用于工业和铁路应用的高速断路器制造技术

本发明专利技术涉及一种改进的用于工业或铁路应用的高速断路器(1)，在工业或铁路应用中必须以高效率和极快的干预时间来中断高直流电流。断路器(1)包括位于壳体(10)中的基部部分(2)，该基部部分支撑：﹣用于切换装置的激活机构(3)，其包括保持机构(20，21)和释放机构(40)；﹣中间切换或断开触头部分(4)，其包括固定触头(5)和可动触头(6)；以及﹣覆盖所述切换或断开触头部分(4)的顶部灭弧室灭弧部分(7)，其特征在于包括：中间界定部分(16，18)，其设置在所述壳体(10)的两侧上以侧向地界定所述中间切换或断开触头部分(4)并为所述灭弧室灭弧部分(7)提供侧向引导件；其中，灭弧室灭弧部分(7)可滑动地安装在壳体(10)中；其中，至少一个杠杆(25)机构在相对的中间界定部分(16，18)之间横向延伸，用于在检查时移动或举升灭弧室灭弧部分(7)。

High speed circuit breakers for industrial and railway applications

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于工业和铁路应用的高速断路器
本专利技术涉及一种用于工业和铁路应用的改进的高速断路器。更特别地但非排他地，本专利技术涉及一种用于工业或铁路应用的高速断路器，在这种应用中必须以高效率和极快的干预时间来中断高DC电流。
技术介绍
如在该具体
中众所周知的，电流断路器是一种自动操作的电气开关，其设计成保护电路免受由过电流或过载或短路引起的损坏。其基本功能是在保护继电器检测到故障后中断电流。高速断路器(HSCB)是单极断路器，其设计成用于高能量和高可靠性的直流配电系统中。这些断路器用于各种应用中，以保护设备免受短路电流和过载的影响；例如，这些断路器适用于保护铁路和工业应用中的干线和半导体(转换器/整流器)。市售的馈电断路器和整流器断路器的工作电流高达8,000ADC，工作电压高达4,400VDC。它们具有非常高的中断能力以及电流限制特性。虽然馈电断路器和整流器断路器主要用于铁路直流轨道车辆/牵引车辆(包括机车、火车、地铁和轻轨车辆)以保护主电路和辅助电路，或者主要用于直流牵引变电站，但它们也广泛用于工业设备中，例如钢/铝轧机、船用转炉、可再生能源厂或化工厂。一般而言，为了获得上述优异的断路能力和出色的介电性能，需要采用高质量材料来确保服务连续性以及在不良系统事件期间的保护。与本专利技术有关的断路器特别重，例如超过150千克，并且通常安装在不那么容易接近的地方。在断路器故障或维修断路器的情况下必须不时进行的维护活动中遇到的主要问题之一是所谓的灭弧室的移除，该灭弧室是为熄灭触头之间的电弧而提供的断路器部分。该操作特别麻烦且耗时，因为很难移除灭弧室，并且灭弧室的移除需要特殊的工具，例如用于举升和操纵沉重的灭弧室的特殊吊机或类似装置。此外，已知类型的市售高速断路器通常由基于线圈的激活机构构成，该线圈尽可能快地断开那些断开触头。然而，该解决方案具有取决于施加到这种线圈的电压的限制，并且这或多或少地加快了中断时间。本专利技术强调的技术问题是提供一种用于高电流断开应用的改进的高速断路器，该高速断路器具有用以在故障情形下通过更容易地移除灭弧室部分而允许更容易检查断开触头的结构特征和功能特征。本专利技术的另一个目的是提供一种高速断路器，其具有更高的可靠性和更长的使用寿命，同时在任何操作条件下都提供稳定的中断时间。本专利技术的又一个目的是提供一种高速断路器，其可以由具有合理的工业成本的材料构成。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过根据权利要求1所述的高速断路器来实现。本专利技术的进一步开发如从属权利要求中所限定的那样。基于本专利技术的解决方案的构思是提供可滑动地安装在断路器壳体上的灭弧室部分并且采用杠杆机构来移动或举升灭弧室，无需施加过大的力来执行这种操作。根据上述解决方案的构思以及根据本专利技术的一个方面，该技术问题通过一种用于工业或铁路应用的高速断路器来解决，在工业或铁路应用中必须以高效率和极快的干预时间来中断高直流电流，所述断路器包括位于壳体中的基部部分，所述基部部分支撑：﹣用于切换装置的激活机构，所述激活机构包括保持机构和释放机构，﹣中间切换或断开触头部分，其包括固定触头和可动触头，以及﹣覆盖所述切换触头部分的顶部灭弧室灭弧部分，其特征在于，包括：设置在所述壳体的两侧上的中间界定部分，以侧向地界定中间切换触头部分并为所述灭弧室灭弧部分提供侧向引导件；所述灭弧室灭弧部分可滑动地安装在所述壳体中；至少一个杠杆机构，其在相对的所述中间界定部分之间横向延伸，以便在检查时移动或举升所述灭弧室。有利地，中间界定部分由合成塑料材料形成，其具有更靠近切换触头部分的第一较厚部或部分和侧向地包围灭弧室的第二部，所述第一较厚部承载(host)有位于一侧处的用于所述杠杆的一个端部的铰接件和位于相对侧处的用于引导所述杠杆的相对端部的狭槽。所述杠杆包括扩大中央部分，该扩大中央部分具有作用在所述灭弧室的边缘上的突出部。