具有旋轉(zhuǎn)電弧觸頭的斷路器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)設(shè)備的領(lǐng)域，尤其是隔離開關(guān)或接地開關(guān)類型，優(yōu)選地是高壓開關(guān)設(shè)備。甚至更優(yōu)選地，本發(fā)明涉及氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)類型的高壓隔離開關(guān)，即金屬包層或通過由SF6或者利用通過等效氣體給予的電絕緣封裝的開關(guān)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)地，并且以本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的方式，隔離開關(guān)或者接地開關(guān)類型的開關(guān)設(shè)備包括在每次打開操作過程中以及在每次閉合操作過程中以恒定速度平移移動的電傳導(dǎo)性單元。
[0003]在這些經(jīng)常被重復(fù)的操作過程中，通常地安裝有永久性觸頭并且安裝有電弧觸頭的傳導(dǎo)性單元受到逐漸地致使其變差的機(jī)械力與電應(yīng)力。還在其它永久觸頭上并且在開關(guān)設(shè)備的其它電弧觸頭上觀察到此現(xiàn)象，此觸頭稱作為固定觸頭。
[0004]這些問題致使顆粒、污染以及熱量的形成，并且影響開關(guān)設(shè)備的使用壽命。
[0005]具體地說，在打開操作過程中，如果電傳導(dǎo)性單元的速度太快，這導(dǎo)致永久觸頭的機(jī)械磨損。那可能建議降低電傳導(dǎo)性單元的速度，但是由于在打開操作過程中、尤其在母線轉(zhuǎn)接的情況中在所述觸頭之間形成電弧，這樣做將導(dǎo)致電弧觸頭磨損。
[0006]在試圖解決那個問題時，文獻(xiàn)FR2547107提出了具有聯(lián)接到彈簧的固定電弧觸頭的開關(guān)設(shè)備，其使得能夠加快兩個電弧觸頭在分離時移動分開的速度。然而，固定電弧觸頭可以不再真正地認(rèn)為是固定的，由于其安裝為在開關(guān)設(shè)備的固定殼體上滑動。此外，由于傳統(tǒng)的開關(guān)設(shè)備設(shè)計通常使得不能夠監(jiān)控固定觸頭的區(qū)域，因此探測彈簧中的潛在故障是不實際的。這可能看起來是不能克服的，因為彈簧的未探測到的損壞可能引起開關(guān)設(shè)備的危險故障。
[0007]此外，為了使系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的永磁體的存在具有產(chǎn)生自然地不期望的電磁干擾的可能性。
[0008]最后，將彈簧聯(lián)接到固定觸頭可能要求那個區(qū)域的體積的顯著增加，這可能導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備的整體體積的不利的增加，盡管緊湊性是在當(dāng)前開關(guān)設(shè)備中被認(rèn)為是基本原則的標(biāo)準(zhǔn)。
[0009]因此，存在使此開關(guān)設(shè)備最優(yōu)化的需要，尤其為了減小在打開操作期間與在電弧觸頭之間的電弧的重復(fù)形成相關(guān)的有害影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明的目的是至少部分地對涉及現(xiàn)有技術(shù)的實施方式的上述缺點提供解決方案。
[0011]為了這樣做，本發(fā)明提供開關(guān)設(shè)備，尤其是根據(jù)權(quán)利要求1的隔離開關(guān)。
[0012]提出的解決方案的優(yōu)點在于其使得能夠通過兩個電弧觸頭的相對旋轉(zhuǎn)來拉長在打開操作過程中在所述觸頭之間產(chǎn)生的電弧。此拉長促使電弧熄滅并且還使得能夠在電弧觸頭上分布磨損。因此，與電弧觸頭之間的電弧的反復(fù)形成相關(guān)聯(lián)的有害效果顯著地減弱，并且有利地提高了所述觸頭的使用壽命。
[0013]此外，本發(fā)明的顯著性在于其使得能夠在單個打開操作過程中，通過來自彈性回復(fù)裝置能量的釋放造成的加速改變可移動單元的所述電弧觸頭的速度。因此，可以以此種方式確定此受控的變化以便盡可能多地限制電傳導(dǎo)性單元的機(jī)械與電磨損。在此方面，能量的釋放優(yōu)選地在永久觸頭分離以后并且當(dāng)電弧觸頭分離時開始，即其在電弧觸頭分離的精確瞬間或者在所述瞬間以前處開始并且其在它們被分離以后結(jié)束。因此，在打開操作的此關(guān)鍵階段期間，通過電傳導(dǎo)性單元承載的電弧觸頭的速度甚至更高，這限制了由于電應(yīng)力的損壞。自然地，除了上述改進(jìn)以外，此改進(jìn)由可移動電弧觸頭的旋轉(zhuǎn)特性賦予。
[0014]本發(fā)明的區(qū)別特征在使得能夠改變可移動單元的所述電弧觸頭的速度的意義上也是有利的，同時還以恒定的平移速度移動電傳導(dǎo)性可移動單元的驅(qū)動設(shè)備的連接點。因此，所述驅(qū)動設(shè)備可以有利地包括以恒定速度操作的電機(jī)，盡管可以在不超過本發(fā)明的范圍的情況下實施可變速度。
[0015]此外，與在文獻(xiàn)FR2547107中描述的解決方案不同，加速彈簧未布置在固定元件上，而是在包括可移動電極的單元上。由此，通過使用該特定的位置，能夠克服探測彈簧中的可能的故障的現(xiàn)有技術(shù)問題。實際上，當(dāng)彈簧在可移動傳導(dǎo)性單元上時比當(dāng)其閉合到固定元件時更容易監(jiān)控彈簧的可能的損壞。此外，如在文獻(xiàn)FR2547107的解決方案中不需要永磁體。
