CN103828009A - 包括第一和第二动触头组件的真空开关装置及包括其的真空电气开关装置 - Google Patents

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Abstract

一种真空开关装置(2;22)包括:真空封壳(4;24);静触头组件(6;26),其部分地位于所述真空封壳内;第一动触头组件(8;28),其部分地位于所述真空封壳内;第二动触头组件(10;30),其部分地位于所述真空封壳内;第一波纹管(12;32),其在所述真空封壳内并且与所述第一动触头组件协同配合以保持所述真空封壳内的部分真空;和第二波纹管(14;34),其在所述真空封壳内并且与所述第一动触头组件和所述第二动触头组件协同配合以保持所述真空封壳内的部分真空。

Description

包括第一和第二动触头组件的真空开关装置及包括其的真空电气开关装置
相关申请的交叉援引
本申请要求2011年9月27日提交的题为“包括第一和第二动触头组件的真空开关装置及包括其的真空电气开关装置”的美国专利申请系列号No.13/245,985的权益,该申请在此通过引用结合于本文中。
技术领域
所公开的构思涉及真空开关装置,例如而不限于包括真空封壳的真空断流器。所公开的构思还涉及真空电气开关装置。
背景技术
真空断流器包括配置在绝缘的且气密密封的真空室内的可分离的主触头。真空室通常包括——例如而不限于——用于电气绝缘的一定数量的陶瓷部段(例如而不限于,一定数量的管状陶瓷部段),所述陶瓷部段被一定数量的端构件(例如而不限于,金属部件,如金属端板;端盖;密封罩)封盖而形成封壳,其中可抽吸成部分真空。示例性的陶瓷部段通常为圆柱形的;然而,可采用其它适当的截面形状。通常采用两个端构件。当存在多个陶瓷部段时,在示例性的各陶瓷部段之间配置有内部中心屏障。
真空电气开关装置——例如真空电路断流器(例如而不限于,真空断路器;真空开关;负载断路开关)——保护电气***免受损于电气故障状况,例如电流过载、短路和低位电压状况。通常,真空电路断流器包括由弹簧驱动的或其它适当的操作机构,其响应于异常状况打开一定数量的真空断流器内的电触头以中断流过电气***中的导体的电流。
真空断流器的主触头通过电极轴杆与要由真空电路断流器保护的外部电路电连接,所述电极轴杆通常为高纯铜制成的长形构件。一般地,触头中的一个相对于真空室和外部电路固定。静触头在延伸穿过一个端构件的第一电极上安装在真空封壳中。另一个触头相对于真空封壳可动。动触头安装在可穿过另一个端构件轴向滑动的可动电极上。动触头由操作机构驱动并且操作机构的运动由包括密封的金属波纹管(胀缩件,bellows)的联接器传递至真空封壳的内部。静触头和动触头形成一对可分离的触头,该对触头通过响应于设在真空封壳外部的操作机构的可动电极的运动而打开和闭合。电极、端构件、波纹管、陶瓷壳和内部屏障(若有的话)被结合在一起而形成真空断流器(VI),该真空断流器能够长时间地保持适当水平的部分真空。
随着中压开关设备中真空断流技术的广泛认可,真空断流器正被用于要求越来越高的应用中。一个例子为不断增长的持续电流需求。然而,高的持续载流能力不易于实现,特别是在轴向磁场(AMF)型VI中,其中电流常常被迫进入较长的圆形路径中以产生必需的轴向磁场。
真空电气开关装置尚有改善空间。
真空断流器也有改善空间。
发明内容
由所公开的构思的实施例满足这些及其它需求,所公开的构思提供一种真空开关装置,其包括真空封壳、部分地位于真空封壳内的静触头组件、部分地位于真空封壳内的第一动触头组件和部分地位于真空封壳内的第二动触头组件。
根据所公开的构思的一个方面,一种真空开关装置包括:真空封壳;静触头组件,其部分地位于真空封壳内;第一动触头组件,其部分地位于真空封壳内;第二动触头组件,其部分地位于真空封壳内;第一波纹管,其在真空封壳内并且与第一动触头组件协同配合以保持真空封壳内的部分真空;和第二波纹管,其在真空封壳内并且与第一动触头组件和第二动触头组件协同配合以保持真空封壳内的部分真空。
第一动触头组件可包括第一动触头和第一动触头轴杆;第二动触头组件可包括第二动触头和第二动触头轴杆;在第一触头位置中第一和第二动触头可与真空封壳内的静触头组件电气地接合;在第二触头位置中第二动触头可与真空封壳内的静触头组件电气地接合并且第一动触头可与真空封壳内的静触头组件电气地脱开;以及在第三触头位置中第一和第二动触头可与真空封壳内的静触头组件电气地脱开。
第一动触头可构造成提供弧触头(起电弧触头);并且第二动触头可构造成提供载流触头。
载流触头可由第一材料制成,该第一材料具有第一电导率、第一电容率和第一耐蚀性;弧触头可由不同的第二材料制成,该第二材料具有第二电导率、第二电容率和第二耐蚀性;第一电导率可大于第二电导率;第一电容率可小于第二电容率;并且第一耐蚀性可弱于第二耐蚀性。
作为所公开的构思的另一个方面,一种真空开关装置包括:真空封壳;静触头组件,其部分地位于真空封壳内;第一动触头组件,其部分地位于真空封壳内;第二动触头组件,其部分地位于真空封壳内;第一波纹管,其在真空封壳内并且与第一动触头组件协同配合以保持真空封壳内的部分真空;第二波纹管,其在真空封壳内并且与第一动触头组件和第二动触头组件协同配合以保持真空封壳内的部分真空;和操作组件,其与第一和第二动触头组件协同配合以提供第一触头位置(其中第一和第二动触头组件与真空封壳内的静触头组件电气地接合)、第二触头位置(其中第二动触头组件与真空封壳内的静触头组件电气地接合并且第一动触头组件与真空封壳内的静触头组件电气地脱开)和第三触头位置(其中第一和第二动触头组件与真空封壳内的静触头组件电气地脱开)之一。
