CN115346817A - 中压开关装置 - Google Patents
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Abstract
本公开的各实施例涉及中压开关装置，所述开关装置包括一个或多个电极，并且针对每个电极：第一电极端子、第二电极端子和接地端子；固定触头组件，包括彼此隔开的多个固定触头构件；可移动触头组件，能够围绕旋转轴线在第一运行结束位置与第二运行结束位置之间旋转，该第一运行结束位置对应于所述开关装置的闭合状态，该第二运行结束位置对应于所述开关装置的接地状态，当在所述第一运行结束位置与第二运行结束位置之间移动时，所述可移动触头组件断开经过中间位置，该中间位置对应于所述开关装置的断开状态。所述可移动触头组件被布置为使得当所述开关装置处于断开状态时，所述可移动触头组件的真空腔室内的电触头相互耦合。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于中压电力系统的开关装置，更具体地涉及一种用于中压电力系统的负载断路开关。
背景技术
负载断路开关在现有技术中是众所周知的。
通常被用于二次配电网的这些开关装置能够在指定的电路条件下(通常是用于断开电流的标称条件和用于接通电流的标称或故障条件)提供断路功能性(即，断开和接通电流)以及提供电路断开功能性(即，使电路的负载侧区段接地)。
现有技术的大多数传统负载断路开关的电极浸入六氟化硫(SF6)气氛中，因为这种绝缘气体确保在带电部件之间的介电绝缘和电流被中断时的灭弧能力方面具有出色的性能。
然而，众所周知，SF6是一种强大的温室气体，并且出于环境保护目的，其使用受到严格的限制测量。出于这个原因，多年来，已经做出了相当大的努力来开发和设计不使用SF6作为绝缘气体的负载断路开关。
一些负载断路开关已经被开发，其中电极被浸入加压干燥空气或环境友好的绝缘气体中，诸如氧气、氮气、二氧化碳和/或氟化气体的混合物。
不幸的是，经验表明，这些开关装置在操作中通常还没有表现出高水平的可靠性。
附加地，它们通常采用复杂的解决方案来操作其电触头布置，并且它们在结构紧凑性和操作可靠性方面仍然表现不佳。
发明内容
本发明的主要目标是提供一种用于MV电力系统的开关装置，其允许解决或减轻上述技术问题。
更具体地，本发明的目的是提供一种在操作中表现出高水平的可靠性的开关装置。
本发明的另一目的是提供一种在电流断开过程期间确保在介电绝缘和灭弧能力方面的高水平性能的开关装置。
本发明的另一目的是提供一种具有高度紧凑且结构简单的电极的开关装置。
本发明的另一目的是提供一种开关装置，该开关装置可以在工业水平上容易地制造，相对于现有技术的解决方案以具有竞争力的成本。
为了实现这些目标和目的，本发明提供了一种根据以下权利要求1和相关从属权利要求的开关装置。
在一般定义中，本发明的开关装置包括一个或多个电极。
针对每个电极，开关装置包括第一电极端子、第二电极端子和接地端子。在操作中，第一电极端子可以被电耦合到电线的第一导体，第二电极端子可以被电耦合到所述电线的第二导体，并且接地端子可以被电耦合到接地导体。
针对每个电极，开关装置包括固定触头组件，该固定触头组件包括彼此隔开的多个固定触头构件。具体地，所述固定触头组件包括被电连接到第一电极端子的第一固定触头构件、被电连接到第二电极端子的第二固定触头构件和第三固定触头构件以及被电连接到接地端子的第四固定触头构件。
针对每个电极，开关装置包括可围绕旋转轴线旋转的可移动触头组件。所述可移动触头组件包括：
-第一主触头构件，在所述可移动触头组件围绕所述旋转轴线旋转移动时能够被耦合到第一固定触头构件或第四固定触头构件；
-第二主触头构件，在所述可移动触头组件围绕所述旋转轴线旋转移动时能够被耦合到第二固定触头构件或第三固定触头构件；
-真空腔室和被容纳在所述真空腔室内的一对电弧触头构件。所述电弧触头构件包括固定电弧触头构件和可移动电弧触头构件。通过沿着垂直于所述旋转轴线的平移轴线移动，可移动电弧触头构件能够被耦合到固定电弧触头构件或者与固定电弧触头构件解耦。每个电弧触头构件被串联电连接到对应的主触头构件。
可移动触头组件在对应于所述开关装置的闭合状态的第一运行结束位置、对应于所述开关装置的接地状态的第二运行结束位置和对应于所述开关装置的断开状态的中间位置中可围绕所述旋转轴线可逆地移动。
根据本发明，每个可移动触头组件包括被耦合到可移动电弧触头构件的凸轮机构。
当所述可移动电弧触头构件被耦合到所述固定电弧触头构件并且所述可移动触头组件处于所述第一运行结束位置或所述第二运行结束位置时，所述凸轮机构适用于将可移动电弧触头构件压靠至固定电弧触头构件。
优选地，凸轮机构包括：
-推动构件，相对于可移动电弧触头构件沿着所述平移轴线可移动；
-弹簧构件，沿着所述平移轴线布置并且被耦合到推动构件和可移动电弧触头构件。
根据本发明的一些实施例，凸轮机构包括滑块构件，该滑块构件被耦合到推动构件，并且当可移动触头组件处于所述第一运行结束位置或所述第二运行结束位置时，该滑块构件能够与一个或多个第一凸轮表面或一个或多个第二凸轮表面耦合。当所述滑块构件被耦合到所述一个或多个第一凸轮表面或所述一个或多个第二凸轮表面时，所述滑块构件在推动构件上施加致动力，该致动力被引导以引起弹簧构件的压缩以及随之发生的可移动电弧触头构件对固定电弧触头构件的挤压。
根据本发明的其他实施例，当可移动触头组件处于所述第一运行结束位置或所述第二运行结束位置时，凸轮机构包括杠杆构件，该杠杆构件具有凸轮轮廓并且可与所述推动构件以及一个或多个第一滑动表面或一个或多个第二滑动表面耦合。
当所述杠杆构件被耦合到所述一个或多个第一滑动表面或所述一个或多个第二滑动表面时，所述杠杆构件在推动构件上施加致动力，该致动力被引导以引起弹簧构件的压缩以及随之发生的可移动电弧触头构件对固定电弧触头构件的挤压。
方便地，当可移动触头组件处于第一运行结束位置时，第一主触头构件被耦合到第一固定触头构件，第二主触头构件被耦合到第二固定触头构件，并且电弧触头构件被彼此耦合并且彼此压靠。
方便地，当可移动触头组件处于所述中间位置时，第一主触头构件与第一固定触头构件和第四固定触头构件解耦，第二主触头构件与第二固定触头构件和第三固定触头构件解耦，并且电弧触头构件被彼此耦合但未彼此压靠。
方便地，当可移动触头组件处于第二运行结束位置时，第一主触头构件被耦合到第四固定触头构件，第二主触头构件被耦合到第三固定触头构件，并且电弧触头构件被彼此耦合并且彼此压靠。
根据本发明的一个方面，针对每个电极，开关装置包括至少一个轨道构件和至少一个驱动构件，该至少一个轨道构件具有带凸轮轮廓的轨道表面，该至少一个驱动构件与可移动电弧触头构件牢固地耦合。
在所述可移动触头组件围绕所述旋转轴线旋转移动时，每个驱动构件适用于沿着对应轨道构件的轨道表面滑动。
当沿着所述轨道表面滑动时，每个驱动构件沿着垂直于所述旋转轴线的平移轴线在所述固定电弧触头构件的耦合位置与解耦位置之间致动所述可移动电弧触头构件。
当可移动触头组件处于所述第一运行结束位置时，每个驱动构件处于沿着所述轨道表面的第一位置。
当可移动触头组件处于所述中间位置时，驱动构件处于沿着所述轨道表面的所述第二位置。
