本申请公开了一种用于在有负载和无负载状况以及可选地短路状况下切换电路的交流真空开关装置(100)。具体地，所述开关装置(100)包括：抽真空壳体(110)；在壳体内的第一电极(122)和第二电极(120)；促动器(144)，其用于相对于所述第二电极(120)移动所述第一电极(122)以使这些电极机械地接合和脱离以执行开关功能，其中所述第一电极(122)被整个地定位在所述抽真空壳体(110)内，以使得开关功能的移动仅在所述壳体(110)内发生。通过使开关功能的移动仅在所述壳体内发生，改进了真空开关装置的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术描述了真空开关装置。具体地说，本专利技术描述了用于在有负载和无负载状况以及可选地短路状况下切换电路的真空开关装置。
技术介绍
真空开关装置被用于非常现代的中压电气设备中。真空开关装置通常被用作开关柜的一部分，开关柜是用于控制、保护和隔离电设备和电路的电部件的组合的广义术语。开关柜一般包括开关装置(诸如真空断续器)、用于施加并应用力来切换开关装置的促动器、以及用于检测电设备/电路中的开关要求(包括故障)的检测系统。真空开关装置(常被称为真空断续器)已被确立为非常适合作为开关柜中的开关装置。图1中示出了已知的真空断续器。图1中所示类型的真空断续器通常包括由绝缘部件12和金属端板14、16形成的抽空罩或壳体10。壳体10封装固定电极20和可移动电极22，这些电极被设计为机械地接合和脱离以执行开关功能。通常，借助于波纹管或隔膜构件24，该移动被允许而不破坏抽空罩10的密封。典型地，每个电极包括被耦合到导电杆的触点组件或触点26、28，导电杆被称为杆或柄30、32。现有的真空断续器存在的问题是，波纹管或隔膜构件是装置内的弱点。因为两个波纹管都提供柄的移动，进而可移动电极/触点的移动，并且都是壳体的零件，所以在多次促动之后，波纹管可能磨损并发生故障。通常，该故障导致壳体内的真空损失。由于所用电压相对较大，通常为1000V-50kV，所以这种方式的真空损失因帕邢定律而导致真空断续器的绝缘效应损失。这使真空断续器不能以所需的低电流中断。真空断续器的成功也导致所述装置中的许多被使用了几十年，比它们的最初的预期使用期长得多，导致这样的机械故障的风险高于最初的考虑。真空断续器和相似的工作装置是电开关柜内的关键部件，这些关键部件可形成断路器或电机控制中心或其它开关装置或者可以是断路器或电机控制中心或其它开关装置的零件。在目前的开关柜设计中，促动器机械地连接到真空开关装置的移动电极(通常经由连接杆或柄)，并且其作用是通过作用于柄上来使移动电极与固定电极接合或脱离。按照惯例，多个真空断续器是通常为每相都具有一个或多个真空断续器的三相电路的电气装置必需的，单个促动器于是可被用来促动多个真空断续器。因此，所使用的促动器趋向于很大，并且需要连接到每个柄的附加部件或多个连接件。促动器可以是几种类型，包括磁性的、弹簧的、液压的或气动的。在文献中描述了被定位在抽空室内的较小型促动器，这些促动器可被用在一些一次性开关或断路器装置中。然而，这样的装置是直流装置和/或低压装置，但由于开关行为在这样的状况下不可预测或不可靠，所以不适合于交流电和/或中压状况。在这样的断路器中典型地描述的较小型促动器通常包括汤姆森线圈促动器。然而，这样的促动器在交流真空开关装置及其相关联的开关柜中并不实用，因为被产生用于促动的力依赖于导电盘内的涡流的感应，这些涡流然后排斥并移动相关联的触点。然而，对于交流和中压范围开关装置中所使用的促动器，所需的力太低。此外，涡流由线圈电流的磁场的变化而生成，所以所述力仅在线圈电流变化时维持。如果电流的变化为电流增大，则它很快就变得太大以至于不能被电源提供；如果电流的变化为电流减小，则它很快就达到零。因此，所述力是时间有限的。相比之下，在常规的磁性促动器中，关于时间的力曲线可通过选定线圈电流的脉冲形状来适应要求，并且如果需要，可无限地持续。这样的较小型促动器(诸如汤姆森线圈促动器)也不允许开关在断开或闭合位置上被锁定，因为它需要持续变化的磁场，该磁场加强它们在断路器和一次性装置中的预期使用。