操作组件可包括位于真空封壳外部的双触头弹簧组件;第一动触头组件可包括位于真空封壳内的第一动触头和部分地位于真空封壳内的第一动触头轴杆;第二动触头组件可包括位于真空封壳内的第二动触头和部分地位于真空封壳内的第二动触头轴杆;第二动触头可与第一动触头同心;第二动触头轴杆可与第一动触头轴杆同心;双触头弹簧组件可包括收纳有第一触头弹簧和第二触头弹簧的壳体;第二触头弹簧可与第一触头弹簧同心;第一触头弹簧可与位于真空封壳外部的第一动触头轴杆接合;并且第二触头弹簧可与位于真空封壳外部的第二动触头轴杆接合。
分流器可与第二波纹管并行电连接;分流器可包括第一阻抗;第二波纹管可包括第二阻抗;并且第一阻抗可小于第二阻抗。
第一触头位置可提供真空开关装置的闭合位置;从第一触头位置至第二触头位置的运动可提供从静触头组件和第二动触头组件之间的导通到起电弧的转变;从第三触头位置至第二触头位置的运动可提供从静触头组件和第二动触头组件之间的不导通到起电弧的转变;并且第三触头位置可提供真空开关装置的打开位置。
第一动触头组件可绕第二动触头组件配置并且可构造成提供真空封壳内的载流触头;第二动触头组件可构造成提供真空封壳内的弧触头;第二动触头组件可包括位于真空封壳内的磁场线圈、部分地位于真空封壳内的动触头轴杆以及位于真空封壳内的弧触头,磁场线圈在动触头轴杆和弧触头之间;并且静触头组件可包括位于真空封壳内的静触头、部分地位于真空封壳内的静触头轴杆以及配置在真空封壳内的静触头轴杆和静触头之间的磁场线圈。
作为所公开的构思的另一个方面,一种真空电气开关装置包括:真空开关装置,其包括:真空封壳;静触头组件,其部分地位于真空封壳内;第一动触头组件,其部分地位于真空封壳内;第二动触头组件,其部分地位于真空封壳内;第一波纹管,其在真空封壳内并且与第一动触头组件协同配合以保持真空封壳内的部分真空;第二波纹管,其在真空封壳内并且与第一动触头组件和第二动触头组件协同配合以保持真空封壳内的部分真空;和操作组件,其与第一和第二动触头组件协同配合以提供第一触头位置(其中第一和第二动触头组件与真空封壳内的静触头组件电气地接合)、第二触头位置(其中第二动触头组件与真空封壳内的静触头组件电气地接合并且第一动触头组件与真空封壳内的静触头组件电气地脱开)和第三触头位置(其中第一和第二动触头组件与真空封壳内的静触头组件电气地脱开)之一;和操作机构,其构造成使操作组件沿第一纵向方向和相反的第二纵向方向移动。
操作组件可包括纵向构件,其构造成***作机构沿第一纵向方向和相反的第二纵向方向移动。
操作机构可以是单步式操作机构,其构造成使纵向构件沿第一和第二纵向方向之一移动;并且操作组件还可包括双触头弹簧组件,该弹簧组件构造成使第一和第二动触头组件按以下任一方式以两个步骤转变:(a)从第一触头位置经第二触头位置到第三触头位置,或(b)从第三触头位置经第二触头位置到第一触头位置。
附图说明
在结合附图阅读时从下面对优选实施例的描述可获得对所公开的构思的充分理解,在附图中:
图1是根据所公开的构思的实施例的处于打开位置的真空开关装置的立视剖视图。
图2是示出流过弧触头的弧电流的图1的真空开关装置的立视剖视图。
图3是示出流过处于其闭合位置的弧触头的电流的图1的真空开关装置的立视剖视图。
图4是示出流过载流触头的电流的处于闭合位置的图1的真空开关装置的立视剖视图。
图5是根据所公开的构思的另一实施例的包括处于打开位置的真空开关装置的真空电气开关装置的立视剖视图。
图6是处于弧触头的初始闭合位置的图5的真空开关装置的立视剖视图。
图7是处于弧触头的最终闭合位置的图5的真空开关装置的立视剖视图。
图8是处于闭合位置的图5的真空开关装置的立视剖视图。
图9是用于与图5的第二波纹管并行电连接的分流器的等轴视图。
图10是用于图5的真空开关装置的可动端子的立视剖视图。
具体实施方式
如本文所采用的,术语“数量”应指一个或多于一个的整数(即,多个)。
如本文所采用的,两个或更多个部件“连接”或“联结”在一起的说法应指各部件直接地结合在一起或通过一个或多个中间部件结合。此外,如本文所采用的,两个或更多个部件“附连”的说法应指各部件直接地结合在一起。
如本文所采用的,术语“真空封壳”是指在其中采用部分真空的封壳。
如本文所采用的,术语“部分真空”是指由适当的机构(例如而不限于,气泵)部分地排气(例如,至可行的最高程度;至比较高的程度;至适用于真空开关装置应用的程度)的空间(例如,在真空封壳内)。
如本文所采用的,术语“真空开关装置”应指采用静触头、第一动触头(例如而不限于,载流触头)和第二动触头(例如而不限于,弧触头)的真空封壳。用于真空开关装置的非限制性应用包括断路器、断流器、开关、发电机断路器、负载断路开关(LBS)、接触器、低压(LV)开关装置、中压(MV)开关装置、高压(HV)开关装置和真空电气开关装置。
