合闸开关和开关设备制造技术

一种电气短路合闸开关(12)，包括：电绝缘壳体(14)；第一电极(16)，具有锥形第一电极开口(30)；第二电极(18)，具有锥形第二电极开口(32)；可动接触件(46)，具有锥形轮廓(48)，可动接触件(46)能够相对于壳体(14)沿闭合轴线(20)从断开位置(24)移动到闭合位置(60)，在断开位置(24)中，可动接触件(46)与第二电极(18)电气地断开连接，在闭合位置(60)中，可动接触件(46)通过将锥形轮廓(48)与第一电极开口(30)和第二电极开口(32)接合来电气地连接第一电极(16)和第二电极(18)；以及致动器(52)，被布置为迫使可动接触件(46)从断开位置(24)到闭合位置(60)；其中第一电极(16)和第二电极(18)中的至少一个电极柔性地附接到壳体(14)。还提供了一种包括合闸开关(12)的开关设备(10)。(10)。(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】合闸开关和开关设备


[0001]本公开总体上涉及一种合闸开关。特别地，提供了一种电气短路合闸开关和一种包括这种合闸开关的开关设备。

技术介绍

[0002]在内部电弧事件期间，保护开关设备是重中之重。当电流的至少一部分通过电介质(通常是空气)时，例如由于相、中性线或地之间的电弧故障，就会出现内部电弧故障。当开关设备中发生内部电弧故障时，开关设备内部会迅速达到高温和高压。断路器可以中断由内部电弧引起的故障电流。然而，断路器的断开时间可能相对较长，例如30到60ms。在该断开时间内，内部电弧可能会形成损坏开关设备内部的组件的高压。
[0003]通过使用可以在几毫秒内实现固相接地的快速闭合短路开关，可以在断路器清除故障之前通过在尽可能短的时间之后将短路电流安全地消散到大地来消除内部电弧。由于电弧在对地短路之后熄灭，因此可以避免开关设备的进一步损坏。
[0004]一些先前已知的合闸开关包括移动活塞，一旦光学传感器检测到故障，该移动活塞就在相与地之间进行接触。因此，开关设备可以被短路以对其进行保护。在内部电弧事件期间，非常重要的是，允许非常高的电流通过合闸开关。
[0005]CN 105869953 A公开了一种短路灭弧开关设备。该开关设备包括壳体、气体发生器、活塞和布置在活塞的前端处的可动接触件。

