[发明专利]具有非圆形汤姆森线圈的快速开关

说明书

技术领域

本发明涉及包括切换组件的高压或中压开关，该切换组件适合于在第一终端和第二终端之间形成传导路径。

背景技术

在US 2004/0245857中公开该类型的开关。它具有切换组件和适合于致动切换组件的驱动器。驱动器包括柱塞，其能够沿着移位方向移位并且由汤姆森线圈(Thomson coil)驱动，即在其中与线圈相邻的传导部件在电流脉冲施加于线圈之后经受排斥力的驱动器。线圈中的电流脉冲产生变化的磁通量，这反过来在柱塞中产生具有相反方向的电流。这在线圈和柱塞之间产生排斥力以用于驱动柱塞远离线圈。该致动原理适于操作其中要求极速的电气开关中的接触系统。

发明内容

将由本发明解决的问题是提供该类型的改进开关。

该问题由权利要求1的开关解决。因此，开关包括用于施加待切换的电流的第一终端和第二终端。此外，开关具有切换组件和驱动器，该切换组件具有第一构造和第二构造，驱动器适合于使切换组件从第一构造移动到第二构造和/或从第二构造移动到第一构造。切换组件构造成使得：

在第一构造中，它在终端之间形成一个或多个传导路径，即，开关处于闭合、传导构造中；并且

在第二构造中，它未形成路径，即，开关处于其断开、非传导构造中。

驱动器包括在第一位置和第二位置之间沿着移位方向移动的至少部分传导的柱塞。柱塞机械地连接于切换组件以用于致动切换组件。驱动器还包括驱动线圈和电流脉冲发生器，该驱动线圈定位成与柱塞相邻以用于充当汤姆森线圈，该电流脉冲发生器适合于在驱动线圈中产生电流脉冲以便驱动柱塞远离驱动线圈。

根据本发明，驱动线圈是非圆形的，并且因此偏离汤姆森线圈的通常使用的圆形设计。这允许使线圈适应柱塞的形状和使用非圆形柱塞。因此，柱塞的尺寸可被优化，即，柱塞可制造得较小，这允许减小其重量和因此由于减小的惯性而实现较快的切换速度。此外，非圆形设计允许使驱动器更紧凑。

有利地，驱动线圈配置在围绕移位方向延伸的区域中，其中，所述区域包含在内矩形和外矩形之间。矩形具有平行边缘并且与移位方向同心。外矩形的较小边缘长度小于内矩形的直径，因此导致驱动线圈的基本上矩形的设计。

在该情况下，有利地，柱塞也是基本上矩形的，其中，边缘平行于内矩形和外矩形。如果柱塞和切换组件之间的机械连接具有基本上矩形的横截面，例如，如果它包括配置成排或矩形矩阵的多个致动器杆，则该设计是特别适当的。

如果切换组件配置在包含电气绝缘流体(即，液体或气体)的不透流体外壳中，则驱动器有利地配置在外壳内，因此消除对机械衬套的需要。

开关有利地使用在高压应用(即，用于高于例如72kV的电压)中，但是它还可用于中压应用(在数kV和72kV之间)。

在从属权利要求以及下面的描述中列出其他的有利实施例。

附图说明

从本发明的下列详细描述，将更好地理解本发明，并且除了以上提出的这些目的之外的目的将变得显而易见。参照附图进行该描述，这些附图仅示出示范实施例：

图1示出了示范开关的横截面图，

图2示出了示范接触元件的放大横截面图，

图3示出了示范驱动器的截面图，

图4示出了连接于致动杆的柱塞，

图5示出了具有图4的柱塞的单一驱动器，并且

图6描绘了驱动线圈的有利形状。

部件列表

1：外壳

2：空间

3，4：管区段

5：外壳区段

6，7：支撑绝缘体

8，9：终端

10，11：盖

12：切换组件

13a，13b，13c：第一组接触元件

14a，14b，14c：第二组接触元件

15：绝缘载体

15a，15b：绝缘载体的轴向表面

16，16’：传导元件

17：致动器杆

18：驱动器

19：驱动器

20：弹簧

21：开口

22：接触板

23：接触表面

25：框架

26：腔室

27：柱塞

28：双稳态悬挂件

29，30：活塞

31，32：孔

33，34：弹簧

35，36：连接件

37，38：驱动线圈

39：脉冲发生器

40：保持器