快速闭合的开关元件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于开关设备的开关、尤其接地开关(1)，其用于快速地建立接地连接，并且尤其用于熄灭故障电弧，其中，所述接地开关(1)至少具有带有第一导线引入部(8′)的固定触点(8)；活动触点(17)；带有第二导线引入部(22、23)的触点导引部(5)；机械式储能器(4、24)；在打开状态下在固定触点(8)与活动触点(17)之间的绝缘间隙，其中，所述绝缘间隙至少部分被绝缘液体(30)填充；触发设备(19、19a、19b)；和止动机构。

Fast closing switch element

The invention relates to a particular grounding switch for switch and switch device (1), which is used to quickly establish a connection, and is especially used to extinguish the arc fault, wherein the grounding switch (1) has at least a first wire leading part (8 ') fixed contacts (8) activities; contact (17); with second leads (22, 23) of the contact guiding part (5); mechanical energy storage device (4, 24); in the open state in the fixed contact (8) and a movable contact (17) insulation gap, between which the insulating gap is at least in part the insulating liquid filling equipment (30); trigger (19, 19A, 19b); and a locking mechanism.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】快速闭合的开关元件本专利技术涉及一种快速闭合的开关元件、尤其快速闭合的接地开关，其尤其应用在低压设备、中压设备或高压设备中。由文献US2010219162A1已知一种开关，所述开关使用化学式气体生成器，以便使开关的活动触点运动。使用化学式气体生成器的弊端在于使用了反应性的推进剂，所述推进剂经受老化并且由此需要相应的定期维护。化学式气体生成器的弊端还在于，必须首先通过化学物质、也即推进剂的反应生成驱动力，随后才能对活动触点进行加速。为了避免随机的不期望的击穿放电和由此不期望的短路，文献US2010219162A1和WO10022938A1公开了对两个相互分离的真空区的使用，在接通情况下这两个真空区应被活动触点桥接。其中的弊端尤其在于，对真空室的成本高昂的双重设计以及由此造成的活动开关件所必须经过的较长的开关路径和进而还造成更长的开关时间。此外弊端还在于，即使当重启化学式气体生成器时，也不能使在接通情况下相连的真空区简单地再次分离并重新使用开关。本专利技术所要解决的技术问题则在于，提供一种改进的快速接通的开关元件，所述开关元件不仅更快地接通或至少快速地接通，而且与现有技术相比能够成本低廉地制造，而且能够比现有技术中的开关更少地维护，而且能够在接通情况之后重新使用。所述技术问题根据本专利技术通过独立权利要求1的技术特征和与该独立权利要求相关的从属权利要求解决。一种根据本专利技术的用于开关设备、尤其低压设备或中压设备或高压设备的开关、尤其接地开关，其有助于快速建立接地连接并且进而尤其有助于熄灭故障电弧，所述开关在此具有以下技术特征：-具有第一导线引入部的固定触点，-活动触点，-具有第二导线引入部的触点导引部，-机械式储能器，-在打开状态下在固定触点与活动触点之间的绝缘间隙，其中，所述绝缘间隙至少部分被绝缘液体、例如尤其绝缘油或绝缘酯填充，-触发设备，和-止动机构。