对于第一触头组(3)运动的第二触头组(4)，以及包括绝缘喷管装置(12)。绝缘喷管装置(12)支承在第一触头组(3)上，其中，第一触头组(3)有第一电弧触头(15)。第一电弧触头(15)可相对于绝缘喷管装置(12)运动。

Description

开关设备

技术领域

本发明涉及一种开关设备，包括第一触头组和能相对于第一触头组运动的第二触头组，以及包括支承在第一触头组上的绝缘喷管装置，其中，第一触头组有第一电弧触头。

背景技术

由美国专利US5578806已知的开关设备，有第一和第二触头组，其中，绝缘喷管装置支承在第一触头组上。第一触头组配备有电弧触头，它用于导引开关电弧。绝缘喷管装置用于转向和引导燃烧的开关电弧和被开关电弧膨胀的气体。开关电弧在其周围环境施加热影响。相应地，将第一电弧触头和绝缘喷管装置设计为，它们有足够的耐受能力，以便能重复转向、传导和导引开关电弧。尽管恰当地设计第一电弧触头和绝缘喷管装置，但仍导致出现烧损现象。因此已知的开关设备有必要定期检查。此外，在绝缘喷管装置的区域内出现过强的电场，它带来附加的负荷。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种开关设备，它的组件承受负荷较低。

按本发明此目的在前言所述类型的开关设备中采取下述措施达到：第一电弧触头可相对于绝缘喷管装置运动。

具有第一触头组和第二触头组的开关设备设置为，能切断电流路径。为此，这两个触头组彼此可以相对运动，从而在接通状态存在两个触头组的电触点接通，反之，在断开状态存在两个触头组的电绝缘间距。在开关设备从其接通状态转移到其断开状态期间，会导致在两个触头组之间所述开关电弧的点燃。尤其第一触头组可以有第一电弧触头，它设计为，使它有更高的抵抗开关电弧作用的能力。尤其是，第一电弧触头用于导引开关电弧的基点(Fuβpunkt)，所以第一电弧触头一方面必须有能力导引电流，以及另一方面必须有足够的耐烧损能力。

第一电弧触头在开关过程中与绝缘喷管装置相互影响，此时绝缘喷管装置优选地围绕在第一电弧触头上导引的开关电弧，并将其引入喷管通道中。由此提供可能性，限制开关电弧的随意偏移。尤其是，在两个触头组之间可以设置一个灭弧室，开关电弧的燃烧优选地应在此灭弧室内发生。在这里，绝缘喷管装置可以伸入这种灭弧室内。优选地，绝缘喷管装置也可以构成灭弧室的部分边界或将灭弧室分成不同的区域。例如，绝缘喷管可以穿过灭弧室，以及通过喷管通道可以在第一触头组与第二触头组之间进行流体交流。例如，电绝缘流体可以流经开关设备，尤其灭弧室和触头组，它一方面用于使导引不同电位的元件电绝缘，而另一方面还能用于冷却或送风并最终熄灭开关电弧。电绝缘流体可例如涉及绝缘油，或也可以涉及绝缘气体，例如六氟化硫、氮、二氧化碳或这些气体的混合物。第一电弧触头相对于绝缘喷管装置运动提供可能性，有利地影响灭弧室区域内的绝缘强度。例如在断开状态，通过电弧触头相对于绝缘材料喷管的运动，可以在绝缘材料喷管装置与第一电弧触头之间，设置一个增大的可充填流体的空隙。在该区域内部允许聚集电绝缘流体，从而通过在那里存放电绝缘流体大的体积，可以提高第一电弧触头的介电强度。还有利的是，第一电弧触头，例如在电弧导引和转向期间，特别靠近绝缘喷管装置定位，从而与绝缘喷管装置配合防止开关电弧逸出。因此，通过第一电弧触头靠近绝缘喷管装置，缩短可供燃烧的电弧使用的路程长度，并使开关电弧难以从灭弧室，尤其从绝缘喷管装置的喷管通道逸出。绝缘喷管装置可例如有主喷管和辅助喷管，它们共同限定喷管通道的边界。在这里，主喷管与绝缘喷管例如部分互相重叠，所以在主喷管与辅助喷管之间形成环状间隙，它从径向汇入喷管通道中。因此在这里提供可能性，在喷管通道内置入一个径向口，以及从该径向口例如引出热的开关气体。由此可例如在绝缘喷管装置的喷管通道内实现减压。此外，喷管通道内的径向口还可以利用于，将加热并体积增大的绝缘气体(开关气体)带到所谓的加热容积内，暂存并在以后必要时将其从加热容积排出，以促使触头组之间触头间距的快速固定。所述加热容积应位置固定地设置在第一触头组上。相应地，也使加热容积相对于绝缘喷管装置位置固定地定位。加热容积可例如被第一电弧触头穿过。优选地，加热容积可有旋转对称的形状，它在中心被第一电弧触头穿过。加热容积在外侧可被第一额定电流触头围绕。第一电弧触头可以相对于加热容积运动。

