專(zhuān)利名稱(chēng)：用于中壓電路的開(kāi)關(guān)單元和斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于中壓斷路器的開(kāi)關(guān)單元，其中包括第一開(kāi)關(guān)接觸部；第二開(kāi)關(guān)接觸部，其中第一開(kāi)關(guān)接觸部在第一開(kāi)關(guān)接觸部接觸第二開(kāi)關(guān)接觸部的第一位置與第一開(kāi)關(guān)接觸部和第二開(kāi)關(guān)接觸部彼此分離的第二位置之間移動(dòng)；定位元件，將熄弧溝在開(kāi)關(guān)單元上，其中熄弧溝包括多個(gè)基本上平行金屬板的至少兩個(gè)疊層，其中各疊層具有適合于設(shè)置在開(kāi)關(guān)單元的方向上的近端。此外，本公開(kāi)涉及斷路器。
背景技術(shù)：
通常，斷路器或空氣斷路器用于鐵路車(chē)輛上的直流(DC)電路。例如，這類(lèi)高速DC 斷路器可開(kāi)關(guān)具有超過(guò)500伏特和5000安培的直流。從EP 1876618A1已知用于斷路器的包括串行連接的多個(gè)熄弧溝(arc chute)單元的可適配熄弧溝，并且其特征在于還包括與熄弧溝單元的一部分并行連接的開(kāi)關(guān)，以便當(dāng)處于閉合位置時(shí)繞過(guò)熄弧溝單元的所述部分。在已知斷路器中，大量使用連接到開(kāi)關(guān)接觸部的角形件(horn)。通常，角形件用于將電弧導(dǎo)向熄弧溝中，但是在起弧時(shí)間期間電弧的足部(the feet of the arcs)保持在角形件上。例如，電弧使角形件變熱，角形件立即開(kāi)始汽化和生成氣體。角形件磨損，并且在一定數(shù)量的操作之后必須更換。因此，角形件在斷路器的使用壽命結(jié)束之前必須定期更換。 但是，角形件難以調(diào)換。此外，因熱集中而生成許多氣體，通常大多數(shù)氣體集中在靠近開(kāi)關(guān)接觸部的有限容積中。這些氣體可生成等離子體，并且復(fù)燃(re-ignition)可能發(fā)生。調(diào)換斷路器的角形件通常是復(fù)雜的。本發(fā)明的目的是提供一種不存在現(xiàn)有技術(shù)的這些缺點(diǎn)的用于中壓電路的開(kāi)關(guān)單元和斷路器，尤其是提供角形件的低使用率以及開(kāi)關(guān)單元的更長(zhǎng)使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供一種用于DC中壓斷路器的開(kāi)關(guān)單元，其中包括第一開(kāi)關(guān)接觸部；第二開(kāi)關(guān)接觸部，其中第一開(kāi)關(guān)接觸部在第一開(kāi)關(guān)接觸部接觸第二開(kāi)關(guān)接觸部的第一位置與第一開(kāi)關(guān)接觸部和第二開(kāi)關(guān)接觸部彼此分離的第二位置之間是可移動(dòng)的；定位元件，將熄弧溝定位在開(kāi)關(guān)單元上，其中熄弧溝包括多個(gè)基本上平行金屬板的至少兩個(gè)疊層；第一連接裝置，適合于和/或能夠?qū)⒌谝婚_(kāi)關(guān)接觸部電連接到從第一疊層的最接近的25%金屬板中選擇的預(yù)定金屬板；以及第二連接裝置，適合于和/或能夠?qū)⒌诙_(kāi)關(guān)接觸部電連接到從第二疊層的最接近的25%金屬板中選擇的預(yù)定金屬板。通常，各疊層具有適合于和/或能夠朝著開(kāi)關(guān)單元設(shè)置的近端。在一個(gè)典型實(shí)施例中，斷路器是空氣DC斷路器。因此，每次電流中斷生成電弧。 通常，電弧從接觸部分離開(kāi)始，并且保持到電流為零。在典型實(shí)施例中，為了能夠阻斷DC電流，高速DC斷路器構(gòu)建比電網(wǎng)電壓(net voltage)更高的DC電壓。要構(gòu)建DC電壓，空氣斷路器可使用熄弧溝或者熄弧室，其中金屬板用于將電弧分為若干局部電弧，使該電弧延長(zhǎng)， 并且氣體用于通過(guò)化學(xué)反應(yīng)、例如通過(guò)汽化塑料或另一種材料來(lái)增加電弧電壓。 因此，提供一種斷路器，其具有使用壽命更長(zhǎng)的角形件。