雙動作式運動氣體絕緣型斷路器的制造方法
【專利摘要】氣體絕緣型斷路器(1)包括：限定用于介電絕緣氣體的氣體容積的殼體(4)；第一標稱觸頭元件(42)和第二標稱觸頭元件(52)，它們適于在它們之間選擇性地傳送或阻斷標稱電流，其中，第一標稱觸頭元件(42)能夠沿著斷路器的軸線(2)移動，而第二標稱觸頭元件(52)則相對于殼體(4)固定；第一發(fā)弧觸頭元件(62)和第二發(fā)弧觸頭元件(72)，它們適于在它們之間選擇性地傳送或阻斷發(fā)弧電流，其中，第一發(fā)弧觸頭元件(62)和第二發(fā)弧觸頭元件(72)能夠沿著軸線(2)移動；第一傳動裝置(20)，其使第一標稱觸頭元件(42)和第一發(fā)弧觸頭元件(62)彼此聯(lián)接，使得為了中斷電路，第一標稱觸頭元件(42)和第一發(fā)弧觸頭元件(62)兩者都沿著軸線(2)沿第一方向移動；以及第二傳動裝置(30)，其將第二發(fā)弧觸頭元件(72)聯(lián)接到第一標稱觸頭元件(42)和第一發(fā)弧觸頭元件(62)中的一個上，使得為了中斷電路，第二發(fā)弧觸頭元件(72)沿著軸線(2)沿與第一方向相反的第二方向移動。
【專利說明】雙動作式運動氣體絕緣型斷路器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的各方面涉及斷路器，特別是涉及氣體絕緣型斷路器。另外的方面涉及具有氣體絕緣殼體、一對標稱觸頭和ー對發(fā)弧觸頭的這種斷路器。另外的方面涉及用氣體絕緣斷路器來中斷電路的方法，以及高電壓或中等電壓開關(guān)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體絕緣型斷路器是ー種電カ裝置，其設(shè)置在電カ線上，以在正常電流下進行正常開關(guān)操作時，或者當出現(xiàn)故障電流(諸如接地故障或短路)時，安全地阻斷(中斷)電流。氣體絕緣型斷路器具有殼體，殼體容納介電氣體，諸如六氟化硫(SF6)，介電氣體使電壓傳送構(gòu)件彼此隔開，并且與地電壓隔開，并且減小緊湊殼體中有高電壓擊穿的風險。
[0003]斷路器具有兩個標稱觸頭元件，它們布置成使得在斷路器的閉合狀態(tài)中進行正常運行的期間，正常電流(額定值高達標稱電流值)主要通過這些標稱觸頭元件傳送。
[0004]當斷路器中斷電流吋，S卩，執(zhí)行跳脫操作時，在第一階段期間，標稱觸頭元件彼此分開(通過移動例如標稱觸頭中的ー個)，由此電流轉(zhuǎn)移到在第一階段期間仍然彼此接觸的兩個發(fā)弧觸頭元件。不久之后，在第二階段期間，發(fā)弧觸頭元件也分開，由此形成電弧。然后，在第三階段期間，發(fā)弧觸頭元件進ー步彼此分開，并且介電氣體的一部分朝電弧噴射，以熄滅電弧。
[0005]斷路器可包括固定側(cè)和可動側(cè)，使得為了分開ー對觸頭，觸頭中的僅ー個移動，而另ー個則固定。備選地，存在兩側(cè)上的觸頭都可移動的斷路器。這種斷路器的示例在本文中被稱為全雙動作斷路器，這在DE 19730583中有顯示。此斷路器具有兩個可動側(cè)，各側(cè)都具有標稱觸頭和發(fā)弧觸頭。在各側(cè)，標稱觸頭和發(fā)弧觸頭剛性地彼此連接，使得相應(yīng)的側(cè)的兩個觸頭總是以相同的速度移動。因此，必須移動大質(zhì)量來中斷電流。因而，這種雙動作斷路器具有較長的中斷時間。另外，EP 1211726描述了ー種開關(guān)裝置，其中，主觸頭連接到發(fā)弧觸頭上，使得主觸頭總是以與發(fā)弧觸頭相同的速度移動。而且，具有允許觸頭以從介電觀點看有利的方式協(xié)同地運動的開關(guān)裝置一般是合乎需要的。如從以上論述中可看出的那樣，需要ー種中斷時間較短的改進的斷路器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]考慮到以上，提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器，根據(jù)權(quán)利要求14所述的開關(guān)裝置，以及根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法。根據(jù)從屬權(quán)利要求、描述和圖，可與本文描述的實施例結(jié)合的另外的優(yōu)點、特征方面和細節(jié)是明顯的。
