CN109074972B - Hvdc隔离开关 - Google Patents

Abstract

公开了一种HVDC隔离开关。所述HVDC隔离开关包括固定触点和可移动触点，所述固定触点包括引导物和定位在所述引导物中的一对传导构件，其中第一传导构件和第二传导构件两者都是郁金香形触点；所述可移动触点包括固定臂和具有传导端子的活动臂，其中所述活动臂从断开位置可移动到闭合位置，以闭合固定触点与第二触点之间的连接。

Description

HVDC隔离开关

技术领域

本公开内容大体上涉及高压直流(HVDC)传输系统领域、HVDC隔离开关，并且更具体地涉及伸缩式HVDC隔离开关。

背景技术

HVDC的发展始于几百兆瓦的数量级的输电，并且在长距离上已经不断增加到大的传输额定值。通过这些发展，HVDC已经成为一种成熟且可靠的技术，其具有增加的功率容量，这需要能够处理增加的功率容量的系统。

HVDC电力配送系统将直流用于传输电力。相比于长距离传输，HVDC传输系统可以较不昂贵并且可以经受较低的电力损耗。一般而言，HVDC传输系统包括架空或电缆传输线路以及终端站。HVDC隔离开关可以用于将传输线路与终端站连接和断开连接。

为了改善操作性能和处理增加的功率容量，复合绝缘体替代传统玻璃和瓷绝缘体的趋势正在上升。就复合绝缘体而言，更需要触点具有更大的接触面积并且具有更大的处理增加的功率容量的能力。此外，考虑到污染对HVDC系统中的静电场的影响，分离的触点具有重要作用。

大体上，伸缩式(knee-type)隔离开关具有一个旋转绝缘体和两个固定绝缘体。伸缩式HVDC隔离开关具有沿垂直平面移动的活动臂。因此，伸缩式隔离开关能够使得相邻极之间的距离减小，从而具有减小的总体空间占据。鉴于总体尺寸，伸缩式隔离开关优选用于HVDC传输线中。

本公开至少部分地涉及改进或克服现有技术系统的一个或多个方面。

发明内容

在第一方面中，本公开内容描述了一种HVDC隔离开关，其包括固定触点和可移动触点，所述固定触点包括引导物和定位在引导物中的第一传导构件和第二传导构件，其中第一传导构件和第二传导构件两者是郁金香形触点；所述可移动触点包括固定臂和具有传导端子的活动臂，其中活动臂可从断开位置移动到闭合位置，以闭合固定触点与第二触点之间的连接。

在第二方面中，本公开内容描述了一种闭合HVDC隔离开关中的连接的方法。该方法包括以下步骤：致动具有固定臂和带传导端子的活动臂的可移动触点，以便将移动臂从断开位置移动到固定触点的闭合位置，固定触点包括引导物和设置在引导物中的一对传导构件，其中第一传导构件和第二传导构件两者都是郁金香形触点。

附图说明

当连同附图一起阅读以下对各个实施例的描述时，将更完整地理解本公开的前述及其它特征和优点。

图1是根据本公开内容的伸缩式HVDC隔离开关的等距视图；

图2是图1中的伸缩式HVDC的固定触点的平面视图；

图3是图2中的固定触点的前视图；

图4是图1中的固定触点的截面视图；

图4a是图4中的截面视图的放大图；

图5是穿过图2中的固定触点的线A-A的横截面视图；

图5a是图5中的横截面视图的放大图；

图6是图1中的伸缩式HVDC的可移动触点的前视图；

图7是图6中的可移动触点的侧视图；

图8是固定触点的截面视图；

图9是穿过图6中的固定触点的线B-B的横截面视图；

图10是接合之前的图1中的HVDC隔离开关的可移动触点的一部分和固定触点的一部分的截面视图；以及

图11是接合时的图1中的伸缩式HVDC隔离开关的可移动触点的一部分和固定触点的一部分的截面视图。

具体实施方式

本公开内容大体上涉及HVDC隔离开关。在一个实施例中，HVDC隔离开关是伸缩式隔离开关。

图1示出了示例性伸缩式HVDC隔离开关10。HVDC隔离开关10包括固定触点12和可移动触点14。固定触点12与可移动触点14之间的电连接的闭合和断开由固定触点12与可移动触点14之间的物理接合确定。

参看图1、2和3，固定触点12包括引导物16和凸缘28。凸缘28构造成用作引导物16的支撑结构。凸缘28具有带平面表面26的平板形式。平面表面26形成在凸缘28的相对侧上。凸缘28具有相对于平面表面26限定的抵靠平面。凸缘28具有远离平面表面26延伸的折叠侧38。凸缘28可由铝形成。

凸缘28由机械方法固定地连结到引导物16。在一个实施例中，凸缘28螺栓连接到引导物16。在另一个实施例中，凸缘28胶合到引导物16。

固定触点12还包括支撑物30。支撑物30连接到凸缘28。支撑物30包括支架32，所述支架32具有横杆34和两个竖杆36。横杆34大致垂直于两个竖杆36。竖杆36是大致相互平行的。竖杆36连接到横杆34的相应端。竖杆36的相对端连接到凸缘28。

竖杆36沿基本上垂直于凸缘28的平面表面26的方向延伸。凸缘28的折叠侧38提供表面来用于附接竖杆36。竖杆36的端部螺栓连接到折叠侧38。在一个实施例中，竖杆36的端部焊接到折叠侧38。在一个实施例中，凸缘28具有折叠端40。