[0016]最后地，此優(yōu)選的解決方案使開關(guān)設(shè)備比現(xiàn)有技術(shù)更加緊湊。實際上，在現(xiàn)有技術(shù)中，對固定觸頭的使其在小范圍可移動的修改導(dǎo)致尺寸的顯著增加，尤其用于提供用于所述觸頭平移的引導(dǎo)。然而，當(dāng)加速元件布置在電極或可移動導(dǎo)體上，在傳導(dǎo)性單元自身上時，對尺寸的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)更小，因為此單元已經(jīng)具有大的尺寸，尤其具有相當(dāng)大的長度以便在平移中提供引導(dǎo)。
[0017]通過實例的方式，通過上述彈性裝置，在打開操作的初始階段期間，電傳導(dǎo)性單元的速度可以是緩慢的，直到永久觸頭分離以便限制其機(jī)械磨損，然后所述速度可以增加以便限制電弧觸頭的電磨損。
[0018]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)計為在電弧觸頭的分離過程中啟動兩個電弧觸頭的相對旋轉(zhuǎn)，即在電弧觸頭的分離的精確瞬間或者甚至在此瞬間以前啟動。此外，開關(guān)設(shè)備設(shè)計為使得在電弧熄滅的瞬間以后的瞬間停止旋轉(zhuǎn)。
[0019]更通常地說，觀察到此啟動優(yōu)選地在打開操作開始以后發(fā)生，并且此旋轉(zhuǎn)在所述相同操作結(jié)束以前停止。通常地，相對旋轉(zhuǎn)發(fā)生與超過約10秒的總開打沖程持續(xù)期間幾毫秒相應(yīng)的持續(xù)時間，和/或與在打開操作過程中可移動單元的總沖程的三分之一相應(yīng)的距離。此外，優(yōu)選地，開關(guān)設(shè)備的設(shè)計使得在閉合操作過程中不發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
[0020]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)裝置以此種方式設(shè)計為使得所述兩個電弧觸頭之間的相對角位置與在所述電弧觸頭的一個閉合位置中采取的所述角位置和在緊接地連續(xù)周期的所述閉合位置中采取的所述角位置之間不同。這使得能夠在電弧觸頭上更好地分布磨損，這進(jìn)一步提高了其使用壽命。為了信息，開關(guān)設(shè)備可以設(shè)計為使得在各周期以后的相對旋轉(zhuǎn)的角距離使得360不是此距離值的倍數(shù)。通過此原理，在通常地在多個周期后獲得的電弧觸頭之間的相對旋轉(zhuǎn)的一個完整旋轉(zhuǎn)以后，，兩個電弧觸頭之間的相對位置與在先前旋轉(zhuǎn)的開始時采用的不相同。此角距離優(yōu)選地對于每個周期來說都相同。
[0021]觀察到可以通過致使兩個觸頭旋轉(zhuǎn)或者通過致使它們中的僅一個旋轉(zhuǎn)獲得電弧觸頭之間的相對旋轉(zhuǎn)，無論平移地可移動或者靜止。然而，下面提出的優(yōu)選實施方式僅涉及旋轉(zhuǎn)地可移動的單個電弧觸頭的實例，并且在此實例中，其是平移地可移動的電弧觸頭。
[0022]優(yōu)選地，所述彈性回復(fù)裝置包括至少一個壓縮或牽引彈簧。
[0023]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)計為僅在其中所述彈性回復(fù)裝置釋放能量的階段期間，并且甚至更優(yōu)選地在所述能量釋放階段的很大的部分期間施加兩個電弧觸頭的相對旋轉(zhuǎn)。
[0024]優(yōu)選地，電傳導(dǎo)性單元的所述其它本體設(shè)計為連接到驅(qū)動設(shè)備的連接點以便驅(qū)動所述電傳導(dǎo)性可移動單元。
[0025]優(yōu)選地，所述其它本體包括永久電觸頭。
[0026]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括容納在螺旋形狹槽中的銷釘?shù)南到y(tǒng)，在其中彈性回復(fù)裝置釋放能量的階段，由于在其它本體與可移動電弧觸頭之間的滑動期間沿著螺旋形狹槽中移動的銷釘，兩個電弧觸頭的所述相對旋轉(zhuǎn)自動的發(fā)生。由此，此原理提供了簡單且有效的解決方案，使得能夠?qū)⒖梢苿与娀∮|頭的滑動移動轉(zhuǎn)換成包括電弧觸頭的期望的旋轉(zhuǎn)的螺旋移動。即使當(dāng)開關(guān)設(shè)備不具有使可移動電弧觸頭能夠加速的系統(tǒng)時，銷釘與螺旋形狹槽等的此原理也是可適用的。
[0027]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括圍繞可移動電弧觸頭的環(huán)，所述環(huán)固定到與其容納于在所述其它本體中制成的所述狹槽的端部相對的銷釘?shù)亩瞬俊?br>[0028]優(yōu)選地，所述環(huán)連接到可移動電弧觸頭使得當(dāng)其在第一旋轉(zhuǎn)方向中旋轉(zhuǎn)時，其在圍繞中心軸的旋轉(zhuǎn)中其攜帶電弧觸頭隨其一起，并且使得當(dāng)其在與第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向中旋轉(zhuǎn)時，其不攜帶電弧觸頭的任何旋轉(zhuǎn)。
[0029]優(yōu)選地，開關(guān)設(shè)備包