具有標(biāo)稱觸頭屏蔽組件的氣體絕緣式斷路器的制造方法
【專利摘要】一種氣體絕緣型斷路器(1)包括：殼體(4)，其限定用于介電絕緣氣體的氣體空間；第一起弧觸頭部件(10)和第二起弧觸頭部件(20)，其中第一起弧觸頭部件(10)和第二起弧觸頭部件(20)可相對(duì)于彼此沿著軸線(2)運(yùn)動(dòng)；第一標(biāo)稱觸頭部件(40)和第二標(biāo)稱觸頭部件(60)，其中第一標(biāo)稱觸頭部件(40)和第二標(biāo)稱觸頭部件(60)可相對(duì)于彼此沿著軸線(2)運(yùn)動(dòng)；以及第一標(biāo)稱觸頭屏蔽組件(50)，其包括內(nèi)部屏蔽部件(52)和外部屏蔽部件(54)，其中內(nèi)部屏蔽部件(52)和外部屏蔽部件(54)布置成圍繞軸線(2)同軸。第一標(biāo)稱觸頭部件(40)同軸地布置在內(nèi)部屏蔽部件(52)和外部屏蔽部件(54)之間，并且可相對(duì)于內(nèi)部屏蔽部件(52)和外部屏蔽部件(54)運(yùn)動(dòng)。
【專利說明】具有標(biāo)稱觸頭屏蔽組件的氣體絕緣式斷路器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體涉及斷路器且尤其適合高壓斷路器。具體而言，本發(fā)明涉及氣體絕緣 型斷路器，其具有一對(duì)標(biāo)稱觸頭部件和標(biāo)稱觸頭屏蔽組件。

【背景技術(shù)】
[0002] 高壓（HV，本文限定為72. 5kV或更高的電壓）斷路器通常通過使兩個(gè)起弧觸頭部 件（第一起弧觸頭部件和第二起弧觸頭部件）彼此分開來中斷電流。在分開兩個(gè)起弧觸頭 部件之后，電流繼續(xù)在它們之間流過，并且通過兩個(gè)觸頭之間的電弧傳送。為了中斷電流， 必須熄滅電弧，并且必須阻止重新起弧。在氣體絕緣型斷路器中，使用介電氣體諸如SF 6來 熄滅電弧。介電氣體也會(huì)降低重新起弧和介電擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。
[0003] 但是，特別是在較高電壓（例如380kV或更高）下，需要進(jìn)一步降低各種構(gòu)造的斷 路器中的介電擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)可通過增加在斷路器內(nèi)處于不同的電勢(shì)上的元件之間 的距離來降低。但是，這種增加的距離具有許多缺點(diǎn)，諸如需要更多的空間和絕緣氣體（例 如sf 6)、較高的制造成本、較長(zhǎng)的開關(guān)時(shí)間和/或需要較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此，需要一種斷路器，其甚至在較高電壓下具有較高介電強(qiáng)度，但是具有緊湊設(shè) 計(jì)。這個(gè)目標(biāo)至少在某個(gè)程度上通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1所述的氣體絕緣型斷路器和根據(jù) 獨(dú)立權(quán)利要求13和14所述的方法來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)權(quán)利要求、描述和附圖，本發(fā)明的另外的方 面、優(yōu)點(diǎn)和特征是顯而易見的。
[0005] 根據(jù)實(shí)施例，一種氣體絕緣型斷路器包括：殼體，其限定用于介電絕緣氣體的氣體 空間；第一起弧觸頭部件和第二起弧觸頭部件，其中第一起弧觸頭部件和第二起弧觸頭部 件可相對(duì)于彼此沿著軸線運(yùn)動(dòng)；第一標(biāo)稱觸頭部件和第二標(biāo)稱觸頭部件，其中第一標(biāo)稱觸 頭部件和第二標(biāo)稱觸頭部件可相對(duì)于彼此沿著軸線運(yùn)動(dòng)；以及用于對(duì)第一標(biāo)稱觸頭部件進(jìn) 行電屏蔽的第一標(biāo)稱觸頭屏蔽組件，其包括內(nèi)部屏蔽部件和外部屏蔽部件。內(nèi)部屏蔽部件 和外部屏蔽部件布置成圍繞軸線同軸。另外，第一標(biāo)稱觸頭部件同軸地布置在內(nèi)部屏蔽部 件和外部屏蔽部件之間，并且可相對(duì)于內(nèi)部屏蔽部件和外部屏蔽部件運(yùn)動(dòng)。
[0006] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供了使用氣體絕緣式斷路器來斷開電路的方法。氣體絕緣 式斷路器包括第一標(biāo)稱觸頭部件、第二標(biāo)稱觸頭部件、第一起弧觸頭部件和第二起弧觸頭 部件、內(nèi)部屏蔽部件和外部屏蔽部件。內(nèi)部屏蔽部件和外部屏蔽部件布置成圍繞軸線同軸。 方法包括：通過使第一和第二標(biāo)稱觸頭部件沿著斷路器的軸線遠(yuǎn)離彼此而相對(duì)地運(yùn)動(dòng)來使 第一標(biāo)稱觸頭部件和第二標(biāo)稱觸頭部件彼此分開，從而使電流從第一和第二標(biāo)稱觸頭部件 轉(zhuǎn)移（commute)到第一和第二起弧觸頭部件；通過使第一和第二起弧觸頭部件沿著軸線遠(yuǎn) 離彼此而相對(duì)地運(yùn)動(dòng)來使第一起弧觸頭部件和第二起弧觸頭部件彼此分開，從而在第一和 第二起弧觸頭部件之間產(chǎn)生電??；使第一標(biāo)稱觸頭部件相對(duì)于內(nèi)部屏蔽部件和外部屏蔽部 件運(yùn)動(dòng)，從而使第一標(biāo)稱觸頭部件沿軸向遠(yuǎn)離第二標(biāo)稱觸頭部件而縮回到內(nèi)部屏蔽部件和 外部屏蔽部件之間的空間（例如同軸地提供的空間）中。可選地，如果與內(nèi)部和外部屏蔽 部件相比，第一標(biāo)稱觸頭部件沿軸向縮回得更遠(yuǎn)離第二標(biāo)稱觸頭部件，則獲得特別好的電 屏蔽。
[0007] 根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例，提供了一種閉合氣體絕緣式斷路器的方法。氣體絕緣式斷路 器包括弟一標(biāo)稱觸頭部件、弟-標(biāo)稱觸頭部件、弟一起弧觸頭部件和弟-起弧觸頭部件、內(nèi) 部屏蔽部件和外部屏蔽部件。內(nèi)部屏蔽部件和外部屏蔽部件布置成圍繞軸線同軸。該方法 包括：使第一和第二起弧觸頭部件沿著斷路器的軸線朝向彼此運(yùn)動(dòng)；使第一和第二標(biāo)稱觸 頭部件沿著軸線朝向彼此運(yùn)動(dòng)，從而使第一標(biāo)稱觸頭部件相對(duì)于內(nèi)部屏蔽部件和外部屏蔽 部件運(yùn)動(dòng)，從而使第一標(biāo)稱觸頭部件從內(nèi)部屏蔽部件和外部屏蔽部件之間的空間（例如同 軸地提供的空間）沿軸向突起向第二標(biāo)稱觸頭部件（即，與以前相比，使第一標(biāo)稱觸頭部件 向第二標(biāo)稱觸頭部件突起得更多）；使第一起弧觸頭部件與第二起弧觸頭部件接觸，以在 第一和第二起弧觸頭部件之間產(chǎn)生電流路徑；以及使第一標(biāo)稱觸頭與第二標(biāo)稱觸頭接觸， 以在第一和第二標(biāo)稱觸頭部件之間提供電流路徑，即通過快速的觸頭觸碰而提供直接電流 路徑且沒有中間電弧。