端部面板19连接到折叠端40。一对柔性铝连接21设在引导物16与端部面板19之间。柔性铝连接21允许电流在引导物16上的连接与端部面板19上的相应连接之间传输。

支撑物30还包括托架42。托架42包括面板44和两个梁46。面板44具有平板形式。梁46连接到面板44的相对端。梁46沿基本上垂直于面板44的方向延伸。梁46相互平行。梁46为平板形式。

面板44基本上垂直于凸缘28的平面表面26。梁46沿基本上平行于凸缘28的平面表面26的方向延伸。

托架42连结到支架32。梁46将面板44连接到支架32的竖杆36。面板44基本上平行于支架32。梁46基本上垂直于支架32。托架42连接到支架32，从而悬置在凸缘28上方。托架42与凸缘28的平面表面26间隔开。

引导物16通过托架42联接到支撑物30。引导物16由托架42支撑在凸缘28上方。引导物16由支撑物30隔离，可以防止可移动触点14与固定触点12在其相互接合期间发生电弧放电。

图4、4a、5和5a示出了穿过固定触点12的区段。固定触点12还包括第一传导构件18和第二传导构件18。第一传导构件和第二传导构件18定位在引导物16中。引导物16包括第一引导部分48和第二引导部分50。在一个实施例中，引导物16还可包括第三引导部分51。第二引导部分50定位在第一引导部分48与第三引导部分51之间。

在一个实施例中，第一引导部分48和第二引导部分50形成为整体。在备选实施例中，第一引导部分48和第二引导部分50形成为连结在一起的单独本体。单独本体通过机械或粘合手段连结。在另一个实施例中，第三引导部分51通过机械或粘合手段连接到第二引导部分50。在又一个实施例中，第三引导部分51和第二引导部分50形成为整体。

第一引导部分48具有便于可移动触点14进入引导物16中来与第一传导构件和第二传导构件18接触的形状。可移动触点14与第一传导构件和第二传导构件18的接触允许在固定触点12与可移动触点14之间建立电连接。

第一引导部分48具有带第一开口52的中空本体。第一开口52用作用于引导物16的开口。过渡区54与第一开口52相对。穿过过渡区54的区段可为横穿引导物16的纵轴线的平面。

第一开口52和过渡区54设置在第一引导部分48的相对端处。过渡区54位于从第一引导部分48到第二引导部分50的过渡处。第一开口52相对于过渡区54较大。在一个实施例中，第一开口52具有相对于穿过过渡区54的区段的直径更大的直径。

第一引导部分48可将可移动触点14从第一开口52引导至过渡区54。第一引导部分48可将可移动触点14引导至第二引导部分50。

第一引导部分48具有圆锥形。在一个实施例中，第一引导部分48可形成为截头圆锥，其中第一开口52形成底座且过渡区54形成顶部。

第二引导部分50具有用于连接到柔性铝连接21的相应端上的第一连接23。柔性铝连接21的其它端部连接到定位在端部面板19上的相应第二连接25。

第二引导部分50具有中空本体。第二引导部分50可具有中空管的形式。第二引导部分50的内腔具有沿中空管的恒定直径。第二引导部分50具有纵轴线58。

可移动触点14可在第二引导部分50中移动。第二引导部分50共用用作第二引导部分50的开口的过渡区54。与过渡区54相对的第二引导部分50的端部具有第二开口53。第一开口52和第二开口53具有相互平行的平面。

在一个实施例中，第二引导部分50可在具有第二开口53的端部处安装到平面44上。第二引导部分50从面板44垂直地延伸。第一引导部分48和第二引导部分50通过具有第二开口53的端部安装到面板44上来支撑在面板44上。面板44部分地封闭第二开口53。第一引导部分48和第二引导部分50通过从第二引导部分50延伸的安装托架或安装凸缘来支撑在面板44上。

第三引导部分51具有管状形状，其具有开口55和封闭端56。第三引导部分51形成为具有单个封闭端的中空管。第三引导部分51的内腔具有恒定直径。封闭端56密封第三引导部分51和引导物16。

第三引导部分51具有纵轴线，其与第二引导部分50的纵轴线58对准。纵轴线58是同轴地对准的第二引导部分50和第三引导部分51的公共轴线。

第三引导部分51在与具有第二引导部分50的一侧相对的一侧处安装到面板44上。第三引导部分51从面板44垂直地延伸。第三引导部分51通过从第三引导部分51延伸的安装托架或安装凸缘支撑在面板44上。

第三引导部分51的内腔通过面板44与第二引导部分50的内腔连通。面板44具有孔口59，孔口59允许从第二引导部分50到第三引导部分51的连续通过。

第二引导部分50的第二开口53的直径基本上相对于面板44的孔口59的直径更大。第二引导部分50的内腔的直径基本上相对于面板44的孔口59的直径更大。

第三引导部分51的开口55的直径基本上等于面板44的孔口59的直径。第三引导部分51的内腔的直径基本上等于面板44的孔口59的直径。

第二引导部分50的第二开口53的直径基本上相对于第三引导部分51的开口55的直径更大。第二引导部分50的内腔的直径相对于第三引导部分51的内腔的直径更大。第二开口53、孔口59和开口55同心地对准。

引导物16还包括套环61。套环61具有在两端63、65处具有开口的中空管的形式。套环61的内腔具有恒定直径。套环61定位在第二引导部分50的内腔内。套环61的端部65安装到面板44上。套环61从面板44垂直地延伸。

套环61在第二引导部分50的内腔内从面板44朝过渡区54延伸。套环61在第二引导部分50的内腔内部分地延伸。端部63悬置在远离过渡区54的第二引导部分50的内腔内。端部63处的开口的平面大致平行于过渡区54的平面。端部63处的开口的平面基本上平行于第一开口52的平面。

