[发明专利]具有旋转电弧触头的断路器

说明书

技术领域

本发明涉及开关设备的领域，尤其是隔离开关或接地开关类型，优选地是高压开关设备。甚至更优选地，本发明涉及气体绝缘开关设备(GIS)类型的高压隔离开关，即金属包层或通过由SF₆或者利用通过等效气体给予的电绝缘封装的开关设备。

背景技术

传统地，并且以本领域中的技术人员已知的方式，隔离开关或者接地开关类型的开关设备包括在每次打开操作过程中以及在每次闭合操作过程中以恒定速度平移移动的电传导性单元。

在这些经常被重复的操作过程中，通常地安装有永久性触头并且安装有电弧触头的传导性单元受到逐渐地致使其变差的机械力与电应力。还在其它永久触头上并且在开关设备的其它电弧触头上观察到此现象，此触头称作为固定触头。

这些问题致使颗粒、污染以及热量的形成，并且影响开关设备的使用寿命。

具体地说，在打开操作过程中，如果电传导性单元的速度太快，这导致永久触头的机械磨损。那可能建议降低电传导性单元的速度，但是由于在打开操作过程中、尤其在母线转接的情况中在所述触头之间形成电弧，这样做将导致电弧触头磨损。

在试图解决那个问题时，文献FR2547107提出了具有联接到弹簧的固定电弧触头的开关设备，其使得能够加快两个电弧触头在分离时移动分开的速度。然而，固定电弧触头可以不再真正地认为是固定的，由于其安装为在开关设备的固定壳体上滑动。此外，由于传统的开关设备设计通常使得不能够监控固定触头的区域，因此探测弹簧中的潜在故障是不实际的。这可能看起来是不能克服的，因为弹簧的未探测到的损坏可能引起开关设备的危险故障。

此外，为了使系统运转的永磁体的存在具有产生自然地不期望的电磁干扰的可能性。

最后，将弹簧联接到固定触头可能要求那个区域的体积的显著增加，这可能导致开关设备的整体体积的不利的增加，尽管紧凑性是在当前开关设备中被认为是基本原则的标准。

因此，存在使此开关设备最优化的需要，尤其为了减小在打开操作期间与在电弧触头之间的电弧的重复形成相关的有害影响。

发明内容

因此，本发明的目的是至少部分地对涉及现有技术的实施方式的上述缺点提供解决方案。

为了这样做，本发明提供开关设备，尤其是根据权利要求1的隔离开关。

提出的解决方案的优点在于其使得能够通过两个电弧触头的相对旋转来拉长在打开操作过程中在所述触头之间产生的电弧。此拉长促使电弧熄灭并且还使得能够在电弧触头上分布磨损。因此，与电弧触头之间的电弧的反复形成相关联的有害效果显著地减弱，并且有利地提高了所述触头的使用寿命。

此外，本发明的显著性在于其使得能够在单个打开操作过程中，通过来自弹性回复装置能量的释放造成的加速改变可移动单元的所述电弧触头的速度。因此，可以以此种方式确定此受控的变化以便尽可能多地限制电传导性单元的机械与电磨损。在此方面，能量的释放优选地在永久触头分离以后并且当电弧触头分离时开始，即其在电弧触头分离的精确瞬间或者在所述瞬间以前处开始并且其在它们被分离以后结束。因此，在打开操作的此关键阶段期间，通过电传导性单元承载的电弧触头的速度甚至更高，这限制了由于电应力的损坏。自然地，除了上述改进以外，此改进由可移动电弧触头的旋转特性赋予。

本发明的区别特征在使得能够改变可移动单元的所述电弧触头的速度的意义上也是有利的，同时还以恒定的平移速度移动电传导性可移动单元的驱动设备的连接点。因此，所述驱动设备可以有利地包括以恒定速度操作的电机，尽管可以在不超过本发明的范围的情况下实施可变速度。

此外，与在文献FR2547107中描述的解决方案不同，加速弹簧未布置在固定元件上，而是在包括可移动电极的单元上。由此，通过使用该特定的位置，能够克服探测弹簧中的可能的故障的现有技术问题。实际上，当弹簧在可移动传导性单元上时比当其闭合到固定元件时更容易监控弹簧的可能的损坏。此外，如在文献FR2547107的解决方案中不需要永磁体。

最后地，此优选的解决方案使开关设备比现有技术更加紧凑。实际上，在现有技术中，对固定触头的使其在小范围可移动的修改导致尺寸的显著增加，尤其用于提供用于所述触头平移的引导。然而，当加速元件布置在电极或可移动导体上，在传导性单元自身上时，对尺寸的影响远远更小，因为此单元已经具有大的尺寸，尤其具有相当大的长度以便在平移中提供引导。

通过实例的方式，通过上述弹性装置，在打开操作的初始阶段期间，电传导性单元的速度可以是缓慢的，直到永久触头分离以便限制其机械磨损，然后所述速度可以增加以便限制电弧触头的电磨损。