参照图1-4,真空开关装置2包括真空封壳4、部分地位于真空封壳4内的静触头组件6、部分地位于真空封壳4内的第一动触头组件8和部分地位于真空封壳4内的第二动触头组件10。示例性的第二动触头组件10与第一动触头组件8同心,然而其它构型也是可能的但可能不会那样经济且不易于采用简单的机构来实施。第一波纹管12在真空封壳4内并且与第一动触头组件8协同配合以保持真空封壳4内的部分真空。第二波纹管14在真空封壳4内并且与第一和第二动触头组件8、10协同配合以保持真空封壳4内的部分真空。
图5-8示出包括真空封壳24、部分地位于真空封壳24内的静触头组件26、部分地位于真空封壳24内的第一动触头组件28和部分地位于真空封壳24内的第二动触头组件30的另一真空开关装置22。示例性的第二动触头组件30与第一动触头组件28同心,然而其它构型也是可能的但可能不会那样经济且不易于采用简单的机构来实施。第一波纹管32在真空封壳24内并且与第一动触头组件28协同配合以保持真空封壳24内的部分真空。第二波纹管34在真空封壳24内并且与第一和第二动触头组件28、30协同配合以保持真空封壳24内的部分真空。第二波纹管34被包括于第一和第二动触头组件28、30之间的较小的间隙35。
操作组件36与第一和第二动触头组件28、30协同配合以提供第一触头位置(图8)、第二触头位置(图6或7)和第三触头位置(图5)之一,在第一触头位置中第一和第二动触头组件28、30与真空封壳24内的静触头组件26电气地接合,在第二触头位置中第二动触头组件30与真空封壳24内的静触头组件26电气地接合并且第一动触头组件28与真空封壳24内的静触头组件26电气地脱开,在第三触头位置中第一和第二动触头组件28、30与真空封壳24内的静触头组件26电气地脱开。
第一动触头组件28包括位于真空封壳24内的第一动触头38和部分地位于包括开口42的真空封壳24内的第一动触头轴杆40。第一动触头轴杆40穿过真空封壳开口42。第一波纹管32包括在真空封壳24的开口42附近与真空封壳24联结的第一端部44和与真空封壳24内的第一和第二动触头轴杆40、48中的示例性轴杆40联结的第二端部46。
第二动触头组件30包括位于真空封壳24内的第二动触头50和部分地位于真空封壳24内的第二动触头轴杆48。示例性的第二动触头50与第一动触头38同心,然而其它构型也是可能的但可能不会那样经济且不易于采用简单的机构来实施。示例性的第二动触头轴杆48与第一动触头轴杆40同心,然而其它构型也是可能的但可能不会那样经济且不易于采用简单的机构来实施。第二动触头轴杆48穿过真空封壳开口42。第二波纹管34包括与真空封壳24内的第一动触头轴杆40联结的第一端部52和与真空封壳24内的第二动触头轴杆48联结的第二端部54。
在第一触头位置中(图8)第一和第二动触头38、50与真空封壳24内的静触头组件26电气地接合。在第二触头位置中(图6或7)第二动触头50与真空封壳24内的静触头组件26电气地接合并且第一动触头38与真空封壳24内的静触头组件26电气地脱开。在第三触头位置中(图5)第一和第二动触头38、50与真空封壳24内的静触头组件26电气地脱开。
第一动触头38绕第二动触头50配置并且构造成提供载流触头38。第二动触头50构造成提供弧触头50。
第一触头位置(图8)提供真空开关装置22的闭合位置。从第一触头位置(图8)至第二触头位置(图7)的运动在静触头组件26和第二动触头组件30之间提供从导通到起电弧的转变。从第三触头位置(图5)至第二触头位置(图6)的运动在静触头组件26和第二动触头组件30之间提供从不导通到起电弧的转变。第三触头位置(图5)提供真空开关装置22的打开位置。
示例性的载流触头38由第一材料(例如而不限于,基于CuCr混合物的合金)制成,该第一材料具有第一电导率、第一电容率和第一耐蚀性。示例性的弧触头50由不同的第二材料(例如而不限于,不同于第一材料的、基于CuCr混合物的合金)制成,该第二材料具有第二电导率、第二电容率和第二耐蚀性。第一电导率大于第二电导率,第一电容率小于第二电容率,并且第一耐蚀性弱于第二耐蚀性。
第二动触头组件30包括磁场线圈56(例如而不限于,AMF;横向磁场(TMF)),该线圈56配置在真空封壳24内的第二动触头轴杆48和第二动触头50之间。静触头组件26包括位于真空封壳24内的静触头58、部分地位于真空封壳24内的静触头轴杆60及配置于在真空封壳24内的静触头轴杆60和静触头58之间的磁场线圈62(例如而不限于,AMF;TMF)。
第一动触头组件28绕第二动触头组件30配置并且构造成提供真空封壳24内的载流触头38。第二动触头组件30构造成提供真空封壳4内的弧触头50。
操作组件36包括纵向构件,例如构造成由操作机构70(以虚线图示出)沿第一纵向方向66(例如,关于图5-7的向上)和相反的第二纵向方向68(例如,关于图8的向下)移动的示例性的推(拉)杆64。操作机构70是单步式操作机构,其构造成使推(拉)杆64沿第一和第二纵向方向66、68之一移动。操作组件36还包括双触头弹簧组件72,该弹簧组件构造成使第一和第二动触头组件28、30按以下任一方式以两个步骤转变:(a)从第一触头位置(图8)经第二触头位置(图7和6)到第三触头位置(图5),或(b)从第三触头位置(图5)经第二触头位置(图6和7)到第一触头位置(图8)。
