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CN114097054A - 断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在中压应用中使用的断路器，诸如真空断续器，该断路器包括：‑壳体；‑第一接触部，该第一接触部布置在第一接触部杆的端部，该第一接触部杆固定地延伸穿过壳体；‑第二接触部，该第二接触部布置在第二接触部杆的端部，该第二接触部杆可轴向移动地延伸穿过壳体；‑移动装置，该移动装置用于将第二接触部在闭合位置与断开位置之间移动，在闭合位置该第二接触部与第一接触部接触，在断开位置该第二接触部与第一接触部间隔开，其中，第二接触部的质量小于第一接触部的质量，其中，移动装置包括：单独的闭合机构，该单独的闭合机构用于将第二接触部推至闭合位置，以及单独的断开机构，该单独的断开机构用于将第二接触部推至断开位置。

Description

断路器
技术领域
本发明涉及一种用于在中压应用中使用的断路器，诸如真空断续器，所述断路器包括：
-壳体；
-第一接触部，该第一接触部布置在第一接触部杆的端部，该第一接触部杆固定地延伸穿过壳体；
-第二接触部，该第二接触部布置在第二接触部杆的端部，该第二接触部杆能够轴向移动地延伸穿过壳体；
-移动装置，该移动装置用于将第二接触部(5)在闭合位置与断开位置之间移动，在闭合位置该第二接触部(5)与第一接触部(3)接触，在断开位置该第二接触部(5)与第一接触部(3)间隔开，
其中，第二接触部的质量小于第一接触部的质量。
背景技术
这种断路器例如从GB342615获知。该出版物公开了真空断续器，其中第二可移动接触部具有与第一固定接触部不同的设计。第一接触部和第二接触部是不对称的。GB342615描述了第二可移动接触部的质量保持较低，以实现开关速度的大幅增加。
虽然减少第二可移动接触部的质量降低了接触部的惯性，因此允许非常快速地断开断路器的接触部，但减小的质量还有缺点，即在闭合触点时，所谓的反弹效应会增加。
发明内容
通常对于直流应用，需要非常快速地断开接触部以减少电弧放电以及由此导致的接触部磨损。然而，当可移动的第二接触部以相同的高速移动到闭合位置时，低质量的第二接触部对固定的高质量的第一接触部的冲击将导致低质量的第二接触部从第一接触部弹开。这种弹跳效果将重复多次，直到第二接触部与第一接触部完全接触本发明的目的是减少或甚至消除上述缺点。
该目的根据本发明通过根据序言的断路器实现，其特征在于，移动装置包括：单独的闭合机构，该单独的闭合机构用于将第二接触部推至闭合位置；以及单独的断开机构，该单独的断开机构用于将第二接触部推至断开位置。
通过使用两个独立的机构来移动第二接触部，可以更准确地控制第二接触部的速度。断开机构可以设计用于第二接触部的快速断开，从而最佳地利用第二接触部的低质量，而闭合机构可以设计用于第二接触部的较慢闭合，使得弹跳效应最小化。
使用两个独立的机构允许断开动作和闭合动作的机械分离。这允许仅针对断开动作设计和优化机构，并且仅针对闭合动作设计和优化另一机构。
优选地，闭合机构是机电驱动机构并且断开机构包括汤姆逊线圈(Thomson coil)执行器。
汤姆逊线圈执行器允许第二接触部从闭合位置非常快速加速到断开位置。这是通过使用通过向线圈施加电流而产生的感应力来实现的，然后线圈将排出第二接触部。这些感应力可以很容易地通过增加电流来增加。
闭合机构以更常规的方式体现为具有机电驱动机构，诸如马达和弹簧机构。这使得第二接触部的闭合更慢、更可控，并减少甚至消除反弹效应。
汤姆逊线圈执行器是用于断开动作的优化机构，而机电驱动机构是用于闭合动作的优化机构。
必须理解，除了汤姆逊执行器和机电驱动机构之外，也可以使用其他机构并且可以根据断路器的具体要求而优化。
在根据本发明的断路器的优选实施方式中，闭合机构、断开机构和可移动接触部串联联接，并且其中断开机构与可移动接触部相邻。
通过将两个机构与可移动接触部串联布置，可以获得可移动接触部的紧凑驱动，该紧凑驱动可以很容易地应用于当前的开关装置设计中。
在根据本发明的断路器的另一优选实施方式中，在断开机构与闭合机构之间布置有弹簧装置。
弹簧装置允许断开机构快速断开而无需也以相同速度移动关闭机构。弹簧装置提供补偿，使得闭合机构可以相对于断开机构的断开速度具有滞后。
在另一优选实施方式中，阻尼器联接至闭合机构的移动部分。
阻尼器确保可以直接联接至闭合机构的断开机构的任何趋势都不会反弹。
在根据本发明的断路器的又一优选实施方式中，第一接触部是阴极。
当断路器的第二接触部移动到断开位置时，通常会发生电弧，其中电弧等离子体在阴极上产生。由于第一接触部的质量大于第二接触部的质量，因此将第一接触部作为阴极是有利的，尤其是在根据本发明的断路器的直流应用中。由于等离子体的产生而导致的第一接触部的侵，蚀因为有更多的可用质量而对第一接触部的破坏性影响较小，然后当侵蚀将发生在第二接触部上时，第二接触部通常是为轻重量和快速运动而设计的。
根据本发明的断路器的又一优选实施方式还包括：修复电源，诸如低压电容器组；以及控制器，该控制器用于在断路器的修复模式下将修复电流从修复电源提供到第一接触部和第二接触部，其中，第一接触部是阳极，第二接触部是阴极。
尽管在质量较大的第一接触部上产生的等离子体具有较小的破坏性影响，但等离子体的粒子将沉积在第二接触部上。这些颗粒会在断路器每次断开后增加第二接触部的重量。断路器多次断开后，重量的增加将降低第二接触部断开时的速度，从而使系统中的短路电流(通过断开断路器停止)达到不理想的水平。
通过提供修复电源并通过使电流反向通过接触部，可以在第二可移动接触部上产生等离子体，从而使增加第二接触部重量的多余颗粒沉积回到第一接触部上。
利用该实施方式，控制器可以确保在断路器断开多次之后，断路器进入修复模式并且来自修复电源的电流通过接触部反向传输。
将结合附图阐明这些和其他特征。
附图说明
图1示出了根据本发明的断路器的第一实施方式的示意图。
图2示出了根据本发明的断路器的第二实施方式的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的断路器1。断路器1，特别是真空断续器，具有壳体2，其中固定接触部3布置在接触部杆4上，可移动接触部5布置在可移动接触部杆6上。
断路器1在壳体2外部有弹簧7，该弹簧7用于在接触部3、接触部5闭合时保持触点压力。
绝缘杆8将弹簧7与断开机构9相连，断开机构9与闭合机构10串联。
断开机构9是具有铜盘11和线圈12的汤姆逊线圈，当提供电流时，其在盘11上产生斥力。
闭合机构10是电磁执行器，其具有可磁化材料的芯13，其中布置有线圈14。延伸穿过芯13的操作杆15也由可磁化材料制成，使得在向线圈14提供电流时，操作杆15被拉入芯13中，这将使接触部3、接触部5连接在一起。
为了将断路器保持在断开或闭合位置，永磁体16布置在可磁化材料的操作杆15周围。
最后，提供阻尼器17以抑制断路器特别是在断开运动时反弹的任何趋势。
图2示出了根据本发明的断路器20的替代方案。该断路器主要对应于图1的断路器并且相同的特征用相同的附图标记表示。
断路器20的区别在于绝缘杆8直接联接至可移动接触部5上，汤姆逊线圈9直接联接至绝缘杆8。因此，弹簧7布置在断开机构9和闭合机构10之间。这确保断开机构9的快速运动较少受到闭合机构10惯性的阻碍。

