[发明专利]真空式电切换装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于高压、高功率应用的真空式电切换设备的领域。

背景技术

在电力业和工业应用中，各种设备用来控制高压电功率(例如大于1000VAC)流。这类设备包括断路器、自动接入继电器、电容器开关、自动和非自动分段隔离开关以及空气开关附件，它们在本文中用一般术语称为开关或切换装置。尽管已研制出半导体开关，然而对于大多数高压应用，机械开关仍然是优选的。这类设备包含有彼此分离以阻断电流和结合在一起以允许电流流过开关的配对电触点。为了在打开时中断电路，这些触点一般浸没在具有高介电强度的油中，或者使触点包含在诸如SF₆的绝缘气体或真空压力空间内。真空式设备中真空的丧失会在触点打开时引起明显的电弧放电或在触点闭合时引起过热，从而造成触点的损坏并产生伤及位于开关附近的人的可能性。

用来监控真空式开关的真空压力空间内的压力的设备是已知的。援引包含于此的美国专利申请公开No.US 2005/0258342 A1以及美国专利4,103,291和4,484,818记载了这些设备的例子。这些监控设备用来提供对触点周围的真空状况何时劣化的指示。虽然存在这类用于监控真空状况的设备，但是因为开关在电触点周围劣化的真空状况下工作，真空式开关经常被损坏。避免这种损坏的改良电切换装置是需要的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于高压电功率的电切换装置，包括：压力边界，用来限定所述压力边界内的真空压力状况；在所述压力边界内的电触点，所述电触点被设置成在闭合位置和打开位置之间作相对移动，在所述闭合位置中所述触点处于啮合状态以使电流流过所述切换装置，而在所述打开位置所述触点分离以阻止电流流过，且当所述触点在高压电势下在两位置之间移动时，所述真空压力状况使所述触点之间的电弧放电减至最小；传感器，所述传感器响应于所述真空压力状况产生真空信号；以及控制元件，所述控制元件响应控制信号以控制所述触点在打开和闭合位置之间移动，并当真空压力状况在所述压力边界内劣化时进一步响应所述真空信号以阻止所述触点在打开和闭合位置之间移动。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于高压电功率的电切换装置，包括：真空断路器，所述真空断路器包括设置在真空压力空间内的触点；驱动机构，所述驱动机构与所述真空断路器相关联以响应于控制信号有选择地在打开和闭合位置之间移动所述触点；传感器，所述传感器响应于所述真空压力空间内的压力状况提供真空信号；控制器，所述控制器与所述驱动机构相关联并从远离所述驱动机构的位置接收操作者输入，以遥控所述真空断路器的操作；其中所述控制器响应所述真空信号以在所述传感器感测到所述真空压力空间内升高的压力状况时，阻止操作者发起对真空断路器的遥控。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于高电压电功率的电切换装置，包括：真空断路器，所述真空断路器包括设置在真空压力空间内的触点；传感器，所述传感器响应于所述真空压力空间内的压力提供真空信号；数据库，所述数据库存储指示所述真空压力空间内的压力的历史的数据；以及处理器，所述处理器访问所述数据库并提供根据所述真空压力空间中的压力历史形成的趋势信息。

附图说明

在下面的描述中参照附图对本发明作出说明，在附图中：

图1是改良真空式电切换装置的示意图。

图2是可与图1的真空式电切换装置一起使用的闭锁装置的一个实施例的示意图。

图3是与图2的闭锁装置相关联的逻辑图。

具体实施方式

图1的切换装置10包括：真空断路器12；有选择地在打开和闭合位置之间切换断续器12的驱动机构14；以及在可能造成对设备的损坏或对人的损伤的情况下防止真空断路器12切换的闭锁装置16。真空断路器12包括配对的电触点18(示为固定触点18s和可移动触点18m)，电触点18被设置成在闭合位置和打开位置之间作相对移动，在闭合位置，触点啮合以使电流流过作为高压电路20一部分的切换装置10，而在断开位置，触点分离(例如使可移动触点18m如虚线所示那样移动)以阻止电流流过开关10。触点18被限定其内真空压力空间21的压力边界22包围。当两个触点在高压电势下在打开和闭合位置之间移动时，该真空压力状况使触点18之间的电弧放电减至最小。