用于高压开关的气体缓冲器的制造方法

用于高压开关的气体缓冲器的制造方法
【技术领域】
[0001]总的来说，本发明涉及带有气体缓冲器的高压开关，尤其电功率开关。本发明还涉及用于分开高压开关(尤其功率开关)的传导性的连接的方法。
【背景技术】
[0002]在现有技术中已知这样的开关，在其中移开一燃弧触头(例如消弧郁金香状件(L5schtulpe))以用于分开与另一燃弧触头(例如销)的电气连接。还已知这样的开关，在其中两个燃弧触头在相反的方向上运动。
[0003]例如在文献EP O 809 269中说明了一种高压功率开关，其带有可运动的、彼此同轴地相对而置的两个电弧接触件。驱动杆固定在绝缘材料喷嘴处并且通过布置在开关轴线上的双臂的杠杆驱动相对而置的电弧触头件。
[0004]在美国专利文献US 3 896 282中说明了带有可相反地运动的两个触头的功率短断路开关，其布置在用保护气体填充的壳体中。触头通过杠杆传动装置相连接，杠杆传动装置包括布置在开关轴线上的双臂的杠杆，其带有在两侧铰接的连接杆。
[0005]带有触头的双向运动的功率开关通常相对于带有单一运动的功率开关具有一系列的优点。可明显提高在燃弧触头的分开过程中的速度，而驱动装置的需使用的能量可保持近似与在带有单一运动的功率开关中相同。然而，传动装置在打开或分开过程(在其中加速度和制动最高)期间受载，由此可产生金属或塑料微粒。微粒可恶化非传导性的特性并且在状态测试中在耐用性测试(典型地，10000次机械的切换操作)后导致有问题。

【发明内容】

[0006]本发明的目的在于降低在高压开关(尤其电功率开关)中的传动装置的负载。该目的通过根据独立权利要求的高功率开关和用于分开高压开关的导电连接的方法来实现。由从属权利要求、说明书和附图得到本发明的其他的优点、特征、方面和细节以及本发明的优选的实施方式。
[0007]根据本发明的一方面提供了一种带有气体缓冲器高功率开关(尤其功率开关)的。高功率开关包括:壳体，其确定用于非传导性地起绝缘作用的气体的气体容积；第一接触元件和第二接触元件，在它们之间可可选地形成传导性的连接，其中，第一接触元件和第二接触元件可沿着高压开关的轴线运动；和驱动装置，其与第一接触元件相连接，以便使第一接触元件在第一方向上沿着轴线运动以用于分开传导性的连接。此外，高功率开关包括传动装置，其在其驱动侧处与第一接触元件相连接，而在其输出侧处与第二接触元件相连接，以便将第一接触元件的运动传递到第二接触元件上，使得第二接触元件在与第一方向相反的第二方向上沿着轴线运动以用于分开传导性的连接。在此，气体缓冲器设置在传动装置的输出侧处，以便衰减第二接触元件的运动。
[0008]根据本发明的另一方面，提供了一种用于分开高压开关(尤其功率开关)的传导性的连接的方法。该方法具有以下步骤:借助于驱动装置使第一接触元件在第一方向上沿着高压开关的轴线运动；将第一接触元件的运动借助于传动装置传递到设置在其输出侧处的第二接触元件上，从而使第二接触元件在与第一方向相反的第二方向上运动；分开第一接触元件与第二接触元件；以及借助于设置在传动装置的输出侧处的气体缓冲器衰减第二接触元件的运动。
[0009]本发明还涉及用于实施公开的方法的装置并且还包括用于实施相应单独的方法步骤的装置部件。本发明例如还涉及用于安装到高压开关中或用在高压开关中的传动装置，从而高压开关具有在上文或在权利要求中说明的性能。
【附图说明】
[0010]在附图中示出了本发明的实施例并且在下面对其进行进一步说明。附图示意性地、必要时以剖切的方式且相应仅示例性地在侧视图中以截面显示了:
图1显示了带有根据本发明的气体缓冲器的功率开关；
图2显示了根据本发明的高压开关的一部分；
图3A — 3C显示了在分开根据本发明的气体缓冲器的接触时的运动状态；
图4显示了根据本发明的气体缓冲器的一部分；
图5A — 5B显示了在分开接触或形成接触时图4的根据本发明的气体缓冲器的布置方案；以及
