CN103065868B - 带有烟火致动器的三相电短路器 - Google Patents

Abstract

一种电短路器，其包括：多个接线端(2‑4)、使这些接线端相互绝缘的绝缘部件(22‑24、29)、构造出腔室的烟火致动器(7)、可在等待打开位置和闭合短路位置之间活动的多个触头(61‑63)、通过烟火致动器(7)的推动作用而将这些动触头(61‑63)从等待打开位置驱动到闭合短路位置的装置(50、53)、用于动触头(61‑63)中的两个的等待空间(92)，每个在位于两个相接线端(2，3)之间的水平面上。当它们处于等待打开位置时，动触头中的两个分别位于等待空间(92)中的一个里。易脆固体介电隔片(90)将接线端(2‑4)与动触头(61‑63)在它们的等待打开位置绝缘开。在烟火致动器(7)已被触发后的第一阶段，这些隔片用于固定动触头(61‑63)，以使得在所述腔室中储存能量，直至易脆隔片(90)发生断裂。

Description

带有烟火致动器的三相电短路器

技术领域

本发明涉及一种三相电短路器，这种类型的短路器包括至少第一、第二和第三相接线端、通过介电材料使这些相接线端相互绝缘的绝缘部件以及限定出用于烟火驱动气体膨胀的腔室的烟火致动器。本发明尤其应用于保护电场中的人员和设备，尤其针对那些与电弧有关的各种危险，特别是发生在电气箱或其它密闭空间中的内部电弧。

背景技术

在烟火致动器中，因产生烟火气体而形成的能量用于推动操作部件。

公知的短路器采用烟火致动器来实现导致所需短路的操作。这样的执行器的一个优点是能够获得非常短的闭合时间。这个优点特别有利于保护免受电弧之害，尤其是那些内部电弧，这种电弧不仅对设备损害极大而且还会对人员构成危险，有时会带来非常高程度的严重损害，而熄灭电弧的时间越短，这种损害的广泛影响就会被削弱得越多。因此，在防止电弧的这种保护中，所寻求的性能非常高，尤其是在短路速度方面。此外，电弧短路器通常须具有高介电强度，以使得能够特别承受雷击而不会受到损坏。

在美国专利申请US 2009/0120773以及欧洲专利申请EP 2073229和EP 2073235中，推荐有在短路器中采用烟火的示例。

在国际专利申请WO 99/21255中，描述了一种上述类型的短路器。该短路器按照指令执行短路功能并将三相接地。不同相的短路连续发生，在建立第一次短路和建立最后一次短路之间会过去一段时间。可以认为专利申请WO 99/21255中的短路器性能，尤其是相的短路的速度和/或效率方面还不足，或者至少说，理应寻求实现更好的性能。

发明内容

本发明的至少一个目的是能够改进上述类型的短路器的性能，至少在短路的速度和/或效率方面。

根据本发明，通过上述类型的短路器实现该目的，所述短路器包括：

-可在等待打开位置和闭合短路位置之间活动的第一、第二和第三触头，在等待打开位置，至少第一、第二和第三相接线端相互电绝缘，而在闭合短路位置，每个动触头直接连接到第一、第二和第三相接线端之一，并且第一、第二和第三动触头相互电连接，

-机械连接装置，其用于将第一、第二和第三动触头机械地连接着烟火致动器，并且用于通过烟火致动器的推动作用将这些第一、第二和第三动触头从等待打开位置驱动到闭合短路位置，

-用于第一动触头的至少第一等待空间，其在位于第一和第二相接线端之间的水平面上，从而当第一动触头处于其等待打开位置时，第一动触头位于该第一等待空间中，

-用于第二动触头的至少一第二等待空间，其在位于第二和第三相接线端之间的水平面上，从而当第二动触头处于其等待打开位置时，第二动触头位于该第二等待空间中。

绝缘部件包括第一、第二和第三易脆固体介电隔片，每个隔片将第一、第二和第三相接线端之一与第一、第二和第三动触头之一在它们的等待打开位置绝缘开。在烟火致动器已被触发后的第一阶段，这些第一、第二和第三易脆隔片用于固定第一、第二和第三动触头和机械连接装置，以使得在所述腔室中存储能量，直至当第一、第二和第三动触头从它们的等待打开位置被驱动到它们的闭合短路位置时，第一、第二和第三易脆隔片发生断裂并释放出所述能量。该腔室是压缩膨胀腔室，用于紧跟着烟火驱动气体的膨胀的压缩。