当可移动触头组件处于所述第二运行结束位置时，驱动构件处于沿着所述轨道表面的第三位置。
方便地，所述第二位置在所述第一位置与所述第三位置的中间。
当在所述第一位置与第二位置之间移动时，每个驱动构件沿着具有凸轮轮廓的第一轨道表面部分滑动，并且当在所述第二位置与第三位置之间移动时，每个驱动构件沿着具有凸轮轮廓的第二轨道表面部分滑动。
当所述驱动构件处于沿着所述轨道表面的所述第一位置或所述第二位置或所述第三位置时，每个驱动构件将可移动电弧触头构件致动到所述固定电弧触头构件的耦合位置。
当沿着所述第一轨道表面部分或所述第二轨道表面部分滑动时，每个驱动构件在所述固定电弧触头构件的耦合位置与解耦位置之间沿着所述平移轴线致动可移动电弧触头构件。
附图说明
本发明的其他特点和优点将从根据本发明的开关装置的优选但非排他性实施例的描述中显现，其非限制性示例在附图中提供，其中：
-图1是根据本发明的开关装置的示意图；
-图2至图4、图4A、图4B是部分地示出根据本发明的开关装置的实施例的示意图；
-图5至图7、图7A、图7B是部分地示出根据本发明的开关装置的另一实施例的示意图；
-图8至图16是图示了图5至图7的开关装置的操作的示意图。
具体实施方式
参照附图，本发明涉及一种用于中压电力系统的开关装置1。
为了本申请的目的，术语“中压”(MV)涉及配电级别的操作电压，其高于1kV AC和1.5kV DC直到几十kV，例如高达72kV AC和100kV DC。
开关装置1特别适用于作为负载断路开关操作。因此，开关装置1被设计用于在指定的电路条件下提供断路功能性(用于断开电流的标称条件和用于接通电流的标称或故障条件)以及电路断开功能性，特别是使电路的负载侧区段接地。
开关装置1包括一个或多个电极2。
优选地，开关装置1是多相(例如三相)类型的，并且开关装置1包括多个(例如三个)电极2。
优选地，开关装置1包括绝缘外壳4，其方便地限定容纳电极2的内部体积。
优选地，绝缘外壳4具有沿着主纵轴线A1(图1)发展的细长形状(例如大致圆柱形或平行六面体状)。电极2沿着纵轴线A1并排布置在垂直于所述纵轴线的对应横向平面处。
通常，开关装置的绝缘外壳4可以根据已知类型的解决方案来实现。因此，在下文中，为了简洁起见，将仅针对本发明的感兴趣方面进行描述。
方便地，开关装置1的内部体积被填充有加压干燥空气或具有低环境影响的另一绝缘气体，诸如氧气、氮气、二氧化碳和/或氟化气体的混合物。
针对每个电极2，开关装置1包括第一电极端子11、第二电极端子12和接地端子13。
第一电极端子11适用于被电耦合到电线的第一导体(例如被电连接到等效电源的相导体)，第二电极端子12适用于被电连接到电线的第二导体(例如被电连接到等效电负载的相导体)，而接地电极端子13适用于被电连接到接地导体。
通常，开关装置的每个电极2的端子11、12、13可以根据已知类型的解决方案来实现。因此，在下文中，为了简洁起见，将仅针对本发明的感兴趣方面进行描述。
根据本发明，针对每个电极2，开关装置1包括固定触头组件，该固定触头组件包括彼此隔开的多个固定触头构件5、6、7、8。
上述固定触头组件包括第一固定触头构件5、第二固定触头构件6、第三固定触头构件7和第四固定触头构件8，其围绕纵轴线A1周向地隔开。
每个固定触头构件5、6、7、8至少部分地由导电材料制成。
如引用附图(图2和图5)所示，优选地，每个固定触头构件5、6、7、8由提供有一对平行刀片的导电材料成型件形成，该平行刀片包括具有其他电触头的合适的自由接触表面。
然而，原则上，每个固定触头构件5、6、7、8可以根据已知类型的其他解决方案(例如根据单刀片配置)来实现，此处为了简洁起见没有详细描述。
针对每个电极2，第一固定触头构件5和第二固定触头构件6被容纳在开关装置的内部体积中，相对于纵轴线A1在绝缘外壳4的相对侧，特别是在绝缘外壳4的下壁和上壁(参照开关装置的正常安装位置，如图1所示)。
优选地，固定触头构件5、6沿着垂直于绝缘外壳4的所述上壁和下壁并且穿过纵轴线A1的第一参考平面对准。
第一固定触头构件5被电连接到第一电极端子11，而第二固定触头构件6被电连接到第二电极端子12。为此，固定触头构件5、6包括用于与对应电极端子11、12的电连接的合适连接部分。
针对每个电极2，第三固定触头构件7和第四固定触头构件8被容纳在开关装置的内部体积中，相对于纵轴线A1在绝缘外壳4的又一相对侧，特别是在绝缘外壳的相对侧壁(参照开关装置的正常安装位置，如图1所示)。
优选地，固定触头构件7、8沿着垂直于绝缘外壳4的所述侧壁并且穿过纵轴线A1的第二参考平面对准。
第三固定触头构件7通过合适的导电构件67被电连接到第二固定触头构件6(并且因此被电连接到第二电极端子12)，该导电构件67由例如导电材料的成型件(如引用附图所示)或电缆形成。
第四固定触头构件8被电连接到接地端子13。为此，固定触头构件8包括用于与所述接地端子的电连接的合适连接部分。
根据本发明，针对每个电极2，开关装置1包括可移动触头组件10，该可移动触头组件10包括多个触头构件15、16、17、18。
可移动触头组件10沿着垂直于所述旋转轴线的给定旋转平面围绕合适的旋转轴线A1(优选地是开关装置的主纵轴线)整体旋转。
可移动触头组件10可以根据第一旋转方向R1或根据第二旋转方向R2(与第一旋转方向R1相对)旋转。
参照图8至图16的观察平面，上述第一旋转方向R1被逆时针定向，而上述第二旋转方向R2被顺时针定向。
如以下将更好地图示的，可移动触头组件10在开关装置的断开动作或断开动作期间根据第一旋转方向R1移动，并且在开关装置的闭合动作或重新连接动作期间根据第二旋转方向R2移动。
优选地，开关装置1包括由电绝缘材料制成的运动传动轴3，该运动传动轴3可以围绕旋转轴线A1旋转。
优选地，开关装置1包括致动组件30，该致动组件30提供合适的致动力以致动开关装置的可移动组件。
方便地，运动传动轴3被耦合到每个电极的可移动致动组件30和可移动触头组件10。
因此，运动传动轴3传递旋转机械力，以在开关装置的动作期间围绕旋转轴线A1移动每个电极的可移动触头组件10。
优选地，致动组件30包括致动器30A，该致动器30A通过合适的运动链30B被耦合到传动轴3。致动器30A例如可以是机械致动器、电动机或电磁致动器。
通常，开关装置的致动组件30可以根据已知类型的解决方案来实现。因此，在下文中，为了简洁起见，将仅针对本发明的感兴趣方面进行描述。
优选地，每个电极的可移动触头组件10包括主支撑壳体9，该主支撑壳体9优选地被布置在旋转轴线A1的中心处。
优选地，支撑壳体9方便地由电绝缘材料制成。
优选地，支撑壳体9具有沿着对应纵轴线A2延伸的细长形状(例如大致圆柱形或平行六面体状)，该纵轴线A2垂直于旋转轴线A1。
优选地，支撑壳体9以与后者一起围绕旋转轴线A1旋转的这种方式与运动传动轴3牢固地耦合。
更优选地，如引用附图(图2和图5)所示，支撑壳体9与运动传动轴3制成一体。
根据本发明，每个电极的可移动触头组件10包括适用于围绕旋转轴线A1旋转的第一主触头构件15和第二主触头构件16。
优选地，第一主触头构件和第二主触头构件15从支撑壳体9的相对侧突出，它们面向绝缘外壳4的第一固定触头构件5和第四固定触头构件8以及第二固定触头构件6和第三固定触头构件7分别所处的相对壁。