[0008] 第一標(biāo)稱觸頭屏蔽組件允許有效地對(duì)第一標(biāo)稱觸頭部件進(jìn)行電屏蔽。具體而言， 因?yàn)樵谝环矫娴牡谝粯?biāo)稱觸頭部件和另一方面的內(nèi)部和外部屏蔽部件之間能夠有相對(duì)運(yùn) 動(dòng)，所以能夠使屏蔽適于開關(guān)構(gòu)造，即斷開標(biāo)稱觸頭元件-閉合標(biāo)稱觸頭元件，從而獲得甚 至更高效的屏蔽。例如，當(dāng)標(biāo)稱觸頭元件處于斷開構(gòu)造（處于彼此分開的構(gòu)造）時(shí)，第一標(biāo) 稱觸頭元件可沿軸向凹陷和/或縮回到內(nèi)部和/或外部屏蔽部件后面（這里，"后面"表示 沿遠(yuǎn)離第二標(biāo)稱觸頭的方向）。另一方面，當(dāng)標(biāo)稱觸頭元件處于閉合位置或構(gòu)造（處于彼此 接觸的構(gòu)造）時(shí)，第一標(biāo)稱觸頭元件可沿軸向從內(nèi)部和/或外部屏蔽部件沿朝向第二標(biāo)稱 觸頭的方向突起。這也允許在斷開（或閉合）斷路器期間的中間構(gòu)造中以及在斷開構(gòu)造中 有良好的屏蔽，而在閉合構(gòu)造中，第一標(biāo)稱觸頭屏蔽組件不會(huì)進(jìn)行干擾或干涉。特別是在中 間構(gòu)造中，屏蔽部件允許協(xié)調(diào)標(biāo)稱觸頭部件處的電場(chǎng)強(qiáng)度與起弧觸頭部件處的電場(chǎng)強(qiáng)度， 使得避免電弧在標(biāo)稱觸頭部件處重新起弧。而且，通過降低給定電壓下的總的電應(yīng)力，斷路 器可以在升高的電壓下可靠地運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 在圖中描繪和在以下描述中詳細(xì)描述典型的實(shí)施例。在圖中： 圖la和lb示出分別處于斷開和斷開構(gòu)造的根據(jù)實(shí)施例的斷路器的橫截面； 圖2a至2d示出處于各種構(gòu)造的根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的斷路器的橫截面，即圖2a處于閉 合構(gòu)造；圖2b和2c處于中間構(gòu)造；以及圖2d處于斷開構(gòu)造。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的各種實(shí)施例，實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例示出在圖中。在 圖的以下描述中，相同參考標(biāo)號(hào)表示相同或類似構(gòu)件。大體上，描述了相對(duì)于單獨(dú)的實(shí)施例 的差異。以闡述本發(fā)明的方式提供了各個(gè)示例，并且示例不表示對(duì)本發(fā)明的限制。另外，示 出或描述為一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可用于其它實(shí)施例上或結(jié)合其它實(shí)施例，以產(chǎn)生又 一個(gè)實(shí)施例。意圖的是，描述包括這樣的修改和變型。
[0011] 這里，通過高電壓斷路器的示例闡述本發(fā)明，即斷路器針對(duì)72. 5kV或更高的標(biāo)稱 電壓定額。在特定的實(shí)施例中，斷路器針對(duì)420kV或更高，或甚至550kV或更高的標(biāo)稱電壓 定額。
[0012] 圖la顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的氣體絕緣式斷路器1的一部分的橫截面。斷路 器1包括一對(duì)起弧觸頭部件10和20、一對(duì)標(biāo)稱觸頭部件40和60、具有內(nèi)部屏蔽部件52和 外部屏蔽部件54的第一標(biāo)稱觸頭屏蔽組件50,以及具有內(nèi)部屏蔽部件62和外部屏蔽部件 64的第二標(biāo)稱觸頭屏蔽組件。另外，斷路器1包括殼體（未顯示），殼體限定用于介電絕緣 氣體的氣體空間。斷路器限定軸線2,并且其元件大體圍繞軸線2同軸地布置且基本沿軸向 對(duì)稱。圖la和一些其它圖中的橫截面未顯示存在于軸線2的另一側(cè)的對(duì)稱地設(shè)置的特征。
[0013] 根據(jù)一方面，內(nèi)部屏蔽部件52和外部屏蔽部件454是環(huán)形的。而且，內(nèi)部屏蔽部 件62和外部屏蔽部件64可為環(huán)形的。本文中，用語"環(huán)形"表示基本形成圍繞軸線2的環(huán) 的任何形狀。環(huán)不必為圓形，而是可在圍繞軸線的一些角度位置（一個(gè)或多個(gè)）處中斷，只 要保持大體環(huán)狀結(jié)構(gòu)（例如只要在圍繞軸線的角度延伸部方面，與環(huán)狀結(jié)構(gòu)相比，存在較 少的中斷（一個(gè)或多個(gè)））。優(yōu)選地，環(huán)形內(nèi)部屏蔽部件52和外部屏蔽部件54 (以及可能地 屏蔽部件62、64)相對(duì)于彼此和/或相對(duì)于軸線2同軸地布置。
[0014] 作為一般方面，第一標(biāo)稱觸頭40可為圓柱形管，而第二標(biāo)稱觸頭60可包括觸頭指 部，其適于接觸第一標(biāo)稱觸頭40。具體而言，第二標(biāo)稱觸頭60可包括圍繞第一標(biāo)稱觸頭40 同心地布置的內(nèi)部和外部觸頭指部，使得內(nèi)部觸頭指部適于沿徑向從內(nèi)部接觸第一標(biāo)稱觸 頭40,并且外部觸頭指部適于沿徑向從外部接觸第一標(biāo)稱觸頭40。在這個(gè)情況下，標(biāo)稱觸 頭40、60同心地布置成使得第一標(biāo)稱觸頭40沿徑向處于第二標(biāo)稱觸頭60的內(nèi)部和外部觸 頭指部之間。這個(gè)布置顯示在圖la和lb中。備選地，第二標(biāo)稱觸頭60可具有圖la和lb 的內(nèi)部或外部觸頭指部中的僅一個(gè)。觸頭指部可附連到第二標(biāo)稱觸頭部件上，或設(shè)置成第 二標(biāo)稱觸頭部件60的單個(gè)本體的整體部分。例如，第二標(biāo)稱觸頭部件60可實(shí)現(xiàn)為管（可 能由金屬片材制成），其中軸向裂口設(shè)置在軸向端處。觸頭指部然后設(shè)置在這些軸向裂口之 間。備選地，觸頭也可設(shè)有為圓柱形管的第二標(biāo)稱觸頭60,并且第一標(biāo)稱觸頭40包括上面 描述的觸頭指部。
[0015] 顯示圖la的斷路器1處于閉合開關(guān)構(gòu)造，也稱為閉合構(gòu)造。在閉合構(gòu)造中，標(biāo)稱 觸頭部件40和60接觸彼此，以使電流在它們之間通過，而且起弧觸頭部件10和20接觸彼 此。大體上，一對(duì)觸頭部件中的觸頭部件要理解為彼此分開，以斷開斷路器，并且可彼此連 接，以閉合斷路器。
[0016] 起弧觸頭部件10和20適于中斷它們之間的起弧電流。為了這個(gè)目標(biāo)，稱為第一起 弧觸頭部件10和第二起弧觸頭部件20的起弧觸頭部件10和20可沿著軸線2相對(duì)于彼此 運(yùn)動(dòng)。照這樣，可選擇性地使起弧觸頭部件10和20接觸彼此，如圖la中顯示，或彼此分開， 如圖lb中顯示。起弧觸頭部件10和20適于承受電弧。當(dāng)起弧觸頭部件10和20彼此分 開同時(shí)傳送電弧電流（參見下面更詳細(xì)的描述）時(shí)，在它們之間出現(xiàn)這種電弧。而且，當(dāng)閉 合斷路器時(shí)，在起弧觸頭部件10和20接觸彼此之前不久，電弧可形成為預(yù)電?。╬re-arc)。
[0017] 標(biāo)稱觸頭部件40和60適于在它們之間傳送電流且斷開它們之間的電流，使得電 流轉(zhuǎn)移到起弧觸頭部件10、20 :為了這個(gè)目標(biāo)，稱為第一標(biāo)稱觸頭部件40和第二標(biāo)稱觸頭 部件60的標(biāo)稱觸頭部件40和60也可相對(duì)于彼此沿著軸線2運(yùn)動(dòng)。照這樣，可選擇性地使 標(biāo)稱觸頭部件40和60接觸彼此，以傳送電流，如圖la中顯示，或彼此分開，如圖lb中顯示， 例如當(dāng)沒有電流在標(biāo)稱觸頭部件40和60之間傳送時(shí)。
[0018] 在正常運(yùn)行期間，在第一和第二標(biāo)稱觸頭部件40、60之間流過的電流為工作電流 (在正常狀況下，高達(dá)斷路器的額定電流的電流），但是標(biāo)稱觸頭部件40、60也可支持更高 的電流（例如短路電流）在它們之間流過，至少達(dá)短的時(shí)間。具體而言，在電路斷開操作之 前，標(biāo)稱觸頭部件40、60可支持服務(wù)電流或短路電流，這時(shí)這個(gè)電流然后轉(zhuǎn)移到起弧觸頭 部件10、20,如上面所描述。
