CN105308702B - 具有组合式电极和多个热管的大电流真空灭弧室 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于断路器(10)的电极组件(70)。电极组件(70)包括导电组件(90)和热传递组件(200)。导电组件(90)包括杆部分(92)和触头部分(94)。热传递组件(200)包括一定数量的细长的主体(202)、第一热传递表面(204)和第二热传递表面(206)。第一热传递表面(204)布置在导电组件(90)上。每个热传递组件的主体(202)都包括第二热传递表面(206)。每个热传递组件的主体(202)都联接至导电组件(90)，第一热传递表面(204)联接至一定数量的第二热传递表面(206)。

Description

具有组合式电极和多个热管的大电流真空灭弧室
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年6月14日提交的美国专利申请No.13/918,031的优先权和利益，该专利申请通过引用结合在本文中。
技术领域
所披露和要求保护的内容涉及断路器，更具体地涉及真空断路器，例如包括封装有热传递组件的电极的真空断路器。
背景技术
断路器和其它这种装置为电力系统提供保护，使之免于诸如电流过载、短路和低水平电压状态的电气故障状态。在一个实施例中，断路器包括弹簧动力式操作机构，该操作机构响应于异常状态打开电触头，以中断在电力系统中通过导体的电流。具体地，真空断路器包括可分离的主触头，主触头布置在壳体中的绝缘的和气密的真空室中。触头是电极的一部分，该电极包括杆元件和触头元件。通常，其中一个电极相对于壳体是固定的。另一电极可以相对于壳体和另一电极运动。在真空断路器中，可动电极组件通常包括具有圆形横截面的铜杆，该铜杆在封闭在真空室中的一端具有触头元件并且在真空室外部的另一端具有驱动机构。
在一个实施例中，真空断路器用于中断中压交流(AC)电流，也用于中断几千安培或更大的高压AC电流。在一个实施例中，为多相电路的每一相提供一个真空断路器，并且用于多相的真空断路器通过公用操作机构被同时驱动，或通过分离的操作机构被单独或独立地驱动。电极可以占据三个位置：闭合、打开和接地。
当电极处于闭合位置时，触头元件电连通并且电流流过它们。在该构型中，电极变热。通常，所产生的热量是电极的横截面积和电流量的函数。也就是说，较小的电极和/或较高的电流产生较多的热量。因此，当使用传统的电极时，为了使断路器的额定电流更高，电极必须更大。
然而，更大的电极具有多个缺点。例如，更大的电极更加昂贵并且需要更加强健的操作机构，这同样更加昂贵。另外，更大/更加强健的操作机构需要更多能量来操作，因此使用起来同样更加昂贵。因此，需要一种额定电流更高而具有较小的尺寸和/或体积的电极。还需要这种电极可以通过现有的断路器操作。
发明内容
这些需要和其它需要通过所披露的内容的至少一个实施例满足，该实施例提供了一种用于断路器的电极组件。该电极组件包括导电组件和热传递组件。导电组件包括杆部分和触头部分。热传递组件包括一定数量的细长的主体、第一热传递表面和第二热传递表面。第一热传递表面布置在导电组件上。每个热传递组件的主体都包括第二热传递表面。每个热传递组件的主体都联接至导电组件，第一热传递表面联接至一定数量的第二热传递表面。
热传递组件允许从电极吸走热量，从而冷却电极。
附图说明
当结合附图阅读下文对所披露的实施例的描述时，可以从该描述中获得对所披露的内容的充分理解，其中：
图1是真空断路器的示意性剖视侧视图。
图2是真空灭弧室组件的剖视轴侧图。
图3是电极组件的剖视轴侧图。
图4是一定数量的线圈元件的轴侧图。
图5A是一定数量的线圈元件的一个实施例的仰视图。
图5B是一定数量的线圈元件的另一实施例的仰视图。
图6是电极组件的轴侧图。
图7是支承元件的轴侧图。
具体实施方式
应意识到的是，在本文的图中图示和在下文的说明书中描述的具体元件仅是所披露的内容的示例性实施例，该实施例提供作为非限制性示例，仅出于图示说明的目的。因此，具体尺寸、取向和与在本文中披露的实施例相关的其它物理特征不应考虑是所披露的内容的范围的限制。
除非在本文中特别指出，否则在本文中使用的方向性短语，例如顺时针、逆时针、左、右、顶、底、向上、向下及其衍生物涉及图中所示的元件的取向，并不限制权利要求。
除非上下文清楚指出，否则如在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用。
如在本文中所使用的，两个或多个部件或构件“联接”的陈述应该是指这些部件直接或间接地(即，通过一个或多个中间部件或构件)彼此连接或一起操作，只要发生联结。如在本文中所使用的，“直接联接”是指两个元件彼此直接接触。如在本文中所使用的，“固定地联接”或“固定”是指两个部件联接，使得作为一个部件移动，同时相对于彼此维持恒定的取向。因此，当两个元件联接时，这些元件的所有部分联接。然而，第一元件的特定部分联接至第二元件的描述，例如，轴的第一端联接至第一轮，是指第一元件的特定部分布置成比其另一部分更加靠近第二元件。