套环61具有纵轴线，其与第二引导部分50的纵轴线58对准。纵轴线58是同轴地对准的第二引导部分50、第三引导部分51和套环61的公共轴线。

套环61安装成以便环绕面板44的孔口59。两端63、65处的开口具有面板44的孔口59的基本上相同的直径。套环61的内腔通过面板44与第三引导部分51的内腔连通。孔口59允许从套环61到第三引导部分51的连续通过。

在套环61的端部63处的开口的直径相对于第三引导部分51的开口55和面板44的孔口59的直径基本上相等。套环61的内腔的直径相对于第三引导部分51的内腔的直径基本上相等。第三开口53、孔口59、孔55和套环61的开口同心地对准。孔口59的内壁和套环61和第三引导部分51的内腔的相应表面对准，以便形成导管67。

导管67从套环61的端部63延伸至第三引导部分51的封闭端56。在一个实施例中，导管67具有从端部63到封闭端56的一致直径。

套环61具有朝端部63倾斜的外壁。套环61的壁的厚度可朝端部63减小。外壁朝内壁倾斜。外壁朝纵轴线58倾斜。套环61的横截面可在端部63的尖端处是楔形的。

在一个实施例中，第二引导部分50可延伸穿过面板44，使得第二引导部分50通过第二引导部分50的直径的变化与第三引导部分51连续。在备选实施例中，第三引导部分51可延伸穿过面板44，以便与套环61连续。

在一个实施例中，引导物16可由阳极氧化铝制成。引导物16允许电力传输期间生成的热有效地消散。

第二引导部分50将第一传导构件和第二传导构件18收纳在其内腔内。过渡区54的内腔允许可移动的触点14进入来接合第二引导部分50中的第一传导构件和第二传导构件18。第一传导构件和第二传导构件18与过渡区54间隔开。

第一传导构件和第二传导构件18分别具有接触端69和固定端71。第一传导构件和第二传导构件18定向成使得相应的接触端69朝过渡区54定位，且相应的固定端71朝安装板44定位。

接触端69与过渡区54间隔开。接触端69定位在过渡区54与套环61的端部63之间。接触端69在过渡区54与套环61的端部63之间自由地延伸。第一传导构件和第二传导构件18的接触端69具有用于与可移动触点14电接触的接触部分73。每个接触部分73具有接触表面62。

固定端71与安装板44间隔开。固定端71定位在套环61的端部63、65之间。套环61提供第一传导构件和第二传导构件18的悬臂锚定。第一传导构件和第二传导构件18安装到套环61上作为悬臂，以便允许接触端69从套环61自由地延伸。第一传导构件和第二传导构件18定位在套环61的外壁上。第一传导构件和第二传导构件18朝端部63沿着倾斜的外壁，且延伸超过端部63。

固定端71锚定到套环61上。固定端71在端部63、65之间锚定到套环61。固定端71可由化学或机械手段来锚定。在一个实施例中，固定端71螺栓连接到套环61。接触端69相对于固定端71基本上倾斜。在接触端61处的第一传导构件和第二传导构件18的直径相对于固定端71处的直径较小。

在一个实施例中，第一传导构件和第二传导构件18相对于第二引导部分50的纵轴线58串联定位。第一传导构件和第二传导构件18相对于纵轴线58同轴地布置。第一传导构件和第二传导构件18相对于纵轴线58相互同心。

传导构件18允许电力传输期间生成的热通过引导物16有效地消散。在一个实施例中，传导构件18涂有银。

第一传导构件和第二传导构件18由第一郁金香形触点18a和第二郁金香形触点18b构成。郁金香形触点18a、18b两者成角地布置在套环61的外壁上。郁金香形触点18a、18b相对于第二引导部分50的纵轴线58串联定位。郁金香形触点18a、18b相对于纵轴线同轴地布置。郁金香形触点18a、18b相对于纵轴线58相互同心。

第一郁金香形触点18a的接触端69定位成相对于第二郁金香形触点18b的接触端69较接近过渡区54。第一郁金香形触点18a的接触部分73定位成相对于第二郁金香触点18b的接触部分73较接近过渡区54。

郁金香形触点18a、18b连续地定位在套环61上。郁金香形触点18b定位在套环61与郁金香形触点18a之间。郁金香形触点18b的固定端71夹在套环61与郁金香形触点18a的固定端之间。

郁金香形触点18a、18b设置成以便相互重叠在套环61上。郁金香形触点18a相对于第二引导部分50的纵轴线58与郁金香形触点18b部分重叠。郁金香形触点18a、18b将具有不同横截面，以便重叠地定位。在一个实施例中，郁金香形触点18a、18b具有不同直径。郁金香形触点18a具有相对于郁金香形触点18b的直径更大的直径。郁金香形触点18a、18b同心地定位，使得第一郁金香形触点18a包绕第二郁金香形触点18b。

参看图4a，每个郁金香形触点18a、18b具有用于与可移动触点14接触的多个指60。每个郁金香形触点18a、18b的多个指60围绕第二引导部分50的纵轴线58沿径向布置。每个郁金香形触点18a、18b的多个指60远离第二引导部分50的内壁倾斜。多个指60沿着套环61的外壁的倾斜。

多个指60的端部形成套环61的接触端69。每个指60具有相应的接触部分73。每个指60承载接触部分73，以用于接合可移动触点14上的对应接触表面。

接触部分73围绕纵轴线58沿径向布置。每个接触部分73形成为延伸入第二引导部分50的内腔中的凸起。凸起延伸入第二引导部分50的内腔中，超过套环61的内壁。凸起沿基本上朝纵轴线58的方向延伸。接触部分73定位在过渡区54与套环61的端部63之间。接触部分73定位在过渡区54与导管67之间。接触部分73相对于纵轴线58沿轴向对准导管67。