[0019] 當(dāng)標(biāo)稱觸頭部件40和60彼此分開時(shí)，在觸頭部件40和60之間流過的電流轉(zhuǎn)移 到起弧觸頭部件10和20,在這里，電流可如下面進(jìn)一步描述的那樣中斷。為了這個(gè)目標(biāo)，該 對(duì)標(biāo)稱觸頭部件40、60與該對(duì)起弧觸頭部件10、20并聯(lián)地電連接。
[0020] 第二標(biāo)稱觸頭部件60顯示為雙觸頭部件：其具有兩個(gè)部件（內(nèi)部部件設(shè)置成比外 部部件更靠近軸線2)，這兩個(gè)部件圍繞軸線2同軸地延伸且在它們之間限定間隙。第一標(biāo) 稱觸頭部件40可插入這個(gè)間隙中，使得在閉合位置上，第一標(biāo)稱觸頭部件40的沿徑向向外 定向的面接觸第二標(biāo)稱觸頭的外部部件的沿徑向向內(nèi)定向的面，并且第一標(biāo)稱觸頭部件40 的沿徑向向內(nèi)定向的面接觸第二標(biāo)稱觸頭的內(nèi)部部件的沿徑向向外定向的面。因而，雙觸 頭第二標(biāo)稱觸頭部件60在兩個(gè)相對(duì)的徑向側(cè)（在第一標(biāo)稱觸頭部件40的徑向內(nèi)側(cè)和徑向 外側(cè)）接觸第一標(biāo)稱觸頭部件40。
[0021] 雖然圖la和lb顯示雙觸頭第二標(biāo)稱觸頭部件60的兩個(gè)部件具有大致相同軸向 位置，但是在備選實(shí)施例中，第二標(biāo)稱觸頭部件60的這兩個(gè)部件（內(nèi)部和外部部件）可相 對(duì)于彼此沿軸向移位。照這樣，兩個(gè)部件不同時(shí)與第一標(biāo)稱觸頭部件40分開：在電流轉(zhuǎn)移 期間的電弧然后僅在第二標(biāo)稱觸頭部件60的最后一部件與第一標(biāo)稱觸頭部件40分開時(shí)出 現(xiàn)。這個(gè)實(shí)施例的效果是另一個(gè)部件（之前已經(jīng)分開的部件）不會(huì)由于電弧而退化，并且 因而較可靠地保持良好標(biāo)稱電流傳送屬性。
[0022] 在備選實(shí)施例中，第二標(biāo)稱觸頭部件60也可實(shí)現(xiàn)為單觸頭部件，即具有僅一個(gè)其 接觸第一標(biāo)稱觸頭部件40所處的區(qū)域。這種單觸頭部件可例如為第二標(biāo)稱觸頭部件60,其 具有顯示在圖la和lb中的僅外部部件或僅內(nèi)部部件。
[0023] 第一和第二標(biāo)稱觸頭部件40、60在其徑向側(cè)（即徑向內(nèi)側(cè)和/或徑向外側(cè)）處接 觸彼此。這允許甚至在不利的環(huán)境（諸如不均勻或受損的觸頭部件或公差）下有良好的導(dǎo) 電接觸。
[0024] 第一標(biāo)稱觸頭屏蔽組件50布置成對(duì)第一標(biāo)稱觸頭部件40進(jìn)行電屏蔽。本文中， 屏蔽組件（或者屏蔽件/屏蔽部件）理解為降低被屏蔽元件上的電場(chǎng)的結(jié)構(gòu)。為了這個(gè)目 標(biāo)，屏蔽件可至少部分地覆蓋被屏蔽元件，并且適于保持處于與被屏蔽元件相同或類似電 勢(shì)（電壓）。因而，屏蔽組件或屏蔽部件針對(duì)給定電壓減少電應(yīng)力，并且從而允許在給定的 可接受的電應(yīng)力值（電場(chǎng)幅度）下應(yīng)用較高電壓。
[0025] 在實(shí)施例中，屏蔽組件50的內(nèi)部屏蔽部件52和外部屏蔽部件54布置成圍繞軸線 2同軸且將第一標(biāo)稱觸頭部件40夾在它們之間：因而，第一標(biāo)稱觸頭部件40同軸地布置在 內(nèi)部屏蔽部件52和外部屏蔽部件54之間。
[0026] 更精確地說，內(nèi)部屏蔽部件52緊鄰地布置在第一標(biāo)稱觸頭部件40的徑向內(nèi)側(cè)。這 里，緊鄰表示除了可能的間隙、引導(dǎo)結(jié)構(gòu)或電觸頭，存在沒有其它元件在它們之間的軸向區(qū) 段。同樣，外部環(huán)形屏蔽部件54緊鄰地布置在第一標(biāo)稱觸頭部件40的徑向外側(cè)。
[0027] 換句話說，內(nèi)部觸頭屏蔽部件52布置在第一標(biāo)稱觸頭部件40的面向軸線的側(cè)部 附近，而外部觸頭屏蔽部件54圍繞軸線同軸地布置在第一標(biāo)稱觸頭部件40的背向軸線的 側(cè)部附近。
[0028] 內(nèi)部屏蔽部件52沿徑向布置在第一起弧觸頭部件10和第一標(biāo)稱觸頭部件40之 間。外部屏蔽部件54沿徑向布置在第一標(biāo)稱觸頭部件40和殼體（即用于絕緣氣體的容 器）之間。
[0029] 屏蔽部件52和/或54可包括提供適當(dāng)?shù)钠帘蔚娜魏尾牧?。例如，屏蔽部?2和 /或54可包括傳導(dǎo)性材料諸如金屬或傳導(dǎo)性聚合物。具體而言，屏蔽部件52、54和可選的 62、64可由金屬片材形成。屏蔽部件52和/或54也可包括具有傳導(dǎo)性涂層的電介質(zhì)。屏 蔽部件52和/或54可比被屏蔽結(jié)構(gòu)更平滑，并且可在其表面上沒有任何缺陷（除了可能 在表面的端部處），其中缺陷限定為具有小于1_的曲率半徑的結(jié)構(gòu)。
[0030] 第一標(biāo)稱觸頭部件40可沿著軸線2相對(duì)于內(nèi)部屏蔽部件52和外部屏蔽部件54 運(yùn)動(dòng)。從而，如下面參照?qǐng)Dlb更詳細(xì)地描述的那樣，能夠高效地屏蔽第一標(biāo)稱觸頭部件40， 以及從而甚至在更高電壓下獲得良好的介電強(qiáng)度。
[0031] 未顯示允許起弧觸頭部件10、20、標(biāo)稱觸頭部件40、60和屏蔽部件52、54、62、64運(yùn) 動(dòng)的引導(dǎo)和驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，并且其可以任何已知的方式實(shí)現(xiàn)。
[0032] 屏蔽部件52、54有利地保持處于與第一標(biāo)稱觸頭部件40相同的電勢(shì)。為了這個(gè) 目標(biāo)，屏蔽部件52、54可電連接到第一標(biāo)稱觸頭部件40上。這個(gè)電接觸可例如通過接觸電 刷、彈簧觸頭、柔性線材或允許進(jìn)行電接觸或電流接觸且同時(shí)進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的任何其它方 式來建立。類似地，屏蔽部件62、64可以類似的方式電連接到第二標(biāo)稱觸頭部件60。如果 在這些部件60、62、64之間不需要相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則可以甚至更簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)連接，例如通過 固定的電連接件。
[0033] 屏蔽部件具有以下優(yōu)點(diǎn)：隨著時(shí)間的推移，標(biāo)稱觸頭部件40(以及60)的表面會(huì)因 為在標(biāo)稱觸頭部件40、60分開且電流轉(zhuǎn)移到起弧觸頭部件10、20時(shí)在標(biāo)稱觸頭部件40、60 之間形成的轉(zhuǎn)移電弧而變粗糙。這些轉(zhuǎn)移電弧產(chǎn)生尖突或類似的粗糙結(jié)構(gòu)。如果暴露于高 的電場(chǎng)，則不合需要的電子或其它電荷載體可從這些粗糙結(jié)構(gòu)發(fā)射出。屏蔽件會(huì)減少這樣 暴露于高電場(chǎng)，特別是如果屏蔽件設(shè)定成類似于被屏蔽元件（這里：標(biāo)稱觸頭部件40)的電 壓或電勢(shì)。然后，僅相對(duì)平滑的屏蔽件（但是不是被屏蔽元件）暴露于高電場(chǎng)。作為本發(fā) 明的一般方面，屏蔽部件52的表面形成為使得在屏蔽部件52和被屏蔽元件（這里：第一標(biāo) 稱觸頭元件40)處的最高場(chǎng)強(qiáng)低于在不存在屏蔽部件52的情況下將在被屏蔽元件處存在 的最高場(chǎng)強(qiáng)。類似狀況適用于本文描述的任何其它屏蔽部件，即適于屏蔽部件54、62和/ 或64。
