设置有吹弧单元的电气开关的制作方法

本发明涉及一种设置有吹弧单元的电气开关单元。

背景技术：

它可特别但不排他地在中压或高压接地开关中得到使用，这些开关位于可由绝缘气体(如sf6)填充或可不由其填充的外壳中。

当开关的触头在这样的电压下断开时，电弧往往会出现，并抵制电流的切断。即使当触头完全分开时，电弧也可能保持一直存在，并且它们的自发熄灭随机地发生。当触头被浸入绝缘流体中时，它们不太可能出现，但是必须提供用于封闭触头的不透气外壳更昂贵，并且必须小心防止流体泄漏，特别是对于有毒和对环境有害的常用的sf6气体。必须指出的是，由于这些缺点，近年来这种原本有效的气体使用越来越少，并且在没有sf6作为绝缘气体的情况下工作的开关(即具有低环境影响的气体混合物)变得越来越普遍。

当触头以高速分离并且它们的间隙在开关打开位置为较大时，电弧熄灭得更频繁，但是熄灭将仍不确定。

因此，在电气开关中，用气流主动吹灭电弧的系统很常见。它们典型地包括位于包含触头的空腔旁边的腔室，在触头分离期间，通过移动连接到移动触头的活塞，气体在腔室中被压缩。当达到压力积聚时，阀打开，并将压缩气体释放出腔室。气体被吹入空腔并吹灭电弧。

技术实现要素：

本发明的吹弧单元基于一种新系统，在该系统中，在触头分离期间产生熄灭电弧的气流。由于原始特性，其结构可被紧凑地制造，并且观察到气流的高灭弧效率。最后，本发明分别在触头的打开和闭合冲程结束时抑制触头的移动。

根据本发明的一般定义，它涉及一种电气开关，包括：至少一个固定触头；至少一个移动触头，其其在闭合位置和打开位置之间在移动方向上在固定触头前面滑动，其中在闭合位置，至少一个移动触头与固定触头接合，在打开位置，至少一个移动触头与固定触头分离；其特征在于，它包括：平行于移动方向的至少一个固定吹管，吹管包括在前端的喷嘴和在后端的活塞，喷嘴被引导成朝向移动触头与固定触头分离所处于的地方；移动外壳，其连接到移动触头并围绕吹管且围绕活塞滑动；压缩腔室，其与喷嘴连通，由外壳、活塞和吹管限定。

这种布置最显著的特征是活塞现在是固定的，但是围绕它的外壳是移动的。常规的活塞杆被转换成吹管，吹管可以精确地将气流以集中的束引导到正好(even)电弧出现所在的地方，使得更大部分的流能量实际上被用于吹灭电弧，而不像在已知布置中那样允许气流在触头空腔中过早地扩散。

压缩腔室可有利地设置有最好存在于活塞上的一个或多个阀，这些阀在压缩腔室内有利地小于一巴的负压下打开。当开关返回到闭合位置并且没有发生通过吹管的气体流动时，这使得腔室能够更容易填充，从而减少了驱动系统的工作量。

根据本发明的另一个有利特征，活塞可具有细长的形状，并且外壳可具有对应的细长横截面。该形状或截面可为矩形的。这样可获得更大的紧凑性；对于多相开关来说尤其如此，在多相开关中：存在多对触头，移动触头布置成行，外壳可恰好在成行的移动触头的上方以平坦的形状延伸，与该行一样宽，但是对于相同体积的压缩气体具有减小的高度。此外，即使对于这种多相开关，单个外壳和单个活塞也是优选的，尽管可能存在多个吹管，每个吹管与相应的一对触头相关联：在外壳中压缩的气体在吹管之间共享，并且由于仅需要移动单个外壳，所以布置保持简单。

如果外壳紧固到滑架，滑架也移位移动触头，这种布置的简单性进一步增强。另外，如果外壳和吹管都沿着移动方向与移动触头重叠布置，则可以实现良好的紧凑性。

附图说明

现在将通过以下附图的评论更详细地揭示本发明的这些和其它方面、特征和优点，这些附图以纯粹说明性的方式公开了本发明的特定实施例：

-图1示出了穿过具有对应吹管的一对触头的剖视图，其中开关处于闭合位置；

-图2示出了开关的打开位置的相同视图；

-图3特别示出了在打开的阀的闭合操作期间压缩系统的内部；和

-图4再次示出了压缩系统，但处于闭合的阀的打开操作中。

具体实施方式

图1和2部分示出了接地开关，该接地开关包括至少一对触头，该触头包括固定触头1和移动触头2，移动触头2的前端可穿入固定触头1。

移动触头2在移动方向x-x上可逆地移动(图1)。本发明可独立于触头对的数量、种类和布局而实现。例如，开关可为三相的，并且固定触头和移动触头以垂直于移动方向x-x的直线行对齐。

该布置还包括位于成对固定触头1和移动触头2旁边的吹管9。吹管9的前端配备有喷嘴10。

附图示出了吹管9是直的、连续的中空管，并且喷嘴10设置有弯曲的或弯折的钻孔11，钻孔11被引导成朝向移动触头2与固定触头1分离并且因此将存在电弧的地方12。吹管9与成对的固定触头和移动触头数量相同，也布置成直线行，并在移动触头中的相应的移动触头上方延伸一小段距离。如图3和图4所示的，吹管9的后端连接到活塞13，活塞13是所有吹管9公用的。恰好在活塞13之前，吹管9的壁具有开口14。

移动触头2在移动触头郁金香形件(tulips)15中滑动。移动触头郁金香形件15由移动触头2的延伸部分中的管状触头单元16支撑。滑架17由接触单元16支撑并在其上滑动。它包括轴18，轴18铰接到移动触头2的后部，并通过在触头单元16的上表面和下表面机加工的纵向狭槽19延伸穿过触头单元16。开关操作包括滑架17的移动，在图1的触头的闭合位置和图2的打开位置之间移位狭槽19和移动触头2的相对端之间的轴18，在图1的触头的闭合位置，移动触头2在前空腔6中延伸，在图2的打开位置，移动触头2完全缩回到移动触头郁金香形件15和触头单元16的中心孔20中。滑架17由驱动机构(未示出)移位。

呈压缩气缸25形状的外壳紧固到滑架17并随其移位。它包括在正面的开口26，吹管9延伸穿过该开口。活塞13包含在压缩气缸25中。活塞13具有细长的矩形形状，并且压缩气缸25具有类似细长的矩形横截面，使得它们在成行移动触头的整个宽度上延伸，但是具有减小的高度，因此可容易地容纳在通常的壳体中。密封件设置在开口26处和活塞13周围，使得由压缩气缸25和活塞13限定的压缩腔室27大体上仅通过喷嘴10与外部连通。然而，阀28存在于活塞13上。它们大体上通过压缩弹簧组29闭合，但是当压缩腔室27中达到负压阈值时能够打开狭槽32，并且建立压缩腔室27与外部的辅助连通。

当开关必须打开时，滑架17向后滑动，移动触头2与固定触头郁金香形件1分离，并且在分离的地方12在它们之间出现电弧。压缩气缸25在吹管9上滑动，并且压缩腔室27收缩。包含在其中的气体被压缩并在喷嘴10处向外流动，喷嘴10使气体朝向分离的地方12偏转。流动保持集中成由喷嘴10精确地引导的细束。因此，大部分吹弧能量有助于电弧熄灭，这与已知的装置形成对比，在已知的装置中，气流将在包括触头的前空腔6中扩散，从而整体效率将会降低。阀28保持闭合。

并且当开关返回至闭合状态时，进行反向移动，并且压缩腔室27膨胀。内部出现负压积聚，使得阀28通过露出穿通活塞13的狭槽32而打开，以便于气体进入压缩腔室27，直到压力增加到允许弹簧组29将阀28带回到活塞13上的程度。

本发明的独创性在于活塞13是固定的，但是围绕它的外壳(压缩气缸25)是移动的，这与已知装置形成对比，在已知装置中，活塞依赖于移动触头，并且活塞在其中滑动的外壳是壳体或另一固定结构的一部分。本发明的布置能够实现紧凑的布局，其中活塞13和压缩气缸25不是移动触头的纵向延伸部，而是位于它们的旁边。驱动机构简单且重量轻，压缩气缸25和移动触头通过同一机构(滑架17)一起移动。活塞杆-吹管9-可由孔组成，用于导引气流并将其精确地朝向正好需要其的地方-分离的地方12引导。此外，在快速连接和断开移动期间，压缩腔室27中的压力变化产生相反的力，该力在这些移动相应的冲程结束时抑制这些移动。

气流所被引导至的分离的地方12不一定与如这些附图中的固定触头相邻，而是可存在于在打开位置的固定触头和移动触头之间的任何位置，在所述打开位置可存在电弧。

虽然详细描述涉及接地开关，但是本发明可在其它类型的电气开关中实现。

关于填充壳体的气体，没有任何条件，该气体可为绝缘气体(如sf6)，或者不是。