此外，所述杠杆机构设置在断路器壳体的两个主侧上。壳体包括具有预定绝缘系数的合成塑料材料结构并且包括从两个主侧覆盖断路器基部部分和中间切换触头部分的一对保护壁。必须注意的是，断开触头部分包括固定触头和可动触头，并且其中所述触头均由一对由不同导电材料形成的触头构成。更特别地，第一主触头被支撑成更靠近激活机构并且由导电性非常好的银合金形成。辅助电弧触头被支撑在距第一主触头一预定距离处并且由包含钨的合金形成。此外，弹性元件在结构上插置在可动触头的主触头和辅助电弧触头之间，使得上部可动触头可以在断路器1的闭合阶段期间首先触碰对应的固定触头。在断开操作期间，通过释放弹性装置而激活可动触头，该弹性装置被始终朝着可动触头与固定触头的断开偏压。这些弹性装置由一对弹簧构成，该一对弹簧的一个端部连接有支撑可动触头的可动杆，而相对端部连结至断路器结构的固定部分。相反，在断路器的闭合位置中，通过由辅助电流供电的线圈产生的磁场来激活所述保持机构并且该保持机构作用在支撑所述可动触头的可动杆的锚固元件上，同时弹性装置根据到它们的弹性常数K被拉伸(solicited)。另一个重要特征涉及灭弧室灭弧部分，该灭弧室灭弧部分设置有外部极性扩展件，该外部极性扩展件联接在滑动灭弧室部分的两个主侧上并且电联接至另外的对应极性扩展件，所述另外的对应极性扩展件连结至与中间切换部分相关联的断路器的固定部分。所述外部极性扩展件包括至少一对独立地安装在灭弧室的每个侧向主侧上的金属板，而所述另外的对应极性扩展件包括在结构上独立并且电联接至插入在断路器的消散线圈内的磁芯的端侧的一对板；所述外部极性扩展件的板与所述另外的对应极性扩展件的板部分地重叠，从而建立滑动抵接触头，提供电连接。最后但并非最不重要，在每个外部极性扩展件上放置了像带子一样的另外的线圈，以便在灭弧现象期间正确管理电弧在电弧腔室内部的运动并将其保持在灭弧室内部。每个线圈都插入在由合成塑料材料制成的绝缘外壳中，以隔离和保护每个线圈使其免受外部设备或相邻断路器模块的影响。本专利技术的接触器装置的进一步的特征和优点将从参照附图以非限制性示例的方式给出的以下描述中变得明显。附图说明图1示出了根据本专利技术实现的高速断路器的示意性透视图；图2示出了图1的高速断路器的示意性透视图，其中侧向盖被移除；图3示出了相对于图1从另一视角示出的本专利技术的高速断路器的示意性透视图；图4示出了图3的高速断路器的示意性正视图，其中侧向盖被移除；图5示出了本专利技术的断路器装置的中间切换部分的示意图；图6是在不同操作条件下图5的中间切换部分的细节的示意图；图7示出了本专利技术的高速断路器的内部部分的示意性透视图；图8示出了图7的断路器的所述内部部分的从不同视角观察的示意性透视图。具体实施方式参照附图，附图标记1整体上示意性地示出了根据本专利技术实现的高速断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于工业或铁路应用的高速断路器(1)，所述高速断路器用于以高效率和极快的干预时间来中断高直流电流，所述高速断路器(1)包括位于壳体(10)中的基部部分(2)，所述基部部分支撑：/n﹣用于切换装置的激活机构(3)，所述激活机构包括保持机构(20，22)和释放机构(40)；/n﹣中间切换或断开触头部分(4)，所述中间切换或断开触头部分包括至少一个固定触头(5)和至少一个可动触头(6)，以及/n﹣覆盖所述中间切换或断开触头部分(4)的顶部灭弧室灭弧部分(7)，/n其特征在于，包括：/n中间界定部分(16，18)，所述中间界定部分设置在所述壳体(10)的两侧上，以侧向地界定所述中间切换或断开触头部分(4)并为所述灭弧室灭弧部分(7)提供侧向引导件；/n所述灭弧室灭弧部分(7)能够滑动地安装至所述壳体(10)；/n至少一个杠杆(25)，所述至少一个杠杆在相对的所述中间界定部分(16，18)之间横向延伸，以便在检查时移动或举升所述灭弧室(7)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170411 EP 17165964.21.一种用于工业或铁路应用的高速断路器(1)，所述高速断路器用于以高效率和极快的干预时间来中断高直流电流，所述高速断路器(1)包括位于壳体(10)中的基部部分(2)，所述基部部分支撑：
﹣用于切换装置的激活机构(3)，所述激活机构包括保持机构(20，22)和释放机构(40)；
﹣中间切换或断开触头部分(4)，所述中间切换或断开触头部分包括至少一个固定触头(5)和至少一个可动触头(6)，以及
﹣覆盖所述中间切换或断开触头部分(4)的顶部灭弧室灭弧部分(7)，
其特征在于，包括：
中间界定部分(16，18)，所述中间界定部分设置在所述壳体(10)的两侧上，以侧向地界定所述中间切换或断开触头部分(4)并为所述灭弧室灭弧部分(7)提供侧向引导件；
所述灭弧室灭弧部分(7)能够滑动地安装至所述壳体(10)；
至少一个杠杆(25)，所述至少一个杠杆在相对的所述中间界定部分(16，18)之间横向延伸，以便在检查时移动或举升所述灭弧室(7)。