尤其可以规定，绝缘喷管装置有基本上旋转对称的结构，其中，由绝缘喷管装置限定的喷管通道同轴于旋转轴线定向。相应地，不仅主喷管而且辅助喷管分别设计为旋转对称式，此时主喷管和辅助喷管通过相互套插沿径向彼此重叠，从而例如在主喷管与辅助喷管之间的喷管通道内提供了一个口，它沿径向处于喷管通道中。

绝缘喷管装置可以与第一触头组角向刚性地连接。绝缘喷管装置至少部分，尤其全部可以由第一触头组支承。第一触头组可以设计为由多个部分组成，所以第一电弧触头可相对于绝缘喷管装置运动。还可以规定，绝缘喷管装置可滑动地贴靠在第二触头组上。由此绝缘喷管装置可穿过灭弧室，从而使第一触头组与第二触头组彼此电绝缘，以及在这些处于分离位置的触头组之间，通过绝缘喷管装置形成机械跨桥。

第一电弧触头可至少部分被绝缘喷管装置围绕。例如，绝缘喷管装置可以有凹槽，第一电弧触头伸入此凹槽中。第一电弧触头可例如形状互补地伸入凹槽内。此外可以规定，通过绝缘喷管装置与第一电弧触头之间的相对运动，改变第一电弧触头在绝缘喷管装置凹槽内的插入深度。第一电弧触头可例如伸入喷管通道中，尤其伸入喷管通道的一个横截面增大的区段内。此外，喷管通道可以汇入喷管装置的凹槽内，在这里，第一电弧触头尤其形状互补地伸入凹槽内。在相对运动的过程中，改变伸入凹槽中的第一电弧触头与喷管通道在凹槽内的口之间的距离。

此外可以有利地规定，绝缘喷管装置限定喷管通道的边界，喷管通道有一个口，它与第一电弧触头的通道口处于对置的位置。

在旋转对称式绝缘喷管装置的情况下，优选地绝缘喷管装置的喷管通道同轴于绝缘喷管装置的旋转轴线延伸。优选地，喷管通道应在绝缘喷管装置中心导引。喷管通道有分别在端侧的口，其中，尤其喷管通道的一个在端侧的口，设置为与第一电弧触头通道的口对置。由此例如提供可能性，从喷管通道排出的介质可以进入第一电弧触头通道中。因而例如提供可能性，加热的开关气体，通过第一电弧触头优选地用耐烧损材料构成的触点接通区，射入第一电弧触头内，以及第一电弧触头利用于从灭弧室引出热的开关气体。第一电弧触头可例如成型为所谓的管式触头，从而在第一电弧触头中形成一个伸展的通道，它优选地与绝缘喷管装置的通道对齐地定向。尤其在第一电弧触头的触点接通区套筒状设计的情况下，套筒状触点接通区可用作通道的口。套筒状触点接通区在外侧可以被绝缘喷管装置围绕，从而造成从喷管通道排出的介质低损失地转移到第一电弧触头的通道内。喷管通道可例如汇入喷管装置的凹槽内，其中，第一电弧触头形状互补地伸入凹槽内。凹槽可相对于喷管通道口的横截面沿径向扩展。因此围绕口的凸肩提供一个空间，用于容纳围绕第一电弧触头通道口的壁。第一电弧触头相对于绝缘喷管装置的运动，在这里可优选地规定以这样的方式进行，亦即使喷管通道或第一电弧触头通道面对面的口相互接近或彼此远离。在这里，这些口应处于基本上横向于在第一电弧触头与绝缘喷管装置之间相对运动的运动轴线的位置。优选地，这些口的横截面应同样对齐地布置。相应地，这提供可能性，在断开过程的一开始保持口的距离尽可能小。这些口此时可以互相接触，从而造成从喷管通道几乎无间隙地过渡到第一电弧触头的通道。但是也可以规定，在喷管通道与第一电弧触头通道的口之间，即使在最小距离时仍继续保持留有充填电绝缘流体的间隙。这种距离对于维持绝缘强度是有利的。因此可例如提供可能性，甚至在绝缘喷管装置上或在第一电弧触头上围绕这些口的区域烧损时，仍能形成电绝缘区，基于流体设计它还起自修复/自适应的作用。因此与相互对接不确定的烧损表面相比，提供一种介电稳定的结构。在这方面尤其可以规定，在接通状态，绝缘喷管通道和第一电弧触头内通道的口存在最小距离。在这些口之间保留的间隙，在外侧可以围绕绝缘喷管装置。可以规定，与间隙的宽度无关，它始终被绝缘喷管装置围绕。由此防止从喷管通道排出的开关气体沿径向泄出。围绕第一电弧触头，可例如通过将第一电弧触头伸入绝缘喷管装置的凹槽内达到。与互相面对的口之间的间隙尺寸无关，第一电弧触头应持续保持留在凹槽内。对应于间隙的变化，可以改变第一电弧触头在凹槽中的插入深度。

