CN1136595C - 燃弧开关装置 - Google Patents

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Abstract

一种燃弧开关装置，为提供较大的燃弧储备，触头(2)与第一电终端经柔性带(6)连接。该带的连接部(7)与触头(2)刚性地连接，片簧(8)将触头(2)向着开关轴线(1)的方向推压。在断开状态，带(6)和部分触头支承在指向外侧的支承面上，而在接通状态，触头(2)与开关销3接触，从而至少触头(2)和连接部(7)离开支承面(10)，同时带(6)弯曲。触头(2)与开关轴线(1)形成一个大约30°的角度，由相对较短的各个触头(2)和连接部(7)之间的电磁吸引产生的压力直接补偿接触抬升力，而作用在带(6)的柔性部上的力由支承面(10)吸收。

Description

燃弧开关装置
技术领域
本发明涉及一种燃弧开关装置(burn-up switchingarrangement)，特别用于例如使用在发电站、变电站和其他用于供应电能源的设施中的断路器，用于接通和断开操作电流和过载电流。
背景技术
在公知的一般燃弧开关装置中(例如见DE-A-196 13 568)，接触罩的触头被固定地锚定，从而在接通位置的压力仅仅是通过触头的通常很低的弹性产生的。在这种类型的结构中，燃弧储备受限于触头初始的弹性变形。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种燃弧开关装置，其燃弧储备不受触头的材料特性的限制。
为了达到本发明的上述目的，提供了一种燃弧开关装置，其具有第一开关件，该开关件至少在接通位置与第一电终端相连，而且该开关件包括一个具有多个触头的接触罩；该装置还具有第二开关件，该开关件至少在接通位置与第二电终端相连，该开关件包括一个开关销，该开关销可相对于第一开关件沿一开关轴线在接通位置和断开位置之间变换，在接通位置上，接触罩的触头接触开关销的外表面，从而燃弧开关装置使在第一电终端和第二电终端之间的电流路径闭合，在断开位置上，开关销离第一开关件具有一个距离，接触罩的触头经一柔性导线与第一电终端相连，该柔性导线可改变触头和开关轴线之间的角度，并且至少一个指向外侧的支承面用于支承至少部分柔性导线，其中，所述燃弧开关装置中为每个触头分别配备了压力元件，用于将触头向着开关轴线的方向推压，所述至少一个支承面是由一支承体的连续外侧面形成的，支承体至少在所述至少一个支承面的区域中包括电绝缘材料，而且支承体的内侧被设计成一个在接通方向上变宽的绝缘喷嘴。
在上述燃弧开关装置中，触头可获得一个较大的径向间隙，从而即使一个相当可观的燃弧也可通过触头位置的适当变动得到补偿。
附图说明
下面参照附图所示的例示性实施例来说明本发明。
图1是本发明燃弧开关装置的轴向纵剖面图，其中接通位置在左侧，断开位置在右侧。
具体实施方式
如图1所示的燃弧开关装置具有一个作为第一开关件的接触罩，该接触罩与第一电终端连接，而且该接触罩包括多个触头2，这些触头2围绕着开关轴线1布置，并且与开关轴线1形成一个大约30°的角度，而且触头2的全部或至少是燃弧头区域是由抗烧蚀材料构成，这些材料例如有W/Cu、石墨、CFC、石墨/Cu、CFC/Cu。第二开关件是一实心的开关销3，其有一个尖端4，该尖端4同样也是由抗烧蚀材料构成的。所述的销例如通过一个滑动罩或一个柔性导线被连接到第二电终端上，并可借助于一开关传动装置沿开关轴线1在一接通位置和一断开位置之间滑动，在接通位置上，触头2接触所述销的外侧，在断开位置上，所述销与这些触头之间有一距离。
在每个触头2的延续部分中，触头2具有与触头邻接的一个导线，该导线最好是被焊接到触头上，并且使触头与一壳体部5导电地相连接，并进而与第一电终端相连。该导线由带6形成，该带包括多个柔性的导电材料条，这些导电材料例如可以是铜或含铜的合金，它们相互叠置在一起。在触头的方向上直接邻接触头2的连接部7的区域中，带6分别通过对各导电材料条进行压力焊接而得到加固。但是各导电材料条彼此之间并没有固定地连接，从而带6从连接部7的外端开始是具有柔性的。一片簧(压力元件)8总是从外侧弹性压靠在连接部7上，从而触头2在接通位置被压靠在开关销3上。
一包含电绝缘材料的支承体9具有一指向外侧的支承面10，该支承面为一截头圆锥形表面，当处于断开位置时，在片簧8的作用下，触头2以其内侧压靠在该表面的一小部分上，带6也以其内侧压靠在该表面上延伸而显著地超越连接部7的一部分上。而且所述的支承体形成了一个中心喷嘴11，其在接通的方向上变宽，而且开关销3在接通位置上伸入该喷嘴中。
在如图1中左侧所示的接通位置上，触头2的端部通过片簧8被压靠在开关销3的外表面上。至少是触头2和邻接它们的刚性连接部7由于与开关销3接触而从支承面10上升起，但是，通常与连接部7邻接的带6的柔性区域的一部分也因此而升起。在开始断开后，如果电流从一额定电流开关装置(未示出)变换到燃弧开关装置，那么，在通常预期的电流强度下，在开关销3和触头2之间的抬升力通过各个触头2之间的相互吸引来进行补偿，这种吸引是由流过它们的部分电流的轴向分力产生的。
在非常高的电流下，带6的柔性部分如图1的左侧所示，被完全地压靠在支承面10上，从而支承体9吸收作用在它们上的力。因此，仅仅那些直接作用在相对较短、较直且倾斜设定的部分上的力对于通过触头2作用在开关销3上的压力是起决定作用的，而相对较短、较直且倾斜设定的部分是由触头2和与触头2刚性连接的连接部7形成的，而且是由轴向长度L和半径R确定的。这样就避免了发生所述压力假定成所不期望的高值而导致高磨损并阻碍断开运动的情况。
当断开运动继续时，一个电弧12在开关销3和触头2之间产生，并通过喷吹从而使一气流穿过喷嘴11而使其熄灭。由于烧蚀而缩短的触头2很容易得到补偿，这是由于在开关轴线1和包括触头2和连接部7在内的刚性部分之间在接通位置上的角度会相应地增加。只要所述部分不压在支承面10上，触头2位置的这种适应性变化是可能的，从而正如可从图1中的右侧直接推断的那样，燃弧储备非常高。
在本发明的范围内，所描述的实施例还可有各种变形。例如，支承面的角度进而触头与开关轴线之间角度的上限可以选择不同的值。在接通方向上与开关轴线的角度最好在15°-45°之间。两开关件也可由其他部件来补充，例如，可设置一个燃弧环，其在接触罩之前，或者在断开位置上在开关销之前，或者这种类型的燃弧环也可仅设置在一侧。
附图标记说明
1   开关轴线
2   触头
3   开关销
4   3的尖端
5   壳体部
6   带
7   连接部
8   片簧
9   支承体
10  支承面
11  喷嘴
12  电弧