当第一和第二动触头处于它们的等待打开位置时，它们分别位于第一和第二等待空间中。

当移动到它们的闭合短路位置时，第一和第二动触头中的每个非常快速地连接到其目标接线端，而不会在之前经过一个以上的其它接线端。这使得能够实现上述类型短路器性能的非常大幅的改进，至少在短路的速度和/或效率方面。

实现至少在短路的速度和/或效率方面的改进性能也源自的事实在于直至第一、第二和第三易脆隔片发生断裂时，存储在压缩膨胀腔室中的能量意味着由该断裂所释放出的驱动能量非常高。

根据本发明的短路器可合并一个以上的其它有利特征，要么是单独的，要么是结合的，特别是在下面确定的那些。

最好是，第一、第二和第三相接线端中的每个包括用于容纳对应动触头的孔，第一、第二和第三动触头中的每个表现出导电环的形式，该导电环包括至少一个槽，以使得在向内的方向发生弹性变形至收缩的结构，其中导电环能够在所述孔的表面上施加离心夹紧力，以使得容纳由该导电环限定的动触头。

最好是，烟火致动器包括活塞和限定圆筒的本体，活塞和圆筒的侧壁部分地构造出所述腔室，机械连接装置包括用于连接到活塞的移动杆，以滑动的方式将该活塞安装在圆筒里，从而在所述活塞的一侧，即在移动杆所处的那一侧构造出腔室，以使得由于烟火驱动气体的作用，活塞在移动杆上牵引的方向上朝着烟火致动器运动。

最好是，所述绝缘部件的至少一部分由固体介电材料制成。

最好是，电短路器包括电绝缘气体冠，其至少由由该装置的固体介电材料制成的一个部件限定，从而与一个易脆隔片一起将处于等待打开位置的第一动触头和第一相接线端彼此绝缘开。

最好是，所述绝缘部件包括至少第一和第二绝缘部分，它们是不同的部件，并且在它们的等待打开位置和它们的闭合短路位置之间沿动触头的驱动方向相互接续。第一绝缘部分优选地包括至少第一易脆隔片，其将第一相接线端与处于等待打开位置的第一动触头绝缘开，并且当第一动触头从其等待打开位置移动到其闭合短路位置时，隔片容易脆裂。优选地，第二绝缘部分包括至少第二易脆隔片，其将第二相接线端与处于等待打开位置的第二动触头绝缘开，并且当第二动触头从其等待打开位置移动到其闭合短路位置时，隔片容易脆裂。

优选地，第一绝缘部分的至少一个插入部分位于所述第一和第二相接线端之间。

优选地，短路器包括至少一个环形绝缘密封件，其位于第一和第二绝缘部分之间，有助于将第二相接线端与处于等待打开位置的第一动触头电绝缘开。

优选地，电短路器包括支承动触头的杆。

优选地，所述杆将动触头相互电连接。

优选地，所述杆至少经过由绝缘部件的固体介电材料制成的部分，并且至少横向地固定该部分。

优选地，将至少一个动触头拧到所述杆上。

优选地，所述杆设置有法兰，用于至少将螺纹式动触头从其等待打开位置驱动到其闭合短路位置。

优选地，绝缘部件沿杆的轴向固定至少一个动触头。

优选地，所述杆至少穿过第一和第二相接线端。

优选地，至少将第一和第二绝缘部分拧到所述杆上。

优选地，所述第一和第二相接线端沿杆的轴向将第一绝缘部分固定在它们之间。

优选地，电短路器包括用于使所述杆的轴向引导滑动的两个引导元件，这两个引导元件将接线端、动触头和至少一部分的所述绝缘部件中的多个部件轴向上固定在它们之间。

优选地，这两个引导部件在一元件上相互夹紧，该元件由介电材料制成，并且至少部分地包围着接线端、动触头和至少一部分的所述绝缘部件中的多个部件。

优选地，电短路器包括形成导电回路的夹紧子组件，该回路自身闭合并且包围这些相接线端。

优选地，电短路器包括固定接地触头。

优选地，电短路器包括至少一个导电环，其限定一个动触头并且包括至少一个槽，以使得在向内的方向上发生弹性形变。优选地，至少一个接线端包括孔，用于当该环处于闭合短路位置时容纳和固定该导电环。