第一疊層和第二疊層的預(yù)定金屬板具有與各自的第一開(kāi)關(guān)接觸部和第二開(kāi)關(guān)接觸部相同的電位。例如，熄弧溝的零層金屬板或預(yù)定金屬板通過(guò)等位(equipotential)連接與開(kāi)關(guān)接觸部連接，例如通過(guò)電連接與開(kāi)關(guān)接觸部連接。一旦電弧足部跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)疊層的零層或預(yù)定金屬板上，電流則流經(jīng)等位連接。通常，開(kāi)關(guān)接觸部和角形件比現(xiàn)有斷路器更涼，因?yàn)殡娀?、尤其是電弧足部更快地從角形件轉(zhuǎn)移到熄弧溝的預(yù)定金屬板或零層。此外，電弧足部相互之間具有更大距離。此外，熄弧溝通常比角形件更容易和更快調(diào)換，使得角形件的更長(zhǎng)使用壽命會(huì)引起熄弧溝的更短維護(hù)。這在熄弧溝用于車(chē)輛、例如火車(chē)的情況下會(huì)是重要的。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，角形件的使用壽命與開(kāi)關(guān)接觸部和用于移動(dòng)斷路器的開(kāi)關(guān)接觸部的驅(qū)動(dòng)單元的使用壽命大致相同。因此，在維護(hù)期間，在其被使用時(shí)可以?xún)H調(diào)換熄弧溝。在一個(gè)典型實(shí)施例中，第一疊層的預(yù)定金屬板從第一疊層的最接近的20%、特別是最接近的10%金屬板中選擇。在一個(gè)典型實(shí)施例中，第二疊層的預(yù)定金屬板從第二疊層的最接近的20%、特別是最接近的10%金屬板中選擇。在可與本文所公開(kāi)的其它實(shí)施例進(jìn)行組合的一個(gè)典型實(shí)施例中，第一連接裝置和 /或第二連接裝置設(shè)置成使得將中斷操作中在第一開(kāi)關(guān)接觸部與第二開(kāi)關(guān)接觸部之間所形成的電弧的電弧足部轉(zhuǎn)移到第一疊層和第二疊層的預(yù)定金屬板。在一個(gè)典型實(shí)施例中，定位元件為螺桿(screw)、鉸鏈(hinge)、螺栓(bolt)、擋塊 (stop)、條等等。例如，定位元件用于將熄弧溝連接到開(kāi)關(guān)單元。在一個(gè)典型實(shí)施例中，第二開(kāi)關(guān)接觸部基本上沿移動(dòng)方向移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，通常，開(kāi)關(guān)單元還包括第一角形件，尤其由鋼或鐵制造，電連接到第一開(kāi)關(guān)接觸部，其中第一開(kāi)關(guān)接觸部適合將第一電弧足部導(dǎo)向熄弧溝、尤其導(dǎo)向熄弧溝的第一疊層；以及第二角形件，它尤其由鋼或鐵制造，電連接到第二開(kāi)關(guān)接觸部，第二開(kāi)關(guān)接觸部適合將第二電弧足部導(dǎo)向熄弧溝、尤其導(dǎo)向熄弧溝的第二疊層。在可與本文所公開(kāi)的其它實(shí)施例進(jìn)行組合的一個(gè)典型實(shí)施例中，第一角形件和/ 或第二角形件具有沿第一和/或第二開(kāi)關(guān)接觸部的方向的固定第一端以及與其相應(yīng)第一端相對(duì)的彈性第二端，其中尤其是第二端沿待安裝到開(kāi)關(guān)單元上的熄弧溝的方向是可移動(dòng)的。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，第一連接裝置設(shè)置在第一角形件上，和/或第二連接裝置設(shè)置在第二角形件上，其中尤其是第一連接裝置設(shè)置在第一角形件的第二端處，和/或第二連接裝置設(shè)置在第二角形件的第二端處。在可與本文所公開(kāi)的其它實(shí)施例進(jìn)行組合的一個(gè)典型實(shí)施例中，第一連接裝置和 /或第二連接裝置分別是石墨導(dǎo)體(graphiteconductor)，尤其是固定到相應(yīng)第一或第二角形件的石墨導(dǎo)體。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，第一角形件的第二端和/或第二角形件的第二端沿適合安裝到開(kāi)關(guān)單元上的熄弧溝的疊層的方向偏置。