双触头弹簧组件72位于真空封壳24外部并且包括第一触头弹簧74和第二触头弹簧76。第一触头弹簧74与位于真空封壳24外部的第一动触头轴杆40接合,并且第二触头弹簧76与位于真空封壳24外部的第二动触头轴杆48接合。双触头弹簧组件72包括收纳有第一和第二触头弹簧74、76的壳体78。示例性的第二触头弹簧76与第一触头弹簧74同心,然而其它构型也是可能的但可能不会那样经济且不易于采用简单的机构来实施。第一动触头轴杆40包括贯穿其的第一纵向开口80,并且第二动触头轴杆48包括贯穿其的第二纵向开口82。第二动触头轴杆48配置在第一纵向开口80中,并且在第二纵向开口82中配置有热管84。热管84是结合了热传导和相变两者的原理以有效地管控两个固体界面之间的传热的传热装置。在热管内的热界面处(该位置通常处在相对非常低的压力下),与导热固体表面接触的液体通过吸收来自该表面的热而变为蒸气。蒸气在冷界面处凝结回液体,从而释放潜热。液体然后通过毛细作用或重力作用回到热界面,在热界面处液体再次蒸发,并且重复该循环。此外,热管的内部压力可根据热控***的工况的需求被设定或调节以促进相变。
如图7和8所示,示例性的双触头弹簧组件72的两个触头弹簧74和76对相应的可分离触头38、59和50、58提供力或压力。这可减小两个相应的触头表面之间的阻抗并且有助于防止这些相应的可分离触头在有短路电流施加时移动。触头弹簧74、76还可允许操作机构70在这些相应的可分离触头接触之后的过调超程(overtravel);然而,这不是它们的主要预期功能。在示例性的中心弧触头50、58在图6中最初接触之后,如图7所示,相对较小的中心触头弹簧76开始压缩。然后,如图8所示,相对较小的中心触头弹簧76继续压缩并且相对较大的外触头弹簧74也压缩,直到外载流触头38、59如图所示地接触。
如图5-8所示,一定数量的垫圈85(例如而不限于,轴承垫圈;单线圈式弹簧垫圈)被置于动触头轴杆40、48之间的间隙35中以便保持在打开位置、弧触头的闭合位置、和闭合位置之间运动期间的同心性。
分流器86(在图9中最佳地示出)优选与第二波纹管34并行电连接。分流器86包括第一阻抗。第二波纹管34包括更大的第二阻抗。示例性的分流器86是优选为第一动触头轴杆40的罩部41和磁场线圈56与第二动触头轴杆48之间的第二波纹管34设置的并行电连接件86。该并行电连接件86优选具有比第二波纹管34小几个量级的电阻,从而有效地减小流过第二波纹管34的电流。优选地,第二波纹管34由适当的导电材料制成,该导电材料可承受相对较高的电流而不会牺牲机械寿命。优选地,并行电连接件86提供期望的载流能力,并且第二波纹管34提供运动的机械传递和真空密封。
示例性的并行电连接件86为铜编织柔性带,然而其它适当的柔性电连接件也是可能的,只要它们具有相对非常低的电阻即可。示例性的铜编织柔性带在两端被适当地附连(例如而不限于,硬焊;熔焊)到磁场线圈56和罩部41,以使得没有可分离触头并因此没有相应的接触阻抗。
对于示例性的并行电连接件86,将仍会有有限部分的电流流过第二波纹管34。考虑到磁场线圈56和罩部41之间相对非常有限的空间(在图8中最佳地示出)、和相对较小的行程(例如见图6、7和8)(例如而不限于,约5mm),第二波纹管34可以是例如而不限于边缘焊接式隔膜波纹管或液压成形波纹管。边缘焊接式隔膜波纹管可具有相对较厚的壁、相对较长的寿命和相对较高的行程/波纹管长度比率。优选地,在与示例性的并行电连接件86结合使用时第二波纹管34的电阻是相对较高的。可采用相对较厚的柔性部件而不是仅采用图9所示的相对较薄的铜分流器86来完成内部电流传送。
再参照图1-4,第一动触头组件8绕第二动触头组件10配置并且构造成提供第一动触头或弧触头92。第二动触头组件10构造成提供由第二动触头轴杆95载持的第二动触头或载流触头94。第一动触头组件8包括配置在载持绕第二动触头94配置的第一动触头92的第一动触头轴杆98中的磁场线圈96(例如而不限于,AMF;TMF)。
图5的操作组件36还包括电连接件,例如可滑动的触头88(例如而不限于,滑动触头)、球密封件90(图1)或柔性的电气接头(未示出)(例如而不限于,编织接头;硬焊铜接头;柔性接头;移动约60mm的柔性电气接头),它们构造成向位于真空封壳24、4外部的第一和第二动触头轴杆40、95、98之一提供电连接。
如图5所示,真空开关装置22和操作机构70构成真空电气开关装置100。
应当认识到,通常可结合图1-4的真空开关装置2采用操作组件36和双触头弹簧组件72。然而,由于外弧触头92围绕中心载流触头94(图1-4),故触头弹簧74、76应被修改成为外弧触头92提供外触头弹簧74(图5)的相对较小的弹性力以及为中心载流触头94提供中心触头弹簧76(图5)的相对较大的弹性力。
参照图10,可动端子102可代替图5-8的操作组件36。可动端子102包括外电极104(例如,第一动触头轴杆40)、内电极106(例如,第二动触头轴杆48)、滑动触头108、BAL CONTACTTM弹簧110、止挡垫圈112、盘簧114、连接器116、螺栓118、和可动轴杆120。
在组装期间,在真空开关装置22被硬焊和排气之后,如所示,拧入滑动触头108,将弹簧110安置就位,并且安装止挡垫圈112和盘簧114。接下来,旋拧连接器116以使盘簧114压缩,以便在盘簧114的盘(未示出)上增加预紧力。然后,安装螺栓118,以便锁定内电极106和连接器116。进而将连接器116连接到推(拉)杆64。