增大所述口之间的距离应当在一个已经实现开关电弧熄灭的时刻之前进行。尤其是，第一电弧触头应与第二触头组的第二电弧触头配合作用。在这两个电弧触头持续触点接通期间，绝缘喷管通道或第一电弧触头通道互相面对的口，在留空一个小的间隙的条件下互相接近。随着电弧触头与在此时刻可能已经燃烧的开关电弧电分离，或在它们电分离后，优选地实现增大喷管通道和第一电弧触头通道的口的距离，通过第一电弧触头相对于绝缘喷管装置附加的距离或附加的运动，实现附加增大两个触头组之间的绝缘距离。与此同时，在绝缘喷管装置与第一电弧触头之间，在互相面对的口之间此时增大的间隙内，由电绝缘流体构成一种衬垫，它起附加冷却电弧的作用。此外有利的是，第一电弧触头进入屏蔽件的场影或场遮蔽(Feldschatten)内。这种屏蔽件可例如是单独的场控制电极。然而也可以规定，为第一电弧触头配设第一额定电流触头，它至少部分围绕第一电弧触头。通过第一电弧触头与绝缘喷管装置之间相对运动，第一电弧触头可以有针对性地进入屏蔽件的屏蔽区内。由此使电弧难以在实现熄灭后复燃，因为在场遮蔽内现在通过电屏蔽降低了在第一电弧触头处的过高场强。

此外可以有利地规定，喷管通道用于导引流体介质，以及从喷管通道的口排出的流体介质流入通道内。

在触头组之间燃烧的开关电弧，使处于触头组之间的电绝缘流体在灭弧室内部加热并膨胀。基于热力学作用，电绝缘流体的温度升高，并与此同时遭受体积增大。为了防止开关设备爆裂，有利的是，从触头组之间的触头间距引出这种所谓的开关气体(流体介质)并进行减压。在这方面有利的是，引出开关气体并导入开关设备的非关键区内，开关气体在此区域内例如可以与冷却气体混合并卸压。流体介质从喷管通道转移到第一电弧触头通道内，可以充分利用第一触头组的造型，以便除了导电外还从事流体传导和流体导向。通过第一电弧触头相对于绝缘喷管装置运动，还能可变地设计喷管通道和第一电弧触头通道的口之间的距离。例如，在出现大开关气体量时(例如在断开过程的一开始)，可以规定减小口之间的距离，反之，随着减小开关气体量(例如在断开过程结束时)，可以规定增大口之间的距离。此外，通过第一电弧触头触点接通区的介电屏蔽，能有助于快速介电固定触头组之间的触头间距，从而防止在断开过程中开关电弧不希望的复燃。

另一种有利的设计可以规定，所述通道至少部分被第一电弧触头的触头套筒围绕。

第一电弧触头可例如有触头套筒，第二触头组的有相同形状但相反定向的第二电弧触头可以插入此触头套筒内。从而有可能以简单的方式实现两个电弧触头的电触点接通。另一方面，还可以利用触头套筒，为第一电弧触头中的通道提供一个口。因此，从喷管通道排出的流动介质，通过触头套筒可以进入第一电弧触头的通道内。触头套筒可以被绝缘喷管装置围绕，以保证开关气体能尽可能低损失地从喷管通道转移到第一电弧触头的通道内。

另一种有利的设计可以规定，第一触头组有第一额定电流触头，它至少部分支承绝缘喷管装置。

第一触头组配备有第一额定电流触头提供可能性，在第一触头组可将第一电弧触头用于导引电弧，而第一额定电流触头则用于导引额定电流。相应地，第一额定电流触头在其电阻抗方面能得到优化，而第一电弧触头则在其针对开关电弧作用的耐受能力方面可得到优化。第一电弧触头应能与第一额定电流触头相对运动。例如可以规定，第一电弧触头与第一额定电流触头持续地导引相同的电位，其中，在断开过程，首先实现取消第一额定电流触头与第二触头组的例如第二额定电流触头的电连接，在这之后，实施将第一电弧触头与第二触头组可能的第二电弧触头电分离。相应地，要断开的电流可以从额定电流触头转换到电弧触头上，在那里，在完成电分离后以开关电弧的形式流动。这种开关电弧在开关操作期间应当断开，从而最终能切断电流。反之，在接通过程，首先规定触点接通电弧触头，在这之后，规定触点接通额定电流触头。因此也在接通过程中出现的预火花放电，优选地在电弧触头上导引。