[0034] 另外，由于屏蔽部件52、54(以及62、64)以及由于第一標(biāo)稱觸頭部件40能夠縮回 到屏蔽部件52、54后面，第一標(biāo)稱觸頭部件40處的場(chǎng)強(qiáng)顯著降低，特別是在斷路器斷開期 間以及在斷開構(gòu)造中當(dāng)標(biāo)稱觸頭部件40、60彼此分開時(shí)。從而，確保在任何構(gòu)造的斷路器 中，標(biāo)稱觸頭部件40 (以及60)處的場(chǎng)強(qiáng)低于起弧觸頭部件10和20處的場(chǎng)強(qiáng)，即使例如標(biāo) 稱觸頭部件40 (以及60)的表面會(huì)由于轉(zhuǎn)移電弧而變粗糙。具體而言，內(nèi)部屏蔽52屏蔽標(biāo) 稱觸頭部件40,以及也屏蔽起弧觸頭部件10。這個(gè)較低的場(chǎng)強(qiáng)具有減少在斷開操作期間在 起弧觸頭部件10和20之間的介電失效的風(fēng)險(xiǎn)，以及減少在斷路器閉合期間的預(yù)起弧距離。 從而，開關(guān)屬性得到改進(jìn)，特別是在較高電壓下。
[0035] 因此，作為本發(fā)明的一般方面，屏蔽部件52 (以及54,以及如果存在的話，62和/ 或64)布置成使得在任何構(gòu)造的斷路器中，標(biāo)稱觸頭部件40 (以及60)處的場(chǎng)強(qiáng)低于起弧 觸頭部件10和20處的場(chǎng)強(qiáng)，優(yōu)選低20%或更多。
[0036] 具有內(nèi)部屏蔽部件62和外部屏蔽部件64的第二標(biāo)稱觸頭屏蔽組件布置成對(duì)第二 標(biāo)稱觸頭部件60進(jìn)行電屏蔽。
[0037] 內(nèi)部屏蔽部件62和外部屏蔽部件64布置成圍繞軸線2同軸，以及將第二標(biāo)稱觸 頭部件60夾在它們之間：因而，第二標(biāo)稱觸頭部件60同軸地布置在內(nèi)部屏蔽部件62和外 部屏蔽部件64之間。更精確地，內(nèi)部屏蔽部件62緊鄰地布置在第二標(biāo)稱觸頭部件60的徑 向內(nèi)側(cè)，以及外部屏蔽部件64緊鄰地布置在第二標(biāo)稱觸頭部件60的徑向外側(cè)。
[0038] 內(nèi)部屏蔽部件62沿徑向布置在第二起弧觸頭部件20和第二標(biāo)稱觸頭部件60之 間。外部屏蔽部件64沿徑向布置在第二標(biāo)稱觸頭部件60和殼體之間。從而，內(nèi)部屏蔽部 件62屏蔽第二起弧觸頭部件20和第二標(biāo)稱觸頭部件60兩者，而外部屏蔽部件64屏蔽第 二標(biāo)稱觸頭部件60。
[0039] 圖lb顯示處于斷開開關(guān)構(gòu)造（這也稱為斷開構(gòu)造）的圖la的斷路器1。在斷開 構(gòu)造中，標(biāo)稱觸頭部件40和60彼此分開，以不使電流（直接通過電流接觸）流過它們之間， 而且起弧觸頭部件10和20也彼此分開。斷開和閉合斷路器的詳細(xì)過程，即從圖la的閉合 構(gòu)造變成圖lb的斷開構(gòu)造和從圖lb的斷開構(gòu)造變成圖la的閉合構(gòu)造的詳細(xì)過程類似于 在下面關(guān)于圖2a至2d更詳細(xì)描述的過程。
[0040] 相比于圖la的閉合構(gòu)造，在圖lb的斷開構(gòu)造中，第一標(biāo)稱觸頭部件40和第一起 弧觸頭部件10已經(jīng)分別沿著軸線2運(yùn)動(dòng)離開第二標(biāo)稱觸頭部件60和第二起弧觸頭部件 20 (即在圖lb中向右運(yùn)動(dòng)）。從而，第二起弧觸頭部件20、第二標(biāo)稱觸頭部件60和屏蔽部 件62和64的相對(duì)位置不被改變：這些部件附連到彼此上，諸如以在開關(guān)在閉合和斷開構(gòu)造 之間運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)于彼此固持它們的相對(duì)位置。在備選實(shí)施例中，它們可相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)，但 是與第一和第二標(biāo)稱觸頭部件40、60的運(yùn)動(dòng)相比和/或與第一和第二起弧觸頭部件10、20 的運(yùn)動(dòng)相比較少。
[0041] 如可在圖lb中看到的那樣，第一標(biāo)稱觸頭部件40和第一起弧觸頭部件10不僅可 相對(duì)于第二起弧觸頭部件20 (以及從而相對(duì)于所有附連到第二起弧觸頭部件20上的部件） 運(yùn)動(dòng)，而且它們也可相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)：因而，存在可彼此不同地運(yùn)動(dòng)的至少三組部件。第二 起弧觸頭部件20和所有附連到其上的部件屬于第一組；第一起弧觸頭部件10屬于第二組， 而第一標(biāo)稱觸頭部件40屬于第三組。各個(gè)屏蔽部件52和54屬于不同于第一標(biāo)稱觸頭部 件40的組。這分別可為第一組、第二組或額外的（第四或第五）組。
[0042] 備選地，第一標(biāo)稱觸頭部件40和第一起弧觸頭部件10也可相對(duì)于彼此固定，并且 可作為第一組共同運(yùn)動(dòng)。而且，第二標(biāo)稱觸頭部件60和第二起弧觸頭部件20(以及可選地 還有屏蔽部件62和64,如果存在的話）可相對(duì)于彼此固定，并且可作為第一組共同運(yùn)動(dòng)。 標(biāo)稱觸頭40、60布置成比起弧觸頭10、20彼此離開更大的距離，使得標(biāo)稱觸頭40、60在起 弧觸頭10、20之前彼此分開。屏蔽部件52 (以及，如果存在的話，還有屏蔽部件54)可彼此 固定且可作為第三組共同運(yùn)動(dòng)。例如，第一組可由驅(qū)動(dòng)器直接驅(qū)動(dòng)，而第二和第三組可由驅(qū) 動(dòng)器通過齒輪間接地驅(qū)動(dòng)。
[0043] 可存在成額外的組的可獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的部件。例如，屏蔽部件52和/或54也可適于 獨(dú)立于第二起弧觸頭部件20而運(yùn)動(dòng)，并且可存在包括例如內(nèi)部屏蔽部件52的第四組和/ 或包括例如外部屏蔽部件54的第五組。
[0044] 同樣，第二觸頭內(nèi)部屏蔽部件62和/或第二觸頭外部屏蔽部件64可附連到第二 起弧觸頭部件20和/或第二標(biāo)稱觸頭部件60上，以便可分別與第二起弧觸頭部件20和/ 或第二標(biāo)稱觸頭部件60共同運(yùn)動(dòng)。備選地，第二觸頭內(nèi)部屏蔽部件62和/或第二觸頭外 部屏蔽部件64可分別相對(duì)于第二起弧觸頭部件20和/或第二標(biāo)稱觸頭部件60運(yùn)動(dòng)。
[0045] 斷路器的各種觸頭部件可相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)的事實(shí)允許有較大的靈活性來以有利 的方式布置元件，這取決于斷路器是處于斷開構(gòu)造還后處于閉合構(gòu)造。這特別適于可相對(duì) 于內(nèi)部屏蔽部件52和外部屏蔽部件54運(yùn)動(dòng)的第一標(biāo)稱觸頭部件40 :這些部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 能力允許在斷開（或閉合）斷路器期間的中間構(gòu)造中以及在斷開構(gòu)造中進(jìn)行良好的屏蔽， 而第一標(biāo)稱觸頭屏蔽組件在閉合構(gòu)造中不會(huì)進(jìn)行干擾或干涉。特別是在中間構(gòu)造中，屏蔽 部件允許協(xié)調(diào)標(biāo)稱觸頭部件處的電場(chǎng)強(qiáng)度與起弧觸頭部件處的電場(chǎng)強(qiáng)度，使得避免電弧在 標(biāo)稱觸頭部件處重新起弧。而且，通過降低在給定電壓下的總的電應(yīng)力，斷路器可以在升高 的電壓下可靠地運(yùn)行。