[0007]根據(jù)第一方面，一種氣體絕緣型斷路器包括:限定用于介電絕緣氣體的氣體容積的殼體；第一標稱觸頭元件和第二標稱觸頭元件，它們適于在它們之間選擇性地傳送或阻斷標稱電流，其中，第一標稱觸頭元件能夠沿著斷路器的軸線移動，而第二標稱觸頭元件則相對于殼體固定；第一發(fā)弧觸頭元件和第二發(fā)弧觸頭元件，它們適于在它們之間選擇性地傳送或阻斷發(fā)弧電流，其中，第一發(fā)弧觸頭元件和第二發(fā)弧觸頭元件能夠沿著軸線移動；第ー傳動裝置，其使第一標稱觸頭元件和第一發(fā)弧觸頭元件彼此聯(lián)接，使得為了中斷電路，第一標稱觸頭元件和第一發(fā)弧觸頭元件都沿著軸線沿第一方向移動；以及第二傳動裝置，其將第二發(fā)弧觸頭元件聯(lián)接到第一標稱觸頭元件和第一發(fā)弧觸頭元件中的ー個上，使得為了中斷電路，第二發(fā)弧觸頭元件沿著軸線沿與第一方向相反的第二方向移動。在本文中，當聲明為了中斷電路，兩個元件都沿相同方向移動時，這不暗指必須在整個電路中斷期間進行相同方向的運動。元件在電路中斷的某個部分期間沿相同方向移動就足夠了，例如超過50%的時間，或者甚至超過80%的時間；或者,例如,驅(qū)動連接兩個元件的傳動裝置的元件的路徑的50%或者甚至80%。
[0008]根據(jù)第二方面，提供一種用氣體絕緣斷路器來中斷電路的方法。該方法包括:通過驅(qū)動單元，使從動觸頭元件沿著斷路器的軸線沿第一方向移動，從動觸頭元件是斷路器的第一標稱觸頭兀件和第一發(fā)弧觸頭兀件中的ー個；通過使第一標稱觸頭兀件和第一發(fā)弧觸頭元件彼此聯(lián)接的第一傳動裝置，將從動觸頭元件的移動傳遞到第一標稱觸頭元件和第一發(fā)弧觸頭元件中的另ー個，從而使另ー個觸頭元件沿著軸線沿第一方向移動；借助于將斷路器的第二發(fā)弧觸頭元件聯(lián)接到從動觸頭元件上的第二傳動裝置，傳遞從動觸頭元件的移動，從而使第二發(fā)弧觸頭元件沿著軸線沿與第一方向相反的第二方向移動；使第一標稱觸頭元件與在整個電路中斷中都相對于斷路器的殼體保持在固定位置處的第二標稱觸頭元件分開；以及使第一發(fā)弧觸頭元件與第二發(fā)弧觸頭元件分開。
[0009]由于兩個發(fā)弧觸頭都能夠移動，所以與僅ー個觸頭移動的斷路器相比，可以更少的來自驅(qū)動源的功，在發(fā)弧觸頭之間獲得高的相対速度。另外，由于第二標稱觸頭是固定的，所以與全雙動作斷路器相比，被移動質(zhì)量減少。另外，尤其是由于第一傳動裝置的原因，可単獨選擇(特別是預(yù)先選擇)觸頭的速度，從而允許觸頭有利地移動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]將參照附圖在下面描述更多的細節(jié)，其中
圖1是根據(jù)第一實施例的斷路器的示意性橫截面?zhèn)纫晥D；
圖2是根據(jù)第二實施例的斷路器的一部分的示意性橫截面?zhèn)纫晥D；以及 圖3a至3e是在中斷電流的不同階段期間的斷路器的觸頭元件的示意性放大側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0011]現(xiàn)在將詳細參照各種實施例，在各圖中示出實施例的ー個或多個示例。以說明的方式提供各個不例，并且它們不意于作為限制。例如，被不為或描述成ー個實施例的一部分的特征可在任何其它實施例中使用或與它們結(jié)合起來使用，以產(chǎn)生又一個實施例。意于的是本公開包括這樣的修改和變型。
[0012]在附圖的以下描述內(nèi)，相同參考標號指示相同或相似的構(gòu)件。大體上，僅描述關(guān)于単獨的實施例的區(qū)別。除非另有規(guī)定，否則對ー個實施例中的部分或方面的描述適用于另一個實施例中的對應(yīng)的部分或方面。
[0013]參照圖1，將描述根據(jù)第一實施例的斷路器I。斷路器I是氣體絕緣型，并且相應(yīng)地具有殼體4，殼體4限定用于介電絕緣氣體的氣體容積。殼體4允許絕緣氣體以不透氣的方式保持在其中。另外，斷路器I具有第一標稱觸頭組件40、第二標稱觸頭組件50、第一發(fā)弧觸頭組件60和第二發(fā)弧觸頭組件70。根據(jù)第一實施例，本文描述的所有這些元件和更多的元件都布置在殼體4的內(nèi)部。
