[发明专利]断路器

说明书

技术领域

本发明涉及用于中压或高压电路的断路器。此外，本发明涉及用于凭借这样的断路器阻断电路的方法以及这样的断路器在中压或高压输电或配电网中的使用。而且，本发明涉及包括这样的断路器的输电或配电网。

背景技术

现有技术的断路器可以包括压缩流体（即，气体和/或液体）作为能量储存器以及包括活塞机构作为致动器。在这些装置中，储存的驱动能量一般用于电触点的机械致动（例如，分离）和灭弧流体中的压力堆积两者。在触点致动期间，名义触点（即，在正常（非脱扣）操作期间使用的中压或高压触点）和/或起弧室（arcing chamber）中的起弧触点（即，在电路脱扣期间使用的中压或高压触点）被机械分离来防止电路中的进一步电流流动。然而，由于高于1kV的电压，在已经分离的起弧触点之间形成等离子弧。在灭弧期间，起弧触点之间的该等离子弧在自然引入电流零交叉（即，在AC网中）期间或人工引入电流零交叉（即，在DC网中）期间通过灭弧流体流动通过起弧触点而被清除。为此，高吹胀压力在灭弧流体中是必需的。如果灭弧流体例如未通过压缩机被预先加压，灭弧流体中必要的压力堆积通常凭借以与自行车的手持式泵相似的方式压缩灭弧流体的气体容积（所谓的“吹气”技术）而发生。在其它实现中，断路器设计成使得可以在高电流起弧阶段期间在灭弧流体中产生额外的压力。该附加压力然后用于电流零点处的弧阻断（所谓的“自送风”技术）。

US 5,187,339公开了高压断路器，其包括具有加压SF6作为灭弧流体的第一分隔。高压起弧触点设置在该第一分隔内部。第二通常非加压分隔位于离第一分隔的一定距离处并且包括气动千斤顶，其机械连接到起弧触点。为了使电路脱扣，使第一分隔与气动千斤顶分离的阀门被打开并且气动千斤顶由包含在第一分隔中的加压气体致动。从而，可以使起弧触点分离。

US 3,379,849公开了具有包含灭弧流体SF6的加压储存器的高压断路器。为了使电路脱扣将阀门打开并且灭弧流体一方面用于致动活塞机构（其使起弧触点分离）并且另一方面用于起弧室中的灭弧，该起弧室位于离活塞机构的一定距离处。

US 7,528,332公开了依靠气体容积中的放电的致动装置和断路器装置。放电用于快速加热气体并且从而使它的压力增加。连接的活塞机构将气体中所得压力堆积转换成机械移动，其可以用于机械致动电触点。

然而，公开的装置和/或方法具有这样的缺点：它们的设置相当复杂并且/或它们展现相当慢的机械触点致动和/或灭弧性能。

发明内容

因此，本发明的一般目标是提供至少部分克服这些缺点的改进的断路器。本发明的另外的目标是提供用于凭借这样的断路器阻断电路的方法。本发明的再另一个目标是提供这样的断路器的使用用于使电连接脱扣。本发明的再另外的目标是提供包括这样的断路器的高压输电或配电网。

这些目标通过独立权利要求的装置和方法实现。

因此，用于使中压或高压输电网中的电连接脱扣的断路器包括至少第一起弧触点和第二起弧触点。这些起弧触点被构造成彼此分离用于使中压或高压电连接脱扣。起弧触点设置在断路器的起弧室中并且至少第一起弧触点相对于第二起弧触点从第一位置能移动到第二位置。起弧触点之间的电连接在该第一位置闭合（即连接）并且在该第二位置打开（即断开）。从而，通过至少将断路器的第一起弧触点从第一位置移动到第二位置，电连接能脱扣或能断开。作为选项，两个起弧触点的移动也是可能的。此外，断路器包括灭弧流体，用于在电连接脱扣期间使在第一和第二起弧触点之间形成的弧熄灭（参见下文）。在起弧触点机械分离期间或之后由于高于例如1kV的电压而形成该弧。灭弧流体还用于使第一起弧触点从第一（闭合）位置移动到第二（打开）位置。换句话说，加压灭弧流体充当能量储存器，用于相对于第二起弧触点致动第一起弧触点的移动。此外，断路器包括至少一个喷嘴，其设置在起弧室中。该喷嘴适于－在电连接脱扣或，换句话说，起弧触点分离时－将加压灭弧流体的流朝弧引导用于熄灭弧。换句话说，在自然或人工引入电流零点期间由灭弧流体来清除弧。这样的人工引入的电流零点可以有利地由DC网中的换向或谐振电路经由无源和/或有源谐振方案产生。

此外，断路器包括压力室和膨胀室。灭弧流体－至少在断路器闭合或，换句话说在第一起弧触点处于它的第一位置中时－与膨胀室中的压力相比以过压（有利地，至少7巴，更优选地，至少30巴，甚至更优选地，至少60巴）设置在压力室中。