[发明专利]具有分离设备的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置

说明书

本发明涉及一种用于电气电路的机械断路器装置，其包括相对于彼此移动的两个电极，并且包括电弧分离设备(48)，该电弧分离设备包括彼此间隔且彼此电绝缘的多个区别导电元件。根据本发明，分离设备包括第一部分和第二部分，第一部分与第二部分相对彼此在以下位置之间移动：‑电接触的位置，以及‑两个部分的分离位置。分离设备(48)包括至少一个系列的所述区别导电元件，在机械装置的电极的电气闭合位置，所述区别导电元件沿着经过该装置的额定电流的连续导电路径设置，所述连续导电路径由分离设备的处于电接触位置的两个部分限定。

技术领域

本发明涉及用于高压电气电路的断路器装置的技术领域。

背景技术

在传统方式中，区域、城镇或洲际规模的电力网络是高压交流电(AC)网络，其中电流被传输数十、数百或数千公里。如今，这些网络的趋势在于使基础设施相互连接，以便获取成网状的(meshed)网络，即，在网络的任意两个给定点之间具有多个可行路径的网络。而且，目前已经提出了开发使用极高压直流电(DC)的网络或网络部分，其可能与交流电网络的部分一起集成于网状网络内。

网状网络中的问题之一在于，在网络的不同分支之间转移负载电流以重整(reorganize)功率流的可能性，这需要高压(high voltage，高电压)下的电气电路(electric circuit)被断开或闭合。这个问题在直流电路时更为严重。考虑到断路器装置特别地被设计为使其能够在断路器装置被置于其中的负载下截断电气电路，传统的方法会使用电路断路器作为断路器装置。然而，电路断路器是复杂、昂贵且庞大的装置，并且电路断路器旨在用于网络保护功能，但在这样的情况下未被充分使用。因而为了执行这样的负载转移功能，似乎使用具有更简化设计的装置(例如隔离开关(disconnector，切断开关，断路器))是有利的，即使那些装置不是主要被设计为用于切断(break)负载下的电路。通常，为了在干预期间保证设备和人员的安全，在线路的每端处均存在隔离开关。因此从那些装置中获得最大益处是适当的。

特别是对于高压电路，还已知的是使用所谓的“金属包覆”装置，其中主动(active，有源)断路器构件被包封在填充有绝缘流体的密封外壳中。这样的流体可以是气体(一般是六氟化硫(SF₆))，但还可能使用液体或油类。依据流体的绝缘特性来选择流体，所述绝缘特性特别是具有比同等压力下干燥空气的介电强度更大的介电强度。金属包覆装置可以特别地被设计为比使用空气提供切断和绝缘的装置更紧凑。

传统的隔离开关特别地包括两个电极，这两个电极通过绝缘支撑件保持在与外壳的外周壁间隔的固定位置，该壁处于地电位。根据形成其中一个电极的一部分的可移动连接构件(例如，通过控制器致动的滑动管)的位置，这两个电极电气地连接在一起或电气地分离。一般情况下，该管由与其电气连接的一个电极承载，并且将该管与相对电极分开很可能产生电弧，在该管从相对电极移离的同时在隔离开关的断开运动(opening movement)期间，电弧可延长。传统地，隔离开关具有由管和两个电极承载的两对电触点(electricalcontact)。第一对是在装置的完全闭合位置中传递额定电流的一对。这个传递电流的路径(被称为“额定路径(nominal path)”)表现为最小电阻的路径，从而减小稳定状态下的传导损失。这对触点与第二对关联，第二对被称为“弧”触点或被称为次级触点对。使这对中的两个触点保持紧密接触，而第一对被分开以避免第一对上的任何电弧现象，从而保证完全闭合位置的良好电传导状态。相反地，第二对的触点随后分开且电弧撞击(strike)在触点之间。它们需要能够承受这样的磨损。一旦电弧变得足够长，并且在足够长的时间之后，电弧被截断(interrupt，中断)。

隔离开关通常位于变电站(electricity substation)中。该隔离开关例如通过母线被连接到变电站的其他元件。在隔离开关的任一侧上，可以发现变电站的其他元件，诸如电路断路器、电力变压器、架空套管……。

没有任何用于促进切断的特定设备的这样的隔离开关可以被用于转移那些电流，并且该隔离开关将能够适应较小的应力，但不适合于具有大回路阻抗的电路。