[0046] 之前，關(guān)于由于這些活動(dòng)部件而給斷路器帶來的額外的復(fù)雜性，沒有考慮這種量 的可獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的觸頭部件和特別是可獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的屏蔽部件。但是，根據(jù)本發(fā)明，認(rèn)識(shí)到，一 方面的觸頭部件40和另一方面屏蔽部件52和54的精確的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)顯著地且以驚人的程 度改進(jìn)了介電強(qiáng)度，并且從而允許在緊湊設(shè)計(jì)中有高電壓。
[0047] 如果如圖la和lb中示出的那樣，開關(guān)構(gòu)造成使得與在斷開構(gòu)造中相比，在閉合構(gòu) 造中，第一標(biāo)稱觸頭部件40從內(nèi)部和外部屏蔽部件52、54沿軸向向第二標(biāo)稱觸頭部件60 突起得更多，則屏蔽可以特別高效的方式獲得。以這個(gè)方式，在閉合構(gòu)造中，在標(biāo)稱觸頭部 件40和60之間可存在不受阻的接觸，以在它們之間傳送電流；以及在斷開構(gòu)造中，第一標(biāo) 稱觸頭部件40通過屏蔽部件52、54高效地屏蔽。在斷開構(gòu)造中，第一標(biāo)稱觸頭部件40可 能根本不從屏蔽部件52、54突起，而是沿軸向縮回而與內(nèi)部和外部屏蔽部件52、54中的至 少一個(gè)齊平或沿遠(yuǎn)離第二標(biāo)稱觸頭部件60的方向在內(nèi)部和外部屏蔽部件52、54中的至少 一個(gè)的后面。
[0048] 在實(shí)施例中，斷路器為雙動(dòng)作類型。這表示第一起弧觸頭部件10和第二起弧觸頭 部件20兩者都可相對(duì)于殼體4運(yùn)動(dòng)。另外，第一標(biāo)稱觸頭部件40和第二標(biāo)稱觸頭部件60 中的至少一個(gè)可相對(duì)于殼體4運(yùn)動(dòng)。在圖la和lb的實(shí)施例中，第二標(biāo)稱觸頭部件60可相 對(duì)于殼體4運(yùn)動(dòng)。為了進(jìn)行特別快速的電路斷開，斷路器可為全雙動(dòng)作類型，即使得第一標(biāo) 稱觸頭部件40和第二標(biāo)稱觸頭部件60兩者都可相對(duì)于殼體4運(yùn)動(dòng)。
[0049] 為了驅(qū)動(dòng)可動(dòng)觸頭部件，提供了觸頭部件驅(qū)動(dòng)組件（未顯示）。本文未描述斷路器 的驅(qū)動(dòng)組件的在原理上已知的細(xì)節(jié)。例如，在全雙動(dòng)作構(gòu)造中，觸頭部件驅(qū)動(dòng)組件適于沿第 一方向沿著軸線2 (在圖la和lb中向右）驅(qū)動(dòng)第一起弧觸頭部件10和第一標(biāo)稱觸頭部件 40 (其可不動(dòng)地連接到彼此上，如上面描述的那樣），以及沿與第一方向相反的第二方向沿 著軸線2 (在圖la和lb中向左）驅(qū)動(dòng)第二起弧觸頭部件20和第二標(biāo)稱觸頭部件60 (其也 可不動(dòng)地連接到彼此上，如上面描述的那樣），以斷開斷路器。
[0050] 作為另一個(gè)一般方面，觸頭部件驅(qū)動(dòng)組件可構(gòu)造成使得第一起弧觸頭部件10和 第二起弧觸頭部件20具有相互不同的運(yùn)動(dòng)分布。本文中，運(yùn)動(dòng)分布被理解為表示隨著時(shí)間 而變化或隨著被驅(qū)動(dòng)側(cè)的位移而變化或隨著另一個(gè)根據(jù)時(shí)間或位移獲得的等效參數(shù)而變 化的位移（大體沿著軸線2)。可例如借助于齒輪實(shí)現(xiàn)這樣的不同的運(yùn)動(dòng)分布，齒輪使第一 起弧觸頭部件10的運(yùn)動(dòng)與第二起弧觸頭部件20的運(yùn)動(dòng)耦合，齒輪具有不等于一的齒輪比 (即至少在運(yùn)動(dòng)的一些時(shí)間期間；優(yōu)選甚至在運(yùn)動(dòng)的主要部分期間不等于一）。齒輪可設(shè)定 成（但是不是必須設(shè)定成）使得第一標(biāo)稱觸頭部件40和第一起弧觸頭部件10在整個(gè)電路 斷開期間沿相同方向運(yùn)動(dòng)。
[0051 ] 第一標(biāo)稱觸頭部件40可進(jìn)一步具有不同于第一起弧觸頭部件10和第二起弧觸頭 部件20的運(yùn)動(dòng)分布，或可與第一起弧觸頭部件10共同運(yùn)動(dòng)且因而與第一起弧觸頭部件10 具有相同的運(yùn)動(dòng)分布。
[0052] 圖2a至2d顯示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的斷路器的一部分。這里，對(duì)應(yīng)于圖la和lb 中顯示的那些的元件被分配相同的參考標(biāo)號(hào)，并且圖la和lb的描述也適于2a至2d。在下 文中，僅闡述相對(duì)于la和lb的額外的元件或其它差異。
[0053] 圖2a顯示處于閉合構(gòu)造的斷路器1。除了在圖la和lb中已經(jīng)顯示的元素，諸如 軸線2,圖2a顯示斷路器的殼體4的一部分和室絕緣體82,室絕緣體82具有室絕緣體保 持器84、86,用于獲得額外的介電和機(jī)械強(qiáng)度（室絕緣體82也可備選地由單獨(dú)的絕緣桿替 代）。另外，省略了圖la中的外部屏蔽件64。作為替代，第二標(biāo)稱觸頭部件60成形為具有 平滑的徑向外側(cè)（圖2a中的上側(cè)），以避免小的曲率。當(dāng)使用這種形狀時(shí)，可減小第二標(biāo)稱 觸頭部件60的外側(cè)上的最大場(chǎng)強(qiáng)且因此減小在該外側(cè)上進(jìn)行屏蔽的必要性。第二標(biāo)稱觸 頭部件60的內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)為固體管，而外部部件可實(shí)現(xiàn)為附連到管上的管狀片材。
[0054] 在備選實(shí)施例中，第二標(biāo)稱觸頭部件60可由雙觸頭（指部）組件和/或單個(gè)觸頭 來替代，如上面關(guān)于圖1而描述。而且，可選地可提供圖1中顯示的屏蔽部件62和/或64， 如上面關(guān)于圖1所描述的那樣。
[0055] 僅示意性地在圖2a至2d中顯示屏蔽部件54。屏蔽部件54電接觸第一標(biāo)稱觸頭 部件40。這個(gè)電接觸可例如通過觸頭指部或接觸螺旋件來建立。如果期望建立接觸的元件 (例如接觸螺旋件）永久性地接觸第一標(biāo)稱觸頭部件40,則第一標(biāo)稱觸頭部件40應(yīng)當(dāng)具有 至少與屏蔽部件54和標(biāo)稱觸頭部件40之間的相對(duì)位移一樣長(zhǎng)的長(zhǎng)度。在實(shí)施例中，為了 減少第一標(biāo)稱觸頭部件40的長(zhǎng)度（以及從而質(zhì)量），可例如通過下者來減少相對(duì)位移：僅 在開關(guān)操作的一部分期間使屏蔽部件54和第一標(biāo)稱觸頭部件40相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)（例如使 標(biāo)稱觸頭部件40縮回到屏蔽后面，直到實(shí)現(xiàn)圖2c的構(gòu)造），以及在開關(guān)操作的其余部分期 間（在圖2c至圖2d之間）使它們共同運(yùn)動(dòng)。備選地，第一標(biāo)稱觸頭部件40可保持較短， 并且與屏蔽部件54的接觸可通過指部等僅在屏蔽重要的一部分操作期間臨時(shí)地建立。 [0056] 屏蔽部件52和/或54可由金屬板形成。屏蔽部件52也與第一標(biāo)稱觸頭部件40 例如通過單獨(dú)的彈簧觸頭等或通過屏蔽部件54電接觸。