优选地，动触头在等待打开位置相互电连接。

附图说明

从本发明的具体实施例的下列描述中，其它的优点和特征将变得更加清晰明朗，这些实施例仅是为了非限制性的目的且示出在附图中，其中：

图1是根据本发明的电短路器及三个电气杆的透视图，通过这三个电气杆，该短路器连接在三相电气设备里；

图2示出了与图1相同的三相短路器，只是从另一角度观察的，并且与图1中可见的三个电气杆分开了；

图3是示出组成图1和2的短路器的元件的第一子组件的分解透视图；

图4也是示出组成图1和2的短路器的元件的第二子组件的分解透视图；

图5是沿纵向横截面示出的图1和2的短路器的固定部分的透视图，其中该短路器的移动组件处于第一位置，即等待打开位置；

图6是以与图5中相同的方式示出的图1和2的短路器视图，其中移动组件处于第二位置，即闭合短路位置；

图7是图4的子组件的透视图并示出了手工装配的组成元件，为了图示清晰，对图3的子组件的元件进行了抽象；

图8是图1和2的短路器的烟火致动器的纵向横截面透视图；

图9是放大的插入体，其基本上等同于图5的插入体IX且示出了图1和2的短路器的一部分；

图10是放大的与插入体IX类似的插入体且示出了根据本发明的另一实施例的制作细节。

具体实施方式

在图1中，根据本发明的电短路器1安装在三个电连接杆U、V和W上，通过它们，该短路器连接在三相电气设备里。

三相短路器1自身包括相互电绝缘的三个接线端2、3和4，更准确地说，它们是相接线端。在这些接线端中，附图标记为3的一个接线端是直接螺栓连接在杆V上的中间接线端。两个导电板5例如以图2中示出的方式分别螺栓连接在另外两个接线端2和4中的之一上，并且每个导电板将接线端2或4与相U和W中的之一连接起来。

短路器1包括机电单元6和烟火致动器7，它们以彼此延伸的方式安装在占有很小体积的紧凑组件里，这是有好处的。

烟火致动器7包括金属本体10和附加的烟火弹药筒11，该烟火弹药筒的作用是以像这样公知的方式提供由放电引发的化学反应而产生的驱动气体。优选地，产生烟火驱动气体的粉末是由烟火弹药筒11包含的爆燃粉末。通过爆燃粉末或标准粉末的化学反应而产生的驱动气体实际上被优选用于引爆炸药。在文中对其给出的意思中，爆燃粉末发生化学反应时产生亚音速波(传播速度在10m/s至400m/s之间)，而由引爆炸药产生的波以2000至3500m/s之间的速度向前传播。

优选的是，将烟火弹药筒11固定到本体10上包括通过压接的方式。

结合通过相互压接烟火弹药筒11及本体10，以及使用爆燃粉末而非引爆炸药，给出的结果就是根据93/15/EEC指令，短路器1可被视为非烟火设备，这是有好处的。

短路器1由多个部件的组件形成，为了图示清晰，图3中示出了一些部件，而图4中示出了其它部件。

从图3中可以看到，接线端2至4大体上是扁平的平行六面体，它们以基本上相互平行的方式一个接一个地布置并且垂直于短路器1的纵轴X-X’。在这三个接线端2至4中的每个里钻有三个穿通孔20中的一个，这三个穿通孔20彼此延伸。更精确地说，每个孔20的横剖面是圆形的且中心位于轴X-X’上。三个接线端2至4中的每个至少在每个孔20的两个相对开口的一个上具有接合斜面21。

还是在图3中，附图标记22、23和24表示三个不同的绝缘部件，也称为隔套，它们沿纵轴X-X’的方向相互接续并且它们都是相同的空心部件，其特别是在制造成本及参照定位方面具有优势。

