[发明专利]用于真空灯泡的接触设备

说明书

为了控制在真空灯泡中切断时形成的电弧，提出了一种接触设备(10)，它可以使电弧进行旋转运动，同时保持电弧扩散。得到的旋转扩散电弧在于，接触设备(10)的每个电极(12)包括与花瓣型基底(30)相关联的实心薄片(20)，两个电极彼此镜像。

本申请是一项分案申请，相应母案的申请日为2013年05月17日，申请号为201380026673.8，发明名称为用于真空灯泡的电弧控制设备，申请人为施耐德电器工业公司。

技术领域

本发明涉及尤其用于真空灯泡(vacuum bulb)的设备，该设备具有相对于彼此可动的两个触头，允许通过迫使形成的电弧沿其路径移动同时使电弧扩散来控制形成的电弧。特别地，可重合的电极包括联接至基底元件的片形元件，该基底元件包括狭槽和配件。

本发明还涉及中压灯泡和电开关设备，电开关设备实施通过接触设备进行的电弧控制类型。

背景技术

特别地在12和72kV之间的中压配电设备可使用真空灯泡，真空灯泡必须处理通常为约1250A至10kA的连续电流而不会过热，并且必须切断约数千安培的、通常从25kA至100kA的短路电流。因此，真空灯泡包括相对彼此可动的两个电极，这两个电极相接触用于使标称电流通过，分开用于切断电流。

电流切断可导致产生电弧，需要控制电弧并尽快消散电弧。因此，电弧控制可以是使用轴向磁场或AMF的类型，或者是使用径向或横向磁场，即RMF或TMF的类型，参见图1A和图1B。

在RMF或TMF型电弧控制中，电弧1集中、收缩进通常具有大约1cm直径的柱中。借助在触头3内的电流所引起的径向或横向磁场，该电弧1进行沿着两个触头3的周界的旋转运动，并且其热能分布在宽广的表面范围内。为了产生磁场，已经形成了触头3的许多形状，特别地基于用于RMF的“杯”型3A(参见DE 372 48 13或图1A)的样式或者“花瓣”型3B(参见FR2 541 038或图1B)的样式。这些控制提供了良好的电流断开效率和具有长电弧作用时间(长于15ms)的良好性能，同时很好的经受住由断路器和电池中的真空灯泡的接线棒所引起的电流波腹(current loops)效应。然而，旋转的电弧导致触头的过多侵蚀(连同填充它们存在的花瓣3B之间的间隙)，因此，设备的电气寿命较低，另外，介电击穿性能维持平均水平，特别是在事故电流断开以后。

在AMF控制中，电弧5保持散开，换言之包括若干几乎平行的电弧柱，从而使得在两个触头7的表面上的热能密度最小化直至电流自然降为零并且被中断为止，如图1C。电弧5的能量的相对均匀分布提供了非常低的侵蚀率。然而，对于给定r.m.s的电流值，在电流波的特定阶段、特别地在瞬时电流非常高并且在强烈不对称时期，虽然电弧5可以维持相对散开，但是给定参数不允许该电弧5完全扩散，并且可能产生被光环围绕的主柱。由于热负荷不再均匀地分布，可以发生不断开的情况，另外，当关闭事故电流时，在触头7的两个表面之间可形成焊缝。为解决这些问题，在触头表面之上或之下设置切口(WO 2001/41173)，这导致介电性能特征降低，而同时未完全地解决问题。在US 2006/124600中也描述了一个轴向控制的示例，在该情况下，两个相同的电极彼此面对地放置。

为了利用两种类型的控制，已经形成了包含两种作用的某些系统：例如参考WO2012/038092或US 2008/67151，它们使用包括TMF型的中央部分和AMF型的周界部分的触头。然而，除了这些触头很昂贵的事实以外，所得到的结果仍然作出了妥协而且保留了前两种类型的弱点。特别地，RMF控制造成的触头侵蚀仍然存在，并且填充花瓣之间的间隙。另外，如果初始电弧在周界部分上开始，那么仅仅留下轴向控制，由触头的中央部分所负责的径向控制没有影响。

发明内容

因此，本发明旨在基于使电弧扩散的力与使电弧旋转运动的力具有不同性质的事实，通过新型接触设备提供对在断开时产生的电弧的混合控制。