[0057] 屏蔽部件62可與第二標(biāo)稱觸頭部件60共同運(yùn)動(dòng)，并且與第二標(biāo)稱觸頭部件60電 接觸（未顯示電連接）。
[0058] 另外，圖2a顯示附連到第二起弧觸頭部件20上的噴嘴系統(tǒng)70。噴嘴系統(tǒng)70具有 主要噴嘴本體76和補(bǔ)充噴嘴本體72,其在它們之間限定通道74,通道74適于傳送被引導(dǎo) 到起弧觸頭部件10、20之間的電弧的滅弧介電氣體流。具體而言，噴嘴系統(tǒng)70可為自噴噴 嘴系統(tǒng)。
[0059] 噴嘴系統(tǒng)70布置成圍繞軸線2同軸，并且在其中間具有通道開口，第一起弧觸頭 部件10可在其中沿著軸線2運(yùn)動(dòng)。作為一般方面，噴嘴系統(tǒng)70布置（例如夾）在第一起 弧觸頭部件10和屏蔽部件52之間。在第二觸頭側(cè)，噴嘴系統(tǒng)70布置（例如夾）在第二起 弧觸頭部件20和屏蔽部件62之間。
[0060] 第二觸頭內(nèi)部屏蔽部件62因而沿徑向布置在噴嘴組件70和第二標(biāo)稱觸頭部件60 之間。第二起弧觸頭部件20、第二標(biāo)稱觸頭部件60、第二觸頭內(nèi)部屏蔽部件62和噴嘴組件 70可附連到彼此上且可共同運(yùn)動(dòng)。
[0061] 接下來，描述了斷路器1的電路斷開操作。電路斷開操作在圖2a中顯示的閉合構(gòu) 造中開始，圖2b和2c為中間構(gòu)造，并且最終為圖2d中顯不的斷開構(gòu)造。
[0062] 從圖2a開始，通過使第一和第二標(biāo)稱觸頭部件40、60沿著軸線2遠(yuǎn)離彼此而相對(duì) 地運(yùn)動(dòng)來使第一和第二標(biāo)稱觸頭部件40、60彼此分開，從而獲得圖2b的中間構(gòu)造，其中這 些觸頭部件40、60彼此分開。在圖2a-2d中顯示的雙動(dòng)作類型的裝置中，第一標(biāo)稱觸頭部 件40相對(duì)于殼體4向右運(yùn)動(dòng)，而第二標(biāo)稱觸頭部件60向左運(yùn)動(dòng)；但是在原理上，在效率較 低但是可行的變型中，可僅僅執(zhí)行這些運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)。
[0063] 當(dāng)標(biāo)稱觸頭部件40、60彼此分開時(shí)（圖2b)，電流（例如工作電流或短路電流）從 第一和第二標(biāo)稱觸頭部件40、60轉(zhuǎn)移到仍然彼此接觸的第一和第二起弧觸頭部件10、20。 由于通過起弧觸頭10、20的電流路徑有阻抗，電流仍然可在標(biāo)稱觸頭部件40、60之間形成 電弧中傳送短時(shí)間。
[0064] 然后，從圖2b到圖2c，通過使第一和第二起弧觸頭部件10、20沿著軸線2遠(yuǎn)離彼 此而相對(duì)地運(yùn)動(dòng)來使第一和第二起弧觸頭部件10、20彼此分開：第一起弧觸頭部件10相對(duì) 于殼體4向右運(yùn)動(dòng)，而第二起弧觸頭部件20向左運(yùn)動(dòng)（再一次，備選地僅可執(zhí)行這些運(yùn)動(dòng) 中的一個(gè)）。當(dāng)起弧觸頭部件10、20以這個(gè)方式分開時(shí)，在它們之間產(chǎn)生電?。ㄎ达@示）。 電弧后續(xù)被通過噴嘴系統(tǒng)70的滅弧氣流熄滅。
[0065] 然后，參照?qǐng)D2d，起弧觸頭部件10、20進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離彼此，并且同樣，標(biāo)稱觸頭 部件40、60也進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離彼此。第一標(biāo)稱觸頭部件40從而相對(duì)于屏蔽部件52、54運(yùn) 動(dòng)，以諸如縮回到這些屏蔽部件52、54后面（例如，進(jìn)入同軸地設(shè)置在內(nèi)部屏蔽部件52和 外部屏蔽部件54之間的空間）。由于沿軸向運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離第二標(biāo)稱觸頭部件60到達(dá)內(nèi)部和外 部屏蔽部件52、54的后面，第一標(biāo)稱觸頭部件40 (或者部件40、60)被屏蔽部件52、54非常 高效地屏蔽，并且降低介電擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。具體而言，特別是屏蔽件52確保在標(biāo)稱觸頭部件 40 (以及60)處的電場(chǎng)強(qiáng)度低于起弧觸頭部件20、40處的電場(chǎng)強(qiáng)度，甚至是當(dāng)起弧觸頭部 件20、40如圖2d中顯示已經(jīng)運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離彼此時(shí)。為了這個(gè)目標(biāo)，標(biāo)稱觸頭部件40沿軸向運(yùn) 動(dòng)到屏蔽部件52的后面（在圖2d中向右運(yùn)動(dòng)），以得到有效的屏蔽。
[0066] 作為一般方面，為了特別是在電路斷開的較晚的階段獲得良好的屏蔽（圖2c中顯 示），屏蔽部件52也可具有方向會(huì)反轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)分布，使得在電路斷開的較早的階段，屏蔽部 件52沿與標(biāo)稱觸頭部件40相反的方向運(yùn)動(dòng)（在圖2a-2c中向左），而在電路斷開的較晚的 階段（圖2d中顯示），屏蔽部件52沿與標(biāo)稱觸頭部件40相同的方向運(yùn)動(dòng)（在圖2d中向 右）。
[0067] 當(dāng)再次閉合斷路器時(shí)，這些步驟可以相反的順序進(jìn)行：從圖2d開始，第一和第二 起弧觸頭部件10、20沿著軸線2運(yùn)動(dòng)向彼此；并且第一和第二標(biāo)稱觸頭部件40、60也沿著 軸線2運(yùn)動(dòng)向彼此。從而，第一標(biāo)稱觸頭部件40相對(duì)于屏蔽部件52、54運(yùn)動(dòng)，使得與之前 (如可通過比較圖2c與圖2d看到的那樣）相比，第一標(biāo)稱觸頭部件40從內(nèi)部屏蔽部件52 和外部屏蔽部件54之間的空間沿軸向向第二標(biāo)稱觸頭部件60突起得更多。因此，第一標(biāo) 稱觸頭部件40也比內(nèi)部和外部屏蔽部件52、54(圖2c)突起得更多。
[0068] 起弧觸頭部件10、20然后運(yùn)動(dòng)向彼此，使得它們彼此接觸，從而在它們之間提供 電流路徑（圖2b)。如果當(dāng)起弧觸頭部件10、20彼此靠近但是又不接觸彼此時(shí)斷路器處于 電壓下，則高電場(chǎng)強(qiáng)可導(dǎo)致在起弧觸頭部件10、20之間形成預(yù)電弧，其燃燒到起弧觸頭部 件10、20接觸彼此為止。最終，標(biāo)稱觸頭部件40、60也運(yùn)動(dòng)向彼此，使得它們接觸彼此，從 而在它們之間產(chǎn)生電流路徑（圖2a)。
[0069] 電路斷開操作和閉合操作的上面的描述也適于圖la和lb示出的任何實(shí)施例，但 是未顯不其中間構(gòu)造。
[0070] 接下來，描述了可獨(dú)立于彼此而適用于本文描述的任何實(shí)施例的幾個(gè)另外的可行 通用特征。斷路器可包括驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)第一標(biāo)稱觸頭部件40和第二標(biāo)稱觸頭部件60 中的至少一個(gè)、第一起弧觸頭部件10和第二起弧觸頭部件20。驅(qū)動(dòng)單元可在尺寸上設(shè)置成 在兩個(gè)AC循環(huán)內(nèi)執(zhí)行電路斷開操作。