每个接触部分73的接触表面62面对第二引导部分50的内部。接触表面62相对于纵轴线58沿轴向对准导管67。第一郁金香形触点18a的接触表面62与第二郁金香形触点18b的接触表面62间隔开。第一触点18a的接触表面62相对于第二郁金香形触点18b的接触表面62同轴地布置。郁金香形触点18的相应接触表面62定位成与第二引导部分50的内壁基本上等距。

在一个实施例中，环75可定位在接触部分73处。环75可定位成与接触表面62相对。环75可防止接触部分73沿远离纵轴线58的方向移动。

引导物16还可包括抵靠元件77。抵靠元件77具有抵靠部分79。在一个实施例中，抵靠元件77是具有中心孔的环形环，可移动触点14可通过中心孔。抵靠部分79是抵靠元件77的u形凸起。

抵靠元件77设置在第二引导物50中。抵靠元件77定位在过渡区54与第二引导部分50的第二开口53之间。抵靠元件77可定位在过渡区54附近。抵靠元件77安装到第二引导部分50的内壁上。抵靠元件77可化学地或机械地支撑在第二引导部分50中。抵靠元件77设置成使得抵靠部分79朝向第一开口52且远离第二开口53突出。

抵靠部分79与引导物的壁间隔开，以便可用于与可移动触点14抵靠接合。抵靠部分79的内表面相对于纵轴线58与套环61的端部63对准。抵靠部分79与套环61的内壁端63对准。第一郁金香形触点18和第二郁金香形触点18b的接触部分73延伸超过抵靠部分79和套环61的端部63，朝纵轴线58进入第二引导部分50的内腔。

在一个实施例中，抵靠元件77定位在郁金香形触点18a的接触端69的边缘附近。郁金香形触点18a的每个指60的边缘49与抵靠元件77接触。郁金香形触点18a的每个指60的边缘49插入面对第二开口53的抵靠部分79的侧部中。郁金香形触点18a的每个指60的边缘49插入面对第二开口53的u形抵靠部分79的腔中。

第二引导部分50具有颈部81。颈部81是过渡区54附近的第二引导部分50的壁的内部收缩部。抵靠元件77由颈部81支撑在第二引导部分50的内腔中。在一个实施例中，抵靠元件77由颈部81和郁金香形触点18a的每个指60的边缘49支撑在第二引导部分50的内腔中。

固定触点12还包括电弧接触元件64。电弧接触元件64可移动地支撑在引导物16中。电弧接触元件64可移动地支撑在第二引导部分50中。电弧接触元件64可沿轴向移动。电弧接触元件64从第二引导部分50穿过导管67延伸入第三引导部分51中。电弧接触元件64沿第二引导部分50的纵轴线58可轴向地移动。电弧接触元件64在导管67中可沿轴向移动。

电弧接触元件64具有配合在传导构件18的接触表面62内的尺寸。电弧接触元件64具有接合地配合在接触表面62内的尺寸。电弧接触元件64具有在导管67内可线性地移动的尺寸。电弧接触元件64具有对应于导管67形状的形状。

电弧接触元件64具有抵靠板85。抵靠板85可用于与活动臂14抵靠接触。抵靠板85具有用于与活动臂14抵靠接触的抵靠表面66。抵靠板85定向成基本上垂直于纵轴线58。抵靠板85基本上是平的。抵靠表面66面对第一开口52。

电弧接触元件64具有用于可移动地支撑抵靠板66的第一滑动支撑物83。第一滑动支撑物83滑动地受支撑，以轴向移动穿过第二引导物部分50。第一滑动支撑物83受到滑动地支撑以轴向移动穿过导管67。第一滑动支撑物83的横向尺寸小于导管67的横向尺寸。第一滑动支撑物83的直径小于导管67的内腔的直径。第一滑动支撑物83的直径小于抵靠元件77的直径。第一滑动支撑物83可移动穿过抵靠元件77的中心孔。

第一滑动支撑物83具有第一联接板87和具有第一滑动表面68的第一裙部89。第一裙部89环绕第二联接板87的边缘。第二联接板87具有联接到抵靠板85上的表面。抵靠板85化学地或机械地安装到联接板87上。第一滑动表面68基本上垂直于抵靠表面66。在一个实施例中，抵靠表面66与第一滑动表面68的相邻边缘间隔开。在一个实施例中，抵靠表面66与环绕抵靠板85的第一滑动表面68的边缘间隔开。

第一滑动表面68在电弧接触元件64沿轴向移动穿过第二引导部分50和第三引导部分51时接合接触部件18的接触表面62。接触表面62在电弧接触元件64沿轴向移动穿过第二引导部分50时在第一滑动表面68上滑动。第一滑动表面68在电弧接触元件64沿轴向移动穿过导管67时并未接合导管67的壁。

电弧接触元件64具有用于可移动地支撑第一滑动支撑物83的第二滑动支撑物91。第二滑动支撑物91可滑动地受支撑以轴向移动穿过导管67。第二滑动支撑物91滑动地接合导管67的壁。第二滑动支撑物91的横向尺寸小于导管67的横向尺寸，以便沿导管67的壁滑动。第二滑动支撑物91的直径适合提供成以便沿导管67的壁滑动。

第二滑动支撑物91具有第二联接板93和具有第二滑动表面97的第二裙部95。第二滑动表面97可构造成滑动。第二滑动表面97可设有离散的滑动部分47。第二裙部95环绕第二联接板93的边缘。第二滑动支撑物91由棒99连接到第一滑动支撑物83。棒99是管形的且是中空的。棒99沿轴向对准至纵轴线58。棒99基本上垂直于抵靠表面66。第二滑动支撑物91的直径大于第一滑动支撑物83的直径。

棒99在一端处联接到第一联接板87上，且在另一端处联接到第二联接板93上。棒99插入第一联接板87中的孔中，且延伸穿过第二联接板93。第一联接板87和第二联接板93相互平行。

偏置表面(biasing surface)70设在第二联接板93的一侧上，其用于接合偏置元件(biasing element)101的表面。偏置元件70设在与面对第一联接板87的一侧相对的一侧上。第二裙部95包绕偏置表面70。偏置表面70面对第三引导部分51的封闭端56。

第二滑动表面97在电弧接触元件64沿轴向移动穿过第二引导部分50和第三引导部分51时接合导管67的壁。第二滑动表面97在电弧接触元件64沿轴向移动穿过第二引导部分50和第三引导部分51时相对于导管67的壁滑动。第二滑动表面97与导管67的壁接合在电弧接触元件64沿轴向移动穿过导管67时允许第一滑动表面68保持与接触表面62滑动接触。

电弧接触元件64在第一位置与第二位置之间可移动。在图10中，电弧接触元件64在第一位置处，在该处，电弧接触元件64覆盖第一传导构件和第二传导构件18的接触表面62。电弧接触元件64在第二引导部分50中的位置，使得第一滑动支撑物83的第一滑动表面68接合和覆盖接触表面62。电弧接触元件64定位成与传导构件18的接触表面62对准。电弧接触元件64由接触表面62包绕。接触表面62由电弧接触元件64保护而免受诸如冰和污染物的环境因素。

参看图11，在第二位置，电弧接触元件64并未覆盖传导构件18的接触表面62。在第二位置，接触表面62露出来与可移动触点14的传导元件24接触。电弧接触元件64在第三引导部分51的位置，以便保持接触表面62露出。第一滑动表面68与接触表面62间隔开。

电弧接触元件64偏置地支撑在引导物16中。电弧接触元件64由偏置元件101朝第一位置偏置。偏置元件101沿与远离偏置端56且朝向第一开口52的方向将偏置力施加到电弧接触元件64上。在一个实施例中，由偏置元件101施加的偏置力平行于纵轴线58。由偏置元件101施加的偏置力与纵轴线58对准。在没有另一力作用在电弧接触元件64上的情况下，偏置元件101将电弧接触元件64保持在第一位置。在相反的力施加到超过偏置力的水平时，电弧接触元件64从第一位置移动到第二位置。

偏置元件101定位在电弧接触元件64与封闭端56之间。偏置元件101定位在偏置表面70与封闭端56之间。在第一电弧接触元件64相对于封闭端56可移动时，偏置力趋于将滑动件96移动到第一位置。偏置元件101的端部定位在第二裙部95内。在一个实施例中，偏置元件101是弹簧。

参看图1，可移动触点14定位在凸缘72上。凸缘72构造成用作可移动触点14的支撑结构。凸缘72具有带平面表面74的平面板的形式。凸缘72具有由其平面面板74限定的抵靠平面。凸缘72具有连接到平面表面74上的侧部76。凸缘72可由铝形成。

参看图6和7，可移动触点14包括第一活动臂20和第二活动臂22。第一活动臂20保持可移动触点14通过凸缘72与支撑结构连接。第一活动臂20连接到凸缘72。第一活动臂20可移动地连接到凸缘72。第一活动臂20可旋转地连接到凸缘72。第一活动臂20可沿垂直于平面表面74的平面移动。第一活动臂20沿远离凸缘72的方向延伸。第一活动臂20基本上垂直于平面表面74。

可移动触点14设有柔性铝连接27、29。一对柔性铝连接27设在第一活动臂20与第二活动臂22之间。一对柔性铝连接29设在第一活动臂20与凸缘72之间。柔性铝连接27、29允许电流在具有相互的相对移动的第一活动臂20、第二活动臂22和凸缘72之间传输电流。

第一活动臂20由一对管构成。管是中空的。管定位成相互相邻。每个管的端部连接到凸缘72的平面表面74连接。管允许热从可移动触点14有效消散。

可移动触点14还包括用于在第一活动臂20与第二活动臂22之间连接的枢轴连接78。枢轴连接78包括底板80、铰链连接82和一对销连接84。底板80定位在与连接到凸缘72上的一端相对的第一活动臂20的一端。底板80基本上平行于平面表面74。

铰链连接82定位在底板80上。铰链连接82定位在与连接到第一活动臂20上的一侧相对的底板80的一侧上。铰链连接82具有沿远离地板80的方向延伸的限制延伸部90。限制延伸部90限制第二活动臂22的移动。

销连接84与铰链连接82可旋转地接合。销连接84定位在铰链连接82的相对侧上。销连接84通过销86可旋转地接合至铰链连接。销86接合在横向延伸穿过铰链连接82的孔中。销86沿基本上垂直于第一活动臂20的方向延伸。销86沿基本上垂直于第二活动臂22的方向延伸。

第二活动臂22通过枢轴连接78沿平行于第一活动臂20的平面可移动。第二活动臂22通过枢轴连接78沿平行于第一活动臂20的纵轴线的平面可移动。第二活动臂22沿平面的移动由限制延伸部90限制。在一个实施例中，第二活动臂22具有杆形式。

第二活动臂22在一端处刚性地连接到一对销连接84。第二活动臂22通过支撑板88连接到一对销连接84。支撑板88抵靠限制延伸部90来限制第二活动臂22的移动。

第二活动臂22可从断开位置移动到闭合位置来闭合固定触点12与第二触点14之间的连接。参看图10，在断开位置，第二活动臂22与引导物16间隔开。第二活动臂22未定位在引导物16上。参看图11，第二活动臂22在闭合位置。第二活动臂22插入引导物16中。第二引导臂22与一对传导构件18电连接。第二活动臂22可由操作者致动来在断开位置与闭合位置之间移动。