图6显示了根据本发明的另一气体缓冲器的一部分。
【具体实施方式】
[0011]图1示意性地显示了高压开关，尤其功率开关。该功率开关典型地为压缩气体开关，其例如用在高压电网中。功率开关典型地包括这种开关的至少一些通常的组成部分，例如填充有保护气体的壳体、成对的触头(尤其一对燃弧触头和必要时一对额定电流触头)。通常，燃弧触头中的一个设计为郁金香状件(Tulpe)，另一个设计为销。燃弧触头可沿着切换轴线彼此移动。典型地，壳体10确定用于非传导性地起绝缘作用的气体的气体容积，该气体为保护气体。
[0012]优选地，每对触头具有第一接触元件和第二接触元件。对于在图1中示出的高压开关，燃弧触头21、22的对具有第一接触元件21和第二接触元件22，而额定电流触头23、24的对具有第一接触元件23和第二接触元件24。相应可在第一接触元件21、23与第二接触元件22、24之间通过以下方式可选地形成传导性的连接，S卩，使第一接触元件21、23和第二接触元件22、24沿着高压开关的轴线A运动。名义触头23、24的对的第一接触元件23与绝缘件或绝缘材料喷嘴25相连接。
[0013]此外，高压开关具有驱动装置30 (在此例如主驱动装置30)和传动装置40 (在此例如辅助传动装置)。驱动装置30与第一接触元件21、23中的至少一个(即，燃弧触头的对的第一接触元件21或名义触头的对的第一接触元件23)或与两个第一接触元件21和23相连接。传动装置40具有驱动侧和输出侧。在此，驱动侧为传动装置40的这样的侧部，其通过第一接触元件21、23与驱动装置30相连接。优选地，传动装置40并未直接与第一接触元件21、23相连接。传动装置40尤其可具有连接元件41，经由其使传动装置40与绝缘材料喷嘴25相连接，以便在第一接触元件21、23与传动装置40之间形成不导电的连接。传动装置30在其输出侧处与第二接触元件22、24相连接。
[0014]为了分开(打开)传导性的连接，驱动装置30使第一接触元件21、23在第一方向Rl上沿着轴线A运动。传动装置40将第一接触元件21、23的运动传递到第二接触元件22、24上，使得第二接触元件22、24在与第一方向Rl相反的第二方向R2上沿着轴线A运动以用于分开传导性的连接。这包括这种情况:在单独的运动阶段期间，第一接触元件21、23的运动方向与第二接触元件22、24的运动方向可相一致，例如当第二接触元件22、24在开始运动时通过死点时(如例如在文献EP I 630 840 A中说明的那样)。
[0015]为了闭合(形成)传导性的连接，驱动装置30使第一接触元件21、23在第二方向R2上运动并且传动装置40将该运动传递到第二接触元件22、24上，从而使得第二接触元件
22、24在第一方向Rl上运动。虽然在此说明了两个第一接触元件和第二接触元件21、22、
23、24的运动，在任何在这方面说明的实施方式的变型方案中还可使燃弧触头的对的第一接触元件和第二接触元件21、22运动，而名义触头中的一个(例如名义触头24)例如位置固定。
[0016]接触元件21、22以其彼此运动离开的速度非常高，以便最小化电弧的产生。因此，传动装置在运行时且尤其在机械的耐久性测试或负荷测试期间受到严重负荷，由此可产生不可忽略的颗粒量，例如磨损颗粒。为了降低颗粒产生，可提高滑动表面，这需要传动装置的提高的空间需求和提高的成本。基于大量的调查，发明者已经发现，当制动由传动装置驱动的接触元件(在这方面被称为第二接触元件)时，传动装置的负荷特别高。这种问题在开关的原则上期望的紧凑的结构类型中还要加剧，因为在这种情况下通常还缩短制动距离并且因此进一步提高传动装置的负载。
[0017]作为解决或减少传动装置负载的问题的方案，提出传动装置的负载通过安装或使用在输出侧的缓冲器来降低。这尤其在新近开发的高压开关中是有利的，其在分开接触时具有特别高的速度，因为在此特别高的加速度和力作用到传动装置和滑 动支承上。