在一种优选的设计方式中，止动机构至少具有：-调节元件，例如止动笼架或半轴，-止动设备，例如球体或卡爪，-止动中间件(Sperrvermittler)或传递元件。进一步优选地，-止动中间件能够与活动触点相连，-机械式储能器能够与止动中间件相连，-止动中间件能够借助止动设备与止动笼架固定，-止动中间件能够被止动设备借助触发设备从止动笼架中脱离，-活动触点能够这样被机械式储能器借助止动中间件加速或能够这样通过止动中间件加速，从而使活动触点能够与固定触点接触，-触点导引部不仅用于活动触点的运动的导引，而且还用于活动触点的接触，和-绝缘液体在接地开关闭合的情况下能够被活动触点挤压。绝缘间隙尤其能够完全被绝缘液体30填充，其中，绝缘液体30在开关闭合时、也即接通情况下被挤压至未示出的挤压容积、优选被挤压至在活动的活动触点之后形成的挤压容积。优选地，挤压容积在断开的开关状态中通过分离装置封闭，尤其被作为分离装置的活门或阀或双向阀封闭。一旦发生开关触发、也即触发设备的触发，分离装置就被打开和/或解锁。根据本专利技术的技术方案有利的是，在触发的瞬间就已经形成了驱动力，并且迅速通过活动触点17以最大力加速。其他优点在于，机械式储能器、尤其弹簧组(Federpaket)的使用寿命比气体发生器的使用寿命更高，尤其比化学式气体发生器的使用寿命更高。其他优点在于，无论是在制备中还是在应用中，都不需要针对爆炸物的存储和运输做特殊规定。其他优点在于，开关的全部功能能够被检查，因为机械式储能器的加载和卸载尤其能够实现弹簧组的张紧和松弛，并且通过测量例如张紧力矩原则上还能够给出驱动器的功能。这实现了在制备中和必要时甚至在组装好的设备中或设备上的便捷的质量控制。任何时刻都能够无风险地实现对电触发回路、尤其励磁线圈19或张紧带(Spannband)20的检查。进一步有利的是，与真空相比，在绝缘液体、尤其绝缘油或绝缘酯中不存在随机的不期望的击穿放电的残余可能性。在一种优选的实施方式中，在开关的接通情况之后并且重新断开时和/或机械式储能器张紧时、也即总体上将机械能引入机械式储能器时，绝缘液体被重新从挤压容积输送至绝缘间隙，并且必要时绝缘间隙重新与挤压容积分离、例如通过活门分离，并且必要时使绝缘间隙与挤压容积之间的分离装置重新锁止。优选地，止动中间件13、16由拉杆16和张紧螺母13组成，止动设备14通过止动球14构成，机械式储能器4通过弹簧组4实现，并且触发设备19通过触发磁体构成。借助张紧螺母13能够初始地或在接通情况之后重新输入能量，尤其重新使机械式储能器4张紧。在此还可以使活动触点17从闭合的开关位置向断开的开关位置中运动。必要时，在操作张紧螺母13时还能够使绝缘液体30从挤压容积输送至绝缘间隙。进一步优选地，弹簧组4在松弛状态下能够借助张紧螺母13被张紧，并且止动笼架15能够利用一个或多个螺栓防止相对于拉杆16松脱。还优选的是，止动中间件27通过控制栓27构成，止动设备14通过止动笼架15和止动球14构成，触发设备19a、19b由固持电极19a、19b和张紧带20构成，并且用于触发的机械式储能器24通过控制弹簧24实现。开关的触发通过张紧带20的损坏实现，其方式为，电控制脉冲烧穿张紧带20。电控制脉冲在此在固持电极19a与19b之间形成。在一种优选的设计方式中，张紧带20由碳纤维制成，因为碳纤维能够承载高拉力负载并且能够相对较薄地构成。此外，碳纤维还具有相对较高的比电阻以及较小的质量，从而为烧穿仅需较少能量。还优选的是，调节元件由半轴构成，并且止动设备是卡爪。同样优选的是，触点导引部5设计为，只有在接地开关1的闭合过程的关闭阶段、也即活动触点17即将碰触在固定触点8上之前，活动触点才在活动触点17与固定触点8之间形成大面积的机械接触，该机械接触导致对活动触点17的运动的制动，并且形成触点导引部5与活动触点17之间的电接触。还优选的是，触点导引部5和/或活动触点17和/或固定触点8具有在至少一个区域中的制动层9，活动触点17与触点导引部5和/或固定触点8能够在所述区域中形成接触，其中，制动层9由导电材料构成并且设计为使得活动触点17的速度由于碰触在制动层9上而减小。还优选的是，固定触点8在与活动触点的接触区域中具有制动层9，从而使以高速冲击到固定触点8上的活动触点17通过导电的制动层9的变形而被额外制动。