轴向孔25正好穿过每个隔套22、23或24，其具有凸榫26或尾部，以使得通过在两个连续的轴向孔中的接合而进行组装，即接线端2至4之一的孔20和其它两个隔套22和23之一的孔25，隔套22的凸榫26的情况除外。凸榫26装有插入的绝缘部件27，孔25也穿过该绝缘部件。

与其凸榫26相对的是，每个隔套22、23或24具有布置在插入部件27中的孔口平面28，在该位置处，该隔套的轴向孔25向外开口，其用于容纳环形电绝缘元件29。优选的是，后者还形成防尘密封件，特别防止可能的细微金属颗粒。

隔套22至24由介电材料制成，例如由热固性聚合物或热塑性聚合物制成，最好是由填充有玻璃纤维的聚碳酸酯制成。，三个密封环29最好是相同的，由柔性介电材料制成，例如由乙烯-丙烯-三元共聚物制成，其也是一种涉及到缩写为EPDM的材料。

在图3中，绝缘元件也可以被看作包络部分的形式，更精确地说是采用托架30的形式，其限定出部分打开的壳体31，特别是横向打开的。该托架30包括端壁或基座32，其中，两个相对的翼部33在纵轴X-X’的每个侧面上延伸。

在基座32中钻有中心在轴X-X’上的圆孔34。每个翼部33包括外部纵向槽35，该槽容纳未在图3中示出的夹紧连杆，下面将进一步解释该连杆的作用。

托架30可由任意合适的介电材料制成，例如由譬如市场上出售的商标名称为“CELORON”的电木织物制成，或者由譬如市场上出售的商标名称为“ULTEM”的聚酰亚胺制成。

在图4中，本体10和弹药筒11相互分离。弹药筒11包括以传统方式连接到通道41的入口里的凸出的端部件40。在所示示例中，弹药筒11的固定采用另一种方式压接，即采用可拆卸式夹紧部件43。将该可拆卸式夹紧部件43拧入到通道41的里面，从而将筒11保持在适当位置。

在本体10中钻有用于使移动支撑牵引杆50穿过的轴向孔42。支撑牵引杆50的头部构成活塞51，用于在本体10里滑动配合，并且在所示示例中，该活塞设置有两个轴向偏置环形密封环52。杆50和活塞51最好是同轴的。后者中的每个构成形成为单件的两个金属部件之一，它们相互拧固并且例如由合适钢材制成。

在与设置有活塞51相反的端部，移动杆50支承着螺母53，该螺母限定了用于在向着烟火致动器7的牵引方向而驱动的边缘，并且通过螺纹连接，刚性地连接到移动杆50。

通过轴向引导的方式，移动杆50支承着四个触头，它们滑动地螺纹连接到或者轴向地滑动到后者上，更准确而言，它们是静止接地触头60和三个动触头61、62和63。移动杆50是导电的，并且将静触头60和三个动触头61至63相互电连接。

这三个动触头61至63中的每个表现出电连接环的形式，用于通过直接接触而进行电连接，它们分离数次从而向内弹性变形直至收缩的结构，其中该环能够施加离心夹紧力。动触头61至63中的每个设置有管状推杆66，其使得后者延伸，从而与之刚性连接。

与静触头60类似，由动触头61和推杆66形成的组件是形成为由导电材料制成的单件的部件，比如铜或铜基合金。由动触头62和另一推杆66形成的组件与其最好是相同的，由动触头63和最后一个推杆66形成的组件亦是如此。

静触头60包括用于支承到本体10上的边沿67以及用于通过直接接触进行电连接的轴向管状电连接延伸部68，该延伸部的自由端包括环形外部定心斜面69。

还是在图4中，夹紧子组件的构成部件包括两个相对的连杆70，其中的一个表现出所示出的示例中的耳轴销的形式。螺母71和与该螺母相关的垫圈72装配到每个连杆70的一个端部，连杆的另一个端部要么也装配有垫圈和螺母要么螺纹连接至烟火致动器7的本体10里。

