[发明专利]开关设备

说明书

本公开涉及用于分断电流的开关设备(1、100、200)，其包括：主触头载体(65、165、265)、可移动主触头(30、130、230)和静止主触头(20、120、220)，其中可移动主触头(30、130、230)被附接至所述主触头载体(65、165、265)；电弧触头载体(60、160、260)、可移动电弧触头(50、150、250)和静止电弧触头(40、140、240)，其中可移动电弧触头(50、150、250)被附接至电弧触头载体(60、160、260)，并且静止电弧触头(40、140、240)被布置成与静止主触头(20、120、220)平行；以及致动单元(10、110、210)，用于以致动距离将主触头载体(65、165、265)和电弧触头载体(60、160、260)从断开位置致动到闭合位置或从闭合位置致动到断开位置，其中当电流被中断时，在主触头单元和电弧触头单元的静止触头和可移动触头之间分别存在分离距离。开关设备还包括：第一齿条(90、190、290)和第一齿轮(80、180、280)，用于致动电弧触头载体(60、160、260)，以使当中断电流时，电弧触头(50、150、250；40、140、240)之间的分离距离比主触头(30、130、230；20、120、220)之间的分离距离更长。

技术领域

本公开总体上涉及用于分断电流的开关设备。特别地，本公开涉及包括并联布置的静止主触头和静止电弧触头的开关设备。

背景技术

开关设备被用于在例如由于短路而发生电气故障的情况下中断电流或保护电路。开关设备可以包括触头，这些触头包括静止触头和可移动触头，静止触头和可移动触头在正常操作期间处于机械连接和电气连接。当触头彼此被分离时，产生电流分断操作。除了分离触头之外，电流分断/中断操作还包含熄灭触头之间的电弧，以及迫使电流减小到零。

在分断电流而没有任何自然的过零时，必须迫使电流下降至零。一种常见的做法是在分断点上产生高于系统电压的电压，从而迫使电流减少至零。为了在分断点上实现这样的电压，期望在长距离上拉伸分断电弧，因为电弧的长度增加了电弧电压，并且长电弧还容易被冷却以及被分裂成若干更短的电弧，若干更短的电弧进一步增加了电弧电压。

通过将触头分离到期望的长度以使电弧被拉伸出，或者通过使初始短电弧能够沿着拉伸短电弧的路径移动，电弧可以被延长。当触头在有限距离处彼此分离时，电弧必须快速离开接触点以避免触头材料的侵蚀。因此，灭弧室/灭弧槽被提供以使电弧移动离开触头进入其中，这进一步增加了电弧电压。希望电弧在正确的方向上并且以足够的速度沿着期望的路径移动，以使电弧电压增加到足够高的值以分断电流。

本领域还已知的是，可以使用所谓的平行断续触头系统，其中该系统包括主触头组件和与主触头组件并联耦接的电弧触头组件，主触头组件包括可移动主触头和静止主触头，电弧触头组件包括可移动电弧触头和静止电弧触头。不同操作模式所需的不同特点因此而被优化。在这样的系统中，主触头一般仅传导电流，并且不涉及产生电弧的开关切换操作。主触头中的材料针对良好的导电性而被优化，从而降低了电流流动时所产生的功率。另一方面，电弧触头被布置成处理开关切换操作，并且不意味着用于连续地传导电流。

EP2037472A2描述了包括主触头和电弧触头的开关系统，其中在开关切换操作期间，在主触头和电弧触头之间存在定时，以使所有开关切换(断开或闭合)都由电弧触头处理，而主触头在电路闭合时传导电流并且不会通过任何开关切换操作而被损坏。

发明内容

本公开的目的是提供用于以足够的速度分断大电流的开关设备。

根据本公开的第一方面，开关设备被提供用于分断电流的。开关设备的特征还在于，第一齿条和第一齿轮被提供用于致动电弧触头载体以使当中断电流时，电弧触头之间的分离距离比主触头之间的分离距离更长。