优选地，主触头构件15、16沿着纵轴线A2对准。
主触头构件15、16被牢固地耦合到支撑壳体9，以便与后者一起围绕旋转轴线A1旋转。
可移动触头组件10的每个主触头构件15、16至少部分地由导电材料制成。
如引用附图(图2和图5)所示，优选地，每个主触头构件15、16由包括一对平行刀片的导电材料成型件形成，该平行刀片具有带其他电触头的合适的自由接触表面。
然而，原则上，每个主触头构件15、16可以根据已知类型的其他解决方案(例如根据单刀片配置)来实现，此处为了简洁起见没有详细描述。
在操作中，当可移动触头组件10围绕旋转轴线A1进行旋转移动时，第一主触头构件15可以与第一固定触头构件5耦合或解耦，或者可以与第四固定触头构件8耦合或解耦，而第二主触头构件16可以与第二固定触头构件6耦合或解耦，或者可以与第三固定触头构件7耦合或解耦。
根据本发明，每个电极的可移动触头组件10包括真空腔室14和被容纳在所述真空腔室中并且可以彼此耦合或解耦的一对电弧触头构件。
具体地，这种电弧触头构件包括固定电弧触头构件17和可移动电弧触头构件18。
根据引用附图所示的实施例，固定电弧触头构件17被电连接到第一主触头构件15，而可移动电弧触头构件18被电连接到第二主触头构件16。
优选地，固定电弧触头构件17被牢固地耦合到支撑壳体9，以便与后者一起围绕旋转轴线A1旋转。
固定电弧触头构件17至少部分地由导电材料制成。
如引用附图(图3和图6)所示，固定电弧触头构件17优选地由导电材料的细长件形成，该导电材料具有被耦合到第一连接构件170(例如由螺栓形成)的一端以及包括与可移动电弧触头构件18的合适接触表面的相对自由端(例如T形)，该第一连接构件170被依次耦合到第一主触头构件15。
然而，原则上，固定电弧触头构件17可以根据已知类型的其他解决方案(例如具有刀片配置)来实现，此处为了简洁起见没有详细描述。
可移动电弧触头构件18被耦合到支撑壳体9，以便与后者一起围绕旋转轴线A1旋转。然而，可移动电弧触头构件18相对于壳体9和固定电弧触头构件17沿着垂直于可移动触头组件10的旋转轴线A1的平移轴线(其优选地为纵轴线A2)可移动。
在操作中，电弧触头构件18可以通过沿着平移轴线A2移动而与电弧固定触头构件17耦合或解耦。
优选地，可移动电弧触头构件18被滑动地耦合到第二主触头构件16。
如引用附图所示，可移动电弧触头构件18优选地由导电材料的成型件形成，该导电材料具有被耦合到第二连接构件180的一端以及包括与固定电弧触头构件17的合适接触表面的相对自由端(例如T形)。
连接构件180被耦合到第二主触头构件16的每个刀片，并且第一连接销220耦合第二主触头构件16的刀片。通过这种方式，可移动电弧触头构件18可以与每个刀片一起沿着平移轴线A2移动，同时与可移动触头组件10一起围绕旋转轴线A1旋转。
如引用附图所示，连接构件180优选地由导电材料的成型件形成，该导电材料具有由耦合到可移动电弧触头构件18的螺栓形成的一部分以及包括与第二主触头构件16的刀片平行布置的一对平行刀片的另一部分。
然而，原则上，可移动电弧触头构件18可以根据已知类型的其他解决方案(例如根据配置)来实现，此处为了简洁起见没有详细描述。
如上面提及的，每个电极的可移动触头组件10包括真空腔室14，其中存在真空气氛。
方便地，电弧触头构件17、18被容纳在真空腔室14中，使得电弧触头构件17、18的接触表面在所述真空腔室内相互耦合或解耦，因此被永久地浸没在真空气氛中。
真空腔室14可以根据已知类型的解决方案来实现。因此，在下文中，为了简洁起见，将仅针对本发明的感兴趣方面进行描述。
在操作中，开关装置1能够在三种不同的操作状态下切换。
具体地，开关装置1可以在以下状态下切换：
-闭合状态，其中每个电极2具有彼此电连接并且与接地端子13电断开的第一电极端子11和第二电极端子12。当开关装置处于闭合状态时，线电流或故障电流可以在对应的第一电极端子11与第二电极端子12之间沿着每个电极2流动；或者
-断开状态，其中每个电极2具有彼此电断开的第一电极端子11和第二电极端子12以及接地端子13。当开关装置处于断开状态时，没有电流可以沿着电极2流动；或者
-接地状态，其中每个电极2具有彼此电断开的第一电极端子11和第二电极端子12以及彼此电连接的第二电极端子12和接地端子13。当开关装置处于接地状态时，没有线电流可以沿着电极2流动。然而，每个电极的第二电极端子12(以及因此连接到其的第二线导体)被置于接地电压。
在操作中，开关装置1能够执行不同类型的动作，分别对应于上述操作状态之间的给定转变。
具体地，开关装置1能够执行：
-从闭合状态切换到断开状态时的断开动作；或者
-从断开状态切换到闭合状态时的闭合动作；或者
-从断开状态切换到接地状态时的断开动作；或者
-从接地状态切换到断开状态时的重新连接动作。
显然，开关装置1可以通过执行断开动作和随后的断开动作从闭合状态切换到接地状态。
类似地，开关装置1可以通过执行重新连接动作和随后的闭合断开动作从接地状态切换到闭合状态。
为了执行开关装置的上述动作，上述运动传动轴3根据上述第一旋转方向R1或第二旋转方向R2适当地驱动每个电极的可移动触头组件10。
通常，当由运动传动轴3致动时，每个电极的可移动触头组件10可在对应于开关装置的闭合状态的第一运行结束位置PA与对应于开关装置的接地状态的第二运行结束位置PC之间可逆地移动。
方便地，当可移动触头组件10在第一运行结束位置PA与第二运行结束位置PC之间移动时，可移动触头组件10穿过对应于开关装置的断开状态的中间位置PB(图8至图16)。
当可移动触头组件10处于第一运行结束位置PA并且开关装置处于闭合状态时，第一主触头构件15被耦合到第一固定触头构件5并且与第四固定触头构件8解耦，第二主触头构件16被耦合到第二固定触头构件6并且与第三固定触头构件7解耦，并且可移动电弧触头构件18被耦合到固定电弧触头构件17。
当可移动触头组件10处于中间位置PB并且开关装置处于断开状态时，第一主触头构件15与第一固定触头构件5和第三固定触头构件8两者解耦，并且第二主触头构件16与第二固定触头构件6和第三固定触头构件7两者解耦。优选地，当可移动触头组件10处于中间位置PB时，可移动电弧触头构件18被耦合到固定电弧触头构件17。
当可移动触头组件10处于第二运行结束位置PC并且开关装置处于接地状态时，第一主触头构件15与第一固定触头构件5解耦并且耦合到第四固定触头构件8，第二主触头构件16与第二固定触头构件6解耦并且耦合到第三固定触头构件7，并且可移动电弧触头构件18被耦合到固定电弧触头构件17。
根据本发明的一个方面，每个电极2包括至少一个轨道构件20以及至少一个驱动构件22，至少一个轨道构件20由电绝缘材料制成并且具有带凸轮轮廓的轨道表面21，至少一个驱动构件22与可移动电弧触头构件18牢固地耦合并且滑动地耦合到对应轨道构件20的轨道表面21。
优选地，每个电极2包括用于第二主触头构件16的每个刀片的轨道构件20和对应驱动构件22(图2和图5)。
在引用附图所示的实施例中，每个电极2包括一对轨道构件20和对应的一对驱动构件22，分别滑动地耦合到对应轨道构件20的轨道表面21。
每个轨道构件20可以被固定到绝缘外壳4或者是后者的集成部分。