夹紧子组件还包括轴向夹紧板73和本体10，它们彼此相对布置，从而将支撑杆50上滑动的元件轴向地固定在它们之间，这可从图1和2中看出。夹紧板73中钻有轴承74，其用于移动组件的一端的轴向引导，该组件包括活塞51、杆50、螺母53、推杆66和动触头61至63。

换言之，通过移动支撑杆50和轴向固定，将短路器1的零部件装配在一起。更具体而言，移动杆50穿过某些零部件，从而将后者横向固定，这从图5中很容易看出。固定装置沿轴向即纵轴X-X’确定的方向以互补的方式起作用。其通过夹紧子组件形成，图7示出了组装的该子组件的构成部件。在该图中，为了图示清晰，没有示出短路器1的其它构成部件。将每个连杆70放置在托架30的两个侧面之一上，连杆相互牵引本体10和夹紧板73，并且通过这种方式将它们夹紧在该托架30上。

图8示出了滑动安装在圆筒80中的活塞51的布置，其中该圆筒由烟火致动器7的本体10来限定。环形密封件52在活塞51和圆筒80的壁面上提供双重环形密封。

驱动气体入口通道41打开进入膨胀室81中，用于紧跟着驱动气体膨胀的压缩。圆筒80的侧壁和底部以及活塞51、移动杆50的一部分和环形密封件8组合限定出这个压缩膨胀室81，其在活塞51的一侧上，即在移动杆50和机电单元6所处的侧部上。通过这种方式，由于烟火气体作用，活塞51在移动杆50的牵引方向T向着烟火致动器7的运动，而不会在相反方向上插入。纵轴X-X’也是包括活塞51、杆50和螺母53的移动组件的滑动通道，其中杆50连接到活塞51。

密封件82的作用是在移动杆50和用于引导该杆50的轴向引导轴承83之间提供环形密封。

与室81相反，可拆卸安全止动件84拧入圆筒80中，并且具有防止活塞51从本体10中意外射出的功能。它由轴向穿通孔85穿透，从而不能实现密闭密封，并且气流可以穿过可拆卸安全止动件84至外部或者从外部穿过该止动件。

在图5中，短路器1是断开的，处于等待位置或设置位置，在该位置其没有建立起短路。在图5中可看出，将隔套22至24沿纵轴X-X’的方向一个接一个地布置，彼此局部配合，从而在一起形成绝缘组件，该绝缘组件还包括密封件29，并且该绝缘组件是由固体介电材料制成的。

隔套22的插入部27将两个接线端2和3相互绝缘。该隔套22还将接线端2和动触头61相互绝缘。密封件29之一参与该动触头61和接线端3之间的电绝缘。隔套22的凸榫26保持动触头61轴向上远离静触头60和接线端2。

隔套23的插入部27将两个接线端3和4相互绝缘。该隔套23还将接线端3和动触头62相互绝缘。密封件29之一参与该动触头62和接线端4之间的电绝缘。隔套23的凸榫26保持动触头61和62轴向上远离接线端3。

隔套24的插入部27将接线端4和夹紧板73相互绝缘。该隔套24还将接线端4和动触头63相互绝缘。密封件29之一参与该动触头63和夹紧板73之间的电绝缘。隔套24的凸榫26保持动触头62和63轴向上远离接线端4。

通过将其边沿67夹紧在烟火致动器7的本体10和托架30的基座32之间，从而在轴向上固定住静触头60。

隔套22至24中的每个包括易折或易脆的隔片90，在图9中可以清楚看到这样一个隔片。在该图9中，可以看出这样的易脆隔片90将隔套22至24中的每个的凸榫26和插入部27相互关联，同时将接线端2至4之一与动触头61至63之一相互绝缘。将电绝缘气体冠91比如空气限制为靠近每个易脆隔片90，对其进行定位，从而完成该易脆隔片90执行的在接线端2至4之一与动触头61至63之一之间的电绝缘。

从前述内容中可明显看出，短路器1具有模块化设计，这是有好处的。

在图5中，每个动触头61至63轴向上与接线端2至4中的每个偏移。将动触头61安置在两个连续的接线端2和3之间的装载或等待空间92中。将动触头62安置在另一个等待空间92中，该空间位于两个连续的接线端3和4之间。