在可與本文所公開(kāi)的其它實(shí)施例進(jìn)行組合的一個(gè)典型實(shí)施例中，第一連接裝置是第一金屬連接器、尤其是條，和/或第二連接裝置是第二金屬連接器、尤其是金屬線(xiàn)。 例如，在一個(gè)實(shí)施例中，第一疊層的預(yù)定金屬板和/或第二疊層的預(yù)定金屬板是相應(yīng)疊層的沿開(kāi)關(guān)單元的方向最接近的金屬板。在一個(gè)典型實(shí)施例中，第一疊層和第二疊層分別具有遠(yuǎn)端，尤其是與近端相對(duì)的遠(yuǎn)端，其中第一疊層的遠(yuǎn)端處的金屬板、尤其是第一疊層的最遠(yuǎn)的金屬板電連接到第二疊層的遠(yuǎn)端處的金屬板、尤其是第二疊層的最遠(yuǎn)的金屬板。在一個(gè)典型實(shí)施例中，從第一疊層的最遠(yuǎn)的25%、尤其為10%的金屬板中選擇的金屬板電連接到從第二疊層的最遠(yuǎn)的25%、尤其為10%的金屬板中選擇的金屬板，尤其是通過(guò)金屬條。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，提供根據(jù)本文所公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的開(kāi)關(guān)單元用于具有超過(guò)600A的DC電流。此外，本公開(kāi)涉及用于中壓電路的包括根據(jù)本文所公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的開(kāi)關(guān)單元的斷路器，以及熄弧溝。在一個(gè)典型實(shí)施例中，熄弧溝的各疊層的金屬板基本上相等。在可與本文所公開(kāi)的其它實(shí)施例進(jìn)行組合的一個(gè)典型實(shí)施例中，疊層基本上與第一和/或第二開(kāi)關(guān)接觸部的移動(dòng)方向正交。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，第一疊層的預(yù)定金屬板和/或第二疊層的預(yù)定金屬板具有銅鍍層。在一個(gè)典型實(shí)施例中，第一疊層和/或第二疊層的金屬板由鋼制造。在可與本文所公開(kāi)的其它實(shí)施例進(jìn)行組合的一個(gè)典型實(shí)施例中，斷路器是用于牽引車(chē)輛、尤其用于鐵路車(chē)輛、有軌電車(chē)、無(wú)軌電車(chē)等的斷路器。


為了能夠詳細(xì)了解本發(fā)明的上述特征的方式，可參照實(shí)施例來(lái)論述本發(fā)明的具體描述、上文概述。附圖涉及本發(fā)明的實(shí)施例，并且描述如下圖1示意示出具有斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)接觸部的斷路器的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖2示意示出斷路器的開(kāi)關(guān)單元的一部分的側(cè)視圖；以及圖3示意示出開(kāi)關(guān)單元的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖?，F(xiàn)在詳細(xì)參照各個(gè)實(shí)施例，在附圖中示出它們的一個(gè)或多個(gè)示例。各示例作為說(shuō)明來(lái)提供，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖的以下描述中，相同參考標(biāo)號(hào)表示相同組件。一般來(lái)說(shuō)，僅描述相對(duì)單獨(dú)實(shí)施例的差異。
具體實(shí)施例方式圖1示出中壓直流(DC)斷路器的側(cè)視圖。斷路器通常是工作在通常為500V與 3600V之間的中壓的空氣斷路器。斷路器包括熄弧溝100和開(kāi)關(guān)單元200。熄弧溝包括金屬板104a、104b、. . .、104n的第一疊層102以及金屬板108a、108b、. . .、108n的第二疊層 106。在一個(gè)典型實(shí)施例中，第一疊層和第二疊層102、106的金屬板104a、104b.....
