[发明专利]具有真空灭弧室的双触点开关

说明书

本发明涉及一种双触点开关(10)，其具有呈管状的第一和第二真空灭弧室(12，14)，所述真空灭弧室构建为开关管(16)的分灭弧室；在所述开关管(16)中固定的、布置在所述第一与第二真空灭弧室(12，14)之间的电极(18)，所述电极具有伸入所述第一真空灭弧室(12)的第一静触点(20)和伸入所述第二真空灭弧室(14)的第二静触点(22)；布置在所述第一真空灭弧室(12)中且在其中轴向可动的第一电极(24)，所述第一电极具有承载触点的区域(26)，所述区域与所述第一真空灭弧室的外部气密隔绝(28)；布置在所述第二真空灭弧室(14)中且在其中轴向可动的第二电极(30)，所述第二电极具有承载触点的区域(32)，所述区域与所述第二真空灭弧室的外部气密隔绝(34)，其中所述第二电极(30)相对所述开关管(16)固定并且所述第一电极(24)为了断开和闭合所述触点而相对所述开关管(16)可动，且其中如此地设有止挡件(36，38)，使得所述第一电极(24)为了断开所述真空灭弧室(12，14)中的开关触点而相对所述开关管(16)的轴向运动(40)被限制在某个预设距离上，并且在所述止挡件(36，38)相接触时，沿所述轴向运动(40)方向产生用于击开可能存在的所述触点的熔接的作用于所述开关管(16)的机械冲击。

技术领域

本发明涉及一种具有真空灭弧室的双触点开关，其特别是适于在混合式开关装置和混合开关设备中使用。

背景技术

国际专利申请WO 2015/091105 A1揭示过一种用于混合开关设备的混合式开关装置，参阅图1。为了通断大于500安培的较大直流电流，同时确保断开操作后的电隔离，适于采用具有形式为特殊真空灭弧室的机械触点装置的混合开关，在WO 2015/091096 A1中介绍过这种真空灭弧室。在这个有利的开关装置中，通过两个相互独立操纵的可动开关电极来切换两个串行布置的触点对(参阅图2)。在通断操作过程中，将负载电流从这两个触点对中的一个(“换向触点”)换向至优选形式为IGBT的半导体开关，随后在该处在极短的时间内将这个负载电流调至零，而第二触点对(“动断触点”)最后确保负责电流断路的并行装置换向触点-半导体开关的电隔离。

为了特别是在通断数百安培范围内的电流时确保尽可能高的工作可靠性，在对这类开关或开关装置进行结构设计时，主要需要确保在接通这类大电流时不会造成开关触点的永久性熔接。开关触点的熔接主要可能在重新接触时的机械颤动过程中产生。

在上述混合式开关装置中，可以通过如下方式成功地防止特别是换向触点的熔接：负载电流在接通阶段中通过暂时激活并行布置的功率半导体而仅流过这个功率半导体。这样换向触点就在这个对触点熔接而言的关键阶段中保持无负载。

在某些情况下，例如在第一隔离开关的触点对随着换向触点的闭合而大体同时闭合的情况下，可能会使得不与任何半导体开关并行的第一隔离开关的触点对熔接。动断触点与换向触点电气以及机械地串行布置，这样一来，在动断触点短暂抬起的瞬间负载电流就已经流过换向触点或半导体开关的情况下，在接通时的触点颤动的阶段中原则上就能形成动断触点的熔接。

发明内容

本发明的目的是，进一步改进WO 2015/091096 A1所揭示的具有真空灭弧室的双触点开关。

本发明用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求的主题。本发明的更多技术方案参阅从属权利要求。

本发明的基本理念在于，以某种方式对WO 2015/091096 A1所揭示的双触点开关进行结构变更，从而设有若干止挡件，其在开关触点的断开过程中对开关的可动电极相对该开关的开关管的轴向运动进行限制，从而在这些止挡件相接触时，沿该可动电极的轴向运动方向产生用于击开可能存在的触点熔接的作用于开关管的机械冲击。换言之，根据本发明，该可动电极的轴向运动被这些止挡件限制，使得在可动电极以某个预设距离进行运动的正常断开运动过程中，会发生止挡以及作用于开关管的相应的机械冲击。该机械冲击达到某种程度，使得可能存在的触点熔接，如设置在开关管中的电极与固定电极之间的熔接，能够被击开。