如在本文中所使用的，“密封联接、直接联接或固定”是指所联接的元件联接有密封件，从而没有大量流体经过该联接。“密封联接、直接联接或固定”的元件能够维持很长一段时间的真空。
如在本文中所使用的，两个或多个部件或构件彼此“接合”的叙述应该是指这些部件直接地或通过一个或多个中间部件或构件向彼此施加力。
如在本文中所使用的，词语“一体的(unitary)”是指构件制造成单个件或单元。也就是说，包括单独制造并且然后作为单元联接在一起的零件的构件不是“一体的”构件或主体。
如在本文中所使用的，术语“数量”应该是指1或比1大的整数(即，多个)。
如在本文中所使用的，“联接组件”包括两个或多个联接件或联接构件。联接件或联接组件的构件通常不是同一元件或其它构件的一部分。因此，在下文的描述中可能不同时描述“联接组件”的构件。
如在本文中所使用的，“联接件”或“联接构件”是联接组件的一个或多个构件。也就是说，联接组件包括结构构造成联接在一起的至少两个构件。应当理解，联接组件的构件彼此相匹配。例如，在联接组件中，如果一个联接构件是扣合插座，则另一联接构件是扣合插头，或者，如果一个联接构件是螺栓，则另一联接构件是螺母。
如在本文中所使用的，“相关联”是指这些元件是同一组件的一部分和/或一起操作，或以某种方式彼此起作用/彼此一起作用。例如，汽车具有四个轮胎和四个轮毂盖。尽管全部元件作为汽车的一部分被联接，但是应当理解，每个轮毂盖与特定的轮胎“相关联”。
如在本文中所使用的，“相对应”表示两个结构构件的尺寸和形状形成为彼此相似，并且可以在最少量摩擦力的情况下联接。因此，与元件“相符合”的开口的尺寸形成为比该元件的尺寸稍大，从而该元件可以在最少量摩擦力的情况下穿过该开口。如果两个构件被描述成彼此“紧密地”配合或“紧密对应”，则该定义将被修改。在该情况下，这些构件的尺寸之间的差别甚至更小，由此摩擦力的量增加。如果限定开口的元件和/或插入该开口中的构件由可变形或可压缩的材料制成，则该开口甚至可以比插入该开口中的构件稍小。如果两个构件被描述成“基本对应”，则该定义将被进一步修改。“基本对应”是指开口的尺寸非常接近插入其中的元件的尺寸；也就是说，没有像紧密配合一样如此接近以至于产生较大的摩擦力，但是比“对应配合”具有更多的接触和摩擦力，即“稍大的”配合。
如图1所示，断路器10包括一定数量的真空灭弧室(真空断续器，vacuuminterrupter)组件30。断路器10优选地包括壳体组件12和控制面板14、上端子16、下端子18、操作机构20以及上述真空灭弧室组件30。断路器壳体组件12联接、直接联接或固定至控制面板14和操作机构20。在一示例性实施例中，断路器壳体组件12部分地封装和支承控制面板14和操作机构20。控制面板14构造成手动致动操作机构20。操作机构20使电极72、74(在下文中讨论)在打开构型和闭合构型之间运动。壳体组件12还联接、直接联接或固定至上端子16和下端子18。也就是说，在一示例性实施例中，断路器壳体组件12支承上端子16和下端子18。在一示例性实施例(未示出)中，断路器10包括附加的端子。上端子16和下端子18分别联接、直接联接或固定至进线(未示出)和负荷(未示出)。通常，断路器10具有邻近控制面板14的低压部分22和包括真空灭弧室组件30的高压部分24。
真空灭弧室组件30包括真空室支承壳体32、真空室34和一对可分离的电极36。也就是说，在一示例性实施例中，可分离的电极36包括两个基本上相似的电极组件70(图3)，下文讨论该电极组件70。一个电极组件70是静止的第一电极组件72，另一电极组件70是可动的第二电极组件74。总体上，真空室支承壳体32联接、直接联接或固定至真空室34。在一示例性实施例中，真空室支承壳体32基本上封装真空室34。
真空室34包括侧壁40和波纹管42。在一示例性实施例中，真空室侧壁40包括中空的基本上圆柱形的元件44、第一基本上平面的圆环面元件46和第二基本上平面的圆环面元件48。也就是说，第一和第二圆环面元件基本上是圆形的，具有中心开口，在下文中分别称为第一开口50和第二开口52。真空室侧壁圆柱形元件44包括第一端部54和第二端部56。第一圆环面元件46密封联接、直接联接或固定至真空室侧壁第一端部54。第二圆环面元件48密封联接、直接联接或固定至真空室侧壁第二端部56。因此，真空室侧壁40限定基本上封闭的空间38。
波纹管42包括可延伸的主体60，主体60具有第一端部62和第二端部64。在一示例性实施例中，波纹管主体60是螺旋管形的。波纹管主体第一端部62密封联接、直接联接或固定至第二圆环面元件48，并且围绕第二开口52延伸。