在引用附图所示的实施例中，每个轨道构件20在第二固定触头构件6与第三固定触头构件7之间延伸，方便地具有弯曲形状。
优选地，每个轨道构件20的轨道表面21被布置在后者的外边缘处，该外边缘面向第二固定触头构件6和第三固定触头构件7所处的绝缘外壳4的壁。
优选地，每个驱动构件22由滚子形成，该滚子以沿着对应轨道构件20的轨道表面21运行的这种方式布置。
在引用附图所示的实施例中，每个驱动构件22被滑动地耦合到第二主触头构件16。
优选地，每个驱动构件22被布置在第二主触头构件16的对应刀片的外部，并且每个驱动构件22通过上述连接销220和连接构件180被耦合到可移动电弧触头构件18。
在引用附图所示的实施例中，每个驱动构件22与轨道构件20的对应轨道表面21的永久触头通过由恒定地施加在可移动电弧触头构件18的负压生成的耦合力(并且被引导以朝向固定电弧触头构件17移动后者)来确保，因为可移动电弧触头构件18被容纳在真空腔室14中。
然而，根据本发明的其他实施例，驱动构件22与轨道表面21的永久触头也可以以不同的附加方式来确保，例如通过适当地布置驱动构件22可以在其中滑动的受限的轨道槽。
方便地，在可移动触头组件10(以及因此可移动电弧触头18)围绕旋转轴线A1旋转移动时，每个驱动构件22沿着对应轨道构件20的轨道表面21滑动。
通过这种方式，当可移动触头组件10处于第一运行结束位置PA时，驱动构件22处于沿着轨道表面21的第一位置TA(图8)，当可移动触头组件10处于中间位置PB时，驱动构件22处于沿着轨道表面21的第二位置TB(图12)，并且当可移动触头组件10处于第二运行结束位置PC时，驱动构件22处于沿着轨道表面21的第三位置TC(图16)。
第二位置TB显然在第一位置TA和第三位置TC的中间。
在引用附图所示的实施例中，第一位置TA方便地位于第二固定触头构件6处，第三位置TC位于第三固定触头构件7处，并且第二位置TB与第一位置TA和第三位置TC基本等距。
当每个驱动构件22沿着对应轨道表面21滑动时(遵循弯曲轨迹)，每个驱动构件22沿着平移轴线A2在与固定电弧触头构件17的耦合位置与所述固定电弧触头构件的解耦位置之间致动可移动电弧触头构件18，因为所述轨道表面具有凸轮轮廓。
优选地，轨道表面21被成形为使得当驱动构件22处于沿着轨道表面21的第一位置TA或第二位置TB或第三位置TC时，可移动电弧触头构件18在与固定电弧触头构件17的耦合位置致动。
优选地，当每个驱动构件22在第一位置TA与第二位置TB之间滑动时，每个驱动构件22沿着具有凸轮轮廓的第一轨道表面部分21A滑动。
当沿着第一轨道表面部分21A滑动时，每个驱动构件22沿着纵轴线A2在与固定电弧触头构件17的耦合位置与解耦位置之间致动可移动电弧触头构件18。
具体地，当驱动构件22沿着所述第一轨道表面部分滑动时，第一轨道表面部分21A被成形为使得可移动电弧触头构件18与固定电弧触头构件17解耦，并且随后再次与固定电弧触头构件17耦合。
为此，参照图8至图16的观察平面，第一轨道表面部分21A方便地包括分别在第一位置TA和第二位置TB附近的朝向固定电弧触头构件17弯曲的第一表面分段和第二表面分段以及在所述第一表面分段与第二表面分段之间远离固定电弧触头构件17弯曲的第二表面分段。
优选地，当每个驱动构件22在第二位置TB与第三位置TC之间滑动时，每个驱动构件22沿着具有凸轮轮廓的第二轨道表面部分21B滑动。
当沿着第二轨道表面部分21B滑动时，每个驱动构件22沿着纵轴线A2在与固定电弧触头构件17的耦合位置与解耦位置之间致动可移动电弧触头构件18。
具体地，当驱动构件22沿着所述第二轨道表面部分滑动时，第二轨道表面部分21B被成形为使得可移动电弧触头构件18与固定电弧触头构件17解耦，并且随后再次与固定电弧触头构件17耦合。
为此，参照图8至图16的观察平面，第二轨道表面部分21B包括分别在第二位置TB和第二位置TC附近的朝向固定电弧触头构件17弯曲的第四表面分段和第五表面分段以及在所述第四表面分段与第五表面分段之间远离固定电弧触头构件17弯曲的第六表面分段。
根据本发明，每个电极2的可移动触头组件10包括耦合到可移动电弧触头构件18的凸轮机构25。
当可移动电弧触头构件被耦合到固定电弧触头构件17并且可移动触头组件10处于第一运行结束位置PA或第二运行结束位置PC时，凸轮机构25适用于将可移动电弧触头构件18压靠至固定电弧触头构件17。
优选地，凸轮机构25包括推动构件26和弹簧构件27，推动构件26可相对于可移动触头构件18沿着平移轴线A2移动，弹簧构件27被耦合到推动构件26和可移动电弧触头构件18，更具体地耦合到上述连接构件180。
优选地，推动构件26由沿着纵轴线A2与连接构件180同轴布置的套筒形成。
优选地，弹簧构件27优选地由压缩弹簧形成，该压缩弹簧沿着纵轴线A2布置并且具有耦合到连接构件180的耦合表面的端部和耦合到推动构件26的耦合表面的相对端部。
根据本发明的一些实施例(图2至图4)，凸轮机构25包括耦合到推动构件26的滑块构件28。
当可移动触头组件10分别处于第一运行结束位置PA或第二运行结束位置PC时，滑块构件28可与一个或多个第一凸轮表面31或一个或多个第二凸轮表面32耦合。
当滑块构件28被耦合到一个或多个第一凸轮表面31或一个或多个第二凸轮表面32时，滑块构件28在推动构件26上施加致动力，该致动力被引导以引起弹簧构件27的压缩和随之发生的可移动电弧触头构件18对固定电弧触头构件17的挤压。
优选地，滑块构件28由可旋转地耦合到第二连接销280的滚子形成，第二连接销280又被牢固地耦合到推动构件26(图4)。
在图2至图4所示的实施例中，滑块构件28被方便地定位在第二主触头构件6的平行刀片之间的间隙中，并且滑块构件28可以相对于后者沿着平移轴线A2移动。
优选地，第一夹具构件310可以被固定到第二固定触头构件6，方便地固定在后者的平行刀片之间。作为替代方案，第一夹具构件310可以与第二固定触头构件6一体地实现。
第一夹具构件310包括一个或多个第一凸轮表面31(图3和图4)。类似地(图3)，第二夹具构件320可以被固定到第三固定触头构件7，方便地固定在后者的平行刀片之间。备选地，第二夹具构件320可以与第三固定触头构件7一体地实现。第二夹具构件320包括一个或多个第二凸轮表面32。
根据可能的变化，第一凸轮表面31和第二凸轮表面32可以是与绝缘外壳4牢固耦合或一体制成的夹具构件的一部分。
根据上述实施例设计的通用电极2中所包括的凸轮机构25的操作参照图4、图4A、图4B简要图示。
可移动触头组件10应该在上述第一运行结束位置PA附近移动，因为它在开关装置的断开动作或闭合动作期间发生。
图4图示了当可移动触头组件10处于第一运行结束位置PA并且开关装置处于闭合状态时的凸轮机构25。
当可移动触头组件10处于第一运行结束位置PA时，第二主触头构件16被耦合到第二固定触头构件6，并且可移动电弧触头构件18被耦合到固定电弧触头构件17。在这种情况下，滑块构件28与第一凸轮表面31完全耦合，并且在推动构件26上施加最大的致动力。后者压缩弹簧构件27，该弹簧构件27进而将可移动电弧触头构件18压靠至固定电弧触头构件17。