技术实现思路

[0006]本公开的一个目的是提供一种电气短路合闸开关，该电气短路合闸开关使得能够在两个电极之间建立改进的电气接触。
[0007]本公开的另一目的是提供一种电气短路合闸开关，该电气短路合闸开关实现可动接触件与两个电极的更牢固的接合。
[0008]本专利技术的又一目的是提供一种实现快速闭合的电气短路合闸开关。
[0009]本公开的又一目的是提供一种实现可靠操作的电气短路合闸开关。
[0010]本公开的又一目的是提供一种使得能够使用相对大的容差的电气短路合闸开关。
[0011]本公开的又一目的是提供一种具有简单和/或廉价设计的电气短路合闸开关。
[0012]本专利技术的又一目的是提供一种能够组合实现上述目的中的几个或全部的电气短路合闸开关。
[0013]本公开的又一目的是提供一种包括合闸开关的开关设备，该开关设备实现上述目的中的一个、几个或全部。
[0014]根据一个方面，提供了一种电气短路合闸开关，该电气短路合闸开关包括：电绝缘壳体；第一电极，具有锥形第一电极开口；第二电极，具有锥形第二电极开口；可动接触件，具有锥形轮廓，该可动接触件能够相对于壳体沿闭合轴线从断开位置移动到闭合位置，在断开位置中，可动接触件与第二电极电气地断开连接，在闭合位置中，可动接触件通过将锥
形轮廓与第一电极开口和第二电极开口接合来电气地连接第一电极和第二电极；以及致动器，被布置为迫使可动接触件从断开位置到闭合位置；其中第一电极和第二电极中的至少一个电极被柔性地附接到壳体。
[0015]在断开位置中，可动接触件与第二电极电气地断开连接。在可动接触件的断开位置中，可动接触件也可以可选地与第一电极电气地断开连接。当致动器被致动时，可动接触件像弹丸一样从断开位置快速移动到闭合位置。
[0016]在闭合位置中，可动接触件的锥形轮廓在第一电极与第二电极之间建立电桥。为此，锥形轮廓或整个可动接触件可以包括导电材料(诸如铜)，或由导电材料构成。可动接触件可以由活塞构成。
[0017]壳体可以基本或完全由电绝缘材料制成，诸如塑料。例如，壳体的材料可以是绝缘的热塑性材料或玻璃纤维增强的热塑性材料。
[0018]第一电极和第二电极可以通过间隙(诸如空气间隙或某种气体的间隙)分离。锥形轮廓可以闭合在可动接触件的闭合位置的间隙。第一电极和第二电极可以包括平行板，诸如由平行板构成，平行板例如由铜制成。
[0019]合闸开关可以用于低压开关设备中的内部电弧保护。根据本公开的合闸开关可以替代地被称为电弧猝灭设备(AQD)或接地开关。
[0020]锥形轮廓朝向闭合位置逐渐变细。如果合闸开关竖直定向，闭合移动向下，并且第二电极被布置在第一电极下方，则第二电极开口略小于第一电极开口。
[0021]第一电极开口可以是通孔。第二电极开口可以是通孔，也可以是盲孔。
[0022]由于锥形轮廓、第一电极和第二电极的锥形形状，当可动接触件移动到闭合位置时，在锥形轮廓与第一电极开口之间以及在锥形轮廓与第二电极开口之间建立夹持接合。可动接触件变为被挤压或楔入第一电极开口和第二电极开口中。在闭合位置，可动接触件由此牢固地固定在第一电极和第二电极中。当合闸开关闭合时，可动接触件、第一电极和/或第二电极可能发生一些机械变形。
[0023]由于第一电极和第二电极中的至少一者与壳体的柔性附接，允许第一电极和/或第二电极相对于壳体稍微移动。由此，也允许第一电极开口和/或第二电极开口相对于闭合轴线移动，例如垂直于和/或平行于闭合轴线。柔性附接可以替代地称为弹性(resilient)或弹性(elastic)附接。
[0024]当可动接触件移动到闭合位置时，即，当合闸开关闭合时，这种柔性附接与可动接触件的锥形轮廓相结合实现第一电极和/或第二电极相对于可动接触件的自对中效应。换言之，当合闸开关闭合时，即，当可动接触件处于闭合位置时，实现了可动接触件与第一电极和/或第二电极的更加准确的相对定位。与具有刚性附接电极的合闸开关相比，这种自对中效应导致第一电极和第二电极之间的低电阻的电连接以及可动接触件与第一电极和第二电极之间的更强连接。低电阻降低了第一电极和第二电极过热和熔化的风险。强连接降低了第一电极和第二电极意外电分离的风险。
[0025]锥形轮廓可以是连续锥形的。备选地，锥形轮廓可以是间歇锥形的，例如包括由圆柱形部分分离的两个锥形部分，其中每个锥形部分被配置为接合第一电极开口和第二电极开口中的相应一个电极开口。
[0026]贯穿本公开，锥形轮廓可以是圆锥形的。替代地，锥形轮廓可以是楔形的。在任何
情况下，第一电极开口和第二电极开口的形状与锥形轮廓的形状基本互补或互补。
[0027]合闸开关还可以包括：在壳体中的第一壳体开口，其中第一电极以第一游隙被布置在第一壳体开口中；和/或在壳体中的第二壳体开口，其中第二电极以第二游隙被布置在第二壳体开口中。以这种方式，允许第一电极在第一游隙内相对于第一壳体开口稍微移动，和/或允许第二电极在第二游隙内相对于第二壳体开口稍微移动。第一游隙和/或第二游隙可以是0.05mm到0.7mm，诸如0.1mm到0.5mm，诸如约0.2mm。
[0028]第一电极可以被布置为在第一游隙内基本平行于闭合轴线(例如，上下)移动，和/或第二电极可以被布置为在第二游隙内基本平行于闭合轴线移动。替代地或另外地，第一电极可以被布置为在第一游隙内基本垂直于或垂直于闭合轴线(例如，在电极的横向方向上)移动，和/或第二电极可以被布置为在第二游隙内基本垂直于或垂直于闭合轴线移动。基本垂直方向可以包括与完全垂直方向的角度偏差小于20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电气短路合闸开关(12)，包括：
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电绝缘壳体(14)；
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第一电极(16)，具有锥形第一电极开口(30)；
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第二电极(18)，具有锥形第二电极开口(32)；
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可动接触件(46)，具有锥形轮廓(48)，所述可动接触件(46)能够相对于所述壳体(14)沿闭合轴线(20)从断开位置(24)移动到闭合位置(60)，在所述断开位置(24)中，所述可动接触件(46)与所述第二电极(18)电气地断开连接，在所述闭合位置(60)中，所述可动接触件(46)通过将所述锥形轮廓(48)与所述第一电极开口(30)和所述第二电极开口(32)接合来电气地连接所述第一电极(16)和所述第二电极(18)；以及
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致动器(52)，被布置为迫使所述可动接触件(46)从所述断开位置(24)到所述闭合位置(60)；其中所述第一电极(16)和所述第二电极(18)中的至少一个电极被柔性地附接到所述壳体(14)。2.根据权利要求1所述的合闸开关(12)，其中所述锥形轮廓(48)、所述第一电极开口(30)和所述第二电极开口(32)中的每个是圆锥形的。3.根据权利要求1或2所述的合闸开关(12)，还包括：
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第一壳体开口(22)，在所述壳体(14)中，其中所述第一电极(16)以第一游隙(54)被布置在所述第一壳体开口(22)中；和/或
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第二壳体开口(26)，在所述壳体(14)中，其中所述第二电极(18)以第二游隙(56)被布置在所述第二壳体开口(26)中。4.根据权利要求3所述的合闸开关(12)，其中所述第一游隙(54)和/或所述第二游隙(56)为0.05mm至0.7mm，诸如0.1mm至0.5mm，诸如约0.2mm。5.根据权利要求3或4所述的合闸开关(12)，其中所述第一电极(16)被布置为在所述第一游隙(54)内基本平行于所述闭合轴线(20)移动，和/或其中所述第二电极(18)被布置为在所述第二游隙(56)内基本平行于所述闭合轴线(20)移动。6.根据前述权利要求中任一项所述的合闸开关(12)，还包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：