参看图8和9，第二活动臂22具有传导元件24，以用于与固定触点12的第一传导构件和第二传导构件18电连接。第二活动臂22包括杆103。杆103在一端处连接到支撑板88。传导元件24联接到杆103。杆103具有纵轴线111。纵轴线111代表第二活动臂22的纵轴线。传导元件24具有用于与第一传导构件和第二传导构件18的接触表面62接合的接触表面94。接触表面94可环绕传导元件24。在一个实施例中，传导元件24由镀银铜形成。

传导元件24形成为中空管。传导元件24具有比杆103的直径更大的直径。杆103的自由端105部分地延伸入传导元件24，使得传导元件24的端部与自由端105重叠。自由端105与传导元件24的内壁接触。

第二活动臂22具有与电弧接触元件64抵靠接合的抵靠尖端92。抵靠尖端92连接到杆103。抵靠尖端92与杆103的自由端105间隔开。抵靠尖端92保持在与杆103的自由端间隔开的位置。抵靠尖端92可具有弧形表面109和平面表面110。平面表面110面对杆103的自由端105。抵靠尖端92具有比杆103的直径更大的直径。抵靠尖端92具有与传导元件24的直径基本上相等的直径。

在一个实施例中，条104将抵靠尖端92刚性连接到杆103。条104分别在相对端处机械地连接到抵靠尖端92和杆103。条104在相应端处插入抵靠尖端92和杆103中。条104插入抵靠尖端92中的中心点中。

条104延伸穿过抵靠尖端92。条104的第一末端108在弧形表面109由螺柱106盖住。螺柱106部分地延伸入抵靠尖端92，以便包绕末端108。螺柱106的一部分从抵靠尖端92露出。螺柱106位于抵靠尖端92的顶点处。在第二末端107处，条104连接到自由端105。条104与杆103的纵轴线111对准。抵靠尖端92的中心轴线与杆103的纵轴线111对准。

在一个实施例中，抵靠尖端92将传导元件24刚性地联接到杆103。传导元件24的端部连接到抵靠尖端92。传导元件24连接到抵靠尖端24的平面表面110。接触表面94与平面表面110和弧形表面109的边缘对准。弧形表面109与接触表面94连续。传导元件24在与抵靠尖端92连接的一端相对的一端处与杆103的自由端重叠。传导元件24与杆103同轴。传导元件24的中心轴线与杆103的纵轴线111对准。

限制元件112安装到传导元件24的端部，所述传导元件24的端部与杆103的自由端105重叠。限制元件112安装到与连接到抵靠尖端92的一端相对的传导元件24的一端。限制元件112安装在限制元件112的边缘处。限制元件112环绕传导元件24的端部。

限制元件112具有扁平环的形式。限制元件112具有使杆103的自由端105延伸穿过其间的中心孔。限制元件112沿基本上垂直于杆103的纵轴线111的方向延伸离杆103。限制元件112呈现分别形成围绕接触表面94的环平台的第一限制表面113和第二限制平台114。第一限制表面113和第二限制表面114形成在限制元件112的相对侧上。第一限制表面113和第二限制表面114大致垂直于杆103的纵轴线111。

可移动触点14还包括滑动件96。滑动件96可移动地支撑在第二活动臂22上。滑动件96可沿第二活动臂22移动。滑动件96沿基本上平行于纵轴线111的方向移动。滑动件92具有基本上圆柱形式。滑动件96是中空圆柱。滑动件96具有中心通孔115。

滑动件96具有在相应端部处由第一限制本体116和第二限制本体117界定的环形本体100。第一限制本体116和第二限制本体117在相应端部处部分地闭塞通孔115。环形本体100由第一限制本体116和第二限制本体117与活动臂22间隔开。环形本体100可取决于滑动件96的位置定位在杆103或传动元件24上方。

第一限制本体116和第二限制本体117形成为具有孔口的环。第一限制本体116和第二限制本体117形成为连结到环形本体100上的单独本体。在一个实施例中，第一限制本体116和第二限制本体117由环形本体100形成。

第一限制本体116构造成在传导元件24上滑动。第一限制本体116构造成在接触表面94上滑动。第二限制本体117构造成在杆103上滑动。限制元件112设置在第一限制本体116与第二限制本体117之间。限制元件112定位在通孔115中，其中滑动件96联接到杆103上。限制元件112限制第二活动臂22上的滑动件96的移动。限制元件112限制滑动件96沿第二活动臂22的滑移。第一限制本体116由第一限制表面113限制，且第二限制本体117由第二限制表面114限制。

第一限制本体116的孔口具有相对于第二限制本体117的孔口的直径较大的直径。第一限制本体116的孔口的直径相对于杆103和传导元件24的相应直径较大。第二限制本体117的孔口的直径相对于杆103的直径较大且相对于传导元件24的直径较小。第一限制本体116和/或第二限制本体117可进一步包括分别在传导元件24上和杆103上滑动接触的垫圈。垫圈可分别定位在第一限制本体116和/或第二限制本体117与传导元件24和杆103之间。

滑动件96可在第一位置与第二位置之间移动。在图10中，滑动件96在第一位置，在该处，滑动件96设置在传导元件24的接触表面94上方。滑动件96在第二活动臂22上的位置，使得环形本体100覆盖接触表面94。环形本体100定位成与接触表面94对准。环形本体100包绕接触表面94。接触表面94由滑动件96保护而免受诸如冰和污染的环境因素。