104n、108a、108b、. . .、108n基本上相等。電弧空間(arc space) 109設(shè)置在金屬板的第一疊層102與第二疊層106之間。通常，當(dāng)斷路器開(kāi)路時(shí)，電弧置于(mounts in)電弧空間109中。 通常，熄弧溝對(duì)稱(chēng)于穿過(guò)電弧空間109的軸，該軸與金屬板的第一疊層102和金屬板的第二疊層106的堆疊方向平行。此外，在一個(gè)典型實(shí)施例中，第一疊層102的頂層金屬板或最遠(yuǎn)的金屬板104η通過(guò)連接條110電連接到第二疊層106的頂層金屬板或最遠(yuǎn)的金屬板108η。因此，第一疊層的頂層金屬板104η處于與第二疊層106的頂層金屬板108η相同的電位。第一疊層102的最底部金屬板或零層金屬板104a和第二疊層106的最底部金屬板或零層金屬板108a通常是相應(yīng)疊層102、106相對(duì)開(kāi)關(guān)單元200的最近金屬板。因此，最底部金屬板或最接近的金屬板104a、108a和頂層板104η、108η設(shè)置在沿金屬板的相應(yīng)疊層 102、106的堆疊方向的相對(duì)端。在一個(gè)典型實(shí)施例中，各疊層102、106包括大約36個(gè)金屬板104a、104b、. . . 104η、 108a、108b、... 108η。其它實(shí)施例最終可包括超過(guò)36個(gè)金屬板。金屬板的數(shù)量通常取決于斷路器開(kāi)關(guān)的標(biāo)稱(chēng)電流和/或起弧電壓。在一個(gè)典型實(shí)施例中，熄弧溝100設(shè)置在具有至少一個(gè)側(cè)壁112的殼體中。在一個(gè)典型實(shí)施例中，具有其外殼的熄弧溝100可易于與開(kāi)關(guān)單元200分離。因此可減少維護(hù)時(shí)間。開(kāi)關(guān)單元200包括第一開(kāi)關(guān)接觸部202a，它可通過(guò)第一開(kāi)關(guān)接觸端點(diǎn)204a電連接到電網(wǎng)或負(fù)載。通常，第一開(kāi)關(guān)接觸部202a通過(guò)第一開(kāi)關(guān)接觸條或匯流條(bus bar) 203 連接到第一開(kāi)關(guān)接觸端點(diǎn)204a，其中尤其是第一開(kāi)關(guān)接觸條203包括第一開(kāi)關(guān)接觸端點(diǎn) 204a。通常，第一開(kāi)關(guān)接觸部202a固定到第一開(kāi)關(guān)接觸條203的第一端，以及第一開(kāi)關(guān)接觸端點(diǎn)204設(shè)置在第一開(kāi)關(guān)接觸條203的與第一端相對(duì)的第二端。此外，開(kāi)關(guān)單元200包括第二開(kāi)關(guān)接觸部202b。第二開(kāi)關(guān)單元由驅(qū)動(dòng)單元206沿移動(dòng)方向S移動(dòng)，以便將第二開(kāi)關(guān)接觸部202b從第一開(kāi)關(guān)接觸部202a與第二開(kāi)關(guān)接觸部 202b處于物理接觸的第一位置移動(dòng)到第一開(kāi)關(guān)接觸部202a與第二開(kāi)關(guān)接觸部202b分離的第二位置。第二位置如圖1所示。第二開(kāi)關(guān)接觸部202b可經(jīng)由第二開(kāi)關(guān)接觸端點(diǎn)204b 連接到電網(wǎng)或負(fù)載。第二開(kāi)關(guān)接觸部202b通過(guò)柔性導(dǎo)體208a和第二開(kāi)關(guān)接觸條208b電連接到第二開(kāi)關(guān)接觸端點(diǎn)204b，其中柔性導(dǎo)體208a連接到第二開(kāi)關(guān)接觸條208b的第一端。 通常，第二開(kāi)關(guān)接觸端點(diǎn)204b設(shè)置在第二開(kāi)關(guān)接觸條208b的第二端處，其中第二端與第二開(kāi)關(guān)接觸條208b的第一端相對(duì)。通常，當(dāng)斷路器處于閉合位置、即第一開(kāi)關(guān)接觸部202a接觸第二開(kāi)關(guān)接觸部202b 時(shí)，電弧空間109在斷路器的操作中設(shè)置在第一開(kāi)關(guān)接觸部和第二開(kāi)關(guān)接觸部之上。此外， 金屬板102、106的疊層的堆疊方向基本上平行于電弧位移方向A，它基本上與移動(dòng)方向S 正交。通常，堆疊方向或電弧位移方向A對(duì)應(yīng)于電弧擴(kuò)展到熄弧溝中的方向。