静止电极组件72和可动电极组件74基本上布置在真空室封闭空间38中。也就是说，静止电极组件72和可动电极组件74都包括细长杆部分80和触头部分82。静止电极组件杆部分近端端部88在第一开口50处部分地延伸穿过真空室侧壁40。真空室侧壁40密封联接、直接联接或固定至静止电极组件杆部分近端端部88。可动电极组件杆部分近端端部88延伸穿过波纹管42。波纹管第二端部64密封联接、直接联接或固定至可动电极组件杆部分近端端部88。在该构型中，可分离的电极36基本上密封在真空室封闭空间38中。静止电极组件杆部分近端端部88还联接、直接联接或固定至上端子16并且与其电连通。可动电极组件杆部分近端端部88还联接、直接联接或固定至下端子18并且与其电连通。
美国专利No.4,743,876中详细描述了关于用于移动电极组件72和74的操作机构20的细节。通常，操作机构20使可分离的电极36在打开的第一位置和闭合的第二位置之间运动，在打开的第一位置中，可动电极组件74与静止电极组件72隔开并且不与其电连通，在闭合的第二位置中，可动电极组件74联接至或直接联接至静止电极组件72并且与其电连通。静止电极组件72和可动电极组件74基本上是相似的。
如图3所示，电极组件70包括杆部分80和触头部分82。电极组件杆部分80是细长的，并且包括纵轴线84以及远端端部86和近端端部88。如在本文中所使用的，电极组件杆部分远端端部86是布置在真空室34中的端部，电极组件杆部分近端端部88是延伸穿过真空室34的端部。在一示例性实施例中，电极组件触头部分82是大体上平面的元件89。电极组件触头部分82的平面大体上垂直于电极组件杆部分纵轴线84延伸。下文描述的电极组件70的其它元件是电极组件杆部分80和/或电极组件触头部分82之一或两者的一部分。应当理解，术语“杆部分”和“触头部分”可以被用作形容词来确定电极组件70的其它元件的部分的位置或近似位置和/或形状。例如，应当理解，如果一元件被确定成“杆部分”，则它是细长的，如果一元件被确定成“触头部分”，则它是大体上平面的或布置在平面上。
电极组件70还包括导电组件90和热传递组件200。导电组件90包括杆部分92和触头部分94。如下文所讨论的，第一热传递表面204也被合并在导电组件90中。导电组件90包括一定数量的细长线圈元件100、一端盖140和一触头元件160。另外，每个线圈元件100均包括杆部分104和触头部分106。导电组件杆部分92包括线圈元件杆部分104和端盖140。导电组件触头部分94包括线圈元件触头部分106和触头元件160。
该一定数量的线圈元件100是组装在一起以形成基本上圆形的或圆柱形的组件的导电元件，如图4所示。因此，每个线圈元件100延伸过一弧度。线圈元件100的数量决定了每个线圈元件100的尺寸和曲率。例如，如果存在四个线圈元件100，如图5A所示，则每个线圈元件100延伸过约90度的弧度，而如图5B所示，在具有三个线圈元件100的实施例中，每个线圈元件延伸过约120度的弧度。因此，总体来说，每个线圈元件100的弧度是360/N，其中，N是线圈元件100的数量。
在一示例性实施例中，线圈元件100基本上相似，因此将仅描述一个线圈元件100。线圈元件100包括主体102，主体102具有杆部分104和触头部分106。线圈元件杆部分104是细长的，并且具有大体上弓形的横截面。因此，线圈元件杆部分104包括纵轴线107、第一侧面108和第二侧面110。如上所述，线圈元件杆部分104的弧度与线圈元件100的数量有关。另外，如下文所描述的，在一示例性实施例中，相邻的线圈元件100之间存在间隙130。因此，在一示例性实施例中，线圈元件杆部分104的弧度稍小于360/N，其中，N是线圈元件100的数量。另外，线圈元件杆部分104包括第一端部112和第二端部114。如图3所示，线圈元件杆部分第一端部112布置在电极组件杆部分远端端部86处，线圈元件杆部分第二端部114布置在电极组件杆部分近端端部88处。
线圈元件触头部分106包括内弓形部分118、径向部分120和周向部分122。在一示例性实施例中，线圈元件触头部分内弓形部分118(在下文中称“线圈元件弓形部分118”)与线圈元件杆部分104是一体的，并且在一示例性实施例中，是线圈元件杆部分第二端部114的延伸部。线圈元件触头部分径向部分120(在下文中称“线圈元件径向部分120”)从线圈元件弓形部分118径向向外延伸，并且大体上与线圈元件杆部分纵轴线107垂直。也就是说，线圈元件径向部分120联接、直接联接、固定至线圈元件弓形部分118或与其是一体的。在一示例性实施例中，线圈元件径向部分120延伸过比线圈元件杆部分104的弧度小得多的弧度。
线圈元件触头部分周向部分122(在下文中称“线圈元件周向部分122”)是大体上平面的弓形的元件。线圈元件周向部分122联接、直接联接、固定至线圈元件径向部分120或与其是一体的。线圈元件周向部分122与线圈元件杆部分104间隔开。与线圈元件杆部分104类似，线圈元件周向部分122的弧度与线圈元件100的数量有关。另外，如下文所描述的，在一示例性实施例中，在相邻的线圈元件100之间存在间隙130。因此，在一示例性实施例中，线圈元件周向部分122的弧度稍小于360/N，其中，N是线圈元件100的数量。线圈元件周向部分122布置在大体上垂直于线圈元件杆部分纵轴线107的平面内。
