CN1146058A - 功率开关 - Google Patents

Abstract

一个功率开关，通过简单的方法也可实现安全地熄灭电流的电弧。它将通过导电地串联有至少一个安装有两个支承位置(7、8)的接触桥形接片(5)，一个固定的触点排列(3)和一个活动的触点排列(4)来实现。该接触桥形接片(5)可转动地安置在支架(6)上。通过一个冲击作用的力，至少一个接触桥形接片(5)与固定的触点排列(3)共同作用的面将沿径向向外覆盖在纵向轴(2)上。

Description

功率开关

本发明涉及一个根据权利要求1前序部分的功率开关。

众所周知，功率开关填充有一种气态的绝缘灭火剂，优选六氟化硫，它至少具有一个消弧室。该消弧室通常设有一个有效电流路径和一个额定电流路径。该有效电流路径至少有一个固定的触点和一个活动的触点。该消弧室可以形成作为单一灭弧或双重灭弧的室。此外该消弧室能形成作为自动灭弧室，在此该消弧室为了消弧自动产生相同必要的风压，一直在灭弧里积蓄直到可望有效的灭弧成为可能。当电弧通过一个公知措施旋转地移开时，在灭弧室里获得一个特别快的压力结构。

一个功率开关，此电弧本身的能量能产生消弧所需的风压，它可能出现，关断较小的电流时在灭弧体里产生更小的压力，这样在这种情况下一个卓有成效的吹灭电弧是不可能的。借助耗费的措施帮助，例如在消弧室里借助一个附加的必须使之安全的灭弧筒结构，在这种情况下电弧同样也被安全地熄灭。

本发明要解决的任务是，如同它在独立权利要求中所述的特征，创造一个功率开关，在此借助简单的方法同样实现安全地熄灭电流衰弱的电弧。

通过实现本发生在本质上的优点由此可见，在关断相对较小的电流时，用于产生一个足够量的吹熄电弧的急需的压力冲击作用的介质熄灭电弧。消弧室的体积和量度可以保持有利的小，因为附加电弧产生的方式只需要很小的地方。

本发明的进一步构型是从属权利要求的主题。

本发明仅仅描述一个实施途径，它的进一步的结构和由此产生的优点根据下述附图较详细地说明。

其中：

图1是根据本发明功率开关的消弧室在接通状态下通过消弧区的第一个、高度简化的部分剖视图，

图2是该消弧室在一个相比较强电流的电弧断路期间通过消弧区的第二个、高度简化的部分剖视图，

图3是该消弧室在一个相比较弱电流的电弧断路期间通过消弧区的第三个、高度简化的部分剖视图。

在这些附图中作用相同的元件具有相同的参考记号。对直接理解本发明不必需的元件没有表示出来。

在图1中描述根据本发明所述的功率开关的消弧室在接通状态下通过一个消弧区1的第一个、高度简化的部分剖视图。该消弧室其它部分，特别是它的外壳和传动装置没有画出。该消弧室填充有绝缘介质，例如气态的六氟化硫(SF6)。该消弧室具有一个纵向轴(2)，围绕它同心对称地排列一个固定的触点3和同样一个活动的触点4。该活动的触点将通过一个半画出的传动装置轴向运转。

如在图1中描述的在接通状态下，固定的触点3通过一个导电的接触桥形接片5与活动的触点4连接。该接触桥形接片5由一种导电的金属组成，做成一个接触指的形式。该接触桥形接片5可以安装在接触篮里，它同样也可以由许多并联排列的接触指组成。该接触桥形接片5旋转地安装在如图所述的支架6上。该支架6可做成弹性的，在此该接触桥形接片5垂直于纵向轴2被挤压，为了该接触桥形接片5获得一个足够大的接触力。该接触桥形接片5具有一个支承位置7，在接通状态下它可活动地放在固定的触点3上。接触桥形接片5具有另一个支承位置8，它在接通的状态放在固定的接触点3上在支撑位置8相对侧接触桥形接片上安装一个牵引弹簧9，它在接触桥形接片5上施加一个力，它的方向通过箭头10表示。支架6的转动点是这样选择的，当电动力学的力产生接触力时，接触桥形接片5的支承位置8挤压在固定的触点3上的力强于支承位置7挤压在活动的触点4上的力，情况如此。

一个如图所示的壁11围绕一个成环形的灭弧体12，它的内部界线构成固定的触点3的外面。当功率开关配置相比较小的额定电流时，为了连续的交流电通过该闭合的消弧室，电流路径流向从固定的接点排列3通过支承位置8到接触桥形接片5里，再通过它和支承位置7到达活动的触点4。当功率开关和对比消弧室配置相比较大的额定电流时，对上述的电流路径在这种情况下并联地设置一个在外面同心排列的单独的额定电流路径。在引入短路过程时断路过程引入的要被断路交流电用公知的方式由这个额定电流路径换向到上述的电流路径。