[0018]在此，触头在分开传导性的连接时的运动可根据速度的走向分成两个子部分，尤其分成从开始运动直至运动的最高速度的时刻的持续时间的加速过程和从运动的最高速度的时刻直至运动结束(尤其直至运动的主要部分结束时)的制动过程。因此，加速过程相应于带有主要正的斜率和因此主要正的加速度的速度走向的子部分，而制动过程相应于带有主要负的斜率和因此主要负的加速度的速度走向的子部分。典型地，加速过程的持续时间为几毫秒至几十毫秒，其中，通常制动过程的持续时间短于加速过程的持续时间。加速过程的持续时间尤其可为例如0.0ls至0.05s，而制动过程的持续时间为例如0.005s至例如 0.025s。
[0019]如上面已经说明的那样，在加速过程或制动过程中的运动不强制性地需要走向单调上升或下降。其实是，高压开关还可如此设计，即，存在至少一个接触元件的运动换向，因此，第一接触元件和第二接触元件暂时在相同的方向上运动，如例如在文献EP I 630 840Al中说明的那样。
[0020]因此，应将第二接触元件22、24在与第一接触元件21、23的第一方向Rl相反的第二方向R2上沿着轴线A的运动理解成:第二接触元件22、24的运动在运动过程的大部分上(尤其在分开燃弧触头之后)在不同于第一接触元件21、23的方向上运动。
[0021]在加速过程期间的加速度例如可在数量上约为10g至300g(1000m/s2至3000m/S2)，和/或在制动过程期间的加速度可在数量上约为300g至700g(3000m/s2至7000m/s 2)。因此，制动过程呈现出传动装置的更强的负载。如果以第二接触元件22、24的2kg至3kg的质量为出发点，则因此相当大的力作用到传动装置上。
[0022]使用更轻的材料(例如铝)仅在受限发范围内是可行的，因为第二接触元件例如在切换时并且尤其在功率测试期间暴露于热的气体中。在此，包围在壳体10中的气体尤其可加热到如此程度，即，气体可损害第二接触元件22、24。此外，顶部应有利地由很重的材料(例如钨)制成，而其余的暴露于热的气体中的表面例如由钢或铜制成，以便达到很高的耐抗性。因此，降低第二接触元件22、24的质量并非为优选的方法。
[0023]用于降低传动装置的负载的另一可行性方案在于改变传动装置的传动比。然而，这将导致提高行程长度、第二接触元件22、24的长度和总的尺寸以及提高运动质量。由于提高的质量还将提高在加速过程期间作用到传动装置上的力，由此结果尤其可使绝缘件或绝缘材料喷嘴变弯。
[0024]根据本发明的一些实施方式，为了有利地降低传动装置的负载，现在可设置有缓冲器，尤其气体缓冲器，以便衰减接触元件的运动。气体缓冲器尤其可设置在传动装置的输出侧处，以便衰减第二接触元件(例如22、24)的运动。
[0025]如在图2中显示的那样，以侧向的截面视图示出了根据本发明的高压开关的一部分，气体缓冲器50可设置在高压开关中。气体缓冲器50优选地设置在传动装置40的输出侧处，以便衰减第二接触元件22、24的运动，即，或者衰减燃弧触头的对的第二接触元件22的运动，或者衰减名义触头的对的第二接触元件24的运动，或者以便衰减两个第二接触元件22、24的运动，即，衰减燃弧触头的对的第二接触元件22的运动和名义触头的对的第二接触元件24的运动。备选地，气体缓冲器50还可设置在驱动侧处，以便衰减第一接触元件21,23中的一个或两个的运动。其中，对于带有完整的双向运动的高压开关的情况，气体缓冲器还可仅仅作用在第一接触元件或第二接触元件21、22、23、24中的一个处，以便衰减所有接触元件21、22、23、24的运动。在这种情况下，还可设置至少两个气体缓冲器，在其中一个与燃弧触头21、22的对的第二接触元件22相连接，而另一气体缓冲器与名义触头23、24的对的第二接触元件24相连接。
[0026]根据可与其他的实施方式组合的一些实施方式，在气体缓冲器50中可使用用于衰减的起电绝缘作用的气体。