线圈元件触头部分106包括外部的第三表面124和内部的第四表面126。关于线圈元件触头部分的第三和第四表面124、126，“外”是指远离两个电极组件70彼此接合的位置，“内”是指朝着两个电极组件70彼此接合的位置。线圈元件触头部分第三表面124包括线圈元件径向部分120和线圈元件周向部分122的外表面。线圈元件触头部分第四表面126包括线圈元件弓形部分118、线圈元件径向部分120和线圈元件周向部分122的内表面。
端盖140是导电元件，并且在一示例性实施例中，包括大体上平面的盘状主体142，主体142具有外部的第一表面144、内部的第二表面146和径向表面148。端盖140还包括一定数量的延伸穿过端盖主体142的通道150。根据电极组件70的位置，端盖径向表面148密封地联接、直接联接或固定至真空室第一圆环面元件46或波纹管主体第二端部64。
如图6所示，该一定数量的线圈元件100联接、直接联接、固定至端盖140或与其是一体的。在一示例性实施例中，线圈元件100从端盖第二表面146延伸出来。所述一定数量的线圈元件100围绕公共纵轴线布置，在一示例性实施例中，该纵轴线是电极组件杆部分纵轴线84。如上所述，线圈元件杆部分104的弧度稍小于360/N，其中，N是线圈元件100的数量。因此，当线圈元件100围绕公共纵轴线均匀地间隔开时，在每对相邻的线圈元件杆部分侧面108、110之间存在间隙130。也就是说，第一线圈元件杆部分第一侧面108与相邻的第二线圈元件杆部分第二侧面110间隔开。因此，存在在导电组件杆部分92上延伸的一定数量的纵向间隙130。
导电组件触头部分94包括上文描述的线圈元件触头部分106和触头元件160。触头元件160是导电元件，并且在一示例性实施例中是大体上平面的盘状主体162。触头元件主体162包括外部的第一表面169和内部的第二表面166。如图1所示，当例如静止电极组件72和可动电极组件74的两个电极组件70布置成彼此相对时，当电极组件70处于闭合的第二位置时，两个触头元件第二表面166彼此接合并且电连通。触头元件第一表面169联接、直接联接或固定至各线圈元件100并且与其电连通。在一示例性实施例中，如图3所示，每个线圈元件触头部分106，即每个线圈元件径向部分120和每个线圈元件周向部分的第四表面126联接、直接联接或固定至触头元件第一表面169并且与其电连通。另外，在该构型中，导电组件90允许高效电流密度。在一示例性实施例中，导电组件90具有约20mm或更大的直径。
热传递组件200包括一定数量的细长主体202、第一热传递表面204和第二热传递表面206。在一示例性实施例中，细长主体202是热管208。如在本文中所使用的，“热管”是空心管状元件，并且在一示例性实施例中，是在管状元件中具有真空和金属丝网芯部(未示出)的密封的元件。在一示例性实施例中，热传递主体202具有大体上圆形的横截面。每个热传递主体202均包括杆部分210和触头部分212。热传递组件主体杆部分210包括第一端部214(在下文中称“热传递组件主体第一端部214”)，热传递组件主体触头部分212包括第二端部216(在下文中称“热传递组件主体第二端部216”)。在一示例性实施例中，热传递组件主体触头部分212布置在一平面上，该平面大体上垂直于热传递组件主体杆部分210的纵轴线。另外，在一示例性实施例中，热传递组件主体触头部分212是大体上弓形的，并且具有与线圈元件周向部分122相对应的曲率。
第一热传递表面204布置在导电组件90上。也就是说，第一热传递表面204也是导电组件90的一部分。在一示例性实施例中，第一热传递表面204是延伸穿过导电组件触头部分94的热传递通道220的表面。例如，如图3所示，触头元件主体外部第一表面169包括通道230。可以以间断的部段形成触头元件通道230。另外，线圈元件触头部分第四表面126包括通道232。在一示例性实施例中，线圈元件通道232布置在线圈元件弓形部分118的内表面上。触头元件通道230和每个线圈元件通道232定位成使得，当线圈元件100联接至触头元件160时，触头元件通道230和每个线圈元件通道232形成热传递通道220。也就是说，每个线圈元件触头部分第四表面126联接至触头元件第一表面169，每个线圈元件触头部分第二表面通道232与触头元件第一表面通道230对齐，从而每个线圈元件触头部分第二表面通道232和触头元件第一表面通道230形成热传递通道220。