第一额定电流触头可至少部分承载绝缘喷管装置。优选地，在第一额定电流触头与绝缘喷管装置之间应设计为角向刚性地连接，从而也将第一额定电流触头的运动传输给绝缘喷管装置(反之亦然)。优选地，第一额定电流触头应按管状触头的类型设计，此时绝缘喷管装置的固定，优选地应在内侧，亦即在管状设计的第一额定电流触头介电屏蔽区内进行。优选地，第一额定电流触头为此应设计为旋转对称体，它的旋转轴线同轴于基本上旋转称的绝缘喷管装置布置。优选地，被第一额定电流触头围绕的第一电弧触头应设计为管状，并应处于同轴于绝缘喷管装置和第一额定电流触头旋转轴线的位置。优选地，在第一电弧触头的触头套筒区域内，第一电弧触头外侧应被绝缘喷管装置围绕，其中，绝缘喷管装置在此区域内仍应在外侧被第一额定电流触头围绕。相应地，用导电材料构成的第一额定电流触头，可以导致介电屏蔽第一电弧触头和绝缘喷管装置处于场遮蔽内的那些部分。尤其在第一电弧触头相对于第一额定电流触头优选地沿旋转轴线相对运动时，第一电弧触头可以移入第一额定电流触头介电屏蔽的区域内(断开过程)，或从此屏蔽区移出(接通过程)。尤其在断开过程中，第一电弧触头可以与绝缘喷管装置间隔地移入第一额定电流触头的场遮蔽内。因此在断开过程中可能燃烧的开关电弧伸长并有助于熄灭开关电弧。另一方面，电弧触头的触点接通区移入介电屏蔽的区域内，所以在开关电弧熄灭后，基于在第一额定电流触头内部存在介电有利的状况，所以开关电弧难以复燃。

此外，绝缘喷管装置具有主喷管和辅助喷管的设计带来的优点是，绝缘喷管装置可以按需要模件式更换。另一方面，通过主喷管和辅助喷管限定喷管通道的边界提供可能性，在主喷管与辅助喷管之间，例如在它们之间缝隙的区域内可允许有间隔，从而在喷管通道上提供径向的口。例如流体介质多余的、例如正好不应流入第一电弧触头通道内的流体部分，可以通过这种径向口从喷管通道排出。

另一种有利的设计可以规定，第一电弧触头至少部分被第一额定电流触头围绕。

第一额定电流触头可以至少部分围绕第一电弧触头。由此提供可能性，第一电弧触头通过第一额定电流触头一方面机械保护，但特别是介电防护。在这里，第一电弧触头可至少部分在第一额定电流触头内部延伸，从而不再必需为第一电弧触头采取附加的屏蔽措施。尤其在断开的状态，第一电弧触头的触点接通区应完全被第一额定电流触头围绕并介电屏蔽。

另一种有利的设计可以规定，第一电弧触头与第一额定电流触头可彼此相对运动地支承。

在第一电弧触头与第一额定电流触头之间，尤其沿第一电弧触头旋转轴线方向能相对运动提供可能性，使电弧触头按需要，尤其在断开状态，置入一个被第一额定电流触头介电屏蔽的空间内。由此，一方面降低熄灭的开关电弧复燃的危险。另一方面增大处于两个触头侧之间的触头间距，以及此触头间距可以充填电绝缘流体。由此改善电位分离，从而开关设备也可以安全可靠地控制更高的电压和更大的电流。除了第一电弧触头与第一额定电流触头彼此相对运动外，第一电弧触头还实施相对于绝缘喷管装置运动。优选地，在这里绝缘喷管装置应保持相对于第一额定电流触头位置固定地定位。

此外可有利地规定，第二触头组有第二额定电流触头和第二电弧触头，其中，为了造成触头的相对运动，两个电弧触头的每一个可相对于两个额定电流触头的每一个运动。

利用第一触头组的第一额定电流触头和第一电弧触头，导致有利地利用第二触头组的第二电弧触头和第二额定电流触头。在这里，第一触头与第二触头可以设计为相同但相反定向的形状，其中，这两个额定电流触头和这两个电弧触头优选地应当有旋转对称的触点接通区，它们可以沿旋转轴线彼此相对移动。两个触头组每个触头的可移动性提供可能性，按最佳的方式互相调谐在电弧触头与额定电流触头之间提前或滞后触点接通或触头分离。因此例如提供可能性，可将额定电流触头的触头分离速度或触点接通速度，设计为不同于电弧触头的触点接通速度或触头分离速度。此外还提供可能性，至少一个电弧触头，可与额定电流触头的运动无关地，移到一个介电屏蔽的位置。因此例如额定电流触头已经可以进入静止状态，而在此期间电弧触头分别继续进行运动，以置入介电屏蔽的区域内。

此外还应提供一种用于操纵开关设备的方法，为的是能达到可靠地熄灭大功率的开关电弧。

按本发明采用一种转换开关设备的操纵方法，开关设备包括第一触头组和能相对于第一触头组运动的第二触头组，开关设备还有支承在第一触头组上的绝缘喷管装置，以及第一触头组有第一电弧触头，在这里规定，在接通过程，第一与第二触头组相互接近，此时第一电弧触头离绝缘喷管装置的距离减小。