通常，金屬板 104a、104b、. . · 104n、108a、108b、. . · 108n和連接條110基本上平行于移動(dòng)方向S。第一角形件210a固定到第一接觸部202a，以便將電弧足部導(dǎo)向熄弧溝100的第一疊層102的金屬板104a、104b、. . . 104η，尤其導(dǎo)向熄弧溝100的第一疊層102的最底部金屬板104a。此外，開(kāi)關(guān)單元200配備有第二角形件210b，它設(shè)置成使得在第二開(kāi)關(guān)接觸部202b 具有足部的電弧跳轉(zhuǎn)到角形件210b，并且移動(dòng)到第二疊層106的金屬板108a、108b.....108η，尤其移動(dòng)到第二疊層106的最底部金屬板108a。 在一個(gè)典型實(shí)施例中，第一疊層102的最底部金屬板104a和第二疊層106的最底部金屬板108a分別電連接到第一開(kāi)關(guān)接觸部202a和第二開(kāi)關(guān)接觸部202b。因此，通過(guò)中斷電流所形成的電弧的電弧足部通常沒(méi)有保持在第一和第二角形件210a、210b上而是跳轉(zhuǎn)到最底部金屬板104a、108a上。一旦相應(yīng)電弧足部已經(jīng)跳轉(zhuǎn)到最底部金屬板，電流流經(jīng)相應(yīng)等位連接，下文中進(jìn)行說(shuō)明。通常，角形件沒(méi)有被電弧加熱，并且因而沒(méi)有汽化。此外， 角形件磨損降低，使得角形件、例如第一角形件210a和第二角形件210b可經(jīng)得住斷路器的使用壽命。通常，一旦電弧已經(jīng)跳轉(zhuǎn)到最底部金屬板上，則增加熱耗散。此外，在接近開(kāi)關(guān)接觸部處生成較少氣體。通常，接近開(kāi)關(guān)接觸部的熱集中降低，使得等離子體生成和二次點(diǎn)燃(recognition)現(xiàn)象的風(fēng)險(xiǎn)降低。圖1示出處于開(kāi)路狀態(tài)的斷路器的側(cè)視圖，其中第一開(kāi)關(guān)接觸部202a與第二開(kāi)關(guān)接觸部202b分離。此外，圖1示意示出熄弧溝200內(nèi)的電弧擴(kuò)張，尤其是通過(guò)移動(dòng)第二開(kāi)關(guān)接觸部202b使其離開(kāi)第一開(kāi)關(guān)接觸部202a來(lái)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)之后的不同時(shí)刻的電弧。在第一時(shí)間t0，在第一開(kāi)關(guān)接觸部202a和第二開(kāi)關(guān)接觸部202b的接觸分離之后， 起弧開(kāi)始。然后，在tl，電弧或者電弧的一個(gè)足部離開(kāi)第一或第二開(kāi)關(guān)接觸部202a、202b其中之一，并且跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)開(kāi)關(guān)接觸部202a、202b的角形件210a、210b。這可首先在固定的、 即第一開(kāi)關(guān)接觸部202a上或者在移動(dòng)的接觸部、即第二開(kāi)關(guān)接觸部202b上發(fā)生。在t2，電弧離開(kāi)第二開(kāi)關(guān)接觸部。然后，電弧足部分別位于第一角形件210a和第二角形件210b上。然后，在t3，電弧足部跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)零層或最底部金屬板104a、108a上，并且電弧繼續(xù)在熄弧溝內(nèi)攀升。通常，在這個(gè)階段，若干小電弧在第一疊層1與第二疊層102、104的相應(yīng)相鄰金屬板之間生成。在t4，電弧分別在第一和第二疊層102、106的最底部金屬板104a、108a上充分建立(well established)，并且在熄弧溝、尤其是電弧空間109內(nèi)繼續(xù)攀升。最后，在t5，電弧完全拉長(zhǎng)，到達(dá)熄弧溝的頂部，使得構(gòu)建最大電壓。由電弧所構(gòu)建的電壓在to開(kāi)始，從 tl至t4增加，并且大約在t5達(dá)到其最大值。通常，該序列例如受到由電流(例如對(duì)于大于 100A的電流)所生成的磁場(chǎng)、因熱氣體引起的煙囪效應(yīng)(例如對(duì)于低于100A的電流)和/ 或斷路器的機(jī)械行為(例如第二開(kāi)關(guān)接觸部202b的速率)的影響。在一個(gè)典型實(shí)施例中，電弧持續(xù)存在，直到電流為零，然后電弧自然熄滅。