[发明专利]接触件系统

说明书

技术领域

本发明涉及中压和高压开关技术领域，并且涉及如独立权利要求所述的电气开关装置和接触布置，具体供用作输电或配电系统中的接地开关、快速接地开关、分离器、组合分离器和接地开关、负载断路开关、断路器或发电机断路器。

背景技术

电气开关装置是中压和高压开关应用领域中众所周知的。它们例如用于在电气故障发生时中断电流。作为电气开关装置的示例，断路器的任务是断开接触件并且将它们保持相互远离，以便避免电流，即使高电位源于电气故障本身。为了便于本公开，术语“中压”表示从1 kV至72.5 kV的电压，以及术语“高压”表示高于72.5 kV的电压。电气开关装置、例如断路器可能必须能够携带5000 A至6300 A的高标称电流，并且在550 kV至1200 kV的极高电压下开/关63 kA至80 kA的极高短路电流。

由于高标称电流，当今的电气开关装置要求用于标称电流的许多所谓的标称触指。当分离(断开)电气开关装置中的标称或短路电流时，电流从电气开关装置的标称接触件换向到其电弧接触件。因此，当连接(闭合)电气开关装置的标称接触件时，也连接电弧接触件。它们通常包括：作为第一电弧接触件的电弧触指，其围绕电气开关装置的纵轴设置在所谓的电弧指笼（finger cage）中；以及作为第二电弧接触件的棒，其被驱入指笼中。

按照电气开关装置的规范，标称和电弧接触件的断开和闭合过程必须以预定义速度执行。特别在电气开关装置的闭合期间，电弧触指经受到来的棒所引起的冲击。对电弧触指起作用的冲击力取决于触指和棒的相对闭合速度。因此，速度越高，则对电弧触指起作用的力越高。但是，预期高接触速度，因为它改进电气开关装置的性能。由于对电弧触指起作用的更高冲击力，电弧触指可遭遇永久变形或者可能断裂。例如，它们可相对纵轴径向向外变形，或者可能破碎。电弧触指与第二电弧接触件之间的接触力必须足够高，以确保良好电接触。最终，因变形而不再满足与接触力有关的要求。

发明内容

本发明的一个目的是在健壮性方面通过防止对其触指的损坏来增强电气开关装置。 

此目的通过一项或多项独立权利要求的特征得到解决。在从属权利要求和权利要求组合以及在结合附图的描述中公开实施例。

电气开关装置包括至少一个接触件布置。接触件布置包括第一接触件和配套第二接触件，其中第一接触件包括至少一个触指。为了闭合和断开电气开关装置，接触件的至少一个可平行于纵轴活动，并且与另一接触件协作。触指在其自由端包括第一冲击区，其中对第二配套接触件的第一接触在闭合电气开关装置时发生。第一冲击区通过相对纵轴以大于零度的倾角α设置的第一平面表面来形成。这种倾角α为正符号，在沿着朝触指的自由端的轴向z观看时，第一平面表面沿径向向外方向、即逐渐离开纵轴z或者按照在倾角或开度角α下的开放方式延伸。请注意，电气开关装置的纵轴z也是接触件布置的纵轴z，无论它属于电弧接触件布置还是标称接触件布置。

将触指设计成具有倾斜平面第一冲击区(即，倾斜成使得实现触指朝其活动端的断开)的优点在于，在保持两个电弧接触件之间的所需接触力的同时减少冲击应力。

在实施例中，至少一个接触件布置是或者包括电弧接触件布置，第一接触件是或者包括第一电弧接触件(其中包括至少一个电弧触指)，以及配套第二接触件是或者包括匹配第二电弧接触件。具体来说，为了闭合和断开电气开关装置，电弧接触件的至少一个可平行于纵轴活动，并且与另一电弧接触件协作。

在备选或补充实施例中，至少一个接触件布置是或者包括标称接触件布置，第一接触件是或者包括第一标称接触件(其中包括多个标称触指并且形成相对纵轴是同心的指笼)，以及配套第二接触件是或者包括配套第二标称接触件。具体来说，为了闭合和断开电气开关装置，标称接触件的至少一个可平行于纵轴活动，并且与另一标称接触件协作。

在一实施例中，电弧触指包括接触区。在沿纵轴z来看时，第一冲击区设置在接触区与第一触指的自由端的尖部之间。当电气开关装置闭合时，电弧触指在接触区中与第二电弧接触件的端位置中的第二电弧接触件相接触。接触区通过第二平面表面(其在本发明的一个实施例中能够与纵轴平行)来形成。

在本发明的一个实施例中，第二平面表面(即，接触区)相对纵轴沿与第一冲击区的倾斜方向相对的角方向来倾斜某个补偿角或缩小角β，其中“缩小”表示在没纵轴z朝触指的自由端来看时径向靠拢。当电气开关装置处于闭合配置时，补偿角β能够基本上等于电弧触指的偏转角。通过将接触区设计成按照上述方式倾斜，确保两个电弧接触件之间的良好电接触。