在闭合期间,当整个真空开关装置22组件移动至初始闭合位置(图6)时,内弧触头发生接触并且内电极106被推(拉)杆64压缩。盘簧114是预先压紧的并且向弧触头提供初始接触力,以便避免熔接。当可动外电极104接触载流静触头59时,大部分的闭合电流会被转移至外电极104。为了相对较高的电流,整个组件的阻抗是足够小的。
在打开期间,外载流触头首先打开,并且短路电流被转移至仍具有充足接触力(例如,该力可通过对盘簧114的选择而被适当地调整)的内弧触头,以便避免熔接。当内弧触头打开时,真空电弧开始并且以与通常的AMF真空断流器触头的真空电弧相同的方式起作用。
虽然已详细地描述了所公开的构思的具体实施例,但本领域技术人员应当认识到可鉴于本公开的全面教导开发出这些细节的各种变型和替代。因此,所公开的特定配置意在仅为例示性的而非限制所公开的构思的范围,该范围将被赋予所附权利要求书及其全部等同方案的充分广度。

Claims (15)

1.一种真空开关装置(2;22),包括:
真空封壳(4;24);
静触头组件(6;26),其部分地位于所述真空封壳内;
第一动触头组件(8;28),其部分地位于所述真空封壳内;
第二动触头组件(10;30),其部分地位于所述真空封壳内;
第一波纹管(12;32),其在所述真空封壳内并且与所述第一动触头组件协同配合以保持所述真空封壳内的部分真空;和
第二波纹管(14;34),其在所述真空封壳内并且与所述第一动触头组件和所述第二动触头组件协同配合以保持所述真空封壳内的部分真空。
2.根据权利要求1所述的真空开关装置(22),其中,所述第一动触头组件包括位于所述真空封壳内的第一动触头(38)和部分地位于所述真空封壳内的第一动触头轴杆(40);其中所述真空封壳包括开口(42);其中所述第一动触头轴杆穿过所述真空封壳的开口;并且其中所述第一波纹管包括在所述真空封壳的开口附近与所述真空封壳联结的第一端部(44)和与所述真空封壳内的所述第一和第二动触头轴杆之一联结的第二端部(46)。
3.根据权利要求2所述的真空开关装置(22),其中,所述第二动触头组件包括位于所述真空封壳内的第二动触头(50)和部分地位于所述真空封壳内的第二动触头轴杆(48);其中所述第二动触头与所述第一动触头同心;其中所述第二动触头轴杆与所述第一动触头轴杆同心;其中第二动触头轴杆穿过所述真空封壳的开口;并且其中所述第二波纹管包括与所述真空封壳内的所述第一动触头轴杆联结的第一端部(52)和与所述真空封壳内的所述第二动触头轴杆联结的第二端部(54)。
4.根据权利要求1所述的真空开关装置(2;22),其中,所述第一动触头组件包括第一动触头(38)和第一动触头轴杆(40);其中所述第二动触头组件包括第二动触头(50)和第二动触头轴杆(48);其中在第一触头位置中所述第一和第二动触头与所述真空封壳内的所述静触头组件电气地接合;其中在第二触头位置中所述第二动触头与所述真空封壳内的所述静触头组件电气地接合并且所述第一动触头与所述真空封壳内的所述静触头组件电气地脱开;并且其中在第三触头位置中所述第一和第二动触头与所述真空封壳内的所述静触头组件电气地脱开。
5.根据权利要求4所述的真空开关装置(22),其中,所述第二动触头构造成提供弧触头(50);并且其中所述第一动触头构造成提供载流触头(38)。
6.根据权利要求5所述的真空开关装置(22),其中,所述载流触头由第一材料制成,所述第一材料具有第一电导率、第一电容率和第一耐蚀性;其中所述弧触头由不同的第二材料制成,所述第二材料具有第二电导率、第二电容率和第二耐蚀性;其中所述第一电导率大于所述第二电导率;其中所述第一电容率小于所述第二电容率;并且其中所述第一耐蚀性弱于所述第二耐蚀性。
7.根据权利要求4所述的真空开关装置(2;22),其中,所述第二动触头与所述第一动触头同心;并且其中所述第二动触头轴杆与所述第一动触头轴杆同心。
8.根据权利要求7所述的真空开关装置(2),其中,所述第一动触头绕所述第二动触头配置且构造成提供弧触头(92);并且其中所述第二动触头构造成提供载流触头(94)。
9.根据权利要求1所述的真空开关装置(2;22),还包括:
操作组件(36),其与所述第一和第二动触头组件协同配合以提供第一触头位置、第二触头位置和第三触头位置之一,在所述第一触头位置中所述第一和第二动触头组件与所述真空封壳内的所述静触头组件电气地接合,在所述第二触头位置中所述第二动触头组件与所述真空封壳内的所述静触头组件电气地接合且所述第一动触头组件与所述真空封壳内的所述静触头组件电气地脱开,在所述第三触头位置中所述第一和第二动触头组件与所述真空封壳内的所述静触头组件电气地脱开。