[0027]此外，根据可与其他的实施方式组合的一些实施方式，设置有活塞26，其与第二接触元件22、24相连接，以便与其一起运动。此外，根据可与其他的实施方式组合的一些实施方式，气体缓冲器50具有柱体51，在其中引导有活塞26。
[0028]如在图2中显示的那样，柱体51可具有敞开的端部(活塞可通过该端部插入到柱体51中)和相对于敞开的端部闭合的端部。活塞26可在柱体51中沿着从敞开的端部至闭合的端部的路径来引导。为了可尽可能地无干扰地在柱体中引导活塞26，尤其为了活塞26在柱体50中没有倾斜，可设置有支承件27，活塞26和/或第二接触元件22、24滑动地支承在支承件27中。此外，活塞26或第二接触元件22、24可通过摆动臂28与传动装置40相连接。
[0029]气体缓冲器50尤其设计成衰减第二接触元件22、24的制动过程。为了实现这种情况，气体缓冲器可设置成带有开口 52、53，其相应可形成在壳体10的其余的气体容积与柱体51的内部之间的连接。尤其可将第一开口 52设置在在敞开的端部与闭合的端部之间的中间区段中。此外，第二开口 53可设置在(在其他情况下)闭合的端部处或中。
[0030]图3A — 3C显示了在分开根据本发明的气体缓冲器的接触时的运动状态。在此使活塞26沿着从敞开的端部至闭合的端部的路径运动。活塞26的容纳在柱体50中的端部沿着路径的位置可以d来表示。
[0031]图3A显示了在开始运动以便分开传导性的连接时的状态，即这样的状态，在其中，触头闭合并且形成传导性的连接。活塞的容纳在柱体50中的端部位于d=0中。现在如果使触头(即，第一接触元件和第二接触元件21、23、22、24)运动分开，则活塞26滑动到柱体51中，因此，活塞26朝闭合的端部的方向上运动。在此，活塞26压缩在柱体51中存在的气体并且将气体部分地推出第一开口 52，如通过在图3A中的箭头54说明的那样。
[0032]如上文说明的那样，活塞26在开始运动时经历加速过程，在加速过程期间活塞沿着路径运动路段LI。图3B显示了在加速过程结束时的状态，在该状态活塞26的容纳在柱体51中的端部位于位置d=Ll中。
[0033]在此，第一开口 52有利地布置在柱体51的这样的位置处，该位置相应于位置d=Ll。因此，第一开口 52在加速过程期间露出，S卩，尤其在加速过程期间没有被活塞26遮盖或闭锁。因此，在柱体51中通过活塞26的运动压缩的空气可在加速过程期间从柱体51离开，由此没有或没有有影响地衰减加速过程。
[0034]如上文同样说明的那样，在加速过程之后紧随制动过程，在制动过程期间，活塞26沿着路径运动路段L2。图3B显示了在制动过程期间的状态，在该状态中活塞26的容纳在柱体51中的端部位于位置Ll〈d〈L2中。在该状态中，第一开口 52有利地被活塞26闭锁，从而没有气体或至少几乎没有气体可由第一开口 52从柱体51中漏出。
[0035]尤其可根据可与其他的实施方式组合的一些实施方式，第一开口 52如此设计，即，其在活塞26的加速过程期间露出，而在活塞26的制动过程期间被遮盖并且尤其被活塞26遮盖。
[0036]因此，在柱体51中存在于活塞26与柱体51的闭合的端部之间的气体由于活塞26朝闭合的端部的方向上的运动而被压缩，并且在此衰减活塞26的运动。尤其活塞26朝闭合的端部的方向上运动得越远，活塞26的运动衰减得越厉害。
[0037]因此，根据可与其他的实施方式组合的一些实施方式，第二接触元件22、24可沿着运动的路径实施加速过程和制动过程以用于分开传导性的连接，并且气体缓冲器50可设计成衰减第二接触元件22、24的制动过程。有利地，可通过使用气体缓冲器50将在制动过程中出现的力减少至约1/2 (相对于没有缓冲元件50的在其他方面相同的设想的布置方案)。根据本发明的一优选的方面，气体缓冲器50至少暂时地吸收力，其相应于作用到传动装置40上的力的至少0.5倍，在一些实施方式中甚至至少相应于总地作用到传动装置40上的力。