[0014]第一標稱觸頭組件40為圓柱形，并且典型地在其端部處具有第一標稱觸頭元件42。同樣，第二標稱觸頭組件50為圓柱形，并且典型地在其端部處具有第二標稱觸頭元件52。觸頭元件42、52可為圓柱形觸頭組件的一部分，而且例如可經(jīng)過表面處理，或者另外以已知的方式(例如通過彈簧部件)經(jīng)過改造，以改進觸頭，以及減小接觸阻力。
[0015]當斷路器閉合時，如圖1中顯示的那樣，第一標稱觸頭元件42和第二標稱觸頭元件52彼此處于直接的機械和電力接觸，以在它們之間傳送標稱電流。相反，當斷路器斷開時(在下面進一步描述了關(guān)于斷開的細節(jié))，第一標稱觸頭元件42和第二標稱觸頭元件52彼此分開，并且從而阻斷電力接觸。照這樣，標稱觸頭元件適于在它們之間選擇性地傳送或阻斷標稱電流，即，當斷路器處于閉合構(gòu)造時，傳送電流，而當斷路器處于斷開構(gòu)造時，阻斷電流。
[0016]第一發(fā)弧觸頭組件60具有第一發(fā)弧觸頭元件62，第一發(fā)弧觸頭元件62在形狀上像例如郁金香，并且典型地布置在第一發(fā)弧觸頭組件60的端部處。同樣，第二發(fā)弧觸頭組件70具有第二發(fā)弧觸頭元件72，第二發(fā)弧觸頭元件72在形狀上像例如桿，并且典型地布置在第二發(fā)弧觸頭組件70的端部處。此外，存在噴嘴系統(tǒng)64，特別是自噴氣式噴嘴系統(tǒng)64，它可典型地連接到第一發(fā)弧觸頭組件60上，使得自噴氣式噴嘴系統(tǒng)64能夠沿著軸線2與第一發(fā)弧觸頭兀件62共同移動。
[0017]第一標稱觸頭元件42和第二標稱觸頭元件52以及第一發(fā)弧觸頭元件62和第二發(fā)弧觸頭元件72可有利地布置成關(guān)于斷路器的軸線2同軸。第一標稱觸頭元件42、第一發(fā)弧觸頭元件62和第二發(fā)弧觸頭元件72能夠沿著軸線2與它們的相應(yīng)的觸頭組件40、60、70
一起移動。
[0018]此外，驅(qū)動單元10通過例如桿12連接到第一標稱觸頭組件40，并且從而連接到第一標稱觸頭元件42上。因而，為了中斷電路，驅(qū)動單元10可通過桿12，將第一標稱觸頭元件42拉到左邊。第一傳動裝置20將第一標稱觸頭組件40聯(lián)接到第一發(fā)弧觸頭組件60上，并且從而將第一標稱觸頭元件42聯(lián)接到第一發(fā)弧觸頭元件62上。第一傳動裝置20將第一標稱觸頭元件42聯(lián)接到第一發(fā)弧觸頭元件62上，使得當?shù)谝粯朔Q觸頭元件42被拉到左邊時，第一發(fā)弧觸頭元件62也被拉到左邊。換句話說，至少對于第一標稱觸頭元件42的一些位置，而且可能對于所有位置，第一傳動裝置20具有正傳動比。
[0019]此外，第二傳動裝置30通過例如桿14將第二發(fā)弧觸頭元件72聯(lián)接到第一發(fā)弧觸頭元件62上(優(yōu)選通過噴氣噴嘴系統(tǒng)64，如圖1中顯示的那樣)。第二傳動裝置30具有負傳動比，使得當?shù)谝话l(fā)弧觸頭元件62移動到左邊時，第二發(fā)弧觸頭元件72相應(yīng)地移動到右邊，反之亦然。
[0020]因而，驅(qū)動單元10通過例如桿12連接到第一標稱觸頭元件42上，并且通過例如傳動裝置20聯(lián)接到第一發(fā)弧觸頭元件62上。另外，驅(qū)動單元10還通過第一傳動裝置20和第二傳動裝置30聯(lián)接到第二發(fā)弧觸頭元件72上。
[0021]另一方面，第二標稱觸頭元件52 (以及整個第二觸頭組件50)相對于殼體4固定，如圖1中的陰影部分示意性地指示的那樣。
[0022]驅(qū)動單元10設(shè)置在斷路器I的側(cè)部處，第一標稱觸頭元件42和第一發(fā)弧觸頭元件62設(shè)置在該側(cè)部上。換句話說，第一標稱觸頭元件42定位成沿著軸線2比第二標稱觸頭元件52更加朝向或靠近驅(qū)動單元10，而第一發(fā)弧觸頭元件62則定位成比第二發(fā)弧觸頭元件72更加朝向或靠近驅(qū)動單元10。
[0023]圖1顯示斷路器處于閉合狀態(tài)。在此閉合狀態(tài)中，第一發(fā)弧觸頭元件62(這里是例如郁金香形觸頭62)和第二發(fā)弧觸頭元件72 (例如這里是桿形觸頭72)彼此處于直接的機械和電力接觸。