10.根据权利要求9所述的真空开关装置(22),其中,所述操作组件包括位于所述真空封壳外部的双触头弹簧组件(72);其中所述第一动触头组件包括位于所述真空封壳内的第一动触头(38)和部分地位于所述真空封壳内的第一动触头轴杆(40);其中所述第二动触头组件包括位于所述真空封壳内的第二动触头(50)和部分地位于所述真空封壳内的第二动触头轴杆(48);其中所述第二动触头与所述第一动触头同心;其中所述第二动触头轴杆与所述第一动触头轴杆同心;其中所述双触头弹簧组件包括收纳有第一触头弹簧(74)和第二触头弹簧(76)的壳体(78);其中所述第二触头弹簧与所述第一触头弹簧同心;其中所述第一触头弹簧与位于所述真空封壳外部的所述第一动触头轴杆接合;其中所述第二触头弹簧与位于所述真空封壳外部的所述第二动触头轴杆接合;其中所述第一动触头轴杆包括贯穿其的第一纵向开口(80);其中所述第二动触头轴杆包括贯穿其的第二纵向开口(82);其中所述第二动触头轴杆配置在所述第一纵向开口中;并且其中在所述第二纵向开口中配置有热管(84)。
11.根据权利要求9所述的真空开关装置(22),其中,分流器(86)与所述第二波纹管并行电连接;其中所述分流器包括第一阻抗;其中所述第二波纹管包括第二阻抗;并且其中所述第一阻抗小于所述第二阻抗。
12.根据权利要求9所述的真空开关装置(22),其中,所述第一触头位置提供所述真空开关装置的闭合位置;其中从所述第一触头位置至所述第二触头位置的运动提供从所述静触头组件和所述第二动触头组件之间的导通到起电弧的转变;其中从所述第三触头位置至所述第二触头位置的运动提供从所述静触头组件和所述第二动触头组件之间的不导通到起电弧的转变;并且其中所述第三触头位置提供所述真空开关装置的打开位置。
13.根据权利要求9所述的真空开关装置(2),其中,所述第一动触头组件绕所述第二动触头组件配置且构造成提供弧触头(92);其中所述第二动触头组件构造成提供载流触头(94);并且其中所述第一动触头组件包括磁场线圈(96)。
14.一种真空电气开关装置(100),包括:
根据权利要求9所述的真空开关装置(2;22);和
操作机构(70),其构造成使所述操作组件沿第一纵向方向(66)和相反的第二纵向方向(68)移动。
15.根据权利要求14所述的真空电气开关装置(100),其中,所述操作组件包括纵向构件(64),所述纵向构件构造成被所述操作机构(70)沿第一纵向方向(66)和相反的第二纵向方向(68)移动;其中所述操作机构是单步式操作机构(70),所述操作机构构造成使所述纵向构件沿所述第一和第二纵向方向之一移动;并且其中所述操作组件还包括双触头弹簧组件(72),所述双触头弹簧组件构造成使所述第一和第二动触头组件按以下任一方式以两个步骤转变:(a)从第一触头位置经第二触头位置到第三触头位置,或(b)从第三触头位置经第二触头位置到第一触头位置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108172459A (zh) * 2017-12-28 2018-06-15 毛红玲 一种用于特高压真空灭弧室的动触头
CN106571262B (zh) * 2016-10-27 2019-03-12 河南平高电气股份有限公司 一种隔离开关及其触头组件
CN109616373A (zh) * 2018-12-12 2019-04-12 西安交通大学 一种真空灭弧室复合触头、真空灭弧室及真空断路器
CN110416020A (zh) * 2018-04-26 2019-11-05 赛雪龙公司 开关装置
CN111463061A (zh) * 2019-01-21 2020-07-28 国家电网有限公司 真空灭弧室及真空断路器
CN112735901A (zh) * 2020-12-01 2021-04-30 平高集团有限公司 一种带复合触头结构的真空灭弧室
CN112735900A (zh) * 2020-11-27 2021-04-30 平高集团有限公司 一种真空灭弧室及使用该真空灭弧室的真空断路器

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6136597B2 (ja) * 2013-06-06 2017-05-31 株式会社明電舎 封止形リレー
US9006600B2 (en) * 2013-06-14 2015-04-14 Eaton Corporation High current vacuum interrupter with sectional electrode and multi heat pipes
DE102013222319A1 (de) * 2013-11-04 2015-05-07 Siemens Aktiengesellschaft Anschlussstück für einen Schalterpol eines Schaltgerätes
US9330867B2 (en) 2014-05-13 2016-05-03 Eaton Corporation Vacuum switching apparatus, and electrode extension assembly and associated assembly method therefor
US9704658B2 (en) 2014-11-17 2017-07-11 Eaton Corporation Vacuum switching apparatus, and contact assembly and method of securing an electrical contact to an electrode therefor
