[发明专利]具有标称触头屏蔽组件的气体绝缘式断路器

说明书

技术领域

本发明大体涉及断路器且尤其适合高压断路器。具体而言，本发明涉及气体绝缘型断路器，其具有一对标称触头部件和标称触头屏蔽组件。

背景技术

高压(HV，本文限定为72.5kV或更高的电压)断路器通常通过使两个起弧触头部件(第一起弧触头部件和第二起弧触头部件)彼此分开来中断电流。在分开两个起弧触头部件之后，电流继续在它们之间流过，并且通过两个触头之间的电弧传送。为了中断电流，必须熄灭电弧，并且必须阻止重新起弧。在气体绝缘型断路器中，使用介电气体诸如SF₆来熄灭电弧。介电气体也会降低重新起弧和介电击穿的风险。

但是，特别是在较高电压(例如380kV或更高)下，需要进一步降低各种构造的断路器中的介电击穿的风险。这个风险可通过增加在断路器内处于不同的电势上的元件之间的距离来降低。但是，这种增加的距离具有许多缺点，诸如需要更多的空间和绝缘气体(例如SF₆)、较高的制造成本、较长的开关时间和/或需要较强的驱动器。

发明内容

因此，需要一种断路器，其甚至在较高电压下具有较高介电强度，但是具有紧凑设计。这个目标至少在某个程度上通过根据独立权利要求1所述的气体绝缘型断路器和根据独立权利要求13和14所述的方法来实现。根据权利要求、描述和附图，本发明的另外的方面、优点和特征是显而易见的。

根据实施例，一种气体绝缘型断路器包括：壳体，其限定用于介电绝缘气体的气体空间；第一起弧触头部件和第二起弧触头部件，其中第一起弧触头部件和第二起弧触头部件可相对于彼此沿着轴线运动；第一标称触头部件和第二标称触头部件，其中第一标称触头部件和第二标称触头部件可相对于彼此沿着轴线运动；以及用于对第一标称触头部件进行电屏蔽的第一标称触头屏蔽组件，其包括内部屏蔽部件和外部屏蔽部件。内部屏蔽部件和外部屏蔽部件布置成围绕轴线同轴。另外，第一标称触头部件同轴地布置在内部屏蔽部件和外部屏蔽部件之间，并且可相对于内部屏蔽部件和外部屏蔽部件运动。

根据另一个实施例，提供了使用气体绝缘式断路器来断开电路的方法。气体绝缘式断路器包括第一标称触头部件、第二标称触头部件、第一起弧触头部件和第二起弧触头部件、内部屏蔽部件和外部屏蔽部件。内部屏蔽部件和外部屏蔽部件布置成围绕轴线同轴。方法包括：通过使第一和第二标称触头部件沿着断路器的轴线远离彼此而相对地运动来使第一标称触头部件和第二标称触头部件彼此分开，从而使电流从第一和第二标称触头部件转移(commute)到第一和第二起弧触头部件；通过使第一和第二起弧触头部件沿着轴线远离彼此而相对地运动来使第一起弧触头部件和第二起弧触头部件彼此分开，从而在第一和第二起弧触头部件之间产生电弧；使第一标称触头部件相对于内部屏蔽部件和外部屏蔽部件运动，从而使第一标称触头部件沿轴向远离第二标称触头部件而缩回到内部屏蔽部件和外部屏蔽部件之间的空间(例如同轴地提供的空间)中。可选地，如果与内部和外部屏蔽部件相比，第一标称触头部件沿轴向缩回得更远离第二标称触头部件，则获得特别好的电屏蔽。

根据又一个实施例，提供了一种闭合气体绝缘式断路器的方法。气体绝缘式断路器包括第一标称触头部件、第二标称触头部件、第一起弧触头部件和第二起弧触头部件、内部屏蔽部件和外部屏蔽部件。内部屏蔽部件和外部屏蔽部件布置成围绕轴线同轴。该方法包括：使第一和第二起弧触头部件沿着断路器的轴线朝向彼此运动；使第一和第二标称触头部件沿着轴线朝向彼此运动，从而使第一标称触头部件相对于内部屏蔽部件和外部屏蔽部件运动，从而使第一标称触头部件从内部屏蔽部件和外部屏蔽部件之间的空间(例如同轴地提供的空间)沿轴向突起向第二标称触头部件(即，与以前相比，使第一标称触头部件向第二标称触头部件突起得更多)；使第一起弧触头部件与第二起弧触头部件接触，以在第一和第二起弧触头部件之间产生电流路径；以及使第一标称触头与第二标称触头接触，以在第一和第二标称触头部件之间提供电流路径，即通过快速的触头触碰而提供直接电流路径且没有中间电弧。