[0071] 大體上，第一標(biāo)稱觸頭部件40和第二標(biāo)稱觸頭部件60中的至少一個(gè)、第一起弧觸 頭部件10和第二起弧觸頭部件20可相對(duì)于殼體4沿著軸線2運(yùn)動(dòng)。另外或備選地，內(nèi)部 屏蔽部件52和/或第二觸頭內(nèi)部屏蔽部件62也可相對(duì)于殼體4沿著軸線2運(yùn)動(dòng)。相反， 外部屏蔽部件54可相對(duì)于殼體4固定。用語"可運(yùn)動(dòng)"大體涉及相對(duì)于殼體4的運(yùn)動(dòng)能力。 但是，用語"可獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)"或"可不同地運(yùn)動(dòng)"表示元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并且可甚至包括 要固定或不動(dòng)（在斷開或制造操作期間，相對(duì)于殼體4,至少達(dá)某個(gè)時(shí)間段）的一個(gè)元件。
[0072] 所有觸頭部件可布置成圍繞軸線2同軸。
[0073] 內(nèi)部屏蔽部件52可緊鄰地布置在第一標(biāo)稱觸頭部件40的徑向內(nèi)側(cè)，以及/或者 外部屏蔽部件54可緊鄰地布置在第一標(biāo)稱觸頭部件40的徑向外側(cè)。
[0074] 大體上，第二標(biāo)稱觸頭屏蔽組件62、64的第二觸頭內(nèi)部和屏蔽部件62和可選的第 二觸頭外部屏蔽部件64可具有本文描述的第一標(biāo)稱觸頭屏蔽組件50的屏蔽部件52和/ 或54的任何特性。
[0075] 接下來，描述了上面描述的實(shí)施例中的任一個(gè)的幾個(gè)可行變型。第二觸頭內(nèi)部屏 蔽部件62和第二觸頭外部屏蔽部件64中的一個(gè)或兩者也可省略。
[0076] 標(biāo)稱觸頭部件60顯示為雙觸頭部件。備選地，標(biāo)稱觸頭部件60可在標(biāo)稱觸頭部 件40的徑向內(nèi)側(cè)或徑向外側(cè)處僅具有（包括）這些雙觸頭中的一個(gè)。
[0077] 作為一般方面，如果在第一和第二標(biāo)稱觸頭部件40、60在其徑向側(cè)處（即在徑向 內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)處）彼此接觸，則甚至在不利的環(huán)境下（諸如在不均勻的或受損的觸頭部 件和/或高機(jī)械公差的情況下）也可獲得良好的導(dǎo)電接觸。
[0078] 第二標(biāo)稱觸頭部件60(參見圖la)的兩個(gè)部件（內(nèi)部和外部部件）可沿軸向相對(duì) 于彼此移位。以這個(gè)方式，兩個(gè)部件不同時(shí)與第一標(biāo)稱觸頭部件40分開。在電流轉(zhuǎn)移期間 的電弧則僅在一個(gè)部件中形成，而另一個(gè)部件不會(huì)由于電弧而退化，并且保持良好的電流 傳送屬性。
[0079] 這些變型示出，可設(shè)計(jì)出本發(fā)明的其它和另外的實(shí)施例，而不脫離其基本范圍。該 范圍通過所附權(quán)利要求來確定。
【權(quán)利要求】
1. 一種氣體絕緣型斷路器（1)，包括： -殼體（4)，其限定用于介電絕緣氣體的氣體空間； -第一起弧觸頭部件（10)和第二起弧觸頭部件（20)，其中所述第一起弧觸頭部件（10) 和所述第二起弧觸頭部件（20)可相對(duì)于彼此沿著軸線（2)運(yùn)動(dòng)； -第一標(biāo)稱觸頭部件（40)和第二標(biāo)稱觸頭部件￠0)，其中所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40) 和所述第二標(biāo)稱觸頭部件￠0)可相對(duì)于彼此沿著所述軸線（2)運(yùn)動(dòng)；以及 -第一標(biāo)稱觸頭屏蔽組件（50)，其用于對(duì)所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)進(jìn)行電屏蔽，所 述第一標(biāo)稱觸頭屏蔽組件（50)包括內(nèi)部屏蔽部件（52)和外部屏蔽部件（54)，其中所述內(nèi) 部屏蔽部件（52)和所述外部屏蔽部件（54)布置成圍繞所述軸線（2)同軸，以及其中 所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)同軸地布置在所述內(nèi)部屏蔽部件（52)和所述外部屏蔽部 件（54)之間，并且可相對(duì)于所述內(nèi)部屏蔽部件（52)和所述外部屏蔽部件（54)運(yùn)動(dòng)。
2. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的氣體絕緣型斷路器，其特征在于，所述內(nèi)部屏 蔽部件（52)緊鄰地布置在所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)的徑向內(nèi)側(cè)，以及/或者其中所述 外部屏蔽部件（54)緊鄰地布置在所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)的徑向外側(cè)。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的氣體絕緣型斷路器，其特征在于，所述第一 標(biāo)稱觸頭部件（40)和所述第二標(biāo)稱觸頭部件￠0)中的至少一個(gè)、所述第一起弧觸頭部件 (10)和所述第二起弧觸頭部件（20)可相對(duì)于所述殼體（4)沿著所述軸線（2)運(yùn)動(dòng)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的氣體絕緣型斷路器，其特征在于，進(jìn)一步包括 用于相對(duì)于所述殼體（4)驅(qū)動(dòng)所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)和所述第二標(biāo)稱觸頭部件（60) 中的至少一個(gè)、所述第一起弧觸頭部件（10)和所述第二起弧觸頭部件（20)的驅(qū)動(dòng)單元，具 體而言直接驅(qū)動(dòng)器和輔助齒輪，并且具體而言所述驅(qū)動(dòng)單元在尺寸上設(shè)置成在兩個(gè)AC循 環(huán)內(nèi)執(zhí)行電路斷開操作，并且進(jìn)一步具體而言所述斷路器適于420kV或更高，或甚至550kV 或更高的標(biāo)稱電壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體絕緣型斷路器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)一步包括 觸頭部件驅(qū)動(dòng)組件，其用于沿第一方向沿著所述軸線（2)驅(qū)動(dòng)所述第一起弧觸頭部件（10) 和所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)使得所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)相對(duì)于所述內(nèi)部屏蔽部 件（52)和所述外部屏蔽部件（54)運(yùn)動(dòng)，并且用于沿第二方向、具體而言沿與所述第一方向 相反的第二方向沿著所述軸線（2)驅(qū)動(dòng)所述第二起弧觸頭部件（20)和所述第二標(biāo)稱觸頭 部件（60)，以斷開所述斷路器，使得所述第一起弧觸頭部件（10)和所述第二起弧觸頭部件 (20)具有相互不同的運(yùn)動(dòng)分布，具體而言其中所述驅(qū)動(dòng)單元提供方向會(huì)反轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)分布， 具體而言使所述內(nèi)部屏蔽部件（52)的方向反轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)分布。