[发明专利]开关装置

说明书

为了构造一种具有改善的灭弧特性的开关装置，该开关装置具有由能沿运动方向运动的动触头和定触头组成的接触系统以及灭弧装置，建议一种开关装置(1)，该开关装置具有由能沿运动方向(12)运动的动触头(7)和定触头(5)组成的接触系统(4)以及灭弧装置，该灭弧装置具有用于产生在与运动方向(12)垂直的平面内形成的磁场的装置(13)和由与动触头(7)导电连接的第一电极(16)和与定触头导电连接的第二电极(18)组成的电极装置，其中，第一电极(16)和第二电极(18)布置成，使得能在第一电极(16)和第二电极(18)之间形成与运动方向(12)垂直并与磁场垂直的电场。

本发明涉及一种开关装置，该开关装置具有由动触头和定触头组成的接触系统以及灭弧装置。

具有由动触头和定触头组成的接触系统以及灭弧装置的开关装置在众所周知的现有技术中是已知的，例如在低压领域为具有定触头和可旋转支承的动触头的开关器，其中设有灭弧板形式的灭弧装置。在中压领域，已知开关装置例如为真空开关管，该真空开关管具有从真空密封壳体真空密封可移动地引出的动触头以及同样真空密封从真空壳体伸出的定触头，两者在真空壳体内部构成接触系统，其中，通过接触系统的触头间的开口形成了灭弧装置，该开口设计用于产生磁场并且使电弧变宽或旋转，该电弧在电流过零时熄灭。

本发明所要解决的技术问题是构造一种具有改善了灭弧特性的开关装置。

该技术问题通过一种开关装置解决，该开关装置具有由可沿运动方向移动的动触头和定触头组成的接触系统以及灭弧装置，该灭弧装置具有用于产生在垂直于运动方向的平面内形成的磁场的装置和由与动触头导电连接的第一电极和与定触头导电连接的第二电极组成的电极装置，其中，第一电极和第二电极布置成，使得可在第一电极和第二电极之间形成与运动方向垂直并与磁场垂直的电场。

这种开关装置具有改善了的灭弧特性，因为通过用于产生磁场的装置和电极装置，在接触系统断开时短路电流情况下出现了具有作为等离子体的导电粒子的电弧，并且这时用于产生磁场的装置中形成的磁场可在由第一电极和第二电极组成的电极装置中产生电场，因为电弧的等离子体的带电荷的导电粒子由磁场中的运动决定地向电极移动并在此处建立了导致产生反向电流的电场，该反向电流与外部所施加电压相反地形成并因此反作用于电弧燃烧电压并引起或有助于灭弧。这种开关装置特别有利的是，该开关装置不仅可用于直流电压工作，也可用于交流电压工作，因为通过磁场产生装置和电极装置形成的电场在直流电压工作中足以灭弧，而在交流电压工作中在交流电半波时同样足以反作用于电弧燃烧电压并有助于灭弧。在此，这种开关装置灭弧的基本原理是本身已知的磁流体动力学发电机的原理，其中，导电粒子流在磁场中的运动由作用在导电粒子上的磁场力决定地在电极装置上产生了电场，并且导致产生直流电流。对于按本发明的开关装置，这种在电极装置中产生的电场有利地与外部施加电压指向相反并因此与电弧燃烧电压指向相反，并因此有利地引起或有助于灭弧。

在本发明的一种有利的设计方案中，用于产生磁场的装置具有U型铁心，该U型铁心的底边设置在定触头和定触头的形成电流回路的导电连接线之间，而U型铁心的双臂围绕且沿接触系统延伸。

换而言之，通过按上述有利的设计方案的装置中的U型铁心构造了一种深槽式电动机，其中，当U型铁心的臂之间出现足够高的电流时将会产生磁场，该磁场对接触系统的动触头施加致使接触系统打开的力。此外，通过U型铁心装置和因此产生的磁场也保证了施加在导电粒子或等离子流粒子上的力，该力可用于在电极装置上建立反向电场。

在本发明的一种特别有利的设计方案中，第一电极从动触头一侧向定触头方向延伸，而第二电极从定触头一侧向动触头方向延伸，使得在接触系统断开时，第一电极和第二电极围绕且沿第一电极和第二电极之间形成的间隙延伸。通过第一电极和第二电极的这种布置实现了简单几何形状的结构，通过这种结构就能够与电流方向和磁场方向的叉积相应地在第一电极和第二电极之间形成与动触头的运动方向垂直并与磁场垂直的电场。