[发明专利]具有两组接触元件的开关

说明书

本申请是申请日为2012年4月11日，优先权日为2011年1月11日中国专利申请（申请号为201210115012.X）“具有两组接触元件的开关”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种高压或中压开关，其包括可相互移位的第一组接触元件和第二组接触元件。本发明还涉及一种包括这样的开关的断流器。

背景技术

US 7 235 751中公开了这种类型的开关。该开关具有第一组接触元件和第二组接触元件以及适于沿着位移方向使接触元件相互移位的驱动器。各个接触元件承载至少一个导电元件。在接触元件的第一相互位置，它们的导电元件结合以在横向于位移方向的方向上在开关的第一和第二端子之间形成至少一个导电路径。在接触元件的第二位置，导电元件相互移位到交错位置，且因而上述导电路径被中断。

当US 7 235 751的开关打开时，即当电流将被切断时，电弧在正在分离的导电元件之间形成。这些电弧被快速冷却，因为它们与接触元件的固体材料直接接触，而不是与周围气体接触。这会产生具有有利的电流整流性质的高电弧电压。

FR2662300公开了一种高压开关，其具有布置在柱状绝缘体中且可沿着该柱状绝缘体移动的多个触头。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种改进的这类开关。

该问题通过权利要求1的开关解决。因此，该开关包括用于施加将被开关的电流的第一和第二端子。此外，该开关具有第一组接触元件和第二组接触元件以及适于沿着位移方向使这两组接触元件相对于彼此相互移位的驱动器。各个接触元件包括承载至少一个导电元件的绝缘载体。导电元件的位置使得：

- 在接触元件的第一相互位置，导电元件形成在第一端子和第二端子之间的沿着轴向的一个或多个导电路径，即开关处于闭合的导电位置；并且

- 在接触元件的第二相互位置，导电元件相互移位，使得导电路径不形成，即开关处于其断开的不导电位置。

至少第一接触元件和第二接触元件被进一步封装在流体密封的壳体内，该壳体包含包围接触元件的电绝缘流体。因此，与US 7 235 751的教导相对比，应当理解，包围接触元件的流体不起主要作用，并且该流体应为受控的电绝缘流体。该流体可以是在等于或不同于环境大气压的压力处的气体和/或液体。这种方式允许增加开关的介电强度，即，开关在其断开状态下能够承受的电压。

在一个有利的实施例中，流体是在超过1大气压(atm)（大约101.325kPa）、特别是超过2大气压的压力下的气体，以便增加介电击穿电压。典型气体包括SF6和/或空气。备选地，流体也可包括油。在另一个有利的实施例中，流体可包括一相或可能的两相电介质，例如在WO 2010/142346中描述的，例如氟化酮，特别是C5-全氟化酮和/或C6-全氟化酮。WO 2010/142346第4页第4段到第22页第2段通过引用并入本文中。

在另一个有利的实施例中，各个导电元件至少延伸跨过承载其的载体。导电元件沿轴向的延伸超过该载体在轴向上的延伸。这确保在第一位置中触点彼此抵接，而载体则不是这样，并且在载体之间形成间隙。这提供了仅在触点之间的良好机械接触以及减小的摩擦力。

此外，当导电元件伸出周围载体的表面上方时，可以示出的是，在表面和导电元件之间的相交处的电场小于在导电元件的表面与载体的表面大致齐平的情况下的装置的电场。因此，导电元件应有利地伸出到承载它的载体的两个相对表面上方。

有利地，各个导电元件相对于承载其的载体在轴向上可轻微移动，以及/或者其可围绕倾斜轴线轻微倾斜，其中所述倾斜轴线垂直于轴向且垂直于位移方向。这允许导电元件在开关处于其第一闭合电流传送位置时准确地沿轴向定位其自身，从而改善电流传导。

在另外的又一个有利的实施例中，各个端子形成用于接触导电元件的接触表面，其中端子中的至少一个包括弹簧构件，该弹簧构件将端子的接触表面弹性地抵靠导电元件推动。这确保了在导电元件自身之间和在导电元件与接触表面之间的适当接触力。这与在轴向上可移动的导电元件结合是尤其有利的，因为在这种情况下，电流路径中的所有导电元件之间的力是基本相等的。

开关的另一个有利的实施例包括除第一驱动器之外的第二驱动器。第一驱动器连接到第一组接触元件，并且第二驱动器连接到第二组接触元件。各个驱动器能够移动归属于它(attributed)的一组接触元件，其中所述第一驱动器和第二驱动器适于同时地或至少在相同时间窗中在相反方向上分别移动所述第一组和第二组。通过这种方式，相对触点分离速度基本上翻倍。