[0024]為了斷開斷路器，驅(qū)動單元10通過例如桿12將第一標稱觸頭元件42拉向左邊，或者更一般而言，沿第一方向拉動第一標稱觸頭元件42。因此，第一標稱觸頭元件42也被稱為從動觸頭元件42。通過這個移動，第一標稱觸頭元件42與第二標稱觸頭元件52分開。此時，發(fā)弧觸頭元件62、72彼此仍然處于機械和電カ接觸，并且電流從標稱觸頭元件42、52轉(zhuǎn)移到發(fā)弧觸頭元件62、72。
[0025]第一傳動裝置20將第一標稱觸頭元件42的移動聯(lián)接到第一發(fā)弧觸頭元件62上，第一發(fā)弧觸頭兀件62從而也被拉向左邊，即，被拉向第一方向。同時，通過將第二發(fā)弧觸頭元件72聯(lián)接到第一發(fā)弧觸頭元件62上的第二傳動裝置30，第二發(fā)弧觸頭元件72沿反方向被拉動，即，被拉向右邊，或者更一般而言，沿第二方向被拉動。因而，在標稱觸頭元件42、52分開之后的一段(短)時間，第一發(fā)弧觸頭元件62與第二發(fā)弧觸頭元件72分開。在發(fā)弧觸頭元件62、72之間出現(xiàn)的電弧然后在噴嘴系統(tǒng)64內(nèi)以本領(lǐng)域技術(shù)人員公認的方式被吹氣熄滅。
[0026]在斷路器的整個斷開程序期間，第二標稱觸頭元件52相對于殼體4保持在固定位置處。作為此布置的優(yōu)點，由于第二標稱觸頭元件52是固定的，所以作用于驅(qū)動単元10上的反作用カ減小。因而，對于高速操作必需的動能減小。阻斷器的機械可靠性也得到改進。
[0027]當斷路器I已經(jīng)斷開時，標稱觸頭元件42、52和發(fā)弧觸頭元件62和72彼此分開，并且發(fā)弧觸頭元件62和72之間的電弧被熄滅。因而，電カ接觸阻斷。
[0028]接下來，更詳細地描述第一和第二傳動裝置20、30的示例性實施例。如圖1中顯示的那樣，第一傳動裝置20是具有杠桿21的樞軸傳動裝置，杠桿21安裝到殼體4上，能夠圍繞樞軸軸線22樞轉(zhuǎn)。在圖1中，示例性地假設(shè)杠桿21以及下面提到的杠桿31是雙臂杠桿，在它們的杠桿臂之間有固定的角。鏈接件23在ー個杠桿臂24a (特別是端部24a)處可樞轉(zhuǎn)地安裝到杠桿21上，以及在另ー個端部24b處安裝到第一標稱觸頭組件40上。另一個鏈接件25在另ー個杠桿臂26a (特別是端部26a)處可樞轉(zhuǎn)地安裝到杠桿21上，以及在另ー個端部26b處安裝到第一發(fā)弧觸頭組件60上。以類似的方式提供第二傳動裝置30，杠桿31安裝到殼體4上能夠圍繞樞軸軸線32樞轉(zhuǎn)，鏈接件33在ー個杠桿臂34a (特別是端部34a)處可樞轉(zhuǎn)地安裝到杠桿31上，以及在另ー個端部34b處安裝到桿14上，另ー個鏈接件35在另ー個杠桿臂36a(特別是端部36a)處可樞轉(zhuǎn)地安裝到杠桿31上，以及在另一個端部36b處安裝到第二發(fā)弧觸頭組件70上。
[0029]圖1中顯示的第一傳動裝置20和第二傳動裝置30具有可變傳動比，S卩，取決于通過傳動裝置20、30而聯(lián)接的元件的位置的傳動比。傳動裝置的傳動比被定義為驅(qū)動傳動裝置的單元移動的距離除以被傳動裝置驅(qū)動的單元移動的距離。在本文中，使用無窮小的距離，并且沿著軸線的在第一方向上的距離為正，而在相反方向上的距離為負。例如，第一傳動裝置20的傳動比為第一發(fā)弧觸頭組件60移動的距離除以第一標稱觸頭組件40移動的距離。
[0030]特別地，第一傳動裝置20的傳動比(也被稱為第一傳動比)隨著第一標稱觸頭元件42和/或第一發(fā)弧觸頭元件62沿著軸線2的位置而改變。類似地，第二傳動裝置30的傳動比(也被稱為第二傳動比)隨著第一標稱觸頭元件42和/或第二發(fā)弧觸頭元件62沿著軸線2的位置而改變。
[0031]在圖1中顯示的閉合位置上，第一傳動裝置20、端部22、26a和26b基本形成直線。當斷路器I斷開且第一標稱觸頭組件40被拉到左邊時，杠桿21逆時針樞轉(zhuǎn)，使得第一發(fā)弧觸頭組件60被第一傳動裝置20拉到左邊。因而，第一傳動裝置20使第一標稱觸頭元件42和第一發(fā)弧觸頭元件62彼此聯(lián)接，使得第一標稱觸頭元件42和第一發(fā)弧觸頭元件62在整個電路中斷期間都沿相同的方向(這里是朝左邊)移動。換句話說，第一傳動裝置20在整個電路中斷期間具有正(或可能暫時為零)傳動比。
