[发明专利]在介电液体中使用的接触器装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于在介电液体环境中操作的接触器装置并且涉及包括这种接触器装置的海底电设备，尤其是海底可变速驱动器。

背景技术

接触器是可用于切换功率电路的设备。它们通常能够处置高电流负载。这样，它们例如可用于控制或切换电马达、电驱动器等。

接触器与断路器的不同在于它们不意图中断短路电流，因为接触区域否则会由于电弧放电而经受严重损伤。当在标称电流下切换时，也会出现电弧放电。为了减小电弧放电，接触器的触点可放置在真空下或放置在惰性气体中。

为了避免当出现短路电流时电弧放电的有害影响，接触器可保持在闭合位置。对于海底应用而言尤其如此。在这种应用中，接触器可例如放置在加压封罩（例如海底罐）中，该加压封罩填充有介电液体，其被平衡到外侧压力。电弧放电可导致燃烧和介电液体的广泛污染。因此，希望保持接触器闭合以防止电弧放电。

常规接触器通常不适合于这种操作。如果接触器保持闭合，则在触点中将会存在过高的电流。这些电流将会导致吹开力（blow-off force）或犁踵力（Slade force），所述吹开力或犁踵力沿着使闭合触点分开的方向作用在触点上并且降低接触力/压力。这种降低导致电接触的退化并且导致电阻增大。由于通过触点的高短路电流，增大的电阻导致过度的加热并且从而导致触点的焊接。触点因而不再能够打开，使得接触器无法工作。这对于海底应用而言尤其成问题，因为将接触器从海床移除并且更换接触器在技术上是困难的并且是花费非常大的任务。

因此，希望提供一种接触器，其即使在存在短路电流的情况下依然能保持处于闭合状态而不会遭受严重损伤，并且其在故障清除之后仍然能够工作。

发明内容

因此，需要一种改进的接触器，尤其需要一种适合于海底应用的接触器。

根据本发明实施例的一种用于在介电液体环境中操作的接触器装置以及根据本发明实施例的一种包括所述接触器装置的海底电设备满足了该需要。

本发明的一个实施例提供了一种用于在介电液体环境中操作的接触器装置。所述接触器装置具有第一连接端子和第二连接端子。所述接触器装置包括接触器和导体部分。所述接触器具有固定触点和可动触点，所述可动触点能够相对于所述固定触点移动。所述接触器具有打开状态和闭合状态，在所述打开状态中，所述可动触点与所述固定触点隔开，在所述闭合状态中，所述可动触点与所述固定触点接触从而经由所述可动触点提供通过所述接触器的电连接。所述导体部分与所述接触器在所述第一连接端子和所述第二连接端子之间串行地连接。所述导体部分和所述固定触点布置在所述可动触点的相对侧。所述导体部分在流过所述可动触点的电流方向上沿着所述可动触点延伸（即，当接触器在闭合状态中操作时）。所述装置使得所述第一和第二连接端子之间的经过所述可动触点和所述导体部分的电流导致被施加在所述可动触点上的电磁力。所施加的力可由于所述导体部分中的电流而引起，尤其是由于导体部分和可动触点的由于电流而产生的排斥而引起。

通过这种装置，可以向可动触点施加力，所述力取决于流过接触器装置的电流的幅度。该构造可以使得所述力推可动触点而使其与固定触点紧密接触，由此减小吹开力的影响。具体地，当接触器装置中存在短路电流时，由于导体元件而产生的力将会增大并且沿着与吹开力的方向相反的方向作用，使得固定和可动触点保持紧密接触，从而使得可以减小通过接触器的电阻的增加。因此可以防止触点熔化。因此，该接触器装置可以在短路条件期间在闭合状态中操作而不会丧失功能，即，接触器保持可工作。由于不会发生明显的电弧放电，该接触器装置适合于在介电液体环境中操作，例如在填充有介电液体的压力补偿的海底罐中。

根据一个实施例，所述导体部分被连接和布置成使得在操作中在所述闭合状态中，流过所述导体部分的电流的方向与流过所述可动触点的电流的方向基本相反，从而在所述可动触点和所述导体部分之间产生排斥力。所述装置使得所述排斥力增大所述可动触点和所述固定触点之间的接触压力。这种装置实现了固定触点和可动触点之间的接触力的增加，这取决于流过导体装置的电流的幅度。因此，短路条件将会导致增大的接触力，从而可以减小或者甚至消除通过触点的电阻的增加，由此防止触点的过度加热和熔化。因此，该接触器在发生短路之后依然能够被打开。