在接通过程，规定第一与第二触头组触点接通。第一电弧触头在这里用于与第二触头组的第二电弧触头触点接通，它们在接通过程互相提前触点接通，以及在这之后第一触头组的第一额定电流触头，与第二触头组的第二额定电流触头互相接触。通过第一电弧触头相对于绝缘喷管装置相对运动，有助于电弧触头快速触点接通。此外，开关设备在接通过程中已经为断开过程作好准备，为此，第一电弧触头相对于绝缘喷管装置占据一个恰当的位置。此时第一电弧触头的距离减小，以及绝缘喷管装置喷管通道的口接近第一电弧触头，尤其接近第一电弧触头通道的口。在这方面可以规定，第一电弧触头在外侧至少部分被绝缘喷管装置围绕。第一电弧触头可例如较深地插入绝缘喷管装置的凹槽内。喷管通道可以汇入此凹槽中。

另一种有利的设计可以规定，在接通过程中，在第一触头组的开关运动开始后，第一电弧触头从第一额定电流触头的场遮蔽内移出。

当在绝缘喷管装置与第一电弧触头之间的距离采纳其规定的最小可能值时，开关设备已为断开过程做好准备。在绝缘喷管装置与第一电弧触头之间已经存在断开过程开始时力求的最短距离。第一电弧触头为此从介电屏蔽装置，例如周围的第一额定电流触头的场遮蔽移出。若第一触头组被置于运动之中，则第一电弧触头有利地保持留在第一触头组的第一额定电流触头屏蔽区内。第一额定电流触头可例如设计为基本上管状并围绕第一电弧触头。在这里，在第一触头组的第一额定电流触头开始运动时，便已经能启动第一电弧触头离开场遮蔽的运动。第一电弧触头最晚在下述时刻应当从场遮蔽移出的，亦即在此时刻将担心会不确定地点燃在两个靠近的触头组之间的预火花放电。

此外可以有利地规定，在断开过程，在第一电弧触头与绝缘喷管装置之间距离的增大，在开关电弧熄灭前开始。

在开关电弧燃烧期间，在第一电弧触头与绝缘喷管装置之间的区域内只记录到小的介电负荷。随着熄灭开关电弧，这导致出现触头组之间的电位差。尤其担心在绝缘喷管装置的固体绝缘与电绝缘流体之间过渡区的场强过高。通过增大在绝缘喷管装置(或喷管通道口)与第一电弧触头(或其通道口)之间的距离，可以在绝缘喷管装置与第一电弧触头之间加入更大量的电绝缘流体。由此提高在喷管通道口区域内的绝缘能力。

另一种有利的设计可以规定，第一触头组有第一电弧触头和第一额定电流触头，以及第二触头组有第二电弧触头和第二额定电流触头，以及由公共的驱动器驱动两个电弧触头的每一个和两个额定电流触头的每一个，实施开关运动。

通过驱动所有的电弧触头和所有的额定电流触头，可以迫使电开关设备获得有利的开关顺序。现在利用公共的驱动器执行全部开关运动，从而能以简单的方式，从公共的驱动器出发，同步进行电弧触头和额定电流触头的各项运动。

附图说明

下面在附图中示意表示本发明的实施例并接着详细说明。其中：

图1表示电开关设备处于断开状态；

图2表示电开关设备处于接通状态；

图3至6表示电开关设备从接通状态转换为断开状态；

图7表示造成第一电弧触头与绝缘喷管装置之间相对运动的传动装置；以及

图8表示一种作为替代的传动装置。

具体实施方式

图1表示开关设备剖视图。开关设备有密封外壳1。密封外壳1基本上设计为管状以及同轴于纵轴线2定向。密封外壳1例如用导电材料制成并围绕设在内部的断路器。密封外壳1优选地接通地电位。断路器有第一触头组3和第二触头组4。断路器相对于密封外壳借助电绝缘的支承绝缘子支承。在图1中作为示例表示一个绝缘子5。密封外壳1在其外围有多个法兰接管6、7。这些法兰接管6、7用于将相导体引入密封外壳1内部，使处在那里的断路器电触点接通，以及接入要断开的电流路径内。相导体电绝缘和流体密封地穿过在外围的法兰接管6、7。在这里为了流体密封地封闭密封外壳1，围绕相导体设圆盘状绝缘子，它们流体密封地封闭法兰接管6、7。此外，密封外壳1在端侧的口通过相应的法兰盖封闭。在密封外壳1内部充填电绝缘流体，例如六氟化硫或其他电绝缘气体。电绝缘流体绕流并冲洗开关设备设在密封外壳1内部的断路器。断路器将其纵轴线与密封外壳纵轴线2对齐地定向。