[0038]此外，如上文提及的那 样，第二开口 53可设置在柱体51的在其他情况下闭合的端部处或中，尤其在制动过程期间受压缩的气体的一部分可通过开口 53漏出，如在图3C中通过箭头55示出的那样。优选地，第一开口 51大于第二开口 52，因此，第一开口 51揭开比第二开口 52更大的流量区域。因此，可通过调整或确定第二开口 52的大小(尤其通过调整或确定第二开口 52的流量区域或面积)尤其在制动过程期间调整衰减的强度。
[0039]此外，还可通过选择第一开口 51的位置和/或调整或确定第二开口 52的大小和/或通过设置或移去第二开口 52确定何时应使用衰减、何时应使活塞26到达静止状态以及应得到哪种程度的衰减。如果应远离闭合的端部实现衰减，那么尤其可没有设置第二开口52。在这种情况下，应将压缩气体从柱体51的流出保持得尽可能少，以便建立足够高的压力，即使由此负面地影响活塞的最大达到的速度。
[0040]通过压缩在柱体51中的气体在柱体51之内建立压力，其对着活塞26起作用，由此耗散活塞26的动能。通过耗散活塞26的动能可显著降低作用到传动装置40上的力。[0041 ] 因此，柱体51可至少分成加速区段和制动区段，其相应于活塞26在加速过程或制动过程期间经过的路段或路程LI或L2。
[0042]根据可与其他的实施方式组合的一些实施方式，第一开口 52可至少部分地或甚至完全布置在柱体51的加速区段中，其相应于活塞26在加速过程期间经过的路程。
[0043]图4以侧向的截面图示显示了根据本发明的气体缓冲器的一部分。如在图4中显示的那样，此外可在柱体51的闭合的端部中设置阀门56。阀门56可具有阀板56a、一个或多个进入环56b、固定环56c和挡圈56d。进入环56b限制穿流区域，气体可通过穿流区域从壳体流入到柱体51中或从中流出。固定环56c将阀门56在期望的位置处保持在柱体51中。挡圈56d限制阀板在柱体51中的运动。在阀门56的闭合的状态中，阀板56a位于进入环56b上，从而进入环56b被阀板56a关闭。在打开的状态中，阀板56a移动进入到柱体51中，从而通过穿流区域实现气体交换。
[0044]根据可与其他的实施方式组合的一些实施方式，阀门56可在分开传导性的连接时闭合且在形成传导性的连接时打开。由此在用于形成传导性的连接的运动期间，如果活塞26从柱体51运动离开，气体可通过阀门56流入到柱体51中，而在用于分开传导性的连接的运动期间，如果活塞26运动到柱体51中，气体可通过阀门56从柱体51中流出。由此可有利地实现，气体缓冲器50仅衰减用于分开传导性的连接的运动，然而，并未衰减用于形成传导性的连接的运动。
[0045]在一些实施例中，如同样在图4中显示的那样，活塞26可构造为空心活塞26，其利用端盖28闭合。由此可降低活塞26的重量。
[0046]此外，在一些实施例中，气体缓冲器50尤其可在打开的端部的区域中与传动装置40经由传动体42相连接。优选地，气体缓冲器50可固定在传动装置40的传动体42处。
[0047]图5A以放大的图示显示了阀门56的闭合的状态。如已经提及的那样，阀门56在该状态中闭合，从而没有气体可通过阀门56进入到柱体51中和/或从柱体51中漏出。典型地在分开传导性的连接时选择该状态。因此，使活塞26朝闭合的端部的方向上(即，朝阀门56的方向上)运动，如通过在图5A中的箭头说明的那样。
[0048]在此，在在容纳到柱体51中的活塞26的端部与柱体51的闭合的端部之间的间隙中压缩气体。如通过虚线的箭头说明的那样，压缩的气体的一部分可沿着在柱体51中的活塞26的外面回流并且通过第一开口 52漏出，以便部分地缓和在柱体中建立的压力。沿着活塞周向面回流的气体的份额在此取决于在柱体51中存在的压力和在活塞26和柱体51的直径之间的差。在柱体51中(尤其在在活塞26的端部与柱体51的闭合的端部之间的间隙中)的压力越高，并且活塞26的直径相比于柱体51的直径越小，越多的气体沿着活塞26的周向面回流且有助于降压。