在此不再继续探讨包括支承位置7和8的接触桥形接片5的设计外形。出现光弧基点的部分可以设置带有抗烧损、由导电材料构成的保护层。优选使用钨铜用于该保护层，但是也可以使用石墨。

图2示出在图1所述的消弧区里，消弧室在第一中间位置紧随着活动的触点排列4沿箭头13所示方向移动时与接触桥形接片5脱离，并且同时引起一个电弧14。在该断路过程中应该切断一个相对较大的断路电流。由于断路电流产生的电动力学的力反作用通过牵引弹簧9施加在接触桥形接片5上的力，因此该接触桥形接片5停留在如消弧室在接通状态下的相同的位置，支承位置8与固定的触点3保持接触。电弧14的电弧能强烈地热在消弧区里的气体，并且产生一个充分大的气压。该压力冲击作用的气体在灭弧体12内流动，从开始在此积蓄，直到一个可望有效的灭弧体电弧成为可能。

图3示出在图1所述的消弧区1里，消弧室在一个中间位置极短地随着活动的触点4沿箭头13所示方向移动时与接触桥形接片5脱离，并且同时产生一个电弧14。在该断路过程中应该切断一个相比较小的断路电流。由于断路电流产生的电动力学的力虽然反作用通过牵引弹簧9施加在接触桥形接片5上的力，然而它不能补偿在接通状态下的这种力，因此接触桥形接片5围绕支架6的转动点进行旋转运动。由于牵引弹簧9的作用，接触桥形接片5的支承位置8从固定的触点3一提起，活动的触点4就从支承位置7上分离。这种提起产生的后果是，在接触桥形接片5的支承位置8与固定的触点排列3之间产生一个附加的辅助电弧15。

这个电流弱的电弧14的电弧能，对于产生用于一个有效熄灭所必需的充分大的压力冲击作用的气体量是不够的。这个附加的辅助电弧15的电弧能加热它周围的气体，并产生一个附加的压力冲击作用所气体量。由于电弧14产生的压力冲击作用的气体与由于辅助电弧15产生的附加的压力冲击作用的气体一起仅仅在灭弧体12内流动，从开始在此积蓄直到一个可望有效的吹灭电弧成为可能。

牵引弹簧9的弹力是这样调节的，它仅仅能在电流范围内移动接触桥形接片5，在此仅通过电弧14不再保证产生一个用于吹灭的足够的压力冲击作用的气体量。当通过电弧14产生的压力冲击作用的气体必须维持时，辅助电弧15只随后产生，为了使一个最终有效的电流安全断路。

电弧14同样如辅助电弧15一样，取决于断路时交流电的瞬时值，呈现不同的强度，因而也同样在消弧区1里产生压力是不一样大的。当电弧电流1在其范围内大约达到电流过零时，在消弧区1里充满的气压小于在吹灭体积12里的压力。这种在消弧区1和吹灭体12之间的压力陡度造成缩气体从吹灭体12向外面的消弧区1流动。该气流冷却电弧14，并且假如有，也同样冷却电弧15，并使他或她熄灭在电流过零中。

标记目录

1.消弧区

2.纵向轴

3.固定的触点排列

4.活动的触点排列

5.接触桥形接片

6.支架

7、8.支承位置

9.牵引弹簧

10.箭头

11.壁

12.灭弧体

13.箭头

14.电弧

15.辅助电弧

Claims (4)

1.功率开关至少具有一个填充有一种绝缘介质，成圆柱形的消弧室，它有一个沿一纵向轴(2)延伸的消弧区(1)，具有一个在一有效电流路径进程中安装的固定的触点(3)和一个活动的触点(4)，一个积蓄在断路过程中产生并增加的绝缘介质压力的吹灭体(12)，其特征在于，

在合闸位置里至少导电地串联一个具有两个支承位置(7、8)的接触桥形接片(5)、一个固定的触点(3)和一个活动的触点(4)，它们相互电气相联，

至少安装一个可在一支架(6)上可转动放置的接触桥形接片(5)，

和固定的触点(3)共同起作用的侧的至少一个桥形接片(5)涉及长轴(2)并且在其径向方向通过一个力可以打开。

2.根据权利要求1所述的功率开关，其特征在于，设置一个牵引弹簧用于一个径向向外作用的力。

3.根据权利要求1所述的功率开关，其特征在于，支架(6)相距与活动的触点(4)共同作用的支承位置(7)短于相对的支承位置(8)。

4.根据权利要求1所述的功率开关，其特征在于，接触桥形接片(5)排列在一个接触篮里。

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