断路器有第一支承体8和第二支承体9。第一支承体8用于第一触头组3的定位。第二支承体9用于第二触头组4的定位。这两个支承体8、9在这里设计为互不相同的形状。然而也可以规定，使用同样结构的支承体8、9。这两个支承体8、9分别成形为基本上旋转对称设计的空心体，在这里，这两个支承体8、9具有一种导电材料(例如金属)，以及与通过法兰接管6、7引入密封外壳1内部的相导体导电地触点接通。支承体8、9因而构成要通过开关设备断开的电流通路的一个组成部分。这两个支承体8、9将它们的旋转轴线同轴于纵轴线2定向并彼此间隔布置，其中，这两个支承体8、9相互面对的端侧，通过电绝缘的定距件10互相角向刚性地连接。定距件10在图1中象征性表示。电绝缘的定距件10可例如按管子的方式闭合地围绕纵轴线2。然而也可以规定，电绝缘的定距件10有多个在围绕纵轴线2的圆周上分布地排列的杆，它们按笼的方式将这两个支承体8、9互相角向刚性地连接。

在电绝缘的定距件10区域内，设置开关设备的灭弧室11。绝缘喷管装置12伸入灭弧室11内。在这里绝缘喷管装置12有主喷管12a和辅助喷管12b。主喷管12a和辅助喷管12b共同限定喷管通道的边界，此喷管通道同轴于纵轴线2定向。主喷管12a和辅助喷管12b分别设计为旋转对称式结构，其中辅助喷管12b伸入主喷管12a内。在主喷管12a与辅助喷管12b之间形成环形通道，它从径向汇入喷管通道内。此环形通道连接喷管通道与加热容积13。绝缘喷管装置12通过其主喷管12a及其辅助喷管12b，角向刚性地与可轴向移动地定位在第一支承体8内的第一额定电流触头14连接。第一额定电流触头14沿纵轴线2方向的轴向运动传输给绝缘喷管装置12，从而使之以与第一额定电流触头14同样的方式运动。第一额定电流触头14借助滑动接触与第一支承体8导电地电触点接通。此外，第一触头组3还有第一电弧触头15。第一电弧触头15设计为管状以及同轴于纵轴线2定向。第一电弧触头15在其面朝绝缘喷管装置12喷管通道的那一端，有一个用于构成第一电弧触头15触点接通区的触头套筒。触头套筒围绕在管状第一电弧触头15内侧形成的通道的口。第一电弧触头15通过滑动接触装置与第一支承体8导电连接。因此第一电弧触头15和第一额定电流触头14始终有第一支承体8的电位。在第一电弧触头15背对绝缘喷管装置12喷管通道的那一端与驱动杆16接合。为此，驱动杆16配备有横向销子，它插入第一额定电流触头14或绝缘喷管装置12驱动件25的长孔内。驱动杆16流体密封地穿过密封外壳1的壁。由此提供可能性，在密封外壳1外部造成的运动可以传输给第一触头组3。

第一电弧触头15的通道口设置为，离绝缘喷管装置12喷管通道在端侧的口有一定间距。喷管通道口处于绝缘喷管装置12的凹槽内，第一电弧触头15伸入此凹槽中。第一电弧触头15与开关设备的开关位置无关地伸入绝缘喷管装置的凹槽内。第一额定电流触头14的运动通过传动装置17还耦合给第一电弧触头14(参见图7)。为此传动装置17有杠杆装置，在接通过程，它促使第一额定电流触头14/绝缘喷管装置12运动，并导致第一电弧触头15速度更高地运动。在断开过程，实施第一额定电流触头14/绝缘喷管装置12的运动，以及实施第一电弧触头15速度更高的运动。

第一额定电流触头14的运动，基于绝缘喷管装置12角向刚性地与第一额定电流触头14接合，所以也传输给绝缘喷管装置12。在这里绝缘喷管装置12在内侧挡靠在第一额定电流触头14上，并在外侧围绕至少与第一电弧触头15触头套筒的触点接通区。此外，处在喷管通道或第一电弧触头15通道的口之间尺寸可变的间隙，被绝缘喷管装置12围绕。

在绝缘喷管装置12喷管通道背对第一电弧触头15那个端侧的口的区域内，固定曲柄连杆传动装置的连杆18。连杆18终止在位置固定地支承在第二支承体9上的曲柄臂20上。曲柄臂20是旋转杠杆以及将绝缘喷管装置12的轴向运动转换为旋转运动。在曲柄臂20内设滑道21，与可直线移动的第二额定电流触头22连接的扫掠元件在其中导引。第二额定电流触头22可轴向移动地支承在第二支承体9上，并与第二支承体9导电连接。第二额定电流触头22设计为空心圆柱体，其中，同轴于第二额定电流触头22设置第二电弧触头23，它被第二额定电流触头22围绕。第二电弧触头23可移动地支承在第二额定电流触头22上。在第二额定电流触头22的运动过程中，通过另一个传动装置24，可以将一个补充的运动耦合给第二电弧触头23，从而正在运动的第二额定电流触头22的运动型式，成为第二电弧触头23运动的基础，其中第二额定电流触头22和第二电弧触头23的运动型式互补，所以第二电弧触头23能以一个比第二额定电流触头22大的速度相对于第二支承体9运动。