此外，动触头61至63中的每个通过绝缘组件与接线端2至4进行电绝缘，所述绝缘组件包括由隔套22至24、密封件29和气体冠91组成的接续体。该绝缘组件还将接线端2至4与静触头60进行电绝缘。短路器1从而处于等待打开位置，在该位置其没有建立任何短路。

上述绝缘组件表现出了具有足够高的阻抗从而能够抵抗雷击的优点。特别是，其可承受12kV的脉冲波而不会有任何损坏，并且符合IEC标准60947-1的要求。

当像图5中那样打开的短路器1连接到带电电路中时，在接线端2至4的周围产生大的电场和磁场。这些场会增加过早点燃烟火弹药筒11的风险。在短路器1中，该风险通过若干特征而被有效地化解。一方面，托架30，特别是其基座32，在接线端2至4和烟火致动器7之间，特别是和烟火弹药筒11之间执行有效绝缘。另一方面，得益于压缩膨胀室81及活塞51的沿轴X-X’的相对布置以及得益于带有牵引运动T的移动连接杆50的驱动，没有任何动触头61至63位于该执行器7和与之最靠近的接线端即接线端2之间。此外，包括两个相对的连杆70、夹紧板73和本体10的夹紧子组件形成自身闭合并且环绕着接线端2至4的传导带。根据在称为法拉第笼的笼内执行的原理，该导电回路被认为反作用于所述电场和磁场的传播。

短路器1可以用于装置中，提供保护防止电弧，尤其是内部电弧。该装置可能类似于在上述欧洲专利申请EP 2073229中所述的装置，并且可包括一个以上电弧检测传感器以及中央决策和控制单元。后者用于发送烟火弹药筒11的脱扣指令，该中央单元应接收由至少一个传感器发出的且用于表示电弧检测情况的信号。

烟火弹药筒11的脱扣非常快速地导致化学反应，从而在其中产生驱动气体。这些气体经通道41导通到室81，在极短的时间内，它们使得室中压力增加。在第一阶段，该压力增加，但不会立即驱动活塞51及连接到该活塞的移动组件。这导致该移动组件由隔套22至24固定。当室81中的压力足够高时，这些隔套的易脆隔片90一起断裂，从而突然释放活塞51和连接到该活塞51的移动组件。存储在压缩室81中的直到这些隔片发生断裂的能量意味着由该断裂释放出的驱动能量非常高，从而沿图5中箭头T所示的方向以高速推动活塞51。易脆隔片90经过校准的，当室81中的压力达到预定阈值时才会断裂。

从前述内容中可明显看出，易脆隔片90满足多种功能，这特别是在整体简易、成本和空间占用方面是有好处的。特别是，它们在烟火致动器7脱扣之前执行电绝缘，并且一旦已使烟火致动器脱扣，然后它们就直接参与该执行器7的操作。

在这方面，易脆隔片90在给定压力即预定压力下的断裂使得能够实现非常少的闭合时间，特别是小于1ms，包括在使用爆燃粉末产生烟火致动器7中的驱动气体的情况。

连接到活塞51的移动组件被推动得与该活塞51本身一样快。它包括动触头，标号为63的那个动触头利用随着由螺母53推动的推杆66而被驱动。通过另一个推杆66，该动触头63依次驱动动触头62，其本身在最后一个推杆66上推动，从而在静触头60的延伸部68上驱动动触头61。

在从启动烟火弹药筒11后的极短时间内，短路器1就从图5中的打开结构转换成图6中的短路结构。特别是，已实现了从烟火弹药筒11启动时刻开始的小于1ms的闭合时间。

此外，动触头61至63基本上同时到达接线端2至4。这致使不同相位的短路实际上是同时的而非接连不断的。相反，在上述国际专利申请WO 99/21255的图5所示的装置中，不同相位的短路就是接连不断的。

连接到活塞51的移动组件包括多个部件。与沿执行器7相反方向推动不同，这些部件在朝着托架30的基座32以及朝着该执行器7的本体10而被推动。这导致产生多个优点，其中一个优点就是大幅降低在短路器1操作时部件从短路器1上突出的风险，这在安全方面是非常重要的。将移动组件朝着基座32和本体10推动的第二个优点在于后者形成反推力或制动质量，用作砧座(anvil)，这减小了传递至组合在短路器1里的固定元件且在该短路器里反射的冲击的重要性。

