[發(fā)明專利]開關(guān)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380063143.0
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN104903985B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K.弗羅因特
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: H01H9/34
• 分類號: H01H9/34;H01H9/44;H01H33/664
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 侯宇

為了構(gòu)造一種具有改善的滅弧特性的開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置具有由能沿運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)觸頭和定觸頭組成的接觸系統(tǒng)以及滅弧裝置，建議一種開關(guān)裝置(1)，該開關(guān)裝置具有由能沿運(yùn)動(dòng)方向(12)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)觸頭(7)和定觸頭(5)組成的接觸系統(tǒng)(4)以及滅弧裝置，該滅弧裝置具有用于產(chǎn)生在與運(yùn)動(dòng)方向(12)垂直的平面內(nèi)形成的磁場的裝置(13)和由與動(dòng)觸頭(7)導(dǎo)電連接的第一電極(16)和與定觸頭導(dǎo)電連接的第二電極(18)組成的電極裝置，其中，第一電極(16)和第二電極(18)布置成，使得能在第一電極(16)和第二電極(18)之間形成與運(yùn)動(dòng)方向(12)垂直并與磁場垂直的電場。

本發(fā)明涉及一種開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置具有由動(dòng)觸頭和定觸頭組成的接觸系統(tǒng)以及滅弧裝置。

具有由動(dòng)觸頭和定觸頭組成的接觸系統(tǒng)以及滅弧裝置的開關(guān)裝置在眾所周知的現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，例如在低壓領(lǐng)域?yàn)榫哂卸ㄓ|頭和可旋轉(zhuǎn)支承的動(dòng)觸頭的開關(guān)器，其中設(shè)有滅弧板形式的滅弧裝置。在中壓領(lǐng)域，已知開關(guān)裝置例如為真空開關(guān)管，該真空開關(guān)管具有從真空密封殼體真空密封可移動(dòng)地引出的動(dòng)觸頭以及同樣真空密封從真空殼體伸出的定觸頭，兩者在真空殼體內(nèi)部構(gòu)成接觸系統(tǒng)，其中，通過接觸系統(tǒng)的觸頭間的開口形成了滅弧裝置，該開口設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生磁場并且使電弧變寬或旋轉(zhuǎn)，該電弧在電流過零時(shí)熄滅。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是構(gòu)造一種具有改善了滅弧特性的開關(guān)裝置。

該技術(shù)問題通過一種開關(guān)裝置解決，該開關(guān)裝置具有由可沿運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)的動(dòng)觸頭和定觸頭組成的接觸系統(tǒng)以及滅弧裝置，該滅弧裝置具有用于產(chǎn)生在垂直于運(yùn)動(dòng)方向的平面內(nèi)形成的磁場的裝置和由與動(dòng)觸頭導(dǎo)電連接的第一電極和與定觸頭導(dǎo)電連接的第二電極組成的電極裝置，其中，第一電極和第二電極布置成，使得可在第一電極和第二電極之間形成與運(yùn)動(dòng)方向垂直并與磁場垂直的電場。

這種開關(guān)裝置具有改善了的滅弧特性，因?yàn)橥ㄟ^用于產(chǎn)生磁場的裝置和電極裝置，在接觸系統(tǒng)斷開時(shí)短路電流情況下出現(xiàn)了具有作為等離子體的導(dǎo)電粒子的電弧，并且這時(shí)用于產(chǎn)生磁場的裝置中形成的磁場可在由第一電極和第二電極組成的電極裝置中產(chǎn)生電場，因?yàn)殡娀〉牡入x子體的帶電荷的導(dǎo)電粒子由磁場中的運(yùn)動(dòng)決定地向電極移動(dòng)并在此處建立了導(dǎo)致產(chǎn)生反向電流的電場，該反向電流與外部所施加電壓相反地形成并因此反作用于電弧燃燒電壓并引起或有助于滅弧。這種開關(guān)裝置特別有利的是，該開關(guān)裝置不僅可用于直流電壓工作，也可用于交流電壓工作，因?yàn)橥ㄟ^磁場產(chǎn)生裝置和電極裝置形成的電場在直流電壓工作中足以滅弧，而在交流電壓工作中在交流電半波時(shí)同樣足以反作用于電弧燃燒電壓并有助于滅弧。在此，這種開關(guān)裝置滅弧的基本原理是本身已知的磁流體動(dòng)力學(xué)發(fā)電機(jī)的原理，其中，導(dǎo)電粒子流在磁場中的運(yùn)動(dòng)由作用在導(dǎo)電粒子上的磁場力決定地在電極裝置上產(chǎn)生了電場，并且導(dǎo)致產(chǎn)生直流電流。對于按本發(fā)明的開關(guān)裝置，這種在電極裝置中產(chǎn)生的電場有利地與外部施加電壓指向相反并因此與電弧燃燒電壓指向相反，并因此有利地引起或有助于滅弧。

在本發(fā)明的一種有利的設(shè)計(jì)方案中，用于產(chǎn)生磁場的裝置具有U型鐵心，該U型鐵心的底邊設(shè)置在定觸頭和定觸頭的形成電流回路的導(dǎo)電連接線之間，而U型鐵心的雙臂圍繞且沿接觸系統(tǒng)延伸。

換而言之，通過按上述有利的設(shè)計(jì)方案的裝置中的U型鐵心構(gòu)造了一種深槽式電動(dòng)機(jī)，其中，當(dāng)U型鐵心的臂之間出現(xiàn)足夠高的電流時(shí)將會(huì)產(chǎn)生磁場，該磁場對接觸系統(tǒng)的動(dòng)觸頭施加致使接觸系統(tǒng)打開的力。此外，通過U型鐵心裝置和因此產(chǎn)生的磁場也保證了施加在導(dǎo)電粒子或等離子流粒子上的力，該力可用于在電極裝置上建立反向電場。

在本發(fā)明的一種特別有利的設(shè)計(jì)方案中，第一電極從動(dòng)觸頭一側(cè)向定觸頭方向延伸，而第二電極從定觸頭一側(cè)向動(dòng)觸頭方向延伸，使得在接觸系統(tǒng)斷開時(shí)，第一電極和第二電極圍繞且沿第一電極和第二電極之間形成的間隙延伸。通過第一電極和第二電極的這種布置實(shí)現(xiàn)了簡單幾何形狀的結(jié)構(gòu)，通過這種結(jié)構(gòu)就能夠與電流方向和磁場方向的叉積相應(yīng)地在第一電極和第二電極之間形成與動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)方向垂直并與磁場垂直的電場。