DE102016002261A1 (de) * 2016-02-25 2017-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung und Verfahren zum Führen einer Schaltstange eines Hochspannungs-Leistungsschalters
CN107796559B (zh) * 2016-08-31 2020-06-09 中国石油化工股份有限公司 真空室的真空度检测方法
EP3561846B1 (de) * 2018-04-27 2023-10-11 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Vakuum-leistungsschalter
JP7028270B2 (ja) * 2020-03-23 2022-03-02 株式会社明電舎 真空インタラプタおよび真空遮断器
EP4156219A4 (en) * 2020-05-20 2023-07-26 Mitsubishi Electric Corporation VACUUM BREAKER
US20210369373A1 (en) * 2020-05-28 2021-12-02 The Chinese University Of Hong Kong Mobile-electromagnetic coil-based magnetic actuation systems
US11694864B2 (en) * 2020-09-30 2023-07-04 Eaton Intelligent Power Limited Vacuum interrupter with trap for running cathode tracks

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2965734A (en) * 1958-08-07 1960-12-20 Allis Chalmers Mfg Co Current conductive spring bearing for vacuum switch contacts
US3211866A (en) * 1963-02-05 1965-10-12 Gen Electric Vacuum type electric circuit interrupter with plural parallel-connected contact points
US3746811A (en) * 1969-09-03 1973-07-17 Hitachi Ltd Vacuum circuit breaker
DE2947090A1 (de) * 1978-11-30 1980-06-12 Westinghouse Electric Corp Vakuumschaltkreistrenner
DE19902498A1 (de) * 1999-01-22 2000-09-07 Moeller Gmbh Vakuumschaltröhre
CN1509485A (zh) * 2001-05-03 2004-06-30 ���ĺ� 具有用于在断路器的触点部件附近产生轴向磁场的同轴线圈的真空断路器
CN1535468A (zh) * 2002-04-12 2004-10-06 三菱电机株式会社 真空管
CN2805059Y (zh) * 2005-04-08 2006-08-09 王政 具有主触头和弧触头的真空灭弧室触头装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH474832A (de) 1968-09-11 1969-06-30 Bbc Brown Boveri & Cie Vakuumschalter
US3756511A (en) 1971-02-02 1973-09-04 Kogyo Kaihatsu Kenyusho Nozzle and torch for plasma jet
US3814882A (en) * 1973-07-25 1974-06-04 Westinghouse Electric Corp Hybrid circuit interrupter
US4345126A (en) * 1980-04-01 1982-08-17 Westinghouse Electric Corp. Vacuum interrupter with transfer-type axial magnetic field contacts
DE3332092A1 (de) 1983-09-02 1985-03-21 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Kontaktanordnung fuer eine vakuumschaltroehre
JP2653486B2 (ja) * 1988-08-19 1997-09-17 株式会社東芝 真空バルブ用接点材料
KR100361390B1 (ko) 1994-11-16 2003-02-19 이턴 코포레이션 진공차단기,진공차단기용접점코일조립체및원주전극코일의제조방법