参看图11，在第二位置处，滑动件96并未覆盖传导元件24的接触表面94。在滑动件96的第二位置处，接触表面94露出来与固定触点12的一对传导构件18接触。滑动件96定位在第二活动臂22上的位置，以便保持接触表面94露出。

参看图8和9，滑动件96偏置地支撑在第二活动臂22上。滑动件96由偏置元件(biasing element)118朝第一位置偏置。偏置元件118沿远离自由端105且朝向抵靠尖端92的方向将偏置力(biasing force)施加到滑动件96上。在一个实施例中，偏置力平行于纵轴线111。在没有作用于滑动件96上的另一个力的情况下，偏置元件118将滑动件96保持在第一位置。在大于偏置力的水平下施加相反的力时，滑动件96从第一位置移动到第二位置。

偏置元件118定位在限制元件112与第一限制本体116之间。偏置元件101定位在第一限制表面113与第二限制本体116之间。当第一限制本体116可相对于限制元件112移动时，偏置力趋于将滑动件96移动到第一位置。偏置元件118定位在通孔115内。偏置元件118定位在环形本体100与接触表面94之间。在一个实施例中，偏置元件118是弹簧。

在一个实施例中，滑动件96在第一位置与第二位置之间致动。滑动件96构造成从第一位置了收缩到第二位置。收缩机构(未示出)提供成使滑动件96在第一位置与第二位置之间移动。由收缩机构施加的力沿平行于纵轴线111的方向将力施加到滑动件96上。

在一个实施例中，滑动件96具有接合元件98。接合元件98定位在第一限制本体116附近。接合元件98定位在与偏置元件118接触的一侧相对的第一限制本体116的一侧上。接合元件98可形成为单独本体，且连结到第一限制本体116上。接合元件98可具有环形形式。在另一个实施例中，接合元件98可形成为第一限制本体116的一部分。

参看图10和11，接合元件98可用于与抵靠元件77的接合部分79抵靠接触。接合元件98面对与抵靠尖端92相同的方向。

参看图10，第二活动臂22在断开位置。第二活动臂22定位成远离引导物16。滑动件96在第一位置，以便覆盖传导元件24的接触表面94。电弧接触元件64在第一位置，以便覆盖传导构件18的接触表面62。

参看图11，第二活动臂22在闭合位置。第二活动臂22插入引导物16中。传导元件24插入第二引导部分50中。滑动件96在第二位置，以便露出传导元件24的接触表面94。电弧接触元件64在第二位置处，以便露出传导构件18的接触表面62。传导元件24的接触表面94与一对传导构件18的接触表面62接合。在第二活动臂22的第二位置处的滑动件96的位置提供传导元件24插入第二引导部分50中的视觉指示。

第二活动臂22通过第一活动臂20相对于凸缘72的移动来朝引导物16移动。第一活动臂20可朝引导物16枢转。

现在将描述闭合HVDC连接器10中的连接的方法。该方法包括以下步骤：致动具有第一活动臂20和带有传导元件24的第二活动臂22的可移动触点14，以便将第二活动臂22从断开位置移动到固定触点12中的闭合位置，固定触点12包括引导物16，以及设置在引导物16中的第一传导构件和第二传导构件18。在一个实施例中，操作者可致动可移动触点14，以便将第二活动臂22移动到第二引导部分50中的第二位置。

该方法还包括移动可移动地支撑在第二活动臂22上的滑动件96的步骤。该方法包括将滑动件96从传导元件24的接触表面94被覆盖的第一位置移动到接触表面94露出来与传导构件18接触的闭合位置的步骤。

滑动件96通过抵靠元件77的接合部分79与滑动件96的接合表面98的抵靠来从第一位置移动到第二位置。当第二活动臂22移动到闭合位置时，接合部分79与接合表面98的抵靠将滑动件96从第一位置推至第二位置。接触表面94在滑动件96从第一位置移动到第二位置时露出。

该方法还包括以下步骤：抵靠可移动地支撑在引导物16中的电弧接触元件64来将电弧接触元件64从第一位置移动到闭合位置，在第一位置，一对传导构件18的接触表面62被覆盖，而在闭合位置，接触表面62露出来与传导元件24接触。

电弧接触元件64通过电弧接触元件64的抵靠表面66与传导元件24的抵靠尖端92的抵靠来从第一位置移动到第二位置。当活动臂22移动到闭合位置时，抵靠尖端92与抵靠表面66的抵靠将电弧接触元件64从第一位置推到第二位置。接触表面62在电弧接触元件64从第一位置移动到第二位置时露出。

颠倒前述步骤以便断开固定触点14与可移动触点12之间的电连接。断开过程通过致动第二活动臂22开始，以从闭合位置移动到断开位置。

技术人员将认识到，前述实施例可改变或组合来获得本公开内容的HVDC隔离开关10。

工业实用性

本公开内容描述了HVDC隔离开关10，具体是用于具有等于6000安培和以上的额定电流的隔离开关。在一个实施例中，HVDC隔离开关10具有高于6000安培的额定电流。

HVDC隔离开关10具有高散热性。HVDC隔离开关10中的第一传导构件和第二传导构件18允许有效的散热。散热可通过引导物16发生。

HVDC隔离开关10的固定触点具有相对较轻的重量，这便于有效平衡固定触点12，以便允许将可移动触点14适当插入固定触点12中。HVDC隔离开关10由于可移动触点14和固定触点12中的部件的有限数量而具有相对较低的值。

通过滑动件96在第二活动臂22上移动，可移动触点14插入固定触点12对于操作者是显著的。滑动件96的移动提供第二可移动臂22插入引导物16中的可视识别。滑动件96的移动在第二活动臂22插入引导物16期间发生，从而允许可移动触点14与固定触点12之间的适当闭合的直接证据。