在开关装置的断开动作期间，可移动触头组件10远离第一运行结束位置PA(方向R1)移动。第二主触头构件16因此远离第二固定触头构件6移动。
当第二主触头构件16开始移动时，滑块构件28沿着第一凸轮表面31滑动，并且逐渐与后者解耦。通过这种方式，弹簧构件27被逐渐释放，并且可移动电弧触头构件18不再压靠至固定触头构件17(图4A)。
在可移动触头组件10进一步移动时，滑块构件28继续沿着第一凸轮表面31滑动，直到滑块构件28与第一凸轮表面31解耦(图4B)。弹簧构件27被释放，并且凸轮机构25不再操作。
在开关装置的闭合动作期间，可移动触头组件10朝向第一运行结束位置PA(方向R2)移动。第二主触头构件16因此朝向第二固定触头构件6移动。
当第二主触头构件16朝向第二固定触头构件6行进时，滑块构件28接触第二固定触头构件6附近的第一凸轮表面31(图4B)。
在可移动触头组件10进一步移动时，滑块构件28继续沿着第一凸轮表面31滑动，并且在推动构件26上施加增加的致动力(图4A)。因此，弹簧构件27被逐渐压缩。
当可移动触头组件10到达第一运行结束位置PA时，弹簧构件27达到最大压缩。可移动电弧触头构件18因此被压靠至固定电弧触头构件17。
当可移动触头组件10移动到上述第二运行结束位置PC附近时，凸轮机构25以与在开关装置的断开动作或重新连接动作期间发生的相同方式操作。在这种情况下，滑块构件28与布置在第二第三固定触头构件7附近的第二凸轮表面32相互作用。
当在开关装置的各种动作期间电弧触头构件17、18彼此解耦时或当可移动触头组件10移动到上述中间位置PB附近时，凸轮机构25根本不操作。在这些情况下，事实上，滑块构件28无法与任何凸轮表面相互作用。因此，弹簧构件27始终保持释放状态。
根据本发明的其他实施例(图5至图7)，当可移动触头组件10处于第一运行结束位置PA或第二运行结束位置PC时，凸轮机构25包括杠杆构件29，该杠杆构件29包括与推动构件26耦合的一个或多个第一杠杆表面291和可与一个或多个第一滑动表面33或一个或多个第二滑动表面34耦合的一个或多个第二杠杆表面292。
当杠杆构件29被耦合到一个或多个第一滑动表面33或一个或多个第二滑动表面34时，杠杆构件29在推动构件26上施加致动力，该致动力被引导以引起弹簧构件27的压缩和随之发生的可移动电弧触头构件18对固定电弧触头构件17的挤压。
杠杆构件29优选地被牢固地耦合到可移动电弧触头构件18(更具体地耦合到第二连接构件180)。
在图5至图7所示的实施例中，杠杆构件29是凸轮杠杆，可旋转地耦合到第一连接销220并且位于第二主触头构件6的平行刀片之间。
优选地，支撑第一滚子332的第三夹具构件331在后者的平行刀片之间被固定到第二固定触头构件6。第一滚子332包括用于杠杆构件29的一个或多个第一滑动表面33(图6和图7)。
类似地(图6)，支撑第二滚子342的第四夹具构件334在后者的平行刀片之间被固定到第三固定触头构件7。第二滚子334包括用于杠杆构件29的一个或多个第二滑动表面34。
根据可能的变化，第一凸轮表面31和第二凸轮表面32可以由适当地耦合到夹具构件的滚子提供，该夹具构件牢固地耦合到绝缘外壳4或与绝缘外壳4一体制成。
根据上述实施例设计的通用电极2中所包括的凸轮机构25的操作参照图7、图7A、图7B简要图示。
可移动触头组件10应该在上述第一运行结束位置PA附近移动，因为它在开关装置的断开动作或闭合动作期间发生。
图7图示了当可移动触头组件10处于第一运行结束位置PA并且开关装置处于闭合状态时的凸轮机构25。
当可移动触头组件10处于第一运行结束位置PA时，第二主触头构件16被耦合到第二固定触头构件6，并且可移动电弧触头构件18被耦合到固定电弧触头构件17并且压靠至后者。在这种情况下，杠杆构件29具有耦合到第一滑动表面33的第二杠杆表面292，并且在推动构件26上施加致动力。后者压缩弹簧构件27，该弹簧构件27继而将可移动电弧触头构件18压靠至固定电弧触头构件17。
在开关装置的断开动作期间，可移动触头组件10远离第一运行结束位置PA(方向R1)移动。第二主触头构件16因此远离第二固定触头构件6移动。
当第二主触头构件16开始移动时，杠杆构件29的第二杠杆表面292沿着第一滑动表面33滑动并且逐渐地与第一滑动表面33解耦。通过这种方式，弹簧构件27被逐渐释放，并且可移动电弧触头构件18不再压靠至固定触头构件17(图7A)。
在可移动触头组件10进一步移动时，杠杆构件29的第二杠杆表面292继续沿着第一滑动表面33滑动，直到杠杆构件29的第二杠杆表面292与第一滑动表面33解耦(图7B)。弹簧构件27被释放，并且凸轮机构25不再操作。
在开关装置的闭合动作期间，可移动触头组件10朝向第一运行结束位置PA(方向R2)移动。第二主触头构件16因此朝向第二固定触头构件6移动。
当第二主触头构件16朝向第二固定触头构件6行进时，杠杆构件29的第二杠杆表面292接触第一凸轮表面31(图7B)。
在可移动触头组件10进一步移动时，杠杆构件29的第二杠杆表面292继续沿着第一滑动表面33滑动，并且杠杆构件29在推动构件26上施加增加的致动力(图4A)。因此，弹簧构件27被逐渐压缩。
当可移动触头组件10到达第一运行结束位置PA时，弹簧构件27达到最大压缩。可移动电弧触头构件18因此被压靠至固定电弧触头构件17。
当可移动触头组件10移动到上述第二运行结束位置PC附近时，凸轮机构25以与在开关装置的断开动作或重新连接动作期间发生的相同方式操作。在这种情况下，杠杆构件29的第一杠杆表面291与布置在第二第三固定触头构件7附近的上述第二滑动表面34相互作用。
而且在这种情况下，当在开关装置的各种动作期间电弧触头构件17、18彼此解耦时或当可移动触头组件10移动到上述中间位置PB附近时，凸轮机构25根本不操作。在这些情况下，事实上，杠杆构件29的杠杆表面291、292无法与任何凸轮表面相互作用。因此，弹簧构件27始终保持释放状态。
用于每个电极2的开关装置1的操作现在特别参照图5至图7的本发明的实施例更详细地描述。开关装置1在图2至图4的实施例中类似地操作。
开关装置的闭合状态
当开关装置处于闭合状态时，每个电极2处于图8所图示的操作条件。
在这种情况下，在每个电极2中：
-可移动触头组件10处于第一运行结束位置PA；
-第一主触头构件15被耦合到第一固定触头构件5；
-第二主触头构件16被耦合到第二固定触头构件6；
-可移动电弧触头构件18被耦合到固定电弧触头构件17；
-凸轮机构25将可移动电弧触头构件18压靠至固定电弧触头构件17；
-每个引导构件22处于沿着对应轨道元件20的轨道表面21的第一位置TA。
当电极2处于这种操作条件时，线电流可以在第一电极端子11和第二电极端子12、第一固定触头构件5和第二固定触头构件6、第一主触头构件15和第二主触头构件16以及第一电弧触头构件17与第二电弧触头构件18之间流动，它们全部被串联电连接。
开关装置的断开状态
当开关装置处于断开状态时，每个电极2处于图12所图示的操作条件。
在这种情况下，在每个电极2中：
-可移动触头组件10处于中间位置PB；
-第一主触头构件15与第一固定触头构件5和第四固定触头构件8解耦；
-第二主触头构件16与第二固定触头构件6和第三固定触头构件7解耦；
