[发明专利]用于高DC电流或电压应用、例如工业和/或铁路应用的改进断路器

说明书

本发明涉及一种用于高电流或电压应用、例如工业和/或铁路应用的断路器(1)，其中必须以高效率和极快的干预时间接通/断开或中断高电流，所述断路器(1)包括位于壳体(10)中的：基部部分(2)，其包括用于切换装置的激活机构(3)，所述激活机构包括保持机构(20，21)和释放机构(40)；中间切换或断开触头部分(4)，其包括固定触头(5)和可动触头(6)；以及覆盖所述中间切换或断开触头部分(4)的顶部灭弧室灭弧部分(7)。有利地，断路器(1)的灭弧室灭弧部分(7)能够相对于所述切换或断开触头部分(4)移动并且设置有联接在断路器(1)的两个主侧上的外部极性扩展件(60)；另外的极性扩展件(70)电联接至外部极性扩展件(60)并连结至作为断路器(1)的固定部分的所述中间切换或断开触头部分(4)。

技术领域

本发明涉及一种用于工业和铁路应用的改进断路器。

更特别地但非排外地，本发明涉及一种用于工业和/或铁路应用的断路器，在所述工业和/或铁路应用中，例如，必须通过高频切换动作来接通和断开高DC电流，或者必须以高效率和极快的干预时间来中断高DC电流。

背景技术

正如在该特定技术领域中众所周知的，接触器是具有电磁致动器的遥控开关，其可以使用于工业或铁路应用中，在所述工业或铁路应用中必须以相对较高频率切换动作来接通和断开高DC电流。

一般来说，接触器可以被认为是用于高电流和高电压应用的断路器。

仅为了了解这类接触器所涉及的工作条件和电流值范围，应该注意的是，这些装置必须能够在至少在400A至1800A之间的范围内和在介于1000V和4000V之间的运行电压范围内有效地切换电流。

这些运行范围甚至可以称为接触器的单极，但是在许多应用中，需要提供双极或三极构造。

已知结构的接触器通常包括固定触头、可动触头和至少一个接触器线圈。一旦有足够的启动电流流过接触器线圈，接触器就会做出响应并接通负载电路中连接的负载。

为了使接触器保持于这种状态，保持电流必须连续地流过接触器。在断开保持电流后，接触器脱落。存储在接触器线圈中的能量在续流电路中消散。

类似地，即使是高速电流断路器也可以被认为是用于高电流和高电压应用的断路器。

电流断路器是一种自动操作的电气开关，其设计成保护电路免受过电流、过载或短路造成的损坏。其基本功能是在保护继电器检测到故障后中断电流。

这些断路器用于各种应用中，以保护设备免受短路电流和过载的影响；例如，这些断路器适用于保护铁路和工业应用中的干线和半导体(转换器/整流器)。

市售的馈电断路器和整流器断路器的工作电流高达8,000ADC，工作电压高达4,400VDC。它们具有非常高的中断能力以及电流限制特性。

一般而言，为了获得上述优异的断路能力和出色的介电性能，需要采用高质量材料来确保服务连续性以及在不良系统事件期间的保护。

接触器和断路器二者都需要灭弧部分，即所谓的灭弧室(arc chute)部分，以适当地消散可能在设置有可动触头的开关的高电压部分中产生的电弧。

在制造用于高电流和高电压应用的断路器中遇到的主要问题之一正是如何正确地设计灭弧部分的尺寸。

该设计阶段特别关键，这是因为有时需要根据断路器的型式(即，根据断路器必须管理的工作电流或电压)来扩大和扩展灭弧室部分。

本发明强调的技术问题是提供一种用于高电流或高压切换或断开应用的改进断路器，该断路器具有用以允许更有效地可能在可动触头的断开或闭合阶段产生的电弧的结构特征和功能特征。

本发明的另一个目的是提供一种断路器，其由于在可能的电弧的消散阶段中的较高效率而具有较高的可靠性和较长的使用寿命。