具有用于在断路器的触点部件附近产生轴向磁场的同轴线圈的真空断路器制造技术

一种真空断路器，提供有：壳体，固定触点部件和活动触点部件以彼此电绝缘的方式分别安装在支承接触棒上并支承于该壳体中；以及线圈，该线圈与壳体同轴、环绕触点部件并具有端部接头。线圈的第一端部接头与其中一个触点部件电连接。与线圈的第一端部接头相连的触点部件通过第一耦合元件与真空断路器的馈电线或输出器接头耦合。线圈的第二端部接头通过第二耦合元件与馈电线或输出器接头耦合。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种真空断路器，该真空断路器有壳体，固定触点部件和活动触点部件以彼此电绝缘的方式分别安装在支承接触棒上并支承于该壳体中；以及线圈，该线圈与壳体同轴、环绕触点部件并具有端部接头，其中，第一端部接头与其中一个触点部件电连接。类似的这种由欧洲专利申请EP0709867 A1可知。该已知装置的优点是借助于分流器，并不是全部电流都流过线圈，而是只有产生轴向磁场所需的电流部分流过该线圈，从而与线圈必须能够引导全部电流的情况相比，能够使该线圈的尺寸更小。因此，对于已知的真空断路器，线圈的第一端部接头与一个触点部件电连接，例如与固定触点部件电连接，而线圈的第二端部接头布置成连接条。在两个端部接头的末端之间有导电分流器，通过该分流器装置，只有真空断路器的总电流中的一部分流过将在触点部件点产生轴向磁场的线圈。该分流器有阻抗，并能够是电阻元件，且布置在线圈的端部接头之间。通过使用分流器，线圈不再只是沿已知设计的真空断路器的线路串联在真空断路器的主电路中，而是使分流器并联连接，这样，只有一部分主电流流过该线圈，这能够限制线圈中的发散损失。因为线圈自身的电阻抗很小，分流器将只需要相对较低的阻抗来获得合适效果，即限制流过线圈的主电流，因此，分流器的尺寸可以制成为较小。不过，根据国际标准，真空断路器必须能够瞬时承受10至80KA的连续短路电流1至3秒。由于该较大电流在非常短的时间内产生的热量，该分流器必须有一定热容量。为了满足该要求，由EP0709867 A1中已知的真空断路器可知，分流器也必须有较大轴向尺寸，以便满足热容的所需标准。这引起的缺点是使该线圈的端部接头必须远离布置，从而导致线圈沿轴向在端部接头的位置处占据更大空间。由于短路电流产生的力，因此连接导体也必须较坚固，从而导致更大空间损失。分流器必须满足的附加要求是由于温度变化而引起的电阻变化必须等于线圈中由于线圈温度的变化而引起的电阻变化。这不仅在同等影响线圈和分流器的环境温度逐渐变化的情况下，而且在线圈和分流器之间产生突然和较大温度差的情况下都需要保证流过线圈的电流和流过分流器的电流之间的关系总是保持相同或大致相同。实际上，通过连续短路电流，在分流器中的温度变化远远高于在线圈中的温度变化。这主要是由于线圈的总热容大于分流器的总热容，因此，线圈比分流器更容易吸收由短路电流产生的热量。实际上，出现的温度差可以相当大，并能超过100℃。因此，分流器的材料选择必须同时满足多个要求，因此大大限制了可选材料。对于在欧洲专利申请EP0709867 A1中的装置，还有由于线圈的端部接头之间的物理定位而引起的附加限制。本专利技术的一个目的是提供一种在引言中所述类型的真空断路器，它消除了上述缺点。根据本专利技术，该目的通过以下装置实现。与线圈的第一端部接头相连的触点部件通过第一耦合元件与真空断路器的馈电线或输出器接头耦合，线圈的第二端部接头通过第二耦合元件与馈电线或输出器接头耦合。本专利技术的优点是该分流器不再需要物理布置在线圈的端部接头之间，因此，可以采用更多的、用于调节流过线圈的电流的参数，从而使线圈的尺寸确定更自由，从而增加柔性。这可以更好地将电流产生的磁场调节至合适的最佳强度。由文献(包括H.C.W.Gundlach的文章“Interaction between a vacuum arc and an axial magnetic field”，包含于Proceedings 8thInt.Symposium Discharges and Electrical Insulationin Vacuum”，在Albuquerque，U.S.A.9月，5-7，1978 p.A2-1-11/见图2以及S.Yanabu等的文章“Vacuum arc under an axial magnetic field andits interrupting ability”，出版于Proc.IEE Vol.126，No.4，1979年4月/见图4、5和6)可知，根据几种参数，为了对真空断路器的中断能力进行有利操作，磁场有最佳值。更高和更低的值将减小该操作的有利性。通常，最佳值在3和10mT每kA之间。优选是，第一和第二耦合元件的阻抗设置成使产生最佳磁场量的电流引导通过线圈。为了保证即使在工作过程中出现温度变化和差异的情况下，设置电阻都将使得线圈中的电流能够产生合适的最佳磁场，第一和第二耦合元件以及线圈的材料必须为电阻材料，这样，即使在出现温度变化和差异的情况下，第一和第二耦合元件以及线圈的电阻之间的设置关系保持相同或几乎相同。优选是，第一和第二耦合元件以及线圈的材料选择为这样，即对于在工作电流情况下和故障电流情况下产生的温度变化，第一和第二耦合元件以及线圈的电阻之间的设置关系表现为相同或几乎相同的电阻关系。本专利技术的其它实施例如从属权利要求中所述。下面将通过附图进一步解释本专利技术，附图中附图说明图1表示了根据本专利技术使用的优选真空断路器的局部剖视图。图2是图1中所述的线圈的底视图。图3表示了穿过图2的线圈的剖视图。表1给出了在实际试验变化过程中的测量数据。图1中所示的实施例截面是某种真空开关的实例；不过，本专利技术也可以用于各种其它类型的开关，其中，施加轴向场以便提高开关的电弧性能。图1中所示的连接结构包括真空管1，该真空管1包括外罩2，该外罩2由处于彼此相对的两个端壁3和4封闭。固定触点部件5固定在接触棒6上并形成与该接触棒6导电连接的接头。该接触棒6固定支承在真空管1的端壁4上。活动触点部件7固定在接触棒8上，并形成与该接触棒8导电连接的接头，该接触棒8特别通过波纹管(bellow)装置9支承，这样，它可以在该真空管1中运动。而且，所示连接结构包括线圈10，该线圈10的一个端部接头11与固定触点部件5的接触棒6电连接。而且，真空断路器形成与馈电线或输出器接头12导电连接的接头，通过该接头，该真空断路器可以包含在电路中。另一个这样的接头并未示出，它与活动接触棒8连接。固定触点部件5的接触棒6通过第一耦合元件形成与馈电线或输出器接头12导电连接的接头，该第一耦合元件成图1中的杆14的形式。线圈10的另一端部接头13基本上通过第二耦合元件与馈电线或输出器接头12耦合。该耦合元件例如可以为条带，或者可以为其它形式。当具有线圈10的真空断路器包含在电路中时，该电路在一侧与接头12相连，在另一侧与上部接触棒8的未示出接头相连。主电流从接头12通过第一耦合元件(例如杆14)、固定触点部件5、活动触点部件7和活动接触棒8通向在真空断路器的上部接触棒8上的未示出接头。该真空断路器因为上部活动接触棒8向上运动使触点5和7分离而断开。这时，在两个触点部件5和7之间产生电弧，要中断的主电流的一部分随后将从接头12经过第一耦合元件、固定触点部件5、产生的电弧、活动触点部件7和活动接触棒8流向真空断路器的另一接头。主电流的另外部分从接头12通过第二耦合元件、线圈的端部接头13、线圈10、线圈的端部接头11、接触棒6而流过第二电流通路，并随后与前述主电流通路连接。流过线圈的电流在触点部件5和7处产生轴向磁场。由上述文献已知，轴向磁场有最佳值，流过线圈的电流应当使得轴向磁场尽可能接近该最佳值。因此，第一和第二耦合元件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空断路器，提供有：壳体（１），固定触点部件和活动触点部件（５、８）以彼此电绝缘的方式分别安装在支承接触棒上并支承于该壳体中；以及线圈（１０），该线圈与壳体同轴、环绕触点部件并具有端部接头（１１、１３），其中，第一端部接头（１１）与其中一个触点部件电连接；其特征在于：与线圈（１０）的第一端部接头（１１）相连的触点部件通过第一耦合元件与真空断路器的馈电线或输出器接头（１２）耦合，线圈（１０）的第二端部接头（１３）通过第二耦合元件与馈电线或输出器接头（１２）耦合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】NL 2001-5-3 10179851.一种真空断路器，提供有壳体(1)，固定触点部件和活动触点部件(5、8)以彼此电绝缘的方式分别安装在支承接触棒上并支承于该壳体中；以及线圈(10)，该线圈与壳体同轴、环绕触点部件并具有端部接头(11、13)，其中，第一端部接头(11)与其中一个触点部件电连接；其特征在于与线圈(10)的第一端部接头(11)相连的触点部件通过第一耦合元件与真空断路器的馈电线或输出器接头(12)耦合，线圈(10)的第二端部接头(13)通过第二耦合元件与馈电线或输出器接头(12)耦合。2.根据权利要求1所述的真空断路器，其中第一和第二耦合元件的电阻设置成使产生最佳磁场量的电流引导通过线圈。3.根据权利要求2所述的真空断路器，其中第一和第二耦合元件的材料有这样的电阻，即在工作电流情况下和短路电流情况下产生温度差时，该电阻的变化与线圈在相同温度变化时的电阻变化相同或几乎相同。4.根据权利要求1、2或3所述的真空断路器，其中第二端部接头(13)的端部(15)横向延伸，但并不与平行于真空断路器的中心线延伸的第一耦合元件接触；第二耦合元件也平行于真空断路器的中心线延伸，且一端与第二端部接头(13)的横向端部(15)连接。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁伯纳德斯约翰内斯洛伊森坎普，约翰内斯赫尔曼纳斯劳伦丘斯安东尼厄，
申请(专利权)人：霍莱茨荷兰公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]