-可移动电弧触头构件18被耦合到固定电弧触头构件17；
-凸轮机构25不操作；
-每个引导构件22处于沿着对应轨道元件20的轨道表面21的第二位置TB。
当电极2处于这种操作条件时，没有电流在第一电极端子11与第二电极端子12之间流动。
开关装置的接地状态
当开关装置处于接地状态时，每个电极2处于图16所图示的操作条件。
在这种情况下，在每个电极2中：
-可移动触头组件10处于第二运行结束位置PC；
-第一主触头构件15被耦合到第四固定触头构件8；
-第二主触头构件16被耦合到第三固定触头构件7；
-可移动电弧触头构件18被耦合到固定电弧触头构件17；
-凸轮机构25将可移动电弧触头构件18压靠至固定电弧触头构件17；
-每个引导构件22处于沿着对应轨道元件20的轨道表面21的第三位置TC。
当电极2处于这种操作条件时，没有线电流在第一电极端子11与第二电极端子12之间流动，并且第二电极端子12被置于接地电压。
断开动作
开关装置1在从闭合状态切换到断开状态时执行断开动作。
最初，每个电极2因此处于图8的操作条件。
在开关装置的断开动作期间，每个可移动触头组件10根据第一旋转方向R1在第一运行结束位置PA与中间位置PB之间移动。
第一主触头构件15远离第一固定触头构件5移动，而第二主触头构件16远离第二固定触头构件6移动。
当第二主触头构件16开始根据第一旋转方向R1移动时，杠杆构件29逐渐与第一滑动表面33解耦(图5至图7)。类似地，在图2至图4的实施例中，滑块构件28逐渐与第一凸轮表面31解耦。
因此，在这两种情况下，弹簧构件27被逐渐释放，并且可移动电弧触头构件18不再压靠至固定触头构件17。
同时，引导构件22通过沿着第一轨道表面部分21A部分滑动而开始远离第一位置TA朝向第二位置TB移动。然而，后者被成形为使得可移动电弧触头构件18保持耦合到固定电弧触头构件17，直到弹簧构件27被释放。
在断开动作的这个阶段(图9)，第一主触头构件15和第二主触头构件16仍然被分别耦合到第一固定触头构件5和第二固定触头构件6，并且在解耦的电触头之间还没有出现电弧现象。
在可移动触头组件10进一步移动时，引导构件22继续沿着第一轨道表面部分21A(尤其是沿着后者的第一分段)滑动，从而朝向第二位置TB移动(图10)。可移动电弧触头构件18逐渐与固定电弧触头构件17解耦。第一轨道表面部分21A被方便地成形为使得可移动电弧触头构件18与固定电弧触头构件17解耦，而第一主触头构件和第二主触头构件15仍然被耦合到第一固定触头构件5和第二固定触头构件6。通过这种方式，由沿着电极流动的电流的逐渐中断引起的可能的电弧现象仅在真空腔室14内部出现。在断开动作的这个阶段，杠杆构件29与第一滑动表面33解耦。凸轮机构25不再操作并且弹簧构件27被释放。
在可移动触头组件10进一步移动时，引导构件22继续沿着第一轨道表面部分21A(尤其是沿着后者的第三分段)滑动，从而朝向第二位置TB移动(图11)。
可移动电弧触头构件18与固定电弧触头构件17解耦，并且第一主触头构件15和第二主触头构件16与第一固定触头构件5和第二固定触头构件6解耦。由于沿着电极2流动的电流的中断已经完成，因此在断开动作的这个阶段处于解耦状态的电触头之间通常不存在电弧现象。
在断开动作的这个阶段，凸轮机构25不操作并且弹簧构件27被释放。
在可移动触头组件10进一步移动时，引导构件22继续沿着第一轨道表面部分21A(尤其是沿着后者的第二分段)滑动，并且当可移动触头组件10到达中间位置PB时，引导构件22到达第二位置PB(图12)。
可移动电弧触头构件18被再次耦合到固定电弧触头构件17，而第一主触头构件15和第二主触头构件16保持与第一固定触头构件5和第二固定触头构件6解耦。
在断开动作的这个最后阶段，凸轮机构25不操作并且弹簧构件27被释放。
开关装置1现在处于断开状态。
闭合动作
开关装置1在从断开状态切换到闭合状态时执行闭合动作。
最初，每个电极2因此处于图12的操作条件。
在开关装置的闭合动作期间，每个可移动触头组件10根据第二旋转方向R2在中间位置PB与第一运行结束位置PA之间移动。
第一主触头构件15朝向第一固定触头构件5移动，而第二主触头构件16朝向第二固定触头构件6移动。
当第二主触头构件16开始根据第二旋转方向R2移动时，引导构件22通过沿着第一轨道表面部分21A(尤其是沿着后者的第二分段)滑动来远离第二位置TB朝向第一位置TA移动。可移动电弧触头构件18因此与固定电弧触头构件17逐渐解耦(图11)。
在断开动作的这个阶段，凸轮机构25不操作并且弹簧构件27被释放。
在可移动触头组件10进一步移动时，引导构件22继续沿着第一轨道表面部分21A(尤其是沿着后者的第三分段)滑动，从而朝向第一位置TA移动(图10)。
可移动电弧触头构件18仍然与固定电弧触头构件17解耦，而第一主触头构件15和第二主触头构件16分别与第一固定触头构件5和第二固定触头构件6逐渐耦合。
在闭合动作的这个阶段，凸轮机构25不操作并且弹簧构件27仍然被释放。
在可移动触头组件10进一步移动时，引导构件22继续沿着第一轨道表面部分21A(尤其是沿着后者的第三分段和第一分段)滑动，从而朝向第一位置TA移动(图9)。
可移动电弧触头构件18逐渐耦合到固定电弧触头构件17，而第一主触头构件15和第二主触头构件16已经被耦合到第一固定触头构件5和第二固定触头构件6。
同时，杠杆构件29接触第一滑动表面33并且开始在推动构件26上施加增加的致动力(图5至图7)。
类似地，在图2至图4的实施例中，滑块构件28接触第一凸轮表面31并且开始在推动构件26上施加增加的致动力。
因此，在这两种情况下，弹簧构件27被逐渐压缩。
在可移动触头组件10进一步移动时，引导构件22继续沿着第一轨道表面部分21A(尤其是沿着后者的第一分段)滑动，并且当可移动触头组件10到达闭合位置PA时，引导构件22到达第一位置TA(图8)。
可移动电弧触头构件18被耦合到固定电弧触头构件17，并且第一主触头构件15和第二主触头构件16与第一固定触头构件5和第二固定触头构件6耦合。
杠杆构件29被完全耦合到滑动表面33。类似地，在图2至图4的实施例中，滑块构件28被完全耦合到凸轮表面31。
因此，在这两种情况下，弹簧构件27达到其最大压缩，并且可移动电弧触头构件18被压靠至固定触头构件17。
开关装置1现在处于闭合状态。
断开动作
开关装置1在从断开状态切换到接地状态时执行断开动作。
显然，在执行断开动作之前，开关装置必须执行上述断开动作，以便在断开状态下切换。
最初，每个电极2因此处于图12的操作条件。
在开关装置的断开动作期间，每个可移动触头组件10根据第一旋转方向R1在中间位置PB与第二运行结束位置PC之间移动。
第一主触头构件15朝向第四固定触头构件8移动，而第二主触头构件16朝向第三固定触头构件7移动。
当第二主触头构件16开始根据第一旋转方向R1移动时，引导构件22通过沿着第二轨道表面部分21B(尤其是沿着后者的第四分段)滑动来远离第二位置TB朝向第三位置TC移动。可移动电弧触头构件18与固定电弧触头构件17逐渐解耦(图13)。
在断开动作的这个阶段，凸轮机构25不操作并且弹簧构件27被释放。