通常，起弧時(shí)間與電路的時(shí)間常數(shù)中的預(yù)期短路電流、開(kāi)路時(shí)的電流電平、為了停止(cutting)例如第二開(kāi)關(guān)接觸部的接觸部速率所需構(gòu)建的電壓、幾何斷路器設(shè)計(jì)、例如煙囪效應(yīng)和/或?qū)οɑ匣驍嗦菲髦行纬傻臍怏w具有影響的所使用材料成比例。圖2以透視圖示出用于中壓的斷路器的一部分。相同特征采用與圖1相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示。斷路器在圖2中示為處于開(kāi)路狀態(tài)。此外，第一疊層102的最底部金屬板104a 經(jīng)由板連接條120連接到第一開(kāi)關(guān)接觸條203，尤其連接在第一開(kāi)關(guān)接觸部的第二端處。因此，第一疊層102的最底部金屬板104a具有與第一開(kāi)關(guān)接觸部202a相同的電位。通常，第一金屬板可松開(kāi)地連接到板連接條120，并且板連接條120例如通過(guò)螺桿可松開(kāi)地連接到第一開(kāi)關(guān)接觸條203。第一開(kāi)關(guān)接觸部202a也可按照另一種方式電連接到第一疊層102的第一金屬板104a。但是，第一疊層102的最底部金屬板或者第一疊層102的接近第一角形件210a的金屬板設(shè)置成具有與第一角形件210a和/或第一接觸開(kāi)關(guān)202a相同的電位。 此外，第二開(kāi)關(guān)接觸條208b并且因而第二開(kāi)關(guān)接觸部202b通過(guò)第一板連接線(xiàn) 122a和第二板連接線(xiàn)122b電連接到第二疊層106的最底部金屬板108a。因此，第二疊層 106的最底部金屬板108a具有與第二開(kāi)關(guān)接觸部202b相同的電位。在一個(gè)典型實(shí)施例中， 第一板連接線(xiàn)和第二板連接線(xiàn)122a、122b設(shè)置在第二開(kāi)關(guān)接觸部202b的兩側(cè)，使得驅(qū)動(dòng)單元206或者驅(qū)動(dòng)單元206的桿設(shè)置在它們之間。在一個(gè)典型實(shí)施例中，第一板連接線(xiàn)122a 和第二板連接線(xiàn)122b可以可松開(kāi)地連接到第二疊層106的最底部金屬板108a和/或連接到第二開(kāi)關(guān)接觸條208b。第二開(kāi)關(guān)接觸部202b也可按照另一種方式電連接到第一疊層106 的第一金屬板108a。但是，第一疊層106的最底部金屬板或者第一疊層106的接近第二角形件210b的金屬板設(shè)置成具有與第二角形件210b和/或第二接觸開(kāi)關(guān)202b相同的電位。在一個(gè)典型實(shí)施例中，第一疊層102的最底部金屬板104a和/或第二疊層106的最底部金屬板108a可涂敷有銅。因此，熱量能夠更容易地在相應(yīng)最底部金屬板104a、106a 上耗散，并且避免第一金屬板104a、108a的生銹。在一個(gè)實(shí)施例中，第一疊層和第二疊層的金屬板由鋼制造。第一角形件和第二角形件210a、210b通常由鋼或鐵制造。通常，開(kāi)關(guān)接觸部與相應(yīng)最底部金屬板之間的等位連接的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)電弧已跳轉(zhuǎn)到最底部金屬板104a、106a上時(shí)，熱耗散得到改進(jìn)。因此，在接近接觸部處生成較少氣體，并且增加阻斷能力(breakingcapability)。在一個(gè)典型實(shí)施例中，角形件、尤其為第一角形件120a和第二角形件120b應(yīng)當(dāng)經(jīng)得住開(kāi)關(guān)單元200的使用壽命。圖3以側(cè)視圖示意示出相應(yīng)開(kāi)關(guān)接觸部202a、202b與相應(yīng)最底部金屬板104a、 108a之間的連接的另一個(gè)實(shí)施例，它可與本文所公開(kāi)的其它實(shí)施例進(jìn)行組合。相同特征采用與前面附圖中相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示。通常，第一角形件210a與第一開(kāi)關(guān)接觸部202a電連接，以及第二角形件210b與第二開(kāi)關(guān)接觸部202b電連接。第一角形件210a具有連接到第一開(kāi)關(guān)接觸部202a的第一端以及(尤其沿移動(dòng)方向S的方向)與第一端相對(duì)的第二自由端。第一石墨連接器230a固定或連接到第一角形件210a的第二端。第二角形件210b具有沿第二開(kāi)關(guān)接觸部202b的方向的第一端，(尤其沿移動(dòng)方向S的方向)與第一端相對(duì)的第二自由端。