[0032]此實施例示出另一個一般方面，其中，第一傳動裝置20的傳動比在電路中斷期間逐漸增大。在第一傳動裝置20中，選擇杠桿21和鏈接件23、25的幾何構(gòu)造，使得傳動比剛開始小，即，在開始時，發(fā)弧觸頭組件60僅移動小的距離。隨著第一標稱觸頭組件40移動到左邊，傳動比逐漸增大。特別地，作為一般方面，第一標稱觸頭42可以比發(fā)弧觸頭62、72 (傳動裝置比〈I)更高的速度移動，直到電流從標稱觸頭元件42、52轉(zhuǎn)移到發(fā)弧觸頭元件62、72。由于標稱觸頭42、52的相對速度大于發(fā)弧觸頭62、72的相對速度，所以發(fā)弧觸頭元件62、72可在標稱觸頭元件42、52之后彼此分開，而不需要發(fā)弧觸頭元件62、72沿著軸向方向進行長時間的交迭。這表示在斷開和閉合操作期間可實現(xiàn)較短中斷時間，以及減小的摩擦力。
[0033]作為傳動比逐漸增大的另一個優(yōu)點，使標稱觸頭元件42加速和使發(fā)弧觸頭元件62加速的主要階段出現(xiàn)在不同時間，即，處于不同的時間窗，使得即使在驅(qū)動單元10的功率有限的情況下也可實現(xiàn)高效加速。在特別有利的實施例中，可在兩個AC循環(huán)內(nèi)實現(xiàn)電路中斷操作。
[0034]僅以示例的方式顯示第一傳動裝置20和第二傳動裝置30。可使用聯(lián)接兩個線性移動的其它類型的傳動裝置，而非圖1中顯示的杠桿型第一傳動裝置20和第二傳動裝置30。
[0035]驅(qū)動傳動裝置30的桿14連接到噴氣噴嘴系統(tǒng)64上。在本文中，如果聲明一個元件連接到另一個元件上,這不一定表示元件直接彼此附連。而是可表示元件通過中間元件連接。例如，由于桿12連接到噴氣噴嘴系統(tǒng)64上，所以桿14同樣可認為是連接到第一發(fā)弧觸頭元件62上，因為發(fā)弧觸頭元件62本身連接到噴氣噴嘴系統(tǒng)64上。同樣，當在本文中聲明，例如傳動裝置使第一元件和第二元件彼此聯(lián)接時，這包括傳動裝置使連接到第一元件上的元件和連接到第二元件上的元件彼此聯(lián)接的情況。
[0036]備選地，不是連接到第一發(fā)弧觸頭元件62或連接到連接到第一發(fā)弧觸頭元件62上的一些部件上，而是桿14還可連接到桿12或(在圖1的實施例中也是如此)第一標稱觸頭組件40上，以及從而連接到第一標稱觸頭元件42上。
[0037]圖2顯示根據(jù)第二實施例的斷路器的一部分。斷路器類似于圖1的斷路器，除了第一傳動裝置20。為了描述其它元件，參照圖1及其描述。在圖2中，第一傳動裝置20在尺寸上設(shè)置成使得在電路中斷的第一階段(第一標稱觸頭元件42隨著杠桿21的相關(guān)聯(lián)的逆時針樞軸而首先移動到左邊)，第一發(fā)弧觸頭元件62移動到右邊。僅在杠桿21樞轉(zhuǎn)成使得接頭26a已經(jīng)移動經(jīng)過連接接頭22和26b的線(即，經(jīng)過圖2中的軸線2)的程度之后，第一發(fā)弧觸頭元件62的方向才反轉(zhuǎn)，使得第一發(fā)弧觸頭元件62移動到左邊。換句話說，第一傳動裝置20限定第一發(fā)弧觸頭的運動的死點，在該死點處，第一傳動裝置20的傳動比的符號從負變成正。在圖2的實施例中，在第一標稱觸頭兀件42和第二標稱觸頭兀件52分開之前的第一標稱觸頭元件42的位置處獲得死點(參見圖1)。
[0038]這個死點的優(yōu)點在于，發(fā)弧觸頭元件62、72沿著軸向方向的交迭可更進一步減少，而且使標稱觸頭元件42加速和使發(fā)弧觸頭元件62加速的主要階段可更進一步脫開，因為在死點附近，發(fā)弧觸頭元件62僅有非常小的加速。
[0039]現(xiàn)在，參照圖3a至3e，顯示了相觸頭元件42、52、62和72的用于中斷電流的不同移動階段。這些移動階段示出圖1和2中顯示的第一傳動裝置20和第二傳動裝置30的有利地選定的傳動比。