Claims (6)

1.一种用于在中压应用中使用的断路器(1；20)，所述断路器(1；20)例如为真空断续器，所述断路器(1；20)包括：
-壳体(2)；
-第一接触部(3)，所述第一接触部(3)布置在第一接触部杆(4)的端部，所述第一接触部杆(4)固定地延伸穿过所述壳体(2)；
-第二接触部(5)，所述第二接触部(5)布置在第二接触部杆(6)的端部，所述第二接触部杆(6)能够轴向移动地延伸穿过所述壳体(2)；
-移动装置(9、10)，所述移动装置(9、10)用于将所述第二接触部(5)在闭合位置与断开位置之间移动，在所述闭合位置所述第二接触部(5)与所述第一接触部(3)接触，在所述断开位置所述第二接触部(5)与所述第一接触部(3)间隔开，
其中，所述第二接触部(5)的质量小于所述第一接触部(3)的质量，
并且其中，所述移动装置(9、10)包括：单独的闭合机构(10)，所述单独的闭合机构(10)用于将所述第二接触部(5)推至所述闭合位置；以及单独的断开机构(9)，所述单独的断开机构(9)用于将所述第二接触部(5)推至所述断开位置，
其特征在于，
所述断路器(1；20)还包括：修复电源，所述修复电源例如为低压电容器组；以及控制器，所述控制器用于在所述断路器的修复模式下将修复电流从所述修复电源提供到所述第一接触部和所述第二接触部，其中，所述第一接触部(3)是阳极，以及所述第二接触部(5)是阴极。
2.根据权利要求1所述的断路器(1；20)，其中，所述闭合机构(10)是机电驱动机构，并且其中，所述断开机构(9)包括汤姆逊线圈执行器。
3.根据权利要求1或2所述的断路器(1；20)，其中，所述闭合机构(10)、所述断开机构(9)和可移动的接触部(5)串联联接，并且其中，所述断开机构(9)邻近于所述可移动的接触部(5)。
4.根据权利要求3所述的断路器(20)，其中，在所述断开机构(9)与所述闭合机构(10)之间布置有弹簧装置(7)。
5.根据权利要求3或4所述的断路器(1；20)，其中，阻尼器(17)联接至所述闭合机构(10)的所述移动部件(15)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的断路器(1；20)，其中，所述第一接触部(3)是阴极。
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