第二石墨連接器230b固定或連接到第二角形件210b的第二端。在可與本文所公開(kāi)的其它實(shí)施例進(jìn)行組合的一個(gè)典型實(shí)施例中，第一角形件210a 沿第一疊層102的金屬板的方向偏置，并且第二角形件210b沿第二疊層106的金屬板的方向偏置。因此，當(dāng)熄弧溝固定在開(kāi)關(guān)單元200上時(shí)，最底部金屬板104a、104b沿開(kāi)關(guān)接觸部 202a、202b的方向推動(dòng)相應(yīng)角形件210a、210b。因此，可靠電接觸在開(kāi)關(guān)接觸部與熄弧溝的相應(yīng)最底部金屬板104a、104b之間建立。本書(shū)面描述使用示例來(lái)公開(kāi)包括最佳模式的本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠進(jìn)行和使用本發(fā)明。雖然按照各種具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)知道，在權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍之內(nèi)，可經(jīng)過(guò)修改來(lái)實(shí)施本發(fā)明。特別是上述實(shí)施例的非互斥特征可相互組合。本發(fā)明的專(zhuān)利范圍由權(quán)利要求書(shū)來(lái)定義，并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它示例。這類(lèi)其它示例落入權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于斷路器的開(kāi)關(guān)單元(200)，包括第一開(kāi)關(guān)接觸部(202a)；第二開(kāi)關(guān)接觸部(202b)，其中所述第一開(kāi)關(guān)接觸部(202a)在所述第一開(kāi)關(guān)接觸部 (202a)接觸所述第二開(kāi)關(guān)接觸部的第一位置與所述第一開(kāi)關(guān)接觸部和第二開(kāi)關(guān)接觸部 (202a, 202b)彼此分離的第二位置之間是可移動(dòng)的；定位元件，將熄弧溝(100)定位在所述開(kāi)關(guān)單元上，其中所述熄弧溝(100)包括多個(gè)基本上平行金屬板(104、104a、104b、· · ·、104η、108、108a、108b、· · ·、108n)的至少兩個(gè)疊層 (102，106)；第一連接裝置(120，230a)，能夠?qū)⑺龅谝婚_(kāi)關(guān)接觸部(202a)電連接到從所述第一疊層(102)的最接近的25%金屬板中選擇的預(yù)定金屬板(104a)；以及第二連接裝置(122a，122b，230b)，能夠?qū)⑺龅诙_(kāi)關(guān)接觸部電連接到從所述第二疊層(106)的最接近的25%金屬板中選擇的預(yù)定金屬板(108a)。
2.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)單元，其中所述第二開(kāi)關(guān)接觸部(202b)基本上沿移動(dòng)方向(S)移動(dòng)。
3.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)單元，還包括第一角形件(210a)，電連接到所述第一開(kāi)關(guān)接觸部(202a)，其中所述第一開(kāi)關(guān)接觸部適合將電弧的第一足部導(dǎo)向所述熄弧溝(100)，尤其導(dǎo)向所述熄弧溝(100)的所述第一疊層(102)；以及第二角形件(210b)，電連接到所述第二開(kāi)關(guān)接觸部(202b)，所述第二開(kāi)關(guān)接觸部適合將所述電弧的第二足部導(dǎo)向所述熄弧溝(100)，尤其導(dǎo)向所述熄弧溝(100)的所述第二疊層(106)。
4.如權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)單元，其中所述第一角形件(210a)和/或所述第二角形件(210b)具有沿所述第一 /或第二開(kāi)關(guān)接觸部(202a，202b)的方向的固定第一端以及與其相應(yīng)第一端相對(duì)的彈性第二端，其中尤其是，所述第二端沿待安裝到所述開(kāi)關(guān)單元(200)上的所述熄弧溝(100)的方向是可移動(dòng)的。