[0040]圖3a顯示斷路器處于閉合構(gòu)造，這類似于圖1和2的構(gòu)造。在其中，標稱觸頭元件42、52彼此接觸，而且發(fā)弧觸頭元件62、72也彼此接觸。電流主要通過標稱觸頭元件42、52傳送，這與發(fā)弧觸頭元件62、72相反。
[0041]在電路中斷的第一階段中(在圖3a和圖3b之間的移動)，第一標稱觸頭元件42的速度比第一發(fā)弧觸頭元件62的速度更快，并且相應(yīng)地，第一標稱觸頭元件42已經(jīng)相對于第二標稱觸頭元件52移動了相當大的距離，而在發(fā)弧觸頭元件62和72之間幾乎沒有相對移動。
[0042]在圖3b中顯示的構(gòu)造中，標稱觸頭元件42、52彼此分開，并且已經(jīng)在它們之間流過的任何剩余電流都轉(zhuǎn)移到發(fā)弧觸頭元件62、72。
[0043]在圖3b和3c之間的第二移動階段中，發(fā)弧觸頭元件62和72已經(jīng)顯著加速，并且在高速下與彼此分開:現(xiàn)在，發(fā)弧觸頭元件62和72之間的相對速度變得大于第一標稱觸頭元件42的速度。隨著發(fā)弧觸頭元件62和72彼此分開，在它們之間形成電弧(未顯示)。
[0044]第一發(fā)弧觸頭62和第二發(fā)弧觸頭72在通往圖3d的第三階段期間繼續(xù)進行較快的移動。而且，電弧(未顯示)被噴氣噴嘴系統(tǒng)熄滅。而且，與發(fā)弧觸頭62、72的速度(特別是相對速度)相比，第一標稱觸頭元件42以較低的速度繼續(xù)移動遠離第二標稱觸頭元件52。
[0045]圖3e顯示斷路器處于完全斷開位置，其中，標稱觸頭元件42、52以及發(fā)弧觸頭元件62、72最大限度地彼此分開，以及其中，電弧已經(jīng)熄滅。
[0046]圖3a至3e還示出實施例的一些一般的有利方面:即，在第一時間(例如圖3c的時間)，第一標稱觸頭元件42朝第一方向比第一發(fā)弧觸頭元件62移動得更遠。之后，在第二時間期間(例如圖3e的時間)，第一發(fā)弧元件62朝第一方向與第一標稱觸頭元件42移動得同樣遠或比第一標稱觸頭元件42移動得更遠。這反映了第一傳動裝置20的非恒定傳動比。因而，發(fā)弧觸頭元件62、72處的電場在電弧形成期間暴露，但之后被屏蔽，使得后來的高電壓擊穿的風險減小。換句話說，觸頭的移動得到協(xié)調(diào)，特別是由于第一傳動裝置20，使得在各種移動階段獲得在介電上合乎需要的屬性。
[0047]作為另一個一般方面，在最終位置上(參見圖3e)，第二發(fā)弧觸頭元件72朝第二方向比第二標稱觸頭元件52移動得更遠。作為另一個一般方面，在至少電弧形成的時候之后或者甚至整個電路中斷期間，第二發(fā)弧觸頭元件72比第二標稱觸頭元件52朝第二方向定位得更遠。這再次使縮回的第二發(fā)弧觸頭元件72得到沿徑向包圍且沿軸向突起的第二標稱觸頭元件52的有利介電屏蔽。
[0048]本文描述的斷路器I對于高電壓或中等電壓應(yīng)用是特別有利的。在本文中，中等電壓被定義為高于I kV的電壓，而高電壓被定義為高于例如35 kV的電壓，諸如52 kV和更高。
[0049]雖然前述針對實施例,但可設(shè)想到其它和另外的實施例，而不偏離權(quán)利要求確定的基本范圍。
[0050]例如，圖1和2中顯示的實施例可在以下方面改變:桿12將驅(qū)動単元10連接到第一發(fā)弧觸頭元件62上，而非像圖1中那樣將驅(qū)動單元10連接到第一標稱觸頭元件42上。然后，驅(qū)動單元10直接驅(qū)動第一發(fā)弧觸頭元件62，并且通過第一傳動裝置20間接地驅(qū)動第一標稱觸頭元件42。而且，獨立地于此，桿14可將第二傳動裝置30連接到第一發(fā)弧觸頭元件62上，而非像關(guān)于圖2所提到的那樣將其連接到桿12上。然后第二傳動裝置30將第二發(fā)弧觸頭元件72聯(lián)接到第一發(fā)弧觸頭元件62上。此外，雖然顯示了第一發(fā)弧觸頭元件62呈郁金香形，以及顯示了第二發(fā)弧觸頭元件72呈桿形，但還可使用不同的形狀。例如，第一發(fā)弧觸頭元件62可為桿形，而第二發(fā)弧觸頭元件72可為郁金香形。
【權(quán)利要求】