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的氣體絕緣型斷路器，其特征在于，進(jìn)一步包 括第一標(biāo)稱觸頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)，以使其在閉合構(gòu)造 中比在斷開構(gòu)造中從所述內(nèi)部和外部屏蔽部件（52,54)沿軸向向所述第二標(biāo)稱觸頭部件 (60)突起得更多。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體絕緣型斷路器，其特征在于，所述第一標(biāo)稱觸頭驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)，以使其在斷開開關(guān)構(gòu)造中沿軸向縮回而與所述 內(nèi)部屏蔽部件（52)和外部屏蔽部件（54)中的至少一個(gè)齊平或沿遠(yuǎn)離所述第二標(biāo)稱觸頭部 件（60)的方向在所述內(nèi)部屏蔽部件（52)和外部屏蔽部件（54)中的至少一個(gè)后面。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的氣體絕緣型斷路器，其特征在于，進(jìn)一步包括 絕緣噴嘴組件（70)，其附連到所述第二起弧觸頭部件（20)上，并且圍繞所述軸線（2)同軸 地布置在所述第二起弧觸頭部件（20)和所述第二標(biāo)稱觸頭部件（60)之間的徑向位置處。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的氣體絕緣型斷路器，其特征在于，進(jìn)一步包括 圍繞所述軸線（2)同軸地布置在所述第二標(biāo)稱觸頭部件￠0)的徑向內(nèi)側(cè)的第二觸頭內(nèi)部 屏蔽部件（62)，以及可選地包括圍繞所述軸線（2)同軸地布置在所述第二標(biāo)稱觸頭部件 (60)的徑向外側(cè)的第二觸頭外部屏蔽部件（64)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體絕緣型斷路器，其特征在于，所述第二觸頭內(nèi)部屏蔽 部件￠2)和/或第二觸頭外部屏蔽部件￠4)固定到所述第二起弧觸頭部件（20)和/或第 二標(biāo)稱觸頭部件￠0)上且可與所述第二起弧觸頭部件（20)和/或第二標(biāo)稱觸頭部件（60) 共同運(yùn)動(dòng)，或者可獨(dú)立于所述第二起弧觸頭部件（20)和/或第二標(biāo)稱觸頭部件（60)而運(yùn) 動(dòng)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的氣體絕緣型斷路器，其特征在于，三組部件可彼 此不同地運(yùn)動(dòng)，第一組包括所述第二起弧觸頭部件（20)和附連到其上的部件，第二組包括 所述第一起弧觸頭部件（10)，而第三組包括所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)，并且其中所述內(nèi) 部和外部屏蔽部件（52,54)中的各個(gè)屬于所述第三組以外的組，具體而言屬于所述第一組 或所述第二組或額外的第四或第五組。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中的任一項(xiàng)所述的氣體絕緣型斷路器，其特征在于，所述第一 標(biāo)稱觸頭部件（40)和所述第一起弧觸頭部件（10)相對(duì)于彼此固定且可共同運(yùn)動(dòng)；以及/ 或者其中所述第二標(biāo)稱觸頭部件（60)和所述第二起弧觸頭部件（20)相對(duì)于彼此固定且可 共同運(yùn)動(dòng)；以及/或者所述內(nèi)部屏蔽部件（52)和所述外部屏蔽部件（54)彼此固定且可共 同運(yùn)動(dòng)。
13. -種用于使用氣體絕緣式斷路器（1)來斷開電路的方法，所述氣體絕緣式斷路器 包括第一標(biāo)稱觸頭部件（40)、第二標(biāo)稱觸頭部件￠0)、第一起弧觸頭部件（10)和第二起弧 觸頭部件（20)、內(nèi)部屏蔽部件（52)和外部屏蔽部件（54)，其中所述內(nèi)部屏蔽部件（52)和 所述外部屏蔽部件（54)布置成圍繞所述軸線（2)同軸，所述方法包括： -通過使所述第一和第二標(biāo)稱觸頭部件（40、60)沿著所述斷路器的軸線（2)遠(yuǎn)離彼此 而相對(duì)地運(yùn)動(dòng)來使所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)和所述第二標(biāo)稱觸頭部件￠0)彼此分開， 從而使電流從所述第一和第二標(biāo)稱觸頭部件（40,60)轉(zhuǎn)移到所述第一和第二起弧觸頭部 件（10,20); -通過使所述第一和第二起弧觸頭部件（10,20)沿著所述軸線（2)遠(yuǎn)離彼此而相對(duì)地 運(yùn)動(dòng)來使所述第一起弧觸頭部件（10)和所述第二起弧觸頭部件（20)彼此分開，從而在所 述第一和第二起弧觸頭部件（10、20)之間產(chǎn)生電??；以及 -使所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)相對(duì)于所述內(nèi)部屏蔽部件（52)和所述外部屏蔽部件 (54)運(yùn)動(dòng)，從而使所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)沿軸向遠(yuǎn)離所述第二標(biāo)稱觸頭部件￠0)而 縮回到所述內(nèi)部屏蔽部件（52)和所述外部屏蔽部件（54)之間的空間中。
14. 一種閉合氣體絕緣式斷路器（1)的方法，所述氣體絕緣式斷路器包括第一標(biāo)稱觸 頭部件（40)、弟-標(biāo)稱觸頭部件（60)、弟一起弧觸頭部件（10)和弟-起弧觸頭部件（20)、 內(nèi)部屏蔽部件（52)和外部屏蔽部件（54)，其中所述內(nèi)部屏蔽部件（52)和所述外部屏蔽部 件（54)布置成圍繞所述軸線（2)同軸，所述方法包括： -使所述第一起弧觸頭部件（10)和所述第二起弧觸頭部件（20)沿著所述斷路器的軸 線⑵朝向彼此運(yùn)動(dòng)； -使所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)和所述第二標(biāo)稱觸頭部件￠0)沿著所述軸線（2)朝 向彼此運(yùn)動(dòng)，從而 使所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)相對(duì)于內(nèi)部屏蔽部件（52)和外部屏蔽部件（54)運(yùn)動(dòng)， 從而使所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)沿軸向從所述內(nèi)部屏蔽部件（52)和所述外部屏蔽部件 (54)之間的空間向所述第二標(biāo)稱觸頭部件（60)突起； -使所述第一起弧觸頭部件（10)與所述第二起弧觸頭部件（20)接觸，以在所述第一和 第二起弧觸頭部件（10,20)之間提供電流路徑；以及 -使所述第一標(biāo)稱觸頭部件（40)與所述第二標(biāo)稱觸頭部件￠0)接觸，以在所述第一和 第二標(biāo)稱觸頭部件（40,60)之間產(chǎn)生電流路徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述斷路器為根據(jù)權(quán) 利要求1-12中的任一項(xiàng)所述的氣體絕緣型斷路器。
【文檔編號(hào)】H01H9/32GK104106121SQ201380009853
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月17日
【發(fā)明者】J.科斯托維 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)有限公司