2.根据权利要求1所述的高速断路器(1)，其特征在于，所述中间界定部分(16，18)均由合成塑料材料形成有第一部分(17，27)和第二部分(19，29)，所述第一部分(17，27)比所述第二部分厚并且比所述第二部分(19，29)更靠近所述中间切换或断开触头部分(4)，所述第二部分(19，29)侧向地包围所述灭弧室灭弧部分(7)，第一中间界定部分(16)的所述第一部分(17)承载有用于所述杠杆(25)的一个端部(25A)的铰接件(43)，第二中间界定部分(18)的所述第一部分(27)包括用于引导所述杠杆(25)的与所述一个端部(25A)相对的相对端部(25B)的狭槽(28)。


3.根据权利要求1或2所述的高速断路器(1)，其特征在于，所述杠杆(25)包括中央扩大部分(33)，所述中央扩大部分具有作用在所述灭弧室灭弧部分(7)的边缘上的突出部(32)。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的高速断路器(1)，其特征在于，所述杠杆(25)设置在所述断路器的壳体(10)的两个主侧上。


5.根据权利要求1至4中的任一项所述的高速断路器(1)，其特征在于，所述壳体(10)包括具有预定绝缘系数的合成塑料材料结构，并且包括一对保护壁(11)，所述一对保护壁从两个主侧覆盖所述断路器的基部部分(2)和所述中间切换或断开触头部分(4)。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的高速断路器(1)，其特征在于，所述中间切换或断开触头部分(4)包括固定触头(5)和可动触头(6)，并且其中，所述固定触头和所述可动触头均构造成作为由不同导电材料形成的成对的触头(13，14；23，24)。


7.根据权利要求6所述的高速断路器(1)，其特征在于，所述成对的触头(13，14；23，2...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·蒙代利尼，M·科尔纳，L·斯滕达尔迪，
申请(专利权)人：迈科伊莱翠卡赛提飞卡股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT