專利名稱：斷路器、開關(guān)設(shè)備和電力傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一般涉及在電カ傳輸中使用的設(shè)備。具體而言，本實(shí)用新型涉及ー種可以具體適合于高壓電カ傳輸系統(tǒng)的斷路器。
背景技術(shù)：
已知用于中斷電路(即斷開電路中的電流流動(dòng))的斷路器。這樣的斷路器布置于意圖將基于電路中出現(xiàn)的某一預(yù)定義事件來中斷的相應(yīng)電路中。一般而言，這樣的斷路器的操作響應(yīng)于檢測到故障條件或故障電流。在檢測到這樣的故障條件或者故障電流時(shí)，機(jī)制可以操作斷路器以便中斷流過其的電流、由此中斷電路中流動(dòng)的電流。通常，一旦檢測到故障，斷路器內(nèi)的觸點(diǎn)分離以便中斷電路。經(jīng)常運(yùn)用彈簧布置、氣動(dòng)布置或者一些其它利用·機(jī)械存儲(chǔ)能量的裝置以分離觸點(diǎn)?？梢詮墓收想娏鞅旧慝@得為了分離觸點(diǎn)而需要的ー些能量。當(dāng)中斷電路中流動(dòng)的電流時(shí)一般生成電弧。必須冷卻這ー電弧使得它變得熄滅或者消滅，從而在觸點(diǎn)之間的間隙反復(fù)可以耐受電路中的電壓。已知使用真空、空氣、油或者絕緣·氣體作為電弧形成于其中的介質(zhì)。絕緣氣體例如包括六氟化硫SF6,體。一旦已經(jīng)減輕或者消除故障條件就閉合觸點(diǎn)，由此可以恢復(fù)電路中的電流流動(dòng)。斷路器觸點(diǎn)應(yīng)當(dāng)能夠承載負(fù)載電流而無過量發(fā)熱。斷路器觸點(diǎn)也應(yīng)當(dāng)能夠耐受在中斷電路時(shí)產(chǎn)生的電弧的熱度。觸點(diǎn)例如由金屬或者金屬合金(比如Cu或者Ag)或者包含Cu和/或Ag的合金制成。冷卻和/或消滅電弧可以在常稱為吹氣型汽缸或者自爆室的斷路器的部件中進(jìn)行。這樣的吹氣型汽缸通常經(jīng)由相應(yīng)電流路徑段(常稱為上和下電流路徑或者電流路徑段)在兩端連接到電路。一般而言，用于斷路器的最大可能連續(xù)額定電流受限于斷路器中的電流承載部分中的材料選擇。越來越需要最大連續(xù)額定電流更高的斷路器。為了增加用于斷路器的最大可能額定連續(xù)電流，已經(jīng)提出增加電流路徑段的橫截面以便獲得電流路徑段的電阻減少。然而通過相對(duì)于吹氣型汽缸布置電流路徑段，這樣的解決方案可能需要增加吹氣型汽缸的直徑。因此，這樣的解決方案可能導(dǎo)致相對(duì)高成本。也已經(jīng)提出向斷路器配備與現(xiàn)有吹氣型汽缸并行布置的附加吹氣型汽缸以便實(shí)現(xiàn)經(jīng)由其可以用來實(shí)現(xiàn)冷卻的更大表面。因此，提出的解決方案可能導(dǎo)致現(xiàn)有設(shè)備的大量修改。將希望能夠增加用于斷路器的最大可能額定連續(xù)電流而又僅需現(xiàn)有設(shè)備的相對(duì)少量修改。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述討論，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠増加最大可能額定連續(xù)電流的斷路器。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種能夠増加最大可能額定連續(xù)電流而又僅需現(xiàn)有設(shè)備的相對(duì)少量修改的斷路器。為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其它目的中的ー個(gè)或者多個(gè)目的，提供根據(jù)本實(shí)用新型的一種斷路器以及其多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供一種可連接到電路的斷路器。斷路器包括第一電流路徑段和第二電流路徑段。第一和第二電流路徑段中的每個(gè)電流路徑段包括相應(yīng)第一端和相應(yīng)第二端。第一和第二電流路徑段中的每個(gè)電流路徑段在相應(yīng)第一端處可連接到所述電路。斷路器包括斷路器模塊，該模塊適于通過至少瞬時(shí)可控地中斷經(jīng)過斷路器模塊的電流流動(dòng)來至少瞬時(shí)可控地中斷電路中的電流流動(dòng)。第一和第二電流路徑段中的每個(gè)電流路徑段在相應(yīng)第二端可連接到斷路器模塊，第一和第二電流路徑段中的至少ー個(gè)電流路徑段包括第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件。至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件按照與第一電流路徑段構(gòu)件的表面隔開的關(guān)系來布置。至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件經(jīng)由第一電流路徑段構(gòu)件的表面的至少第一耦合表面部分來與第一電流路徑段構(gòu)件電耦合。本實(shí)用新型的ー個(gè)主g在于提供如下電流路徑段布置，該布置例如與如下斷路器相比具有可用于例如借助對(duì)流來冷卻電流路徑段的増加表面積和減少的電阻，該斷路器包括用于實(shí)現(xiàn)電流中斷的斷路器模塊和包括將斷路器模塊連接到電路的單個(gè)構(gòu)件的電流路徑段。與包括單個(gè)構(gòu)件的電流路徑段相比，根據(jù)本實(shí)用新型的電流路徑段布置包括兩個(gè)或者更多電流路徑段構(gòu)件，這些構(gòu)件相對(duì)于彼此布置成能夠增加整個(gè)電流路徑段布置的冷卻表面并且減少其電阻。這通過按照與第一電流路徑段構(gòu)件的表面隔開的關(guān)系布置至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)，該至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件經(jīng)由第一電流路徑段構(gòu)件的表面的至少第一耦合表面部分來與第一電流路徑段構(gòu)件電耦合。通過按照與第一電流路徑段構(gòu)件的表面隔開的關(guān)系來布置至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件，可以增加可用于冷卻整個(gè)電流路徑段布置的表面。通過在至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件與第一電流路徑段構(gòu)件之間的電耦合，可以減少整個(gè)電流路徑段布置的電阻。由此，例如與如下斷路器相比可以實(shí)現(xiàn)更高最大可能額定連續(xù)電流，該斷路器包括用于實(shí)現(xiàn)電流中斷的斷路器模塊和如下電流路徑段，該電流路徑段包括將斷路器模塊連接到電路的單個(gè)構(gòu)件。在至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件與第一電流路徑段構(gòu)件的表面之間的間距通常可以是數(shù)毫米或者厘米。間距優(yōu)選地如此以便允許或者實(shí)現(xiàn)對(duì)流發(fā)生于第一電流路徑構(gòu)件與至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件之間的間隙中。斷路器模塊可以包括一個(gè)或者多個(gè)部件，比如但不限于可能可移動(dòng)的電觸點(diǎn)、所謂吹氣型汽缸、所謂自爆室、壓強(qiáng)收集空間、壓縮空間或者吹氣體積和膨脹空間。斷路器模塊可以借助一個(gè)或者多個(gè)這樣的部件來實(shí)現(xiàn)電路中斷、由此斷開電路中的電流流動(dòng)和/或熄滅在電路中斷時(shí)產(chǎn)生的電弧。可以例如用與W096/21234A1中公開的方式類似或者相同的方式實(shí)現(xiàn)中斷電路和/或熄滅在電路中斷時(shí)產(chǎn)生的電弧。如上文提到的那樣，至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件經(jīng)由第一電流路徑段構(gòu)件的表面的至少第一耦合表面部分(即經(jīng)由第一電流路徑段構(gòu)件的表面上的至少ー個(gè)耦合表面部分或者耦合點(diǎn))來與第一電流路徑段構(gòu)件電耦合。因此，耦合表面部分可以包括表面上的單個(gè)點(diǎn)。然而，至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件可以經(jīng)由第一電流路徑段構(gòu)件的表面的多個(gè)不同耦合表面部分或者點(diǎn)來與第一電流路徑段構(gòu)件電耦合。這可以進(jìn)ー步増加整個(gè)電流路徑段布置的電阻。 例如，至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件可以還經(jīng)由第一電流路徑段構(gòu)件的表面的至少第二耦合表面部分來與第一電流路徑段構(gòu)件電耦合，其中第一耦合表面部分處于第一和第二電流路徑段中的相應(yīng)ー個(gè)電流路徑段的第一端并且第二耦合表面部分處于第一和第ニ電流路徑段中的相應(yīng)ー個(gè)電流路徑段的第二端或者所述第一耦合表面部分處于所述第一和第二電流路徑段中的相應(yīng)ー個(gè)電流路徑段的所述第二端處并且所述第二耦合表面部分處于所述第一和第二電流路徑段中的相應(yīng)ー個(gè)電流路徑段的所述第一端處。第一電流路徑段和第二電流路徑段中的每個(gè)電流路徑段以及第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件中的每個(gè)電流路徑段構(gòu)件可以由適當(dāng)傳導(dǎo)材料(例如金屬(比如Cu和/或Al)或者包括Cu和/或Al的合金制成。上述示例不是窮舉?？梢岳缤ㄟ^將至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件的一部分熔接到第一電流路徑段構(gòu)件(或者反之亦然)在至少ー個(gè)第一耦合表面部分來實(shí)現(xiàn)經(jīng)由至少第一耦合表面部分在至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件與第一電流路徑段構(gòu)件之間的電耦合。然而可以使用如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的用于實(shí)現(xiàn)電耦合的其它方法。根據(jù)第一示例，斷路器模塊包括軸向可移動(dòng)空心體，第一和第二電流路徑段中的一個(gè)電流路徑段相對(duì)于空心體同軸布置于空心體內(nèi)。第一和第二電流路徑段中的上述ー個(gè)電流路徑段可以包括第一電流路徑段構(gòu)件和按照與第一電流路徑段構(gòu)件的內(nèi)表面隔開的關(guān)系來布置并且經(jīng)由第一電流路徑段構(gòu)件的內(nèi)表面的至少第一耦合表面部分來與第一電流路徑段構(gòu)件電耦合的至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件。因此，可以按照與第一電流路徑段構(gòu)件的內(nèi)表面隔開的關(guān)系布置至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件。至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件可以經(jīng)由與第一電流路徑段構(gòu)件的內(nèi)表面的至少第一耦合表面部分來與第一電流路徑段構(gòu)件電耦合?？招捏w可以例如包括空心汽缸、例如吹氣型汽缸。根據(jù)第二示例，第一和第二電流路徑段中的一個(gè)電流路徑段包括空心體，并且斷路器模塊包括布置于第一和第二電流路徑段中的上述一個(gè)電流路徑段的空心體內(nèi)的軸向可移動(dòng)體，軸向可移動(dòng)體相對(duì)于第一和第二電流路徑段中的上述一個(gè)電流路徑段同軸布置。第一和第二電流路徑段中的上述ー個(gè)電流路徑段可以包括第一電流路徑段構(gòu)件和按照與第一電流路徑段構(gòu)件的外表面隔開的關(guān)系來布置并且經(jīng)由第一電流路徑段構(gòu)件的外表面的至少第一耦合表面部分來與第一電流路徑段構(gòu)件電耦合的至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件。因此，可以按照與第一電流路徑段構(gòu)件的外表面隔開的關(guān)系布置至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件。至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件可以經(jīng)由第一電流路徑段構(gòu)件的外表面的至少第一耦合表面部分來與第一電流路徑段構(gòu)件電耦合。軸向可移動(dòng)體可以例如包括軸向可移動(dòng)汽缸、例如吹氣型汽缸。因此，斷路器模塊可以例如包括吹氣型汽缸，其中第一和第二電流路徑段中的任ー電流路徑段根據(jù)上述第一示例布置于吹氣型汽缸內(nèi)或者吹氣型汽缸根據(jù)上述第二示例布置于第一和第二電流路徑段之一內(nèi)。對(duì)于根據(jù)上述第一和第二示例二者的配置，可以提供根據(jù)本實(shí)用新型的電流路徑段布置而無斷路器模塊的大量修改。例如可以減輕或者甚至避免對(duì)增加如下吹氣型汽缸的直徑的需要，該汽缸用于容納根據(jù)本實(shí)用新型的電流路徑段布置的一個(gè)或多個(gè)附加電流路徑段。第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第ニ電流路徑構(gòu)件中的每個(gè)構(gòu)件可以例如包括相對(duì)于彼此同心布置的管形或者圓柱形空心體。例如，第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件中的每個(gè)構(gòu)件可以包括金屬管，金屬管具有不同直徑并且相對(duì)于彼此同心布置。金屬管可以例如借助熔接在兩個(gè)相應(yīng)段中均接合在一起以便在其間提供電連接。雖然更小或者更大厚度是可能的，但是這樣的金屬管的厚度通?？梢允菙?shù)毫米或者厘米。第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件中的至少ー個(gè)電流路徑段構(gòu)件可以包括波動(dòng)表面、多個(gè)鰭狀物和多個(gè)突起物中的至少ー種。每種這樣的配置可以提供可用于冷卻(例如借助自然或者強(qiáng)制對(duì)流)的表面積的甚至進(jìn)一步增加。又可能甚至進(jìn)一步增加最大可能額定連續(xù)電流。在本申請(qǐng)的背景中，波動(dòng)表面意味著具有波浪結(jié)構(gòu)和/或外觀的表面。在本申請(qǐng)的背景中，鰭狀物意味著元件上的凸起肋狀物等或者從元件延伸的表面，這增加元件的表面積。第一電流路徑段和至少ー個(gè)第二電流路徑段中的每個(gè)電流路徑段可以沿著縱向方向延伸。第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件中的至少ー個(gè)構(gòu)件可以包括沿著縱向方向延伸的多個(gè)伸長體。伸長體可以例如包括條和/或桿或者類似元件。多個(gè)伸長體可以繞著第一和第二電流路徑段中的相應(yīng)ー個(gè)電流路徑段的第二端的邊界沿圓周隔開。第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件中的至少ー個(gè)構(gòu)件可以包括多個(gè)通孔。通孔可以例如包括鉆孔、即相應(yīng)電流路徑段構(gòu)件的可能圓柱形空心部分。通孔可以布置于第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件中的相應(yīng)至少ー個(gè)構(gòu)件中使得通孔基本上均勻或者根據(jù)某ー其它適當(dāng)分布來分布于第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件中的相應(yīng)至少一個(gè)構(gòu)件上。因此，第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件中的至少ー個(gè)構(gòu)件可以具有如下通氣孔，這些通氣孔可以有助于或者甚至實(shí)現(xiàn)發(fā)生自然或者強(qiáng)制對(duì)流、由此允許或者實(shí)現(xiàn)在相應(yīng)電流路徑段構(gòu)件中生成的熱從相應(yīng)電流路徑段構(gòu)件傳向它的周圍、例如斷路器的周圍。這又可以增加相應(yīng)電流路徑段構(gòu)件的冷卻、由此可能増加斷路器的最大可能額定連續(xù)電流。例如當(dāng)?shù)谝浑娏髀窂蕉螛?gòu)件和至少ー個(gè)第ニ電流路徑構(gòu)件中的至少ー個(gè)構(gòu)件包括多個(gè)通孔吋，自然或者強(qiáng)制對(duì)流可以發(fā)生于第一電流路徑構(gòu)件與至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件之間的間距中。[0048]雖然更小或者更大直徑是可能的，但是這樣的通孔可以通常具有約10_15mm的直徑。例如，通孔的數(shù)目、相應(yīng)通孔的直徑和/或通孔在第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件中的相應(yīng)至少一個(gè)構(gòu)件上的分布可以比如使得部分或者甚至完全滿足所需冷卻要求、例如已經(jīng)基于斷路器的所需最大可能額定連續(xù)電流來設(shè)置的冷卻要求。根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，提供ー種包括根據(jù)本實(shí)用新型的斷路器的開關(guān)設(shè)備。根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面，提供ー種電カ傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括根據(jù)本實(shí)用新型的斷路器與之連接的電路。 電カ傳輸系統(tǒng)可以是高壓電カ傳輸系統(tǒng)。因此，根據(jù)本實(shí)用新型的斷路器可以適于在高壓電路中操作。在本申請(qǐng)的背景中，具體相對(duì)于電力傳輸應(yīng)用，“高壓”一般意味著超過35kV的電壓。然而根據(jù)本實(shí)用新型的斷路器可以適于在電壓等于或者少于35kV的電路中操作。根據(jù)本實(shí)用新型的斷路器可以適于在電壓大于IOkV或者大于15kV的電路中操作。第一和第二電流路徑段中的相應(yīng)ー個(gè)電流路徑段還可以包括按照與至少ー個(gè)第ニ電流路徑段構(gòu)件的表面隔開的關(guān)系來布置并且經(jīng)由至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件的表面的至少第一耦合表面部分來與至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件電耦合的至少ー個(gè)第三電流路徑段構(gòu)件。通過這樣的配置，可以分別進(jìn)ー步増加和減少用于冷卻(例如借助對(duì)流)的可用表面和整個(gè)電流路徑段布置的電阻。在本申請(qǐng)的背景中，術(shù)語連接或者耦合或者電連接或者耦合并不限于理解為直接連接或者直接電連接而也涵蓋具有中間部件的功能連接。例如，在一方面，如果第一部件的輸出連接到第二部件的輸入，則這包括直接連接。另ー方面，如果電導(dǎo)體從第一部件的輸出向第二部件的輸入供應(yīng)基本上不變的電信號(hào)，則可選地經(jīng)由ー個(gè)或者多個(gè)附加部件，還連接第一和第二部件。然而連接在來自第一部件的輸出的電信號(hào)的逐漸或者驟然改變?cè)斐上虻诙考斎氲男盘?hào)的對(duì)應(yīng)或者修改改變這一意義上是功能性的。借助示例實(shí)施例在下文中描述本實(shí)用新型的更多目的和優(yōu)點(diǎn)。注意本實(shí)用新型涉及在權(quán)利要求書中記載的所有可能特征組合。本實(shí)用新型的更多特征和優(yōu)點(diǎn)將在研讀所附權(quán)利要求書和下文描述時(shí)變得明顯。本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到可以組合本實(shí)用新型的不同特征以產(chǎn)生與下文描述的實(shí)施例不同的實(shí)施例。

下文將參照以下附圖描述本實(shí)用新型的示例實(shí)施例，其中圖I是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)示例實(shí)施例的電カ傳輸系統(tǒng)的示意框圖；圖2和圖3是根據(jù)本實(shí)用新型示例實(shí)施例的斷路器的示意橫截面圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)示例實(shí)施例的開關(guān)設(shè)備的示意框圖；并且圖5-圖8是根據(jù)本實(shí)用新型示例實(shí)施例的電流路徑段的示意橫截面。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在下文將參照其中示出了本實(shí)用新型示例實(shí)施例的附圖更完全地描述本實(shí)用新型。然而本實(shí)用新型可以用諸多不同形式來實(shí)施而不應(yīng)當(dāng)理解為限于這里闡述的實(shí)施例；實(shí)際上，通過示例提供這些實(shí)施例使得本公開內(nèi)容將向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本實(shí)用新型的范圍。另外，類似標(biāo)號(hào)通篇指代類似或者相似元件或者部件?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)示例實(shí)施例的電カ傳輸系統(tǒng)200的示意框圖。電カ傳輸系統(tǒng)200包括根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的斷路器100連接與其連接的電路210?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)示例實(shí)施例的斷路器100的示意橫截面圖。圖2示出了斷路器100沿著與斷路器100的軸向或者縱向方向101垂直的方向的橫截面圖。斷路器100包括第一電流路徑段102a和第二電流路徑段102b。第一電流路徑段102a包括第一端103a和第二端104a。第一電流路徑段102a的第一端103a經(jīng)由第一連接法蘭108a連接到電路(在圖2中未示出，參見圖I)。第二電流路徑段102b包括第一端103b和第二端104b。第一電流路徑段102b的第一端103b經(jīng)由第二連接法蘭108b連接到電路。斷路器100包括斷路器模塊105，該模塊適于通過至少瞬時(shí)可控地?cái)嚅_經(jīng)過斷路器模塊105的電流流動(dòng)來至少瞬時(shí)可控地?cái)嚅_電路中的電流流動(dòng)。這將在下文中進(jìn)ー步詳細(xì)描述。第一和第二電流路徑段102a、102b中的各電流路徑段在相應(yīng)第二端104a、104b可連接到斷路器模塊105。根據(jù)所示實(shí)施例，第一電流路徑段102a包括第一電流路徑段構(gòu)件106a和第二電流路徑段構(gòu)件107a。第二電流路徑段構(gòu)件107a按照與第一電流路徑段構(gòu)件106a的表面109a隔開的關(guān)系來布置并且經(jīng)由表面109a的第一稱合表面部分IlOa和第二稱合表面Illa分開地與第一電流路徑段構(gòu)件106a電f禹合。根據(jù)所示實(shí)施例，第二電流路徑段102b包括第一電流路徑段構(gòu)件106b和第二電流路徑段構(gòu)件107b。第二電流路徑段構(gòu)件107b按照與第一電流路徑段構(gòu)件106b的表面109b隔開的關(guān)系來布置并且經(jīng)由表面109b的第一稱合表面部分IlOb和第二稱合表面Illb分開地與第一電流路徑段構(gòu)件106b電f禹合。盡管根據(jù)圖2中所示實(shí)施例，第二電流路徑段構(gòu)件107a、107b中的每個(gè)電流路徑段構(gòu)件經(jīng)由兩個(gè)不同耦合表面110a、110b、111a、Illb來與相應(yīng)第一電流路徑段構(gòu)件106a、106b電耦合，但是第二電流路徑段構(gòu)件107a、107b中的每個(gè)電流路徑段構(gòu)件可以僅經(jīng)由一個(gè)率禹合表面IlOaUlOb來與相應(yīng)第一電流路徑段構(gòu)件106a、106b電稱合。在圖3中描繪了這樣的布置的示例。如圖2和圖3中所示,其中，圖2和圖3示出了第一電流路徑段102a的第一電流路徑段構(gòu)件106a和第二電流路徑段102b的第一電流路徑段構(gòu)件106b的軸向截面。如圖2和圖3中所示，第一電流路徑段構(gòu)件106a、106b的厚度可以大于第二電流路徑段構(gòu)件107a、107b的厚度。然而根據(jù)其它示例，第一電流路徑段構(gòu)件106a、106b的厚度可與第二電流路徑段構(gòu)件107a、107b的厚度相同或者更小。[0078]進(jìn)ー步參照?qǐng)D2和圖3，現(xiàn)在將描述斷路器100的操作。斷路器100的操作可以類似于在W096/21234A1中公開的斷路器的操作。斷路器100包括布置于第一與第二連接法蘭108a、108b之間的分別容納圖2和圖3中所示部件的由絕緣材料制成的伸長殼(在圖2和圖3中未示出)。殼包括第一和第二連接法蘭108a和108b。在殼內(nèi)有絕緣氣體、例如SF6根據(jù)所示實(shí)施例，斷路器模塊105包括沿著斷路器100的軸向方向101軸向可移動(dòng)的吹氣型汽缸。斷路器模塊105包括電弧觸點(diǎn)112和主觸點(diǎn)115。第二電流路徑段102b包括與斷路器模塊105的電弧觸點(diǎn)112配合的電弧觸點(diǎn)113。第二電流路徑段102b的第二端104b包括如下部分，該部分被配置成形成多個(gè)接觸指，這些接觸指構(gòu)成斷路器100的固定主觸點(diǎn)114。例如當(dāng)?shù)诙娏髀窂蕉胃鶕?jù)所示實(shí)施·例包括管等時(shí)，管的一端可以被壓模和開槽以便形成多個(gè)接觸指。主觸點(diǎn)114的其它布置是可能的。第一電流路徑段102a包括將斷路器模塊105和第一電流路徑段102a電連接的滑動(dòng)接觸裝置116 (例如包括螺旋彈簧等)。取而代之或者可選地，滑動(dòng)接觸裝置116可以是與第一電流路徑段102a分離的實(shí)體。斷路器模塊105經(jīng)由操作桿118連接到操作設(shè)備(在圖2和圖3中未示出)。操作設(shè)備被配置成借助操作桿118在電路閉合的閉合位置與電路中斷的打開位置之間軸向移位斷路器模塊105。在圖2和圖3中示出了打開位置。操作設(shè)備可以適于響應(yīng)于檢測到電路中的故障條件或者故障電流將斷路器模塊105從閉合位置向打開位置軸向移位。在操作斷路器100期間，斷路器模塊105借助操作桿118沿著軸向方向101從第二電流路徑段102b軸向移開，由此主觸點(diǎn)114和115變得分離。電流由此通過電弧觸點(diǎn)112和113傳輸或者往返。當(dāng)電弧觸點(diǎn)112和113變得分離時(shí)，在它們之間生成電弧。如圖2和圖3中所示，在斷路器模塊105沿著軸向方向101從第二電流路徑段102b軸向移開期間，主觸點(diǎn)114和115首先變得分離，然后在斷路器模塊105沿著軸向方向101從第二電流路徑段102b進(jìn)ー步軸向移開之后，電弧觸點(diǎn)112和113變得分離。以這一方式，因此在電弧觸點(diǎn)112和113之前打開的主觸點(diǎn)114和115在分離時(shí)不受電弧影響。當(dāng)斷路器模塊105沿著軸向方向101從第二電流路徑段102b軸向移開時(shí)，壓縮吹氣型汽缸中裝入的絕緣氣體并且迫使絕緣氣體通過電弧觸點(diǎn)112并且經(jīng)過管嘴120。當(dāng)電弧觸點(diǎn)112和113變得分離時(shí)，在它們之間生成電弧。電弧電流一般遵循功率頻率正弦曲線，并且當(dāng)電流值迫近過零點(diǎn)時(shí)，絕緣氣體開始經(jīng)過管嘴120流出吹氣型汽缸。借助絕緣氣體的流動(dòng)來冷卻電弧。然后，當(dāng)電流值迫近下ー過零點(diǎn)時(shí)電弧消滅。由此,經(jīng)過電路的電流變得中斷。隨后，例如一旦已經(jīng)清除電路中的故障條件或者故障電流，斷路器模塊105借助操作桿118沿著軸向方向101朝第二電流路徑段102b軸向移位，由此第一電弧觸點(diǎn)112、113接合、然后主觸點(diǎn)114和115接合。這使電路中的電流流動(dòng)恢復(fù)。吹氣型汽缸可以隨后由絕緣氣體重新填充。例如可以向殼罩供應(yīng)絕緣氣體。[0093]圖2和圖3涉及斷路器模塊105包括吹氣型汽缸這樣的實(shí)施例。也就是說，圖2和圖3涉及吹氣型或者自爆型斷路器。然而將理解本實(shí)用新型可以適用于所有類型的如下斷路器，這些斷路器將絕緣氣體如SF6氣體用于消滅在電路中的電流中斷時(shí)生成的電弧。例如設(shè)想本實(shí)用新型可適用于例如熱爆室型斷路器?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4，示出了包括根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的斷路器100的開關(guān)設(shè)備200的示意框圖?，F(xiàn)在參照?qǐng)D5-圖8，示出了根據(jù)本實(shí)用新型相應(yīng)示例實(shí)施例的斷路器中的電流路徑段102a的示意橫截面圖。在圖5-圖8中未示出斷路器的除了電流路徑段102a之外的部件。圖5-圖8中的每幅圖示出了電流路徑段102a沿著與斷路器的軸向或者縱向方向101垂直的方向的橫截面圖。現(xiàn)在參照?qǐng)D5，電流路徑段102a包括第一電流路徑段構(gòu)件106a和按照與第一電流路徑段構(gòu)件106a的表面109a隔開的關(guān)系布置并且經(jīng)由表面109a的兩個(gè)不同I禹合表面部 分來與第一電流路徑段構(gòu)件106a電耦合的第二電流路徑段構(gòu)件107a。根據(jù)所示實(shí)施例，第一電流路徑段構(gòu)件106a和第二電流路徑段構(gòu)件107a中的每個(gè)電流路徑段構(gòu)件包括相對(duì)于彼此同心布置的圓柱形空心體。現(xiàn)在參照?qǐng)D6，第一電流路徑段構(gòu)件106a包括多個(gè)通孔122。取而代之或者可選地，第二電流路徑段構(gòu)件107a可以包括多個(gè)通孔(在圖6中未示出)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D7，第二電流路徑段構(gòu)件107a包括波動(dòng)表面124?，F(xiàn)在參照?qǐng)D8，第二電流路徑段構(gòu)件107a包括多個(gè)突起物126。圖8中的參考標(biāo)號(hào)僅表明少數(shù)突起物126。作為結(jié)論，公開ー種包括第一電流路徑段和第二電流路徑段的斷路器。第一和第ニ電流路徑段中的至少ー個(gè)電流路徑段包括第一電流路徑段構(gòu)件和至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件。至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件按照與第一電流路徑段構(gòu)件的表面隔開的關(guān)系來布置。至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件經(jīng)由第一電流路徑段構(gòu)件的表面的至少第一耦合表面部分來與第一電流路徑段構(gòu)件電耦合。盡管已經(jīng)在附圖和前文描述中具體圖示和描述本實(shí)用新型，但是這樣的圖示和描述將視為示例或者舉例而非限制；本實(shí)用新型并不限于公開的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在實(shí)施要求保護(hù)的本實(shí)用新型時(shí)根據(jù)對(duì)附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求書的研讀來理解和實(shí)現(xiàn)對(duì)公開的實(shí)施例的其它變化。在互不相同的從屬權(quán)利要求中敘述某些措施這僅有的事實(shí)并未表明不能有利地使用這些措施的組合。權(quán)利要求書中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)理解為限制本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種連接到電路(210)的斷路器，其特征在于所述斷路器包括 第一電流路徑段(102a)和第二電流路徑段(102b)，所述第一和第二電流路徑段中的每個(gè)電流路徑段包括相應(yīng)第一端(103a，103b)和相應(yīng)第二端(104a，104b)，所述第一和第ニ電流路徑段中的每個(gè)電流路徑段在所述相應(yīng)第一端處連接到所述電路；以及 斷路器模塊(105)，適于通過至少瞬時(shí)可控地?cái)嚅_經(jīng)過所述斷路器模塊的電流流動(dòng)來至少瞬時(shí)可控地中斷所述電路中的電流流動(dòng)，所述第一和第二電流路徑段中的每個(gè)電流路徑段在所述相應(yīng)第二端處連接到所述斷路器模塊； 其中所述第一和第二電流路徑段中的至少ー個(gè)電流路徑段包括 第一電流路徑段構(gòu)件(106a，106b);以及 至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件(107a，107b)，按照與所述第一電流路徑段構(gòu)件的表面 (109a, 109b)隔開的關(guān)系來布置并且經(jīng)由所述第一電流路徑段構(gòu)件的所述表面的至少第一耦合表面部分(110a，IlOb)來與所述第一電流路徑段構(gòu)件電耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斷路器，其特征在于所述斷路器模塊包括軸向可移動(dòng)空心體，所述第一和第二電流路徑段中的一個(gè)電流路徑段相對(duì)于所述空心體同軸布置于所述空心體內(nèi)，所述第一和第二電流路徑段中的所述ー個(gè)電流路徑段包括第一電流路徑段構(gòu)件和按照與所述第一電流路徑段構(gòu)件的內(nèi)表面隔開的關(guān)系來布置的并且經(jīng)由所述第一電流路徑段構(gòu)件的所述內(nèi)表面的至少第一耦合表面部分來與所述第一電流路徑段構(gòu)件電耦合的至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斷路器，其特征在于所述第一和第二電流路徑段中的ー個(gè)電流路徑段包括空心體，并且其中所述斷路器模塊包括布置于所述第一和第二電流路徑段中的所述ー個(gè)電流路徑段的所述空心體內(nèi)的軸向可移動(dòng)體，所述軸向可移動(dòng)體相對(duì)于所述第一和第二電流路徑段中的所述ー個(gè)電流路徑段的所述空心體同軸布置，所述第一和第二電流路徑段中的所述ー個(gè)電流路徑段包括第一電流路徑段構(gòu)件和按照與所述第一電流路徑段構(gòu)件的外表面隔開的關(guān)系來布置的并且經(jīng)由所述第一電流路徑段構(gòu)件的所述外表面的至少第一耦合部分來與所述第一電流路徑段構(gòu)件電耦合的至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任ー權(quán)利要求所述的斷路器，其特征在于所述至少ー個(gè)第ニ電流路徑段構(gòu)件還經(jīng)由所述第一電流路徑段構(gòu)件的所述表面的至少第二耦合表面部分(111a，Illb)來與所述第一電流路徑段構(gòu)件電耦合，其中所述第一耦合表面部分處于所述第一和第二電流路徑段中的相應(yīng)ー個(gè)電流路徑段的所述第一端處并且所述第二耦合表面部分處于所述第一和第二電流路徑段中的相應(yīng)ー個(gè)電流路徑段的所述第二端處，或者所述第一耦合表面部分處于所述第一和第二電流路徑段中的相應(yīng)ー個(gè)電流路徑段的所述第二端處并且所述第二耦合表面部分處于所述第一和第二電流路徑段中的相應(yīng)ー個(gè)電流路徑段的所述第一端處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任ー權(quán)利要求所述的斷路器，其特征在于所述第一電流路徑段構(gòu)件和所述至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件中的每個(gè)電流路徑段構(gòu)件包括相對(duì)于彼此同心布置的管形或者圓柱形空心體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任ー權(quán)利要求所述的斷路器，其特征在于所述第一電流路徑段構(gòu)件和所述至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件中的至少ー個(gè)構(gòu)件包括波動(dòng)表面(124)、多個(gè)鰭和多個(gè)突起物(126)中的至少ー種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任ー權(quán)利要求所述的斷路器，其特征在于所述第一電流路徑段和所述至少ー個(gè)第二電流路徑段中的每個(gè)電流路徑段沿著縱向方向延伸，并且其中所述第一電流路徑段構(gòu)件和所述至少ー個(gè)第二電流路徑構(gòu)件中的至少ー個(gè)構(gòu)件包括沿著縱向方向延伸的多個(gè)伸長體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的斷路器，其特征在于所述多個(gè)伸長體繞著所述第一和第二電流路徑段中的相應(yīng)ー個(gè)電流路徑段的所述第二端的邊界沿圓周隔開。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任ー權(quán)利要求所述的斷路器，其特征在于所述第一電流路徑段構(gòu)件和所述至少ー個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件中的至少ー個(gè)電流路徑段構(gòu)件包括多個(gè)通孔(122)。
10.ー種開關(guān)設(shè)備(220)，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任ー權(quán)利要求所述的斷路器(100)。
11.ー種電カ傳輸系統(tǒng)(200),其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任ー權(quán)利要求所述的斷路器(100)與之連接的電路(210)。
專利摘要公開一種連接到電路(210)的斷路器(100)。斷路器(100)包括第一電流路徑段(102a)和第二電流路徑段(102b)。第一和第二電流路徑段(102a，102b)中的至少一個(gè)電流路徑段包括第一電流路徑段構(gòu)件(106a，106b)和至少一個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件(107a，107b)。至少一個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件(107a，107b)按照與第一電流路徑段構(gòu)件(106a，106b)的表面(109a，109b)隔開的關(guān)系來布置。至少一個(gè)第二電流路徑段構(gòu)件(107a，107b)經(jīng)由第一電流路徑段構(gòu)件(106a，106b)的表面(109a，109b)的至少第一耦合表面部分(110a，110b)來與第一電流路徑段構(gòu)件(106a，106b)電耦合。
文檔編號(hào)H01H33/91GK202495394SQ20112030725
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
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