[发明专利]高压断路器、系统、真空中断器模块和相关联的驱动模块

说明书

公开了一种高压断路器。断路器包括真空中断器模块、驱动模块和致动器。真空中断器模块包括真空中断器壳体和在真空中断器壳体中的至少两个电接触件——其中，两个电接触件中的至少一个相对于另一个可移动，以允许两个电接触件彼此接合和分离，以接通和断开高压。驱动模块包括驱动模块壳体和电绝缘的驱动构件，电绝缘的驱动构件的至少一部分被包含在将所述部分与环境空气隔离的驱动模块壳体中，同时所述电绝缘的驱动构件与至少一个可移动的接触件联接。致动器联接到电绝缘的驱动构件，用于提供所述至少两个电接触件的相对运动。

技术领域

本发明涉及用于铁路的断路器和电气设备，特别是用于使用高压交流电流电气化系统(诸如，标准15kV和25kV交流系统)的火车。

背景技术

存在有用于世界各地的铁路电气化的许多电压系统。相关标准中规定的最常见的电压被使用。对于交流电流，现今15kV和25kV的系统广泛地分布。此外，世界上还有若干条铁路具有高于10kV的交流电压和若干条线路具有高于25kV电压。在本文中，这些电压或高于10kV的其它电压称为“高的”。此外，在本文中，术语“断路器”应指“高压断路器”。

通常，铁路车厢经由集电弓连接到电力线路，该连接可由断路器切换。在这样的电力分配领域中，断路器通常被理解为是在维护、短路跳闸或其它异常的情况下切断电流的装置。然而，在火车电气化领域，断路器指的是有规律地操作的可控开关。

铁路火车断路器必须具有高的耐用性，因为这样的装置每天都要被例行地操作，而不是偶尔在异常情况下被操作。火车断路器可能需要在其工作寿命期间执行数十万次切换循环，这是其它领域中的断路器所需要的切换循环次数的千倍以上。

传统的高交流电压铁路断路器包括一对真空中的接触件。当电路被接通时，接触件接合在机械连接中。真空能够实现小且耐用的设备中的限制和最小化高压电弧的高压切换。

通常，断路器放置在火车车厢的顶部上，并对火车空气动力学产生负面影响。

发明内容

本发明待解决的问题

期望提供具有简单结构的紧凑型高压断路器，其可以以低成本维护。此外，期望提高断路器的耐用性。此外，期望提供一种这样的断路器：当该断路器被安装在火车车厢顶部(roof)时，该断路器与具有传统断路器的火车车厢相比降低了空气阻力，并因此提高了火车车厢的速度和能量效率。

解决上述问题的手段

根据本发明的一个方面，提供了一种高压断路器。该高压断路器包括真空中断器模块、驱动模块和致动器。所述真空中断器模块包括真空中断器壳体、在所述真空中断器壳体中的至少两个电接触件、由导电材料形成的连接块和滑动接触构件。两个电接触件中的至少一个电接触件相对于另一个电接触件可移动，允许所述两个电接触件彼此接合和分离，以接通和断开高压，并且滑动接触构件附接到至少一个电接触件且可滑动地设置在连接块内。所述驱动模块部分地设置在真空中断器模块中。所述驱动模块包括驱动模块壳体和驱动构件。所述驱动模块壳体具有壳体主体、第一端配件、与第一端配件相对的第二端配件，壳体主体将第一端配件与第二端配件电绝缘。所述驱动构件具有第一端部、与第一端部相对的第二端部和中心部分，中心部分将第一端部与第二端部电绝缘。所述驱动构件的中心部分被包含在将所述中心部分与环境空气隔离的所述驱动模块壳体中。所述驱动构件通过驱动构件到滑动接触构件的附接而与至少一个可移动的接触件联接，并且驱动模块壳体的端部可移除地附接到连接块的端部。所述致动器联接到所述驱动构件，用于提供所述至少两个电接触件的相对运动。

根据本发明，使得可以减小断路器的尺寸，并且同时提高其耐用性，同时使其具有简单的结构。由于减小的尺寸，断路器具有减小的质量和较小的气动阻力。