[0049]在间隙中压缩的气体还可通过在图5A中未示出的第二开口 53漏出，以便有助于降压。第二开口 53还可在这种情况下构造为在穿流区域的区域中的阀板56a中的一个或多个开口，或者类似于第一开口 51那样构造在柱体51的周向面中，优选构造在闭合的端部附近。
[0050]图5B以侧向的截面图示显示了阀门56的打开状态。如已经提到的那样，阀门56在该状态中打开，从而气体可通过阀门56进入到柱体51中和/或从其中漏出。典型地在形成传导性的连接时选择该状态，从而运动未被衰减。因此，活塞26从闭合的端部(S卩，阀门56)运动离开，如通过图5B中的箭头说明的那样。
[0051]因此，在这种情况下，气体可通过打开的阀门56流到柱体中，从而可在柱体51中通过之后流入的气体平衡由于活塞26从柱体51中运动离开产生的负压。由此可防止在柱体51中出现负压，其反作用于活塞26的运动并且不期望地衰减该运动。
[0052]在图6中显示了另一实施方式，在其中放大柱体51的端部区段。典型地，由活塞26在分开传导性的连接时经过的(路程)路段相对很大，且活塞26的直径相对很小，从而难以获得合适的衰减效果。通常在制动过程结束时获得最大的缓冲效果，即，在这样的区域中，在其中，活塞26的端部位于柱体51的闭合的端部附近。
[0053]根据可与其他的实施方式组合的一些实施方式，柱体51此外可具有制动区段，其相应于活塞26在制动过程期间经过的路程的一部分，并且其中，制动区段具有这样的区域58，其直径d2大于在加速区段中的柱体51的直径d i，加速区段相应于活塞26在加速过程期间经过的一部分或整个路程。
[0054]尤其可在区域58中设置另一柱体57或柱体盖57，其与柱体51气密地闭锁并且具有内径d2，其大于柱体51的内径屯。在这种情况下，柱体51的闭合的端部主要由另一柱体57形成。因此，第二开口 53和阀门56还可构造在另一柱体57中(未显示)。
[0055]如在图6中示出的那样，活塞26可具有直径d3，其小于柱体51的直径屯。此外，活塞26的端盖28可具有直径d4，其大于活塞26的直径屯且小于或几乎等于柱体51的直径(I1O因此，针对直径屯、d2、d3、d4适用于以下关系式:d 3<d4<=d1<d2o
[0056]利用选择单独的直径屯、d2、d3、d4彼此的关系可达到，在制动过程期间活塞26首先在其之前推动气体并且在此压缩气体，以便达到逐渐增加的缓冲效果。如果活塞26的端部(即，端盖28)到达区域58，则在端盖28与另一柱体57的周向面之间形成间隙，其环形的宽度基本上相应于差d2 - d4。压缩的气体现在可回流通过该间隙并且在此在柱体51的内周向面与活塞26的外周向面之间流到由于差Cl1 -屯形成的间隙中。进入到间隙中的气体现在可再次从柱体51的敞开的端部或第一开口 51离开，以便有助于降压。
[0057]通过选择直径(^、(^、(^、山以及其彼此的关系和另一柱体57沿着制动过程的路程的位置可调节用于制动过程的一个或任何期望的区段的期望的降压。尤其可在制动区段的端部处减少衰减。
[0058]在该公开的范围中，非传导性地起绝缘作用的气体还为电弧灭弧介质。在高功率开关中的非传导性地起绝缘作用的介质或气体可为SF6气体或某种其他的非传导性的绝缘介质或电弧灭弧介质，不取决于其是否以气态和/或液态存在。这种非传导性的起绝缘作用的介质或气体例如可包括有机氟化合物，其从这样的组中来选择，该组包括氟化醚、环氧乙烷、氟化胺、氟化酮、氟化烯烃和这些物质的混合物和/或分解产物。在此，用辞“氟化醚”、“环氧乙烷”、“氟化胺”、“氟化酮”和“氟化烯烃”涉及至少部分氟化处理的物质。用辞“氟醚”尤其包括氢氟醚和全氟醚，用辞“氟化酮”包括氢氟酮和全氟酮，并且用辞“氟化烯烃”包括氢氟烯烃和全氟烯烃。有利地，氟化醚、环氧乙烷、氟化胺和氟化酮完全进行氟化处理，即，全氟处理。
[0059]在一些实施例中，非传导性的起绝缘作用的介质从这样的组中来选择，该组包括:一种(或多种 )氢氟醚、一种(或多种)全氟酮、一种(或多种)氢氟烯烃和这些物质的混合物。