US5691522A (en) 1995-06-07 1997-11-25 Eaton Corporation Vacuum interrupter with a single internal assembly for generating an axial magnetic field
US5793008A (en) 1996-11-01 1998-08-11 Eaton Corporation Vacuum interrupter with arc diffusing contact design
US5777287A (en) 1996-12-19 1998-07-07 Eaton Corporation Axial magnetic field coil for vacuum interrupter
DE102005027268B3 (de) 2005-06-08 2007-01-04 Siemens Ag Kontaktanordnung für Vakuumschalter
US7605581B2 (en) * 2005-06-16 2009-10-20 Delta Design, Inc. Apparatus and method for controlling die force in a semiconductor device testing assembly
FR2937786B1 (fr) 2008-10-29 2010-12-24 Areva T & D Sa Interrupteur de courant sur une ligne electrique comprenant une ampoule a vide
JP4781446B2 (ja) * 2009-03-27 2011-09-28 株式会社日立製作所 真空絶縁スイッチギヤ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2965734A (en) * 1958-08-07 1960-12-20 Allis Chalmers Mfg Co Current conductive spring bearing for vacuum switch contacts
US3211866A (en) * 1963-02-05 1965-10-12 Gen Electric Vacuum type electric circuit interrupter with plural parallel-connected contact points
US3746811A (en) * 1969-09-03 1973-07-17 Hitachi Ltd Vacuum circuit breaker
DE2947090A1 (de) * 1978-11-30 1980-06-12 Westinghouse Electric Corp Vakuumschaltkreistrenner
DE19902498A1 (de) * 1999-01-22 2000-09-07 Moeller Gmbh Vakuumschaltröhre
CN1509485A (zh) * 2001-05-03 2004-06-30 ���ĺ� 具有用于在断路器的触点部件附近产生轴向磁场的同轴线圈的真空断路器
CN1535468A (zh) * 2002-04-12 2004-10-06 三菱电机株式会社 真空管
CN2805059Y (zh) * 2005-04-08 2006-08-09 王政 具有主触头和弧触头的真空灭弧室触头装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106571262B (zh) * 2016-10-27 2019-03-12 河南平高电气股份有限公司 一种隔离开关及其触头组件
CN108172459A (zh) * 2017-12-28 2018-06-15 毛红玲 一种用于特高压真空灭弧室的动触头
CN110416020A (zh) * 2018-04-26 2019-11-05 赛雪龙公司 开关装置
CN109616373A (zh) * 2018-12-12 2019-04-12 西安交通大学 一种真空灭弧室复合触头、真空灭弧室及真空断路器
CN111463061A (zh) * 2019-01-21 2020-07-28 国家电网有限公司 真空灭弧室及真空断路器
CN112735900A (zh) * 2020-11-27 2021-04-30 平高集团有限公司 一种真空灭弧室及使用该真空灭弧室的真空断路器
CN112735900B (zh) * 2020-11-27 2023-02-17 平高集团有限公司 一种真空灭弧室及使用该真空灭弧室的真空断路器
CN112735901A (zh) * 2020-12-01 2021-04-30 平高集团有限公司 一种带复合触头结构的真空灭弧室

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ES2661496T3 (es) 2018-04-02
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