[发明专利]真空断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种中高压真空开关，特别涉及一种真空断路器，该 真空断路器具有设置在电子继电器室内的移动通断单元，该移动通断 单元包括接触柱塞以及做相对运动的绝缘体和驱动/控制杆，该驱动/ 控制杆通过一风箱插入到真空继电器室内，该风箱为铁制并且具有嵌 入到该真空继电器室的壳体内的固定接触体；其中，绝缘体的上端与 接触柱塞紧密连接，其下端与驱动/控制杆紧密连接；该接触柱塞具 有与一导体电连接的电导连接体，以与至少一个设置在侧边处的外凸 触头电导通。

背景技术

断路器能够分断已有的电连接并且能够通断超过160kA的电流， 举例来说，在高压供电系统发生短路或接地故障时会出现这类电流状 况。断路器不仅可以以与开关分断器相同的方式通断正常工作电流和 较小的过载电流，还可以分断高过载电流和超高短路电流。作为具有 极高通断性能的过流保护装置，断路器的电流通断范围可以从80kA 到160kA，其可以在无故障状态和有限次数的诸如短路的故障状态下 通断设备或装置部件中的电流。断路器的种类不仅包括气压开关和流 量开关，还包括真空开关。真空开关的触头处于真空状态中以防止电 弧的产生。

德国专利DE 100 24 356C1公开了一种包括真空开关的绝缘气体 开关组件，在该开关组件中，三个真空开关形式的断路器被设置在一 个填充有绝缘气体的盒子内。每一真空开关包括采用真空区间形式的 真空继电器室，该真空区间或真空继电器室内设置有一固定接触柱塞 和一活动接触柱塞，并且其各自的接触杆从该真空继电器室的真空区 间穿出。在这种情况下，该活动接触柱塞的接触杆经由一风箱从该真 空区间或该真空继电器室穿出。在真空继电器室外侧，这一柱塞与一 电源连接引脚连接，并且提供有一操纵装置以操纵该活动接触柱塞的 控制杆。真空开关不仅必须确保开关间隙和隔离间隙所需要的隔离性 能，还必须确保，当隔离间隙处于打开状态时，漏电流或表面电流不 会从真空继电器室的上接头传到下接头，即，电源连接引脚处于被连 接状态。为了实现这一目的，这些接头必须相互保持适当的距离，并 且该真空开关必须设置在一填充有绝缘气体的盒子内。这使得真空开 关以及由其组成的开关组件体积较大。

公知地，在真空开关的真空继电器室内的真空状态中，必须利用 能够产生电流的磁场灭弧。在磁场影响下产生的电弧依附在设置于真 空开关的真空继电器室内的固定接触体和接触柱塞的通断接触件的 平坦接触面上移动。当隔离间隙闭合时，通断接触件在一外部力作用 下在其圆形端表面处完全相互接触。这一接触力基本上来自于由与外 部设备相关联的弹簧施加的力。为了能够控制产生电流的磁场的强度 和方向，该通断接触件具有可以根据自身方向感应出轴向或垂直向电 磁场的内部凹槽。在导通过程中，接触柱塞的通断触头高速纵向移动， 然后与固定接触体的通断触头发生碰撞，以一与驱动系统和移动面积 相对应的频率反复撞击该通断触头。在该真空开关的工作过程中，这 种撞击首先会引起机械振荡，其将在所述金属制的风箱上产生较大负 荷，活动接触柱塞因此从真空室移出。在一定次数的通断操作后，真 空室存在断裂危险，并且会引起其内气流分离。而且，导通过程中所 述活动接触柱塞的通断接触体的碰撞及其反复的撞击运动还会导致 电弧的反复形成。这会引起该平坦接触面上的金属过热现象，并且因 此在所述端触头上产生多个磨损点。在分断过程中，该端触头上的焊 点在分断驱动力作用下裂开。在这种情况下，该端触头上可能会产生 锋利的焊刺，其将严重降低该端触头的接触面上电场的均匀性，并且 因此降低打开端触头之间的击穿电压。