Claims (9)

1.燃弧开关装置，该装置具有第一开关件，该开关件至少在接通位置与第一电终端相连，而且该开关件包括一个具有多个触头(2)的接触罩；该装置还具有第二开关件，该开关件至少在接通位置与第二电终端相连，该开关件包括一个开关销(3)，该开关销可相对于第一开关件沿一开关轴线(1)在接通位置和断开位置之间变换，在接通位置上，接触罩的触头(2)接触开关销(3)的外表面，从而燃弧开关装置使在第一电终端和第二电终端之间的电流路径闭合，在断开位置上，开关销(3)离第一开关件具有一个距离，接触罩的触头(2)经一柔性导线与第一电终端相连，该柔性导线可改变触头(2)和开关轴线(1)之间的角度，并且至少一个指向外侧的支承面(10)用于支承至少部分柔性导线，
其特征在于，所述燃弧开关装置中为每个触头(2)分别配备了压力元件(8)，用于将触头(2)向着开关轴线(1)的方向推压，所述至少一个支承面(10)是由一支承体(9)的连续外侧面形成的，支承体(9)至少在所述至少一个支承面(10)的区域中包括电绝缘材料，而且支承体(9)的内侧被设计成一个在接通方向上变宽的绝缘喷嘴。
2.根据权利要求1所述的燃弧开关装置，其特征在于，该柔性导线由多个带(6)制成，这些带(6)包括柔性的导电材料。
3.根据权利要求2所述的燃弧开关装置，其特征在于，各个带(6)直接邻接一触头(2)。
4.根据权利要求3所述的燃弧开关装置，其特征在于，各个带(6)包括多个彼此相互叠置的柔性导电材料条。
5.根据权利要求2所述的燃弧开关装置，其特征在于，柔性导电材料是铜或含铜合金。
6.根据权利要求2所述的燃弧开关装置，其特征在于，带(6)的各条在与触头(2)邻接的连接部(7)通过压力焊接而相互连接。
7.根据权利要求1所述的燃弧开关装置，其特征在于，触头(2)是直的，并与开关轴线(1)形成一个正角。
8.根据权利要求7所述的燃弧开关装置，其特征在于，触头(2)和开关轴线(1)之间的角度在接通方向上在15°-45°之间。
9.根据权利要求1所述的燃弧开关装置，其特征在于，触头(2)均匀地围绕着开关轴线(1)。
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