[0060]结合本发明，用辞“氟化酮”尤其可宽泛地来解释并且不仅应包括氟化单酮(Fluormonoketone)，而且应包括氟化双酮(Fluordiketone)或通常的氟化聚酮(Fluorpolyketone)。在此，多于唯一的羰基可明确地沿侧向通过在分子中的碳原子限制地存在。用辞还应一起包括在碳原子之间带有双键和/或三键的饱和与不饱和的成分。氟化酮的至少部分地氟化处理的烷基链可是线性的或分支的并且还可可选地形成环。
[0061]在一些实施例中，非传导性的起绝缘作用的介质和电弧灭弧介质包括作为至少一种成分的氟化单酮，其还可在分子的碳一主链中可选地具有异类原子，具体而言，例如至少一种异类原子从这样的组中来选择，该组包括:氮原子、氧原子、硫原子，其代替相应数量的碳原子(一个或多个)。有利地，氟化单酮(尤其全氟酮)具有3至15个或4至12个碳原子，并且尤其具有5至9个碳原子。优选地，氟化单酮具有恰好5个和/或恰好6个和/或恰好7个和/或恰好8个碳原子。
[0062]在一些实施例中，非传导性的绝缘介质包括作为至少一种成分的氟化烯烃，其从这样的组中来选择，该组包括:带有至少3个碳原子的氢氟烯烃(HFO)、带有恰好3个碳原子的氢氟稀径(HFO)、trans — 1，3，3，3 — tetrafIuor — I — propen (HFO — 1234ze，即，I, 3, 3, 3 四氟丙稀)、2，3，3，3 — tetraf Iuor — I — propen (HFO — 1234yf,即，2, 3, 3, 3四氟丙稀)、trans — I, 2, 3, 3, 3 pentaf Iuorprop — I — en (HFO — 1225ye (E 型)，即，
I,2, 3, 3, 3 五氟丙稀)、cis — I, 2, 3, 3, 3 pentaf Iuorprop — I — en (HFO — 1225ye (Z 型)，艮P，1，2，3，3，3五氟丙烯)和这些物质的混合物。
[0063]非传导性的绝缘介质还可附加地具有背景气体(Hintergrundgas)或载气，其不同于有机氟化合物并且尤其并非为氟化醚、环氧乙烷、氟化胺、氟化酮和氟化烯烃。在一些实施例中，载气可从这样的组中来选择，该组包括:空气、N2、02、CO2、惰性气体、Η2;Ν02、NO、N2O ;碳氟化合物和尤其全氟化碳，例如CF4;CF 31、SF6JP这些物质的混合物。
[0064]根据一些实施方式可提高高压开关的可靠性、运转安全性和寿命。此外可降低产生微粒或磨损。还可提高传动装置40的耐用性。
[0065]基于这些实施方式的思想还可用于带有三重运动的高压开关。在这种情况下，气体缓冲器可与运动的管道相连接并且衰减在制动过程期间出现的力。
[0066]总地来说，可通过气体缓冲器的合适的结构耗散动能。
【主权项】
1.一种高压开关，尤其功率开关，带有 一壳体(10)，其确定用于非传导性地起绝缘作用的气体的气体容积； 一第一接触元件(21; 23)和第二接触元件(22; 24)，可在它们之间可选地形成导电的连接，其中，所述第一接触元件和第二接触元件(21，22; 23; 24)可沿着所述高压开关的轴线⑷运动； 一驱动装置(30)，其与所述第一接触元件(21;23)相连接，以便使所述第一接触元件(21; 23)在第一方向(Rl)上沿着轴线(A)运动以用于分开传导性的连接； 一传动装置(40)，其在其驱动侧处与所述第一接触元件(21; 23)相连接，并且在其输出侧处与所述第二接触元件(22;24)相连接，以便将所述第一接触元件(21;23)的运动传递到所述第二接触元件(22; 24)上，从而所述第二接触元件(22; 24)可在与第一方向(Rl)相反的第二方向(R2)上沿着轴线(A)运动以用于分开传导性的连接；以及 一气体缓冲器(50)，其设置在所述传动装置(40)的输出侧处，以便衰减所述第二接触元件(22; 24)的运动。