在该构型中，第一热传递表面204基本上布置在热传递通道220的表面上。另外，热传递组件主体触头部分212的尺寸和形状形成为与热传递通道220相对应。因此，当热传递组件主体触头部分212具有大体上圆形的横截面时，触头元件第一表面通道230和每个线圈元件触头部分第二表面通道232具有大体上半圆形的横截面形状。在组装时，热传递组件主体触头部分212布置在热传递通道220中。在该构型中，第二热传递表面206布置在每个所述热传递组件主体触头部分212的表面上。
在图5B中示意性示出的可选择的实施例中，导电组件90限定了大体上半圆形的热传递沟槽240。导电组件热传递沟槽240具有比在之前的实施例中更大的半径，并且布置在触头元件主体外部第一表面169上或线圈元件周向部分122的内表面(如图所示)上。在未示出的一示例性实施例中，其中，热传递沟槽240布置在线圈元件弓形部分118和线圈元件周向部分122之间，热传递沟槽240是半圆形的并且与热传递主体触头部分212的基本上圆形的横截面形状相对应。也就是说，每个热传递主体触头部分212的大约一半布置在热传递沟槽240中。
在另一示例性实施例中，如图5B所示，热传递沟槽240与热传递主体触头部分212的直径大约一样深或比其稍微更深。
如上所述，静止电极组件72和可动电极组件74中的每一个都是如上所述的电极组件70。静止电极组件72和可动电极组件74布置在真空室34中并且彼此相对。也就是说，每个静止电极组件72和可动电极组件74的触头元件第二表面166都彼此相对。如上文进一步描述的，静止电极组件72和可动电极组件74在打开的第一位置和闭合的第二位置之间运动，在打开的第一位置，可动电极组件74与静止电极组件72隔开并且与其电连通，在闭合的第二位置中，可动电极组件74联接或直接联接至静止电极组件72并且与其电连通。
在一示例性实施例中，热传递组件200包括热沉250。也就是说，如图1所示意性示出的，每个热传递组件主体第一端部214延伸穿过相关联的端盖140并在真空室34的外部延伸。在一示例性实施例中，每个热传递组件主体第一端部214进一步联接、直接联接、固定至热沉250(示意性示出)或与其是一体的。在一示例性实施例中，与可动电极组件74相关联的热沉250联接、直接联接或固定至操作机构20的可动元件，并且当可动电极组件74在第一位置和第二位置之间运动时与可动电极组件74一起运动。
另外，在一示例性实施例中，导电组件90包括支承元件260，如图7所示。支承元件260的结构构造成封装线圈元件100。因此，在一示例性实施例中，支承元件260是包括杆部分262和触头部分264的管状外壳。当组装好时，支承元件杆部分262具有与线圈元件100的半径相对应的半径。支承元件触头部分264具有与触头元件160相对应的半径。在支承元件杆部分262和支承元件触头部分264之间存在锥形部分266。在一示例性实施例中，支承元件260是不锈钢的。支承元件260的结构构造成改善电极组件70的电场。也就是说，支承元件260是大体上圆柱形的空间结构，该圆柱形的空间结构在经受高压时围绕所述大体上圆柱形的支承元件260的表面产生大体上均匀的电场。
尽管已经详细描述了所披露的内容的具体实施例，但是本领域技术人员将意识到，根据所披露的内容的全部教导可以发展出对那些细节的各种修改和改变。因此，所披露的具体布置旨在仅是示例性的，而不限制所披露的内容的范围，该范围由随附权利要求及其任一或全部等同方案的全部范围给出。

Claims (12)

1.一种用于断路器(10)的电极组件(70)，该电极组件(70)包括：
导电组件(90)，该导电组件(90)包括杆部分(92)和触头部分(94)；
热传递组件(200)，该热传递组件(200)包括一个或多个细长的主体(202)、第一热传递表面(204)和第二热传递表面(206)；
所述第一热传递表面(204)布置在所述导电组件(90)上；
每个所述热传递组件的主体(202)都包括第二热传递表面(206)；和
每个所述热传递组件的主体(202)都联接至所述导电组件(90)，所述第一热传递表面(204)联接至一个或多个第二热传递表面(206)，
每个所述热传递组件的主体(202)包括杆部分(210)和触头部分(212)；
其中，每个所述热传递组件的主体的触头部分(212)具有圆形的横截面；
所述导电组件(90)限定半圆形的热传递沟槽(240)；
每个所述热传递组件的主体的触头部分(212)与所述热传递沟槽(240)相对应；
其中，所述第一热传递表面(204)布置在所述热传递沟槽(240)的表面上；和
其中，所述第二热传递表面(206)布置在每个所述热传递组件的主体的触头部分(212)的180度的表面上。
2.根据权利要求1所述的电极组件(70)，其中，每个所述热传递组件的主体是热管(208)。
3.根据权利要求1所述的电极组件(70)，其中：
所述导电组件(90)限定圆形的热传递通道(220)；
每个所述热传递组件的主体的触头部分(212)与所述热传递通道(220)相对应；
其中，所述第一热传递表面(204)布置在所述热传递通道(220)的表面上；和
其中，所述第二热传递表面(206)布置在每个所述热传递组件的主体的触头部分(212)的表面上。