HVDC隔离开关10中的触点(传导构件18和传导元件24)受到保护以防诸如污染和冰因素。触点18得到保护，增加了其使用寿命的持续时间。

隔离的固定触点12的引导物16防止电弧出现在固定触点12与活动触点14之间。具体而言，在固定触点和活动触点闭合期间防止了电弧放电。

HVDC隔离开关10是伸缩式HVDC隔离开关。

因此，在适用法律允许的情况下，本公开包括所附权利要求书中所述的主题的所有修改和等效物。此外，其所有可能变型的上述元件的任何组合由本公开内容涵盖，除非本文中另外指出。

在任何权利要求中提及的技术特征之后有参考标记的情况下，对参考标记的包括仅仅是出于提高权利要求书的可理解性，并且因此，存在参考标记或不存在参考标记都对上述技术特征或任何权利要求元素的范围不具有任何限制性影响。

本领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开或其基本特征的情况下，本公开可以被具体化为其他特定形式。因此，前述实施例被视为在所有方面都是说明性的，而不是对本文所描述的本公开进行限制。因此，本发明的范围由所附权利要求书、而不是前述说明指明，并且在权利要求书的等效物的意义和范围内的所有改变都因此旨在被包含在其中。

Claims (13)

1.一种HVDC隔离开关（10），其包括：

固定触点（12），所述固定触点（12）包括引导物（16）和定位在所述引导物（16）中的至少第一传导构件和第二传导构件（18），其中所述第一传导构件和所述第二传导构件（18）两者都是郁金香形触点（18a、18b）；

可移动触点（14），所述可移动触点（14）包括第一活动臂（20）和具有传导元件（24）的第二活动臂（22），其中所述第二活动臂（22）从断开位置可移动到闭合位置，以闭合所述固定触点（12）与第二触点（14）之间的连接；和

可移动地支撑在所述第二活动臂（22）上的滑动件（96），所述滑动件（96）在第一位置与第二位置之间可移动，在所述第一位置，所述传导元件（24）的接触表面（94）被覆盖，在所述第二位置，所述接触表面（94）露出来与所述第一传导构件和第二传导构件（18）接触。

2.根据权利要求1所述的HVDC隔离开关（10），其还包括定位在所述引导物（16）中的抵靠元件（77），以用于抵靠所述滑动件（96），从而将所述滑动件（96）从所述第一位置移动到所述第二位置。

3.根据权利要求1或2所述的HVDC隔离开关（10），其中所述滑动件（96）由偏置元件（118）朝所述第一位置偏置。

4.根据权利要求1或2所述的HVDC隔离开关（10），其还包括可移动地支撑在所述引导物（16）中的电弧接触元件（64），所述电弧接触元件（64）在第一位置与第二位置之间可移动，在所述第一位置，所述第一传导构件和第二传导构件（18）的接触表面（62）被覆盖，在所述第二位置，所述接触表面（62）露出来与所述传导元件（24）接触。

5.根据权利要求4所述的HVDC隔离开关（10），其还包括设在所述第二活动臂（22）上的抵靠尖端（92），以用于抵靠所述电弧接触元件（64），从而将所述电弧接触元件（64）从所述第一位置移动到所述第二位置。

6.根据权利要求4所述的HVDC隔离开关（10），其中所述电弧接触元件（64）由偏置元件（101）朝所述第一位置偏置。

7.根据权利要求1或2所述的HVDC隔离开关（10），其中所述引导物（16）具有带圆锥形状的第一引导部分（48）和具有管状形状的第二引导部分（50），其中所述第一传导构件和所述第二传导构件（18）定位在所述第二引导部分（50）中。

8.根据权利要求7所述的HVDC隔离开关（10），其中所述引导物（16）还包括定位在所述第二引导部分（50）的内腔中的套环（61），以用于悬臂锚定所述第一传导构件和第二传导构件（18）。

9.根据权利要求7所述的HVDC隔离开关（10），其中所述第一传导构件和第二传导构件（18）相对于所述第二引导部分（50）的纵轴线（58）串联定位。

10.根据权利要求1或2所述的HVDC隔离开关（10），其中每个郁金香形触点（18a、18b）包括多个指（60），每个指（60）具有接触表面（62）。

11.根据权利要求1或2所述的HVDC隔离开关（10），其中所述HVDC隔离开关（10）是伸缩式隔离开关。

12.一种闭合HVDC隔离开关（10）中的连接的方法，所述方法包括以下步骤：

致动具有第一活动臂（20）和带传导元件（24）的第二活动臂（22）的可移动触点（14），以便将所述第二活动臂（22）从断开位置移动到固定触点（12）中的闭合位置，所述固定触点（12）包括引导物（16）和设置在所述引导物（16）中的至少第一传导构件和第二传导构件（18），其中所述第一传导构件和第二传导构件（18）两者都是郁金香形触点（18a、18b）；以及

将可移动地支撑在所述第二活动臂（22）上的滑动件（96）从第一位置移动到第二位置，在所述第一位置，所述传导元件（24）的接触表面（94）被覆盖，在所述第二位置，所述接触表面（94）露出来与所述第一传导构件和第二传导构件（18）接触。

13.根据权利要求12所述的方法，其还包括如下步骤：将可移动地支撑在所述引导物（16）中的电弧接触元件（64）从第一位置移动到第二位置，在所述第一位置，所述第一传导构件和第二传导构件（18）的接触表面（62）被覆盖，在所述第二位置，所述接触表面（62）露出来与所述传导元件（24）接触。