2.根据权利要求1所述的功率开关，其特征在于，在所述气体缓冲器(50)中使用用于衰减的起电绝缘作用的气体。3.根据权利要求1或2所述的功率开关，其特征在于，所述第二接触元件(22;24)沿着用于运动的路径实施加速过程和制动过程以用于分开导电的连接，并且其中，所述气体缓冲器(50)设计成衰减所述第二接触元件(22; 24)的制动过程。4.根据权利要求1至3中任一项所述的功率开关，其特征在于，所述气体缓冲器(50)具有:活塞(26)，其与所述第二接触元件(22;24)相连接，以便与其一起运动；和柱体(51)，在其中引导有所述活塞(26)。5.根据权利要求4所述的功率开关，其特征在于，所述柱体(51)具有第一开口(52)，其形成在所述壳体(10)的其余的气体容积与所述柱体(51)的内部之间的连接。6.根据权利要求5所述的功率开关，其特征在于，所述第一开口(52)至少部分地布置在所述柱体(51)的加速区段中，该加速区段相应于所述活塞(26)在加速过程期间经过的路程。7.根据权利要求5或6所述的功率开关，其特征在于，所述第一开口(52)如此设计，即，其在所述活塞(26)的加速过程期间露出，而在所述活塞(26)的制动过程期间被所述活塞(26)遮盖。8.根据权利要求4至7中任一项所述的功率开关，其特征在于，所述柱体(51)此外具有制动区段，其相应于所述活塞(26)在制动过程期间经过的路程，并且其中，所述制动区段具有这样的区域(58)，其直径(d2)大于在加速区段中的所述柱体(51)的直径(Cl1)。9.根据上述权利要求中任一项所述的功率开关，其特征在于，所述气体缓冲器(50)具有阀门(56)，其在分开导电的连接时闭合，而在形成导电的连接时打开。10.根据上述权利要求中任一项所述的功率开关，其特征在于，非传导性的起绝缘作用的气体存在于所述功率开关中并且包括有机氟化合物，其从这样的组中来选择，该组包括:氟化醚、环氧乙烷、氟化胺、氟化酮、氟化烯烃；以及这些成分的混合物和/或分解产物；并且其中，在所述功率开关中的非传导性的气体尤其还包括载气。11.一种用于分开根据上述权利要求中任一项所述的高压开关尤其功率开关的传导性的连接的方法，其中，该方法包括: 一借助于驱动装置(30)使第一接触元件(21; 23)在第一方向(Rl)上沿着所述高压开关的轴线⑷运动， 一将所述第一接触元件(21; 23)的运动借助于传动装置(40)传递到设置在其输出侧处的第二接触元件(22; 24)上，从而使所述第二接触元件(22; 24)在与第一方向(Rl)相反的第二方向(R2)上运动， 一分开所述第一接触元件(21; 23)与所述第二接触元件(22; 24)，以及一借助于设置在所述传动装置(40)的输出侧处的气体缓冲器(50)衰减所述第二接触元件(22; 24)的运动。
【专利摘要】本发明涉及用于高压开关的气体缓冲器，高压开关包括：壳体，其确定用于非传导性地起绝缘作用的气体容积；第一接触元件和第二接触元件，在它们之间可可选地形成导电的连接，其中，第一接触元件和第二接触元件可沿着高压开关的轴线运动；驱动装置，其与第一接触元件连接，以便使第一接触元件在第一方向上沿着轴线运动以用于分开导电的连接；传动装置，其在其驱动侧处与第一接触元件相连接，并且在其输出侧处与第二接触元件相连接，以便将第一接触元件的运动传递到第二接触元件上，使得第二接触元件可在与第一方向相反的第二方向上沿着轴线运动以用于分开导电的连接；和气体缓冲器，其设置在传动装置的输出侧处，以便衰减第二接触元件的运动。
【IPC分类】H01H33/91
【公开号】CN104900446
【申请号】CN201510097458
【发明人】D.奥尔松, J.科尔贝尔, S.科蒂莱宁, T.萨瑟兰
【申请人】Abb 技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月5日
【公告号】DE102014102929A1