1.一種氣體絕緣型斷路器(I)，包括 限定用于介電絕緣氣體的氣體容積的殼體(4)； 第一標稱觸頭元件(42)和第二標稱觸頭元件(52)，它們適于在它們之間選擇性地傳送或阻斷標稱電流，其中，所述第一標稱觸頭元件(42)能夠沿著所述斷路器(I)的軸線(2)移動，而所述第二標稱觸頭元件(52)則相對于所述殼體(4)固定； 第一發(fā)弧觸頭元件(62)和第二發(fā)弧觸頭元件(72)，它們適于在它們之間選擇性地傳送或阻斷發(fā)弧電流，其中，所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)和所述第二發(fā)弧觸頭元件(72)能夠沿著所述軸線(2)移動； 第一傳動裝置(20)，其使所述第一標稱觸頭元件(42)和所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)彼此聯(lián)接，使得為了中斷電路，所述第一標稱觸頭元件(42)和所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)兩者都沿著所述軸線(2)沿第一方向移動；以及 第二傳動裝置(30)，其將所述第二發(fā)弧觸頭元件(72)聯(lián)接到所述第一標稱觸頭元件(42)和所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)中的ー個上，使得為了中斷電路，所述第二發(fā)弧觸頭元件(72)沿著所述軸線(2)沿與第一方向相反的第二方向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器，其特征在于，所述第一傳動裝置(20)具有第一傳動比，所述第一傳動比隨著所述第一標稱觸頭元件(42)沿著所述軸線(2)的位置而改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斷路器，其特征在于，所述第一傳動比選擇成使得在電路中斷的第一階段期間，所述第一標稱觸頭元件(42)的速度比所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)的速度更快，而在電路中斷的第二階段期間，所述第一標稱觸頭元件(42)的速度比所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)的速度更慢，所述第二階段在所述第一階段之后。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的斷路器，其特征在于，所述第一傳動裝置(20)的第一傳動比設(shè)定成使得至少在電路中斷的最后階段期間，所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)朝所述第一方向比所述第一標稱觸頭元件(42)移動得更遠。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的斷路器，其特征在于，所述第二傳動裝置(30)具有第二傳動比，所述第二傳動比隨著所述第二發(fā)弧觸頭元件出2)沿著所述軸線(2)的位置而改變。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的斷路器，其特征在干，進ー步包括驅(qū)動單元(10)，以及將所述驅(qū)動単元(10)連接到所述第一標稱觸頭元件(42)和所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)中的ー個上的桿(12)，使得為了電路中斷，所述驅(qū)動単元(10)通過所述桿(12)沿所述第一方向拉動所述第一標稱觸頭元件(42)和所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)中的所述ー個。