[发明专利]带有密封的可互换极点的低压断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有密封极点的低压断路器，其具有电流中断装置的可互换性的改进特征，更紧凑及更模块化的特征，以及更容易进行维护并且在其性能方面具有更大的灵活性。

背景技术

术语低压断路器同等地既用来指所谓的断路器隔离器又用来指自动断路器，自动断路器是用来中断电流的包括安全装置的装置，该安全装置在发生过载、短路或其它电异常的特定条件下自动地断开接触。因此，在以下描述中，术语断路器用来指自动断路器或任意其它类型的单极或多极的低压断路装置(例如：隔离器)。

众所周知，断路器的每个电极点包括用来连接至电网和电流中断装置的至少两个电极。每个所述电流中断装置包括至少一对触头，所述触头适合于获得至少两种构型，即联接和断开。

断路器还包括控制装置，为简短起见在下文中通过术语控制器来表示，其建立所述电流中断装置的相互联接和断开。

根据所需的方法，控制器包括推动装置例如弹簧或磁体，其提供极点中联接和断开电流中断装置需要的能量。除了推动装置之外，控制器可包括置于推动装置和相应极点的移动触头之间的适当的控制和传动运动链(特别是轴和/或滑动构件，和/或连接杆)。

安装者通常利用适当计算以便制定一组要符合的性能要求来选择断路器，以适合它预定用于的负载和电网范围的特定特征。这就是为什么制造商生产包括不同的尺寸的系列装置的原因，其中每个尺寸适于覆盖特定范围的特征。

对断路器的最常见的要求可利用本发明所属技术领域的普通技术人员已知的定义来总结，采用所谓的铭牌数据或″技术规格″的形式。在对断路器的要求之中通常考虑以下几点：额定电压(Ue)、额定耐击电压值(Uimp)、额定电流(Iu)、不同条件中的断开能力(Icu、Ics、Icw)、接通能力(Icm)、机械寿命、允许工作频率、标准条件中的电耐久性、短路以后的电耐久性的比例损失、电动力学极限能力、相之间的绝缘等等。

断路器的性能取决于其组成部件的特征的组合特别是控制器和电极。控制器根据先前建立的方法提供触头打开和关闭操作所用的能量，而电极—其包括触头—是用于产生电流和中断电流的基本装置。

已经做了许多研究来既分别地又整体上改进控制器和电极的特征。因此，今天有各种的所述元件，其中每个的特征在于特殊的优点和缺点。

特别是，制造商优化和利用可获得的技术来生产能足够覆盖各种型式安装需要的不同的性能组合的断路器系列和尺寸。

当然不可能具有适合于每一种所需特定性能组合的特殊断路器。一般而言，选择具有比严格地需要稍微更好的性能的断路器，而在需要时采取措施使其性能减小或降低(例如利用中继器和电流传感器的不同标度)。容易想象，这种程序对于适度的等级降低有好处，但是使用规格显著地高于预测的真实需要的器具并不具有经济效益。

这些已知类型的电极可分类成沿用已久的至少两个主系列，即自由空气中的极点和所谓的密封极点，密封极点必须容纳在特殊的受控环境中。

自由空气中的极点通常用于模制壳体(MCCB)和空气(ACB)断路器装置中，其特征在于在触头附近存在所谓的灭弧腔。灭弧腔将由触头的有源部件占据的区域(在此产生和中断电流)放置成或多或少地直接与外部环境连通。例如参见EP0859387。灭弧腔可包括各种附加元件，在下文中更详细地进行描述。自由空气中的极点型式具有单或多种(例如两种)电流中断能力。触头运动的方式也可改变，为旋转、平移或两者的组合。

密封极点通常用于高电压装置，并且通常特征在于存在包围触头区域(电流在此产生和中断)的密封安瓿或腔室，防止触头和外部环境之间的任何自由连通。密封极点还可分类成两种。第一类型包括所谓的真空极点，其在包括已知气体的非常稀薄大气中操作；第二类型包括处于灭弧气体中的极点，在这种情况下密封室包含处于已知压力的特殊的气体或气体混合物。与自由空气中的极点不同，密封极点并不具有直接与外部环境连通的通道，否则会与它们的气密性特征不相容。

容易想象在自由空气或密封类型极点的接触区域存在或不存在正常大气会产生非常不同的操作条件。