[发明专利]短路电流限制器

说明书

本发明涉及一种短路电流限制器，该短路电流限制器具有在主电流路径(12)中的真空开关(4)和在换向电流路径中的与该真空开关并联连接的电流限制单元。真空开关(4)具有开关触头(41，42)，其中，该开关触头(41，42)的接触件(410，420)的材料被选择为，使得截断电流的平均值至少为8安培。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的短路电流限制器。

背景技术

尤其在用于以中压和高压进行能量供应的电气电路中，可能发生诸如短路之类的过电流事件，其具有高的损坏潜力。

I_S限制器、例如ABB公司的I_S限制器或GW电气公司的CLiP(＝Current LimitingProtector，电流限制保护器)用于在时间交流电曲线的第一个电流最大值之前就切断短路电流。这些设备的原理是在短路情况下快速切断短路电流；这通过将正常运行功能和短路电流中断功能分开来实现。对于正常运行，存在主电流路径或者额定电流路径，其可以在短路情况下快速断开。与主电流路径并联地存在另外的电流路径、即换向电流路径或者并联电流路径，其具有可以中断短路电流的熔断保险装置。

所提及的I_S限制器基于主电流路径的烟火技术的引爆和电流从主电流路径到换向电流路径的换向，其缺点在于，在每次触发之后，必须开销高地更换被引爆的主电流路径、烟火技术的雷管和在换向电流路径中使用的熔断保险装置，由此在较长的时间内存在电路的中断。

可以通过省去主电流路径的烟火技术的引爆来减少这种开销。例如在WO2020/064558A1(西门子股份公司，2020年4月2日)中找到对这类短路电流限制器的描述，该短路电流限制器包括在主电流路径中的以真空开关形式的断路器单元和与之并联的在换向电流路径中的电流限制单元，该电流限制单元具有保险元件。

与例如在I_S限制器和CLiP中使用的空气或气体开关室相比，真空开关作为这类短路电流限制器的主电流路径中的断路器单元提供两个特殊优势：一方面，由于真空的高介电强度，相对短的开关行程就已经足够了，另一方面，在过零之后，开关行程恢复得更快，参见例如Vinaricky，Eduard：Kontaktwerkstoffe für die Mittel-und Hochspannungs-Energietechnik,EVU-Betriebspraxis 12/1995,S.408-410(《中高压能源技术的接触材料》，能源供应公司的操作实践，12/1995，第408-410页)。

然而，在主电流路径中使用真空开关行程使得电流从主电流路径到换向电流路径的换向以及主电流路径中的电流中断变得更加困难。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于，改进一种短路电流限制器，该短路电流限制器具有在主电流路径中的以真空开关形式的断路器单元和在换向电流路径中的与该断路器单元并联连接的电流限制单元。

该技术问题通过根据权利要求1的短路电流限制器来解决。

短路电流限制器具有主电流路径和与主电流路径并联延伸的换向电流路径。短路电流限制器不仅可以用于限制短路，而且可以用于任何类型的过电流事件，即，该短路电流限制器是一种用于在过电流事件(例如短路)期间限制电流水平的装置，以便避免配电网络、尤其配电网络的电流线路和/或连接到该配电网络的设备和机器被过高的电流、即所谓的过电流损坏。

在主电流路径中布置有断路器单元，该断路器单元被设计为真空开关。真空开关具有真空化的空间、即所谓的真空开关室，在该空间中存在具有开关触头的电气开关。与气体绝缘的开关不同，真空开关在真空开关管(也称为真空开关室)中切断电弧。密封地封闭的真空开关管通常无需维护且不受环境影响。在真空中不发生氧化，因此开关触头始终保持清洁并且由此确保一如既往的开关性能。

在换向电流路径中布置有电流限制单元。电流限制单元可以被设计为保险装置、例如熔断保险装置。