在可移动触头组件10进一步移动时，引导构件22继续沿着第二轨道表面部分21B(尤其是沿着后者的第六分段)滑动，从而朝向第三位置TC移动(图14)。
可移动电弧触头构件18与固定电弧触头构件17解耦，而第一主触头构件15和第二主触头构件16分别与第四固定触头构件8和第三固定触头构件7逐渐耦合。
在断开动作的这个阶段，凸轮机构25不操作并且弹簧构件27仍然被释放。
在可移动触头组件10进一步移动时，引导构件22继续沿着第二轨道表面部分21B(尤其是沿着后者的第五分段)滑动，从而朝向第三位置TC移动(图15)。
可移动电弧触头构件18逐渐耦合到固定电弧触头构件17，而第一主触头构件15和第二主触头构件16已经被分别耦合到第四固定触头构件8和第三固定触头构件7。
同时，杠杆构件29接触第二滑动表面34并且开始在推动构件26上施加增加的致动力(图5至图7)。
类似地，在图2至图4的实施例中，滑块构件28接触第二凸轮表面32并且开始在推动构件26上施加增加的致动力。
因此，在这两种情况下，弹簧构件27被逐渐压缩。
在可移动触头组件10进一步移动时，引导构件22继续沿着第二轨道表面部分21B(尤其是沿着后者的第五分段)滑动，并且当可移动触头组件10到达第二运行结束位置PC时，到达第三位置TC(图16)。
可移动电弧触头构件18被耦合到固定电弧触头构件17，并且第一主触头构件15和第二主触头构件16被分别耦合到第四固定触头构件8和第三固定触头构件7。
杠杆构件29被完全耦合到第二滑动表面34。
类似地，在图2至图4的实施例中，滑块构件28被完全耦合到第二凸轮表面32。
因此，在这两种情况下，弹簧构件27达到其最大压缩，并且可移动电弧触头构件18被压靠至固定触头构件17。
开关装置1现在处于接地状态。
重新连接动作
开关装置1在从接地状态切换到断开状态时执行重新连接动作。
最初，每个电极2因此处于图16的操作条件。
在开关装置的重新连接动作期间，每个可移动触头组件10根据第二旋转方向R2在第二运行结束位置PC与中间位置PB之间移动。
第一主触头构件15远离第四固定触头构件8移动，而第二主触头构件16远离第三固定触头构件7移动。
当第二主触头构件16开始根据第二旋转方向R2移动时，杠杆构件29逐渐与第二滑动表面34解耦(图5至图7)。
类似地，在图2至图4的实施例中，滑块构件28逐渐与第二凸轮表面32解耦(图15)。
因此，在这两种情况下，弹簧构件27被逐渐释放，并且可移动电弧触头构件18不再压靠至固定触头构件17。
同时，引导构件22通过沿着第二轨道表面部分21B滑动而开始远离第三位置TC朝向第二位置TB移动。
在可移动触头组件10根据第二旋转方向R2朝向中间位置PB进一步移动时，引导构件22继续沿着第二轨道表面部分21B(尤其是沿着后者的第五分段和第六分段)滑动，从而朝向第二位置TB移动(图14)。可移动电弧触头构件18与固定电弧触头构件17逐渐解耦。
在断开动作的这个阶段，凸轮杠杆29(或滑块构件28)与第二滑动表面34(或第二凸轮表面32)解耦。凸轮机构27不再操作，并且弹簧构件27被释放。
在可移动触头组件10进一步移动时，引导构件22继续沿着第二轨道表面部分21B(尤其是沿着后者的第五分段)滑动，从而朝向第二位置TB移动(图13)。
可移动电弧触头构件18与固定电弧触头构件17解耦，并且第一主触头构件15和第二主触头构件16与第一固定触头构件5和第二固定触头构件6解耦。
在断开动作的这个阶段，凸轮机构25不操作并且弹簧构件27被释放。
在可移动触头组件10进一步移动时，引导构件22继续沿着第二轨道表面部分21B(尤其是沿着后者的第四分段)滑动。当可移动触头组件10到达中间位置PB(图12)时，引导构件22到达第二位置TB。
可移动电弧触头构件18被再次耦合到固定电弧触头构件17，而第一主触头构件15和第二主触头构件16保持与第一固定触头构件5和第二固定触头构件6解耦。
在重新连接动作的这个最后阶段，凸轮机构25不操作并且弹簧构件27被释放。开关装置1现在处于断开状态。
根据本发明的开关装置可以进行变化和修改，它们仍然落入本发明的范围内。
根据本发明的一些实施例(未示出)，例如针对每个电极2，固定和可移动电弧触头构件17、18的位置可以被颠倒。在这种情况下，固定电弧触头构件17将被电连接到第二主触头构件16，而可移动电弧触头构件18将被电连接到第一主触头构件15。每个引导构件22和凸轮机构25将可操作地与第一主触头构件15相关联，而每个轨道元件20将被布置在第一固定触头构件5与第四触头构件8之间，相对于引用附图所示的位置处于对称位置。
作为又一示例，根据本发明的其他实施例(未示出)，两个电弧触头构件都可以是可移动的。在这种情况下，一个或多个其他引导构件和又一凸轮机构将可操作地与第一主触头构件15相关联，而一个或多个其他轨道元件将被布置在第一固定触头构件5与第四触头构件8之间。
根据本发明的开关装置相对于现有技术的已知装置具有显著的优点。
在本发明的开关装置中，每个电极2被提供有凸轮机构25，该凸轮机构25与可移动触头组件10的主触头构件集成并且与容纳在真空腔室中的可移动触头构件18可操作地耦合。
当开关装置处于闭合状态或接地状态时，凸轮机构25允许挤压容纳在真空腔室中的电弧触头构件17、18。如果高电流由于任何原因(例如由于故障)沿着电极流动，这将改进开关装置的行为。
本发明的开关装置具有结构非常紧凑、简单且稳健的电极，在大小优化方面具有相关益处。同时，本发明的开关装置的特征在于预期应用的高可靠性水平。
在本发明的开关装置中，被容纳在每个电极的真空腔室14内的电触头17、18在开关装置的动作期间被过渡地解耦，但在开关装置处于闭合状态、断开状态或接地状态时保持相互耦合。这允许改进开关装置的内部组件的介电行为，特别是当后者处于断开状态时。
在本发明的开关装置中，真空腔室14中的电触头17、18之间的解耦是取决于在开关装置的断开动作期间由主触头构件15、16到达的位置来驱动的。因此，沿着每个电极流动的电流的断开过程发生在电触头17、18的水平上。因此，源自沿着每个电极流动的电流的中断的可能的电弧仅在真空气氛中形成，其允许改进它们的淬灭。
根据本发明的开关装置确保在电流断开过程期间在介电绝缘和灭弧能力方面的高水平性能。
根据本发明的开关装置具有相对容易和廉价的工业生产和现场安装。
Claims (12)
1.一种用于中压电力系统的开关装置(1)，所述开关装置包括一个或多个电极(2)，
其中，针对每个电极，所述开关装置包括：
-第一电极端子(11)、第二电极端子(12)和接地端子(13)，其中所述第一电极端子(11)能够与电线的第一导体电耦合，所述第二电极端子(12)能够与所述电线的第二导体电耦合，并且所述接地端子(13)能够与接地导体电耦合；
-固定触头组件，包括彼此隔开的多个固定触头构件，
其中所述固定触头组件包括被电连接到所述第一电极端子(11)的第一固定触头构件(5)、被电连接到所述第二电极端子(12)的第二固定触头构件(6)和第三固定触头构件(6，7)以及被电连接到所述接地端子(13)的第四固定触头构件(8)；
-可移动触头组件(10)，能够围绕旋转轴线(A1)旋转并且包括：
-第一主触头构件(15)，在所述可移动触头组件围绕所述旋转轴线(A1)旋转移动时能够被耦合到所述第一固定触头构件(5)或所述第四固定触头构件(8)；