5.如權(quán)利要求3或4中的任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)單元，其中所述第一連接裝置(230a)設(shè)置在所述第一角形件(210a)上，和/或所述第二連接裝置(230b)設(shè)置在所述第二角形件(210b)上，其中尤其是，所述第一連接裝置設(shè)置在所述第一角形件的所述第二端處，和/或所述第二連接裝置設(shè)置在所述第二角形件的所述第二端處。
6.如權(quán)利要求5所述的開(kāi)關(guān)單元，其中，所述第一連接裝置(230a)和/或所述第二連接裝置(230b)分別是石墨導(dǎo)體，尤其是固定到相應(yīng)第一或第二角形件的石墨導(dǎo)體。
7.如權(quán)利要求3至6中的任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)單元，其中，所述第一角形件(210a)的所述第二端和/或所述第二角形件(210b)的所述第二端沿適合安裝到所述開(kāi)關(guān)單元(200) 上的所述熄弧溝的所述疊層的方向偏置。
8.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)單元，其中所述第一連接裝置(120)是第一金屬連接器、尤其是條，和/或所述第二連接裝置 (122a, 122b)是第二金屬連接器、尤其是金屬線(xiàn)。
9.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)單元，其中所述第一疊層的所述預(yù)定金屬板和/或所述第二疊層的所述預(yù)定金屬板是沿所述開(kāi)關(guān)單元(200)的方向的所述相應(yīng)疊層(102，106)的最接近的金屬板(104a，108a)。
10.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)單元，其中所述第一疊層(102)和所述第二疊層(106)分別具有遠(yuǎn)端，其中所述第一疊層的所述遠(yuǎn)端處的金屬板、尤其是所述第一疊層的最遠(yuǎn)的金屬板(104η)電連接到所述第二疊層的所述遠(yuǎn)端處的金屬板、尤其是所述第二疊層的最遠(yuǎn)的金屬板(108η)。
11.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)單元，其用于具有超過(guò)600Α的DC電流并且工作在具有超過(guò)500V的電網(wǎng)電壓電平。
12.一種用于中壓電路的斷路器，包括如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)單元； 以及熄弧溝。
13.如權(quán)利要求12所述的DC斷路器，其中，所述熄弧溝的各疊層的所述金屬板基本上相等。
14.如權(quán)利要求12或13的任一項(xiàng)所述的DC斷路器，其中所述疊層基本上與所述第一開(kāi)關(guān)接觸部和/或第二開(kāi)關(guān)接觸部的所述移動(dòng)方向(S)正交。
15.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的DC斷路器，其中所述第一疊層的所述預(yù)定金屬板和/或所述第二疊層的所述預(yù)定金屬板具有銅鍍層。
全文摘要
本發(fā)明名稱(chēng)為用于中壓電路的開(kāi)關(guān)單元和斷路器，提供一種用于電壓斷路器的開(kāi)關(guān)單元，包括第一開(kāi)關(guān)接觸部；第二開(kāi)關(guān)接觸部，其中第一開(kāi)關(guān)接觸部在第一開(kāi)關(guān)接觸部接觸第二開(kāi)關(guān)接觸部的第一位置與第一開(kāi)關(guān)接觸部和第二開(kāi)關(guān)接觸部彼此分離的第二位置之間是可移動(dòng)的。此外，定位元件將熄弧溝定位在開(kāi)關(guān)單元上，其中熄弧溝包括多個(gè)基本上平行金屬板的至少兩個(gè)疊層；第一連接裝置，其能夠?qū)⒌谝婚_(kāi)關(guān)接觸部電連接到從第一疊層的最接近的25％金屬板中選擇的預(yù)定金屬板；以及第二連接裝置，其能夠?qū)⒌诙_(kāi)關(guān)接觸部電連接到從第二疊層的最接近的25％金屬板中選擇的預(yù)定金屬板。
文檔編號(hào)H01H73/18GK102222578SQ20111010187
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者M·布蘭克, P·努瓦塞特, P·赫伯林, Y·阿爾方 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)有限公司