与第二触头组4的设计无关，保证第一电弧触头15相对于绝缘喷管装置12相对运动。例如也可以规定，仅设置一个第一额定电流触头14和第一电弧触头15的驱动器，用于产生第一和第二电弧触头15、23与第一和第二额定电流触头14、22之间的相对运动，其中第二额定电流触头22和第二电弧触头23，例如保持处于相对于第二支承体9的静止状态。

图2、3、4、5和6中表示从图2所示开关设备接通位置出发，经过图3、4和5到达断开位置的开关过程。尤其可以看出，在接通状态(图2)，第一电弧触头15通道的口，离绝缘喷管装置12喷管通道面朝第一电弧触头15那个端侧的口的距离有最小的量。在断开运动的一开始(图3)，首先第一额定电流触头14和第一电弧触头15运动。第二额定电流触头23仍保持静止，因为曲柄臂20的滑道21基于其在此区域内同心于旋转点的轨道，所以没有运动输入耦合给第一额定电流触头14。因此，支承在第二额定电流触头23上的第二电弧触头23也保持处于静止状态。在第一额定电流触头14与第二额定电流触头23实现分离后(图4)，接着将反向的运动传输给第二电弧触头23。在后续的过程中(图5)，不仅第一额定电流触头14而且第二额定电流触头22与第一电弧触头15和第二电弧触头23彼此分离。在这里，第一电弧触头15从灭弧室11的区域离开的速度，进行得比第一额定电流触头14从灭弧室11离开的速度快。第一电弧触头15在第一额定电流触头14的屏蔽区内运动，由此增大第一电弧触头15离绝缘喷管装置12喷管通道面朝第一电弧触头15那个端侧的口的距离。在两个电弧触头15、23触点分离后点燃的断开电弧(从图4变换到图5)，在两个电弧触头15、23之间燃烧，并在绝缘喷管装置12喷管通道内部导引。开关电弧使所谓的开关气体在此喷管通道内部膨胀，它可以通过喷管通道在面朝第一电弧触头15那个端侧的口逸出。从绝缘喷管装置12喷管通道排出的开关气体，射入第一电弧触头15通道的口内。第一电弧触头15从灭弧室引出开关气体。附加地利用在主喷管12a与辅助喷管12b之间形成的沿径向的环形通道，以便能将来自燃烧的开关电弧区域的开关气体，从绝缘喷管装置12的喷管通道排出。这种开关气体被引入加热容积13中。由于加入热能，所以膨胀的开关气体在加热容积13内部受压缩。基于燃烧的电弧以及绝缘喷管装置12的喷管通道被第二电弧触头23堵塞，所以阻止开关气体逸出。直到喷管通道内压力降低(开关电弧熄灭)后，压缩的开关气体才能从加热容积13回流，并通过绝缘喷管装置12喷管通道端侧的口逸出。此时触头间距被冲洗并介电固定。

图7详细表示传动装置17。驱动杆16通过横向销子与第一额定电流触头14或绝缘喷管装置12的驱动件25连接。为此，横向销子插入驱动件25的长孔中。由此提供可能性，当驱动杆16直线运动时，可以将此直线运动通过长孔的侧壁直接耦合给第一额定电流触头14或绝缘喷管装置12。此外，传动装置17配备有单臂杠杆26。单臂杠杆26位置固定地固定在第一支承体8上。单臂杠杆26在其自由端与在驱动件25长孔内的横向销子连接。因此通过单臂杠杆26造成与为了传输运动能直线移动的驱动杆16接合。为了补偿单臂杠杆26的过度偏移，它通过驱动件25的长孔滑动。此时，可弹性偏转的驱动杆16通过横向销子从其同轴于纵轴线2的位置移出，以补偿单臂杠杆26的过度偏移。此外，单臂杠杆26设有驱动销27，其中，驱动销27离单臂杠杆26旋转点的距离，大于横向销子离单臂杠杆26旋转点的距离。相应地，在单臂杠杆26回转时，驱动销27走过一个比横向销子大的路程，从而驱动销27可以取得与横向销子的运动相比不一样的运动。连接板28挡靠在驱动销27上，它与可直线移动的第一电弧触头15连接。在这里，连接板28通过在管状驱动件25内部导引、可直线移动的滑移件连接。连接板28弯成曲柄状通过驱动件25在外侧的孔引出，并通过长孔与驱动销27接合。在这里长孔定向为，能补偿处于单臂杠杆26上的驱动销27的过度偏移。因此，从驱动杆16出发，通过传动装置17将运动传输给第一额定电流触头14，此时，在利用位置固定地定位的单臂杠杆26的情况下，实现将速度增大的运动耦合给第一电弧触头15。