4.根据权利要求1所述的电极组件(70)，其中：
所述导电组件的触头部分(94)包括平面的触头元件(160)和一个或多个线圈元件触头部分(106)；
每个所述触头元件(160)包括第一表面(169)和第二表面(166)；
每个所述触头元件的第一表面(169)限定通道(230)；
每个所述线圈元件触头部分(106)包括第三表面(124)和第四表面(126)；
每个所述线圈元件触头部分的第四表面(126)限定通道(232)；
每个所述线圈元件触头部分的第四表面(126)联接至所述触头元件的第一表面(169)，每个所述线圈元件触头部分的第四表面的通道(232)与所述触头元件的第一表面的通道(230)对齐，由此每个所述线圈元件触头部分的第四表面的通道(232)与所述触头元件的第一表面的通道(230)形成热传递通道(220)；
每个所述热传递组件的主体的触头部分(212)与所述热传递通道(220)相对应；和
每个所述热传递组件的主体的触头部分(212)布置在所述热传递通道(220)中。
5.根据权利要求4所述的电极组件(70)，其中：
所述导电组件(90)包括一个或多个线圈元件(100)；
每个线圈元件(100)包括杆部分(104)和所述线圈元件触头部分(106)；
每个线圈元件触头部分(106)包括径向部分(120)和周向部分(122)；
每个所述线圈元件的杆部分(104)具有第一端部(112)、第二端部(114)和纵轴线(107)；和
每个所述线圈元件触头部分的径向部分(120)和每个所述线圈元件触头部分的周向部分(122)布置在相关联的线圈元件的杆部分的第一端部(112)处，并且布置在与所述线圈元件的杆部分的纵轴线(107)垂直的平面内。
6.根据权利要求5所述的电极组件(70)，其中：
每个线圈元件的杆部分(104)具有弓形的横截面形状，并包括第一侧面(108)和第二侧面(110)；
其中，所述线圈元件(100)围绕公共纵轴线(107)布置，并且每个线圈元件的杆部分的侧面(108，110)与相邻的线圈元件的杆部分的侧面(108，110)间隔开，由此在所述线圈元件(100)之间存在一个或多个纵向间隙(130)；和
其中，每个所述热传递组件的主体的杆部分(210)布置在位于所述线圈元件(100)之间的纵向间隙(130)中。
7.根据权利要求5所述的电极组件(70)，其中：
所述导电组件的杆部分(92)包括端盖(140)；
所述端盖(140)联接至每个线圈元件的第二端部(114)；
每个所述热传递组件的主体的杆部分(210)具有第一端部(214)和第二端部(216)；
每个所述热传递组件的主体的杆部分的第一端部(214)布置成与线圈元件的杆部分的第一端部(112)相邻；和
每个所述热传递组件的主体的杆部分的第二端部(216)延伸穿过所述端盖(140)。
8.一种真空灭弧室组件(30)，该真空灭弧室组件(30)包括：
真空室(34)，该真空室(34)包括侧壁(40)和波纹管(42)；
所述真空室的侧壁(40)限定封闭的空间(38)，并且包括第一开口(50)和第二开口(52)；
波纹管(42)包括具有第一端部(62)和第二端部(64)的主体(60)；
所述波纹管的主体的第一端部(62)围绕所述第二开口(52)密封联接至所述真空室的侧壁(40)；
包括杆部分(80)和触头部分(82)的静止的第一电极组件(72)；
所述第一电极组件的杆部分(80)在所述侧壁的第一开口(50)处密封联接至所述真空室的侧壁(40)；
包括杆部分(80)和触头部分(82)的可动的第二电极组件(74)；
所述第二电极组件的杆部分(80)密封联接至所述波纹管的第二端部(64)；和
所述第一电极组件和第二电极组件(72，74)中的至少一个包括根据权利要求1至7中任一项所述的电极组件。
9.根据权利要求8所述的真空灭弧室组件(30)，其中：
所述热传递组件(200)还包括热沉(250)；
每个所述热传递组件的主体(202)联接至所述热沉(250)。
10.根据权利要求9所述的真空灭弧室组件(30)，其中，所述热沉(250)布置在所述真空室(34)的外部。
11.根据权利要求8所述的真空灭弧室组件(30)，其中：
所述第一电极组件(72)包括：
导电组件(90)，该导电组件(90)包括杆部分(92)和触头部分(94)；
热传递组件(200)，该热传递组件(200)包括一个或多个细长的主体(202)、第一热传递表面(204)和第二热传递表面(206)；
所述第一热传递表面(204)布置在所述导电组件(90)上；
每个所述热传递组件的主体(202)包括第二热传递表面(206)；
每个所述热传递组件的主体(202)都联接至所述导电组件(90)，所述第一热传递表面(204)联接至一个或多个第二热传递表面(206)；以及
所述第二电极组件(74)包括：
导电组件(90)，该导电组件(90)包括杆部分(92)和触头部分(94)；