最后，当大短路电流将被中断时，该状况将感应大涡流，该大涡流将干扰汤姆森线圈的操作。如果被使用在用于中压的开关装置中，这可导致开关的非命令操作，或者可阻止可能有灾难性后果的命令操作。这样的非命令操作在关于开关柜的国际标准中是被特别禁止的。总之，至少由于以上概述的原因，期望一种改进的真空开关装置。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种交流真空开关装置，其用于在有负载和无负载状况以及可选地短路状况下切换电路，该开关装置包括:抽真空壳体；在壳体内的第一电极和第二电极；以及促动器，其用于相对于所述第二电极移动所述第一电极以使这些电极机械地接合和脱离以便执行开关功能，其中所述第一电极被整个地定位在所述抽真空壳体内，以使得开关功能的移动仅在所述壳体内发生。移动开关部件和壳体之间的传统链接通过设置如以上所定义的交流真空开关装置而被切断，使得所使用的传统的波纹管可被移除。这样的布置提供了许多优点。它去除了壳体上的机械应变，大大地简化了任何关联的开关柜的机械设计，并且降低了壳体在开关期间发生机械故障的可能性。这延长了所述装置的预期寿命。通过将移动部件(S卩，第一电极)整个地定位在真空壳体内，意图使该电极完全处于真空下，从而被封装在壳体内。因此，真空开关装置被设计为不具有外部移动部分。另外，通过提供如以上所定义的开关装置(其中移动部件(即第一电极)被完全地或整个地定位在壳体内)，该装置可被认为是自促动的，也就是说，它不需要庞大的外部促动器来执行开关功能。这缩小了控制开关装置所必需的开关柜的大小，并且允许开关装置与开关柜机械解耦。此外，它避免了波纹管或隔膜构件的使用以及预防了它们所固有的相关缺点。任何外部移动部件的省去还使得可在不损坏或扭曲易碎的波纹管的情况下降低安装所述装置所需的装配工技能的水平。安装还通过允许在固定的间隔处对它建立简单的标准电气连接而得以简化。为了在外部使用，所述开关装置可被装入包含绝缘气体或液体的绝缘容器中。可替换地，开关装置可被封装在诸如塑料的绝缘材料中。如果不存在其移动必须被容留的外部部分，则大大地简化这些布置的设计。将意识到，将第一电极整个地定位在壳体内对于如以上所定义的交流开关装置是特别有用的，因为没有移动部分穿过壳体所限定的真空边界，而这通常产生常见的故障弱点。另外，本专利技术的效果是相当大地简化了真空开关装置被装配到其中的断路装置的设计。在现有布置中，所述开关装置在高压下被切换，并且所述促动器一般为地电位，所以需要驱动绝缘体，该驱动绝缘体由绝缘材料制成，并且其作用为在这两者之间传送机械力。所述第一电极和所述第二电极可互相对置以使电极在开关事件期间的行程达到最小。在其它示例中，所述第二电极可被整个地定位在所述抽真空壳体内。在本专利技术的实施例中，所述电极可仅包括直接由促动器所施加的力促动的触点。通常，在现有设计中，在移动电极柄和固定汇流排之间需要柔性的或滑动的电气连接。然而，通过去除对于驱动绝缘体的需要，由于使用促动器直接驱动电极的能力，这样的柔性的或滑动的电气连接不再是必要的。通过消除该要求，所述开关装置的安装可通过将所述开关装置的两个端部都直接固定到它们的汇流排而被更加简化。此外，在常规的开关当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在有负载和无负载状况以及可选地短路状况下切换电路的交流真空开关装置，所述开关装置包括：抽真空壳体；在所述壳体内的第一电极和第二电极；以及促动器，其用于相对于第二电极移动第一电极以使所述第一电极和所述第二电极机械地接合脱离以执行开关功能，其中所述第一电极被整个地定位在所述抽真空壳体内，以使得所述开关功能的移动仅在所述壳体内发生。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·T·弗金汉姆，
申请(专利权)人：英国通用电气公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。