图8表示一种作为替代的传动装置。在那里的驱动件25上可旋转运动地支承双臂杠杆29。驱动杆16与驱动件25连接，所以驱动杆16的运动直接传输给驱动件25，并因此也传输给第一额定电流触头14和绝缘喷管装置12。

双臂杠杆29将其一个杠杆臂与连接板28连接，后者在驱动件25中可直线移动地导引，并将运动传输给第一电弧触头15。为了造成第一电弧触头15相对于第一额定电流触头14运动，在第一支承体8上位置固定地定位滑道30。在双臂杠杆29旋转点随驱动件25共同运动期间，滑道30被双臂杠杆29的另一个杠杆臂扫掠。基于滑道30的造型，可以简单地调整开始或中止传输连接板28/第一电弧触头15的运动。在这里，将滑道30的端部区设置为平行于驱动件25的运动轴线。因此在经过此端部区时没有附加的运动耦合给第一电弧触头15。在端部区的扫掠期间，第一电弧触头15与第一额定电流触头14和绝缘喷管装置12共同运动。处于滑道30端部区之间的中央区段有一个斜度，所以在这里实施将附加的运动耦合给第一电弧触头15。因此，第一电弧触头15通道的口与喷管通道面对着的那个口的距离减小。第一电弧触头15进一步运动，从第一额定电流触头14的场遮蔽移出。通过改变滑道30的造型，可以改变第一电弧触头15的运动型式。

Claims (9)

1.一种开关设备，包括第一触头组(3)和可以相对于第一触头组(3)沿开关设备的纵轴线(2)运动的第二触头组(4)，以及包括支承在第一触头组(3)上的绝缘喷管装置(12)，其中，第一触头组(3)有第一电弧触头(15)和第一额定电流触头(14)，以及第二触头组(4)有第二额定电流触头(22)和第二电弧触头(23)，其特征为，为了造成相对运动，第一和第二电弧触头(15、23)的每一个可相对于第一和第二额定电流触头(14、22)的每一个运动，并且第一电弧触头(15)可相对于绝缘喷管装置(12)运动，绝缘喷管装置(12)有主喷管(12a)和辅助喷管(12b)，它们分别设计为相对于纵轴线(2)的旋转对称式结构，所述辅助喷管(12b)沿纵轴线(2)方向伸入主喷管(12a)内，所述主喷管(12a)和辅助喷管(12b)因此分别限定喷管通道的一个区段的边界，绝缘喷管装置(12)通过其主喷管(12a)及其辅助喷管(12b)角向刚性地与第一额定电流触头(14)连接，使得第一额定电流触头(14)的轴向运动传输给绝缘喷管装置(12)，从而使该绝缘喷管装置(12)以与第一额定电流触头(14)同样的方式运动。

2.按照权利要求1所述的开关设备，其特征为，所述喷管通道有口，它与设计为管状的第一电弧触头(15)内侧形成的通道的口对置。

3.按照权利要求2所述的开关设备，其特征为，喷管通道用于导引流体介质，从喷管通道的口排出的流体介质流入所述管状的第一电弧触头(15)内侧形成的通道内。

4.按照权利要求2或3所述的开关设备，其特征为，所述管状的第一电弧触头(15)内侧形成的通道至少部分被第一电弧触头(15)的触头套筒围绕。

5.按照权利要求1所述的开关设备，其特征为，第一电弧触头(15)至少部分被第一额定电流触头(14)围绕。

6.按照权利要求1或5所述的开关设备，其特征为，第一电弧触头(15)与第一额定电流触头(14)可彼此相对运动地支承。

7.一种转换开关设备的操纵方法，开关设备包括具有第一电弧触头(15)和第一额定电流触头(14)的第一触头组(3)和能相对于第一触头组(3)运动的具有第二电弧触头(23)和第二额定电流触头(22)的第二触头组(4)，以及包括支承在第一触头组(3)上的绝缘喷管装置(12)，其中，在接通过程，第一与第二触头组(3、4)相互接近，此时第一电弧触头(15)离绝缘喷管装置(12)的距离减小，其特征为，绝缘喷管装置(12)有主喷管(12a)和辅助喷管(12b)并通过它们角向刚性地与第一额定电流触头(14)连接，使得第一额定电流触头(14)的轴向运动传输给绝缘喷管装置(12)，从而使该绝缘喷管装置(12)以与第一额定电流触头(14)同样的方式运动，在接通过程中，在第一触头组(3)的开关运动开始后，第一电弧触头(15)从第一额定电流触头(14)的场遮蔽移出。

8.按照权利要求7所述的操纵方法，其特征为，在断开过程中，在第一电弧触头(15)与绝缘喷管装置(12)之间距离的增大，在开关电弧熄灭前开始。

9.按照权利要求7或8所述的操纵方法，其特征为，所述第一和第二电弧触头(15、23)的每一个和所述第一和第二额定电流触头(14、22)的每一个由公共的驱动器驱动地实施开关运动。