热传递组件(200)，该热传递组件(200)包括一个或多个细长的主体(202)、第一热传递表面(204)和第二热传递表面(206)；
所述第一热传递表面(204)布置在所述导电组件(90)上；
每个所述热传递组件的主体(202)包括第二热传递表面(206)；和
每个所述热传递组件的主体(202)都联接至所述导电组件(90)，所述第一热传递表面(204)联接至一个或多个第二热传递表面(206)。
12.一种断路器(10)，该断路器(10)包括：
壳体组件(12)；
上端子(16)，所述上端子(16)联接至所述壳体组件(12)；
下端子(18)，所述下端子(18)联接至所述壳体组件(12)；
操作机构(20)，所述操作机构(20)联接至所述壳体组件(12)；以及
根据权利要求8至11中任一项所述的真空灭弧室组件(30)，所述真空灭弧室组件(30)联接至所述上端子(16)和所述下端子(18)。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2731120A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-14 ABB Technology AG Vacuum interrupter arrangement for a medium voltage circuit breaker with cup-shaped TMF-contacts
US9330867B2 (en) * 2014-05-13 2016-05-03 Eaton Corporation Vacuum switching apparatus, and electrode extension assembly and associated assembly method therefor
CN105374597B (zh) * 2015-11-23 2017-12-26 西安交通大学 一种高压大电流真空断路器散热结构
US9842713B2 (en) 2016-03-30 2017-12-12 Eaton Corporation Vacuum circuit interrupter
US10468205B2 (en) 2016-12-13 2019-11-05 Eaton Intelligent Power Limited Electrical contact alloy for vacuum contactors
CN107452531B (zh) * 2017-09-15 2022-02-11 西安京工智鑫电磁技术有限责任公司 一种高重复频率的高压脉冲源主开关
US10580599B1 (en) 2018-08-21 2020-03-03 Eaton Intelligent Power Limited Vacuum circuit interrupter with actuation having active damping
EP4036947A1 (en) 2021-01-27 2022-08-03 ABB Schweiz AG An electric pole part apparatus

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3612939A (en) * 1968-03-13 1971-10-12 Westinghouse Electric Corp Molecular sieve for vacuum circuit interrupter
US4005297A (en) * 1972-10-18 1977-01-25 Westinghouse Electric Corporation Vacuum-type circuit interrupters having heat-dissipating devices associated with the contact structures thereof
DE3941388A1 (de) * 1989-12-15 1991-06-20 Sachsenwerk Ag Elektrischer schalter
JPH06150784A (ja) * 1992-11-04 1994-05-31 Toshiba Corp 真空バルブ
CN101080792A (zh) * 2004-12-20 2007-11-28 Abb研究有限公司 具有大载流能力的真空开关
CN101320651A (zh) * 2008-07-11 2008-12-10 中国科学院电工研究所 一种热管式真空开关
CN102683101A (zh) * 2012-06-06 2012-09-19 博山金龙电力设备配件有限公司 中置移开式真空断路器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4012707A (en) * 1975-08-27 1977-03-15 Mcgraw-Edison Company Fusible element for electrical apparatus