-第二主触头构件(16)，在所述可移动触头组件围绕所述旋转轴线(A1)旋转移动时能够被耦合到所述第二固定触头构件(6)或所述第三固定触头构件(7)；
-真空腔室(14)、固定电弧触头构件(17)和可移动电弧触头构件(18)，
其中通过沿着垂直于所述旋转轴线(A1)的平移轴线(A2)移动，所述可移动电弧触头构件(18)能够被耦合到所述固定电弧触头构件(17)或者与所述固定电弧触头构件(17)解耦，
其中所述电弧触头构件(17，18)被容纳在所述真空腔室内，
其中所述可移动电弧触头构件(18)能够被耦合到所述固定电弧触头构件(17)或者与所述固定电弧触头构件(17)解耦，
其中每个电弧触头构件(17，18)被串联电连接到对应的主触头构件(15，16)；
其中所述可移动触头组件能够围绕所述旋转轴线(A1)在对应于所述开关装置的闭合状态的第一运行结束位置(PA)、对应于所述开关装置的接地状态的第二运行结束位置(PC)和对应于所述开关装置的断开状态的中间位置(PB)可逆地移动；
其特征在于，所述可移动触头组件(10)包括被耦合到所述可移除电弧触头构件(18)的凸轮机构(25)，
其中当所述可移动电弧触头构件被耦合到所述固定电弧触头构件(17)并且所述可移动触头组件(10)处于所述第一运行结束位置(PA)或所述第二运行结束位置(PB)时，所述凸轮机构适用于将所述可移动电弧触头构件(18)压靠至所述固定电弧触头构件(17)。
2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述凸轮机构(25)包括：
-推动构件(26)，能够沿着所述平移轴线(A2)相对于所述可移动电弧触头构件(18)移动；
-弹簧构件(27)，沿着所述平移轴线(A2)被布置并且被耦合到所述推动构件(26)和所述可移动电弧触头构件(18)。
3.根据权利要求2所述的开关装置，其特征在于，所述凸轮机构(25)包括滑块构件(28)，所述滑块构件(28)被耦合到所述推动构件(26)，并且当所述可移动触头组件(10)处于所述第一运行结束位置(PA)或所述第二运行结束位置(PC)时，所述滑块构件(28)能够与一个或多个第一凸轮表面(31)或者一个或多个第二凸轮表面(32)耦合，
其中当所述滑块构件(28)被耦合到所述一个或多个第一凸轮表面(31)或所述一个或多个第二凸轮表面(32)时，所述滑块构件(28)在所述推动构件(26)上施加致动力，所述致动力被引导以引起压缩所述弹簧构件(27)并且随后将所述可移动电弧触头构件(18)压靠至所述固定电弧触头构件(17)。
4.根据权利要求2所述的开关装置，其特征在于，所述凸轮机构(25)包括杠杆构件(29)，所述杠杆构件(29)具有凸轮轮廓，并且当所述可移动触头组件(10)处于所述第一运行结束位置(PA)或所述第二运行结束位置(PC)时，所述杠杆构件(29)能够被耦合到所述推动构件(26)和一个或多个第一滑动表面(33)或者一个或多个第二滑动表面(34)，
其中当所述杠杆构件(29)被耦合到所述一个或多个第一滑动表面(33)或所述一个或多个第二滑动表面(32)时，所述杠杆构件(29)在所述推动构件(26)上施加致动力，所述致动力被引导以引起压缩所述弹簧构件(27)并且随后将所述可移动电弧触头构件(18)压靠至所述固定电弧触头构件(17)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的开关装置，其特征在于，当所述可移动触头组件(10)处于所述第一运行结束位置(PA)时，所述第一主触头构件(15)被耦合到所述第一固定触头构件(5)，所述第二主触头构件(16)被耦合到所述第二固定触头构件(6)，并且所述电弧触头构件(17，18)被彼此耦合。
6.根据前述权利要求中任一项所述的开关装置，其特征在于，当所述可移动触头组件(10)处于所述中间位置(PB)时，所述第一主触头构件(15)与所述第一固定触头构件(5)和第四固定触头构件(8)解耦，所述第二主触头构件(16)与所述第二固定触头构件(6)和第三固定触头构件(7)解耦，并且所述电弧触头构件(17，18)被彼此耦合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的开关装置，其特征在于，当所述可移动触头组件(10)处于所述第二运行结束位置(PC)时，所述第一主触头构件(15)被耦合到所述第四固定触头构件(8)，所述第二主触头构件(16)被耦合到所述第三固定触头构件(7)，并且所述电弧触头构件(17，18)被彼此耦合。
8.根据前述权利要求中任一项所述的开关装置，其特征在于，针对每个电极，所述开关装置包括至少一个轨道构件(20)和至少一个驱动构件(22)，所述至少一个轨道构件(20)具有带凸轮轮廓的轨道表面(21)，所述至少一个驱动构件(22)与所述可移动电弧触头构件(18)牢固地耦合，
其中在所述可移动触头组件(10)围绕所述旋转轴线(A1)旋转移动时，每个驱动构件(22)适用于沿着对应轨道构件(20)的所述轨道表面(21)滑动，
其中当沿着所述轨道表面(21)滑动时，所述驱动构件(22)在所述固定电弧触头构件(17)的耦合位置与解耦位置之间沿着所述平移轴线(A2)致动所述可移动电弧触头构件(18)。
9.根据权利要求8所述的开关装置，其特征在于：
-当所述可移动触头组件(10)处于所述第一运行结束位置(PA)时，所述驱动构件(22)处于沿着所述轨道表面(21)的第一位置(TA)；
-当所述可移动触头组件(10)处于所述中间位置(PB)时，所述驱动构件(22)处于沿着所述轨道表面(21)的第二位置(TB)；
-当所述可移动触头组件(10)处于所述第二运行结束位置(PC)时，所述驱动构件(22)处于沿着所述轨道表面(21)的第三位置(TC)；
其中所述第二位置(TB)在所述第一位置与所述第三位置的中间。
10.根据权利要求9所述的开关装置，其特征在于，当在所述第一位置(TA)与所述第二位置(TB)之间移动时，所述驱动构件(22)沿着具有凸轮轮廓的第一轨道表面部分(21A)滑动，并且当在所述第二位置(TB)与所述第三位置(TC)之间移动时，所述驱动构件(22)沿着具有凸轮轮廓的第二轨道表面部分(21B)滑动。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的开关装置，其特征在于，当所述驱动构件(22)处于沿着所述轨道表面(21)的所述第一位置(TA)或所述第二位置(TB)或所述第三位置(TC)时，所述驱动构件(22)将所述可移动电弧触头构件(18)致动到所述固定电弧触头构件(17)的耦合位置，
其中当沿着所述第一轨道表面部分(21A)或所述第二轨道表面部分(21B)滑动时，所述驱动构件(22)在所述固定电弧触头构件(17)的耦合位置与解耦位置之间沿着所述平移轴线(A2)致动所述可移动电弧触头构件(18)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置是用于中压电力系统的负载断路开关。
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