还优选的是，制动层9能够通过发泡的金属或适当结构化的表面发生塑性变形。同样优选的是，通过活动触点17在制动层9上的碰触，和/或通过固定触点8在制动层上的碰触，和/或通过触点导引部5在制动层9上的碰触，制动层9至少部分熔化，并且这样使得固定触点8和/或活动触点17和/或触点导引部5与固定触点8和/或活动触点17和/或触点导引部5钎焊或能够钎焊。还优选的是，在闭合的开关状态下，主电流从固定触点(8)经过制动层(9)、活动触点(17)、触点导引部(5)流至第二导线引入部(22、23)，所述第二导线引入部由电流桥接部(23)和固定的接地触点(22)组成。还优选的是，在活动触点和/或固定触点中具有穿孔或通道，所述穿孔或通道能够实现的是，即使当活动触点和固定触点的边缘已经接触时，绝缘液体也能从活动触点与固定触点之间封闭的间隙中排出。尤其是当活动触点与固定触点构造为相互嵌合或部分相互嵌合的锥面时。以下借助本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于开关设备的开关、尤其接地开关(1)，其用于快速地建立接地连接，并且尤其也用于熄灭故障电弧，其中，所述接地开关(1)至少具有：‑带有第一导线引入部(8′)的固定触点(8)，‑活动触点(17)，‑带有第二导线引入部(22、23)的触点导引部(5)，‑机械式储能器(4、24)，‑在断开状态下在固定触点(8)与活动触点(17)之间的绝缘间隙，其中，所述绝缘间隙至少部分被绝缘液体(30)填充，‑触发设备(19、19a、19b)，和‑止动机构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.16 DE 102015211030.31.一种用于开关设备的开关、尤其接地开关(1)，其用于快速地建立接地连接，并且尤其也用于熄灭故障电弧，其中，所述接地开关(1)至少具有：-带有第一导线引入部(8′)的固定触点(8)，-活动触点(17)，-带有第二导线引入部(22、23)的触点导引部(5)，-机械式储能器(4、24)，-在断开状态下在固定触点(8)与活动触点(17)之间的绝缘间隙，其中，所述绝缘间隙至少部分被绝缘液体(30)填充，-触发设备(19、19a、19b)，和-止动机构。2.根据权利要求1所述的开关、尤其接地开关(1)，其特征在于，止动机构至少包括：-止动笼架(15)，-止动设备(14、20)和-止动中间件(13、16、17)。3.根据权利要求2所述的开关、尤其接地开关(1)，其特征在于，止动中间件(16、13、27)能够与活动触点(17)相连，-机械式储能器(4、24)能够与止动中间件(16、13、27)相连，-止动中间件(16、13、27)能够借助止动设备(14)固持在止动笼架(15)中，-止动中间件(16、13、27)能够被止动设备(14、20)借助触发设备(19、19a、19b)从止动笼架(15)中脱离，-活动触点(17)能够被机械式储能器(4)通过止动中间件(16、13、27)加速，从而使活动触点(17)能够与固定触点(8)接触，-触点导引部(5)不仅用于活动触点(17)的运动的导引，而且还用于活动触点(17)的接触，和-绝缘液体(30)在接地开关闭合时能够被活动触点(17)挤压。4.根据权利要求3所述的开关、尤其接地开关(1)，其特征在于，止动中间件(13、16)由拉杆(16)和张紧螺母(13)构成，-止动设备(14)由止动球(14)构成，-机械式储能器(4)通过弹簧组(4)实现，和-触发设备(19)由触发磁体构成。5.根据权利要求4所述的接地开关(1)，其特征在于，弹簧组(4)在松弛状态下能够借助张紧螺母(13)被张紧，并且止动笼架(20)能够利用螺栓防止相对于拉杆(16)松脱。6.根据权利要求2或3所述的开关、尤其接地开关(1)，其特征在于，止动中间件(27)由控...

【专利技术属性】
技术研发人员：W施密特，M贝彻，K弗兰德，S莱谢勒，T埃尔温，S冈萨雷斯，C海因里希斯，D波尔曼，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE