电路断路器制造技术

本发明专利技术涉及一种优选地用于高或中等电压的电路断路器。每个断路器极可运动的接点经过用于传输运动的机械装置连接到马达（６）的可运动部分上。可运动的接点和用于传输运动的装置配置在气密隔绝的装置腔（３１）中，该腔由例如陶瓷的绝缘材料制成的气密隔绝的装置壳体（９）所包围。按照本发明专利技术，马达（６）完全配置在该装置腔（３１）中。本发明专利技术还涉及设有权利要求所限定断路器的电气设备、权利要求所限定的断路器的使用以及涉及断开其中使用权利要求所限定的断路器的电流的方法。（*该技术在2021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】
本专利技术涉及的第一方面为独立权利要求1前序部分中所述类型的电气电路断路器。而且该断路器通过电马达致动。在第二，第三，第四和第五方面，本专利技术分别涉及一种设有这种电路断路器的电气设备以及这种电路断路器的使用，还涉及一种断开电流的方法以及一种制造电路断路器的方法。这种类型的电路断路器被应用在如开关站的电气设备中以便需要时断开电流。电路断路器将能断开和接通正常的负载电流，但更重要地，它必须能够非常快速地断开该系统故障时引起的短路电流。电路断路器的主要部件是断路器腔和致动装置。电流的断开和接通是通过断路器腔中的接点实现的，接点之一通常是静止固定的而另一个是可运动的。该可运动的接点通过致动装置与该静止的接点相接触或断开，该致动装置包括马达和其上连接以便传输运动的装置。该断路器腔可以是各种类型的例如真空断路器、SF6电路断路器或油最小化断路器。按照本专利技术的电路断路器意图用于中等的和高的电压，即从约1KV(千伏)到几百KV的电压。
技术介绍
传统地，电路断路器的致动装置通常包括具有足够储蓄能的断开和接通弹簧以完成断开和接通过程。跳闸可以自动地发生或基于手工操作。该接通弹簧的功能是使断路器闭合(接通)并将该断开弹簧置于张力状态下。该断开弹簧在断开时进入操作。该接通弹簧则通过电马达置于张力状态。然而，弹簧致动的电路断路器具有许多缺陷。为了消除与传统的弹簧致动的断路器相关的缺陷已经提议采用电马达作为驱动装置来代替。于是WO 00/105735描述了一种电路断路器，主要用于可运动的接点通过用于传输运动的装置连接到电马达上的高电压应用场合。该断路器腔亦即该静止的接点和该可运动的接点相互接触或断开的地方是通过气密封壳体与外界气密隔绝的，该壳体通常其形式为陶瓷的针式绝缘子并包含例如SF6气体的断路介质。该密封的空间还包括用于传输运动的装置，其连接到该可运动的接点上以致动该可运动的接点，该用于传输运动的装置也配置在如W0 99/60591所述的陶瓷结构中。包括该断路器腔和其中配置了致动装置的空间在本申请中定义为装置腔并且围绕后者的壳体定义为装置壳体。将运动从电马达传输到用于传输运动的装置的致动机构包括例如轴同时必须通过壁伸入到靠近的密封装置腔的可运动的机械元件。这就对轴衬套处的密封提出了巨大要求。由于该装置腔必须完全气密隔绝，需要一些紧密装配的机械接触密封形式。这一机械接触密封形式则导致可观的摩擦损失。由于该致动运动当断路器转换到断开时极其简短并在40-60ms量级内，在致动时动力需求相当巨大。该动力需求越大则电马达就必须越大并且配置在电马达和电源之间供电流到电马达的静态换流器的尺寸必须设置得越大。于是这些装置的成本就增加。然而，为提供一种通过电马达驱动的有竞争力的电路断路器，重要的是限制这些部件的成本。DE3224165表示了已经公知的通过电马达驱动可运动的接点的装置。该电马达配置在其中配置断路器可运动接点的气密封壳体的内部和外部。在这种情况下，电马达的转子配置在壳体的内部而其定子在壳体的外侧。此实施例导致极其特殊的结构，其中整个单元必须设计成适合于此实施例。这就减少了采用用于电路断路器和其外围设备的标准部件的可能性。在DE3224165中描述的电马达的其它缺陷是在定子和转子之间存在壁件。该壁必须是相当厚以便有效地抵御壳体内部的压力并确保无气体逸出。间隙将因此很大从而明显地减小马达的效率。
技术实现思路
针对这一
技术介绍
，本专利技术的目的是减少在电马达驱动的电路断路器中的动力损失能在解决上述问题的同时实现更大的防止气体泄漏的安全保险性。按照本专利技术这一目的通过权利要求1之前序部分所述类型的电路断路器实现，该断路器具有该权利要求的特征部分限定的特征。由于该整个马达配置在包围该接点的相同气密封壳体中，故上面提及的关于围绕着将马达运动传输到可运动的接点的轴的密封以及泄漏危险的问题就消除了。唯一必须气密隔绝的衬套就是为马达供电流的电缆。由于这个电缆是不动的故该密封是完全无问题的和不会导致动力损失。于是按照本专利技术的电路断路器就能实现动力损失减少或消除并且允许马达和转换器制成较小。因此，解决了所述涉及在先公知技术的问题。按照本专利技术的一优选实施例，第一壳体是由绝缘材料制成的，而按照本专利技术的另一优选实施例，环绕马达的壳体也是由绝缘材料制成的。对于该装置壳体和第二壳体(即其中配置马达的壳体)特别有优点的是相互组合为整体，因此形成共同组合的壳体。实际上，这可实现所有接点、传输运动的装置和马达可以配置在该针式绝缘子的陶瓷结构中。虽然各种类型的电马达都可应用在本专利技术范围内，但在大多数情况下，旋转电马达将是最适合的选择。因此这还构成本专利技术电路断路器的其他优选实施例。在这一实施例中，用于传输运动的装置包括转换运动的装置，其将转子的旋转运动转换为可运动的接点的移动。在又一优选实施例中，本专利技术电路断路器包括优选为三个的多个断路器极，其中传输从属于每个断路器极的运动的装置机械地连接到对所有断路器极共用的马达的可移动部分上。第二腔(亦即其中配置马达的腔)则因此与每个断路器极的装置腔连通。这是本专利技术构思在多极断路情况下的合适的应用。于是，该整个的组合体与所有的极和它们用于传输运动的装置以及马达都容纳在共同密封的空间中。按照本专利技术的电路断路器特别适于高电压电流的断路。为此，用于这个场合的断路器构成本专利技术的一优选实施例。这种断路器的优点是特别有利于用在电压为72到420kv的范围内。按照本专利技术的电路断路器的所述优选实施例限定在权利要求1的从属权利要求中。按照本专利技术的第二方面的电气设备、按照第三方面的电路断路器的使用、按照第四方面断开电流的方法以及按照第五方面制造电路断路器的方法分别限定在权利要求6，7，8，9，和10中。于是，按照本专利技术的电气设备、使用和方法都涉及与关于本专利技术电路断路器所解释的优点等同的优点。本专利技术将在下面的参照附图对优选实施例的描述中更加详细地阐明。附图说明图1是电路断路器的示意图，图2是通过按照本专利技术的第一实施例电路断路器的致动装置和马达的纵剖示意图，图3是通过按照本专利技术的第二实施例电路断路器的致动装置和马达的纵剖示意图，图4是通过按照本专利技术的第三实施例电路断路器的致动装置和马达的纵剖示意图，图5是本专利技术应用于三极电路断路器的实施例示意图，图6是表示本专利技术开关站一部分的示意图。具体实施例方式图1示意地表示电路断路器的原理。其包括断路器腔1和包括致动杆3的致动装置2。固定接点4和可运动的接点5配置在该断路器腔内。每个接点电连接到电缆上。通常，接点4、5相互接触而电流通过该断路器从一电缆导入到另一电缆中。当电流出于例如故障的某些原因应断开时，该可运动的接点5将从固定接点4断开短路电流。因此，电弧开始时在接点之间产生并在接点运动离开时迅速熄灭。然后当电流应将接通时，该可运动的接点5再次移动与固定接点4相接触。断开和接通的启动可以手动地或自动地完成。将断路器转换在接通和断开是借助致动杆3实现的，其被连接到可运动的接点和马达6上。电路断路器的这种基本结构是各种类型通用的并当然可以具有各种不同的外观。通常在断路器中存在的大量部件已在附图中省略以便于解释其操作的原理。该断路器腔1通过包围该腔的壳体而与外界气密隔绝。本专利技术表示成可应用到SF6电路断路器上，于是该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优选用于中等和高电压的电路断路器，其包括至少一可运动的接点（５；１０６）和一用于传输运动的装置（１６；１７；１１４，１１６），该装置连接到该可运动的接点（５；１０６）上，所述接点和所述用于传输运动的装置配置在通过气密封壳体（９；１０２）所环绕的气密封腔（３１；１１２）中，并且所述断路器还包括一连接到该传输运动的装置（１６；１７；１１４；１１６）上的电马达（６；１１３），其特征在于，该电马达完全地包围在所述气密封壳体中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】SE 2000-8-28 0003030-41.一种优选用于中等和高电压的电路断路器，其包括至少一可运动的接点(5；106)和一用于传输运动的装置(16；17；114，116)，该装置连接到该可运动的接点(5；106)上，所述接点和所述用于传输运动的装置配置在通过气密封壳体(9；102)所环绕的气密封腔(31；112)中，并且所述断路器还包括一连接到该传输运动的装置(16；17；114；116)上的电马达(6；113)，其特征在于，该电马达完全地包围在所述气密封壳体中。2.如权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，该壳体(9；102)至少部分由绝缘材料制成。3.如权利要求1或2所述的电路断路器，其特征在于，马达(6；113)是一旋转电马达，其具有一连接到用于传输运动的装置(16；17；114，116)上的转子(13)，并且其中用于传输运动的装置包括将转子(13)的旋转运动转换成该可运动的接点(5；106)的移动的装置(16，17；...

【专利技术属性】
技术研发人员：PO图雷松，L赫尔曼松，T罗伊尼宁，S瓦尔德马松，
申请(专利权)人：ABB股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]