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷路器，其特征在于，所述驅(qū)動単元(10)在尺寸上設(shè)置成在兩個AC循環(huán)內(nèi)執(zhí)行電路中斷操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求6和7中的任一項所述的斷路器，其特征在于，所述第一標稱觸頭元件(42)定位成相對于所述第二標稱觸頭元件(52)更朝向所述驅(qū)動単元(10)，以及其中，所述第一發(fā)弧觸頭元件(52)定位成相對于所述第二發(fā)弧觸頭元件(72)更朝向所述驅(qū)動単元(10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任一項所述的斷路器，其特征在于，所述桿(12)將所述驅(qū)動單元(10)連接到所述第一標稱觸頭元件(42)上，以及其中，所述第二傳動裝置(30)將所述第二發(fā)弧觸頭元件(72)聯(lián)接到所述第一標稱觸頭元件(42)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任一項所述斷路器，其特征在于，所述桿(12)將所述驅(qū)動單元(10)連接到所述第一發(fā)弧觸頭元件(52)上，以及其中，所述第二傳動裝置(30)將所述第二發(fā)弧觸頭元件(72)聯(lián)接到所述第一發(fā)弧觸頭元件(52)上。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的斷路器，其特征在于，所述第一傳動裝置(20)的第一傳動比包括所述第一發(fā)弧觸頭(62)的運動的死點。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項所述的斷路器，其特征在于，所述第一傳動裝置(20)的第一傳動比設(shè)定成使得所述第一標稱觸頭元件(42)和所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)在整個電路中斷期間都沿相同方向移動。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的斷路器，其特征在于，所述斷路器是自噴氣式斷路器，其包括滅弧噴嘴(64)，諸如自噴氣式噴嘴(64)或緩沖氣體噴嘴(64)，以及其中，所述滅弧噴嘴(64)附連到以下的(a)或(b)中的一個上:(a)所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)，以能夠沿著所述軸線(2)與所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)共同移動； (b)所述第一標稱觸頭元件(42)，以能夠沿著所述軸線(2)與所述第一標稱觸頭元件(42)共同移動。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求 中的任一項所述的斷路器，其特征在于，所述斷路器適于中等電壓或高電壓。
15.一種用氣體絕緣斷路器(I)來中斷電路的方法，所述方法包括: 通過驅(qū)動單元(10)，使從動觸頭元件沿著所述斷路器(I)的軸線(2)沿第一方向移動，所述從動觸頭元件是所述斷路器(I)的第一標稱觸頭元件(42)和第一發(fā)弧觸頭元件(62)中的一個， 通過使所述第一標稱觸頭元件(42)和所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)彼此聯(lián)接的第一傳動裝置(20)，將所述從動觸頭元件的移動傳遞到所述第一標稱觸頭元件(42)和所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)中的另一個，從而使該另一個觸頭元件沿著所述軸線(2)沿所述第一方向移動， 借助于第二傳動裝置(30)，將第一標稱觸頭元件(42)和第一發(fā)弧觸頭元件(62)中的一個的移動傳遞到第二發(fā)弧觸頭元件(72)，從而使所述第二發(fā)弧觸頭元件(72)沿著所述軸線(2)沿與所述第一方向相反的第二方向移動， 使所述第一標稱觸頭元件(42)與第二標稱觸頭元件(52)分開，所述第二標稱觸頭元件(52)在整個電路中斷期間相對于所述斷路器的殼體(4)保持在固定位置處；以及 使所述第一發(fā)弧觸頭元件(62)與所述第二發(fā)弧觸頭元件(72)分開。
【文檔編號】H01H33/70GK103518246SQ201180070877
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月13日
【發(fā)明者】D.奧爾森, J.科爾貝, N.馬迪扎德, S.科蒂萊恩 申請人:Abb 技術(shù)有限公司