US4443672A (en) * 1982-02-11 1984-04-17 International Telephone & Telegraph Corporation Low capacitance radio frequency switch
US4650939A (en) * 1986-01-24 1987-03-17 Westinghouse Electric Corp. Vacuum circuit interrupter having heat exchanger for temperature control
JPS636625U (zh) * 1986-06-30 1988-01-18
US4743876A (en) 1987-07-24 1988-05-10 Westinghouse Electric Corp. Circuit interrupter with undervoltage trip mechanism
JP2861757B2 (ja) 1992-11-10 1999-02-24 三菱電機株式会社 真空バルブの電極装置
DE10139624C1 (de) * 2001-08-14 2003-04-03 Siemens Ag Elektrisches Schaltgerät für Mittel- oder Hochspannung
JP4667032B2 (ja) 2004-12-10 2011-04-06 三菱電機株式会社 真空バルブ
US20060162160A1 (en) 2005-01-27 2006-07-27 Hul-Chun Hsu Gas removal method and apparatus for heat pipe
DE102005011405B3 (de) * 2005-03-03 2006-11-16 Siemens Ag Schaltgerät mit Wärmerohr
US8575509B2 (en) * 2011-09-27 2013-11-05 Eaton Corporation Vacuum switching apparatus including first and second movable contact assemblies, and vacuum electrical switching apparatus including the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3612939A (en) * 1968-03-13 1971-10-12 Westinghouse Electric Corp Molecular sieve for vacuum circuit interrupter
US4005297A (en) * 1972-10-18 1977-01-25 Westinghouse Electric Corporation Vacuum-type circuit interrupters having heat-dissipating devices associated with the contact structures thereof
DE3941388A1 (de) * 1989-12-15 1991-06-20 Sachsenwerk Ag Elektrischer schalter
JPH06150784A (ja) * 1992-11-04 1994-05-31 Toshiba Corp 真空バルブ
CN101080792A (zh) * 2004-12-20 2007-11-28 Abb研究有限公司 具有大载流能力的真空开关
CN101320651A (zh) * 2008-07-11 2008-12-10 中国科学院电工研究所 一种热管式真空开关
CN102683101A (zh) * 2012-06-06 2012-09-19 博山金龙电力设备配件有限公司 中置移开式真空断路器

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Publication number Publication date
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JP2016522559A (ja) 2016-07-28
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KR20160021114A (ko) 2016-02-24
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