在图6中，动触头61至63中的每个被包含在接线端2至4之一的孔20中，并且在该孔20的表面上施加径向夹紧力。这导致非常有效的电接触。对于上述国际专利申请WO 99/21255的图5所示的装置就不是这种情况了。在这方面，甚至认为该装置的有效操作都是有问题的。专利申请WO 99/21255的装置中仅有的活动短路部件实际上可能放大了接线端的孔，当从这些接线端突出时，往往形成整体锥形的形状。这会导致在弹道学中熟知的现象。

还是在图6中，动触头61至63相互连接，这会产生所需的短路。这些动触头61至63还连接到静触头60，该触头60通过导体接地，为了图示清晰，该导体未在图中示出。总之，在图6中接线端2至4是短路并接地的。

从前述内容可以得出，短路器1执行的短路是快速整齐且同时的或实际上同时的。

值得注意的是，由于在接线端2至4和在图6的闭合短路位置处压缩在这些接线端里的动触头61至63之间的电接触非常有效，短路器1进而能够承受在10kA至150kA rms之间的强度的电流达100至500ms时间段的短路。这导致短路器1特别适用于保护大功率电气设备，尽管其也可适用于保护其它设备，比如中压设备。

然而，根据本发明的最初发明人的了解，现有技术的短路器仅能够使在最多约为20ms内的三相设备的相位短路，而短路器1表现出极其更快的优点，因为其可执行在小于1ms内的多相位设备的相位的短路。

在图10中示出了根据本发明的可选实施例的短路器101的放大部分。该短路器101与短路器1全局上是相同的。其包括彼此相同的多个隔套来替代隔套22至24，完成与后者同样的功能，其中一个隔套在图10中是部分可见的且其标号为123。该隔套123限定了气体冠191，其执行与气体冠91同样的电气设备功能，就其位置来说不同于后者，尤其是相对于对应的易脆隔片，其在短路器101中的标号为190并且等同于短路器1中的标号为90的部件。

本发明不限于上述的实施例及变体。特别是，本发明的执行不限于仅为三相设备的情况。相反，本发明还应用于其它电气结构中，特别是在单相结构中。此外，插入绝缘部27的外表面可以不是圆柱形的。特别是，其可以具有方形横截面和/或限定沿纵向相互接续的鳍状体或垫板。

Claims (17)

1.一种三相电短路器，其包括：

-第一、第二和第三相接线端(2-4)，

-由介电材料制成的使这些第一、第二和第三相接线端相互绝缘的绝缘部件(22-24、29、91；123、191)，以及

-构造出用于烟火驱动气体膨胀的室(81)的烟火致动器(7)，

其特征在于，它包括：

-可在等待打开位置和闭合短路位置之间移动的第一、第二和第三动触头(61-63)，在该等待打开位置，绝缘部件(22-24、29、91；123、191)将至少第一、第二和第三相接线端相互电绝缘开，而在该闭合短路位置，每个动触头(61-63)直接连接到第一、第二和第三相接线端之一，并且第一、第二和第三动触头(61-63)相互电连接，

-机械连接装置(50、53)，其用于将第一、第二和第三动触头(61-63)机械地连接到烟火致动器(7)，并通过烟火致动器(7)的推动作用将这些第一、第二和第三动触头(61-63)从所述等待打开位置驱动到所述闭合短路位置，

-用于第一动触头(61)的至少一个第一等待空间(92)，其在位于第一和第二相接线端(2、3)之间的位置处，从而当第一动触头(61)处于其等待打开位置时，第一动触头(61)位于该第一等待空间(92)中，

-用于第二动触头(62)的至少一个第二等待空间(92)，其在位于第二和第三相接线端(3、4)之间的位置处，从而当第二动触头(62)处于其等待打开位置时，第二动触头(62)位于该第二等待空间(92)中，

所述绝缘部件(22-24、29、91；123、191)包括第一、第二和第三易脆固体介电隔片(90)，每个隔片将第一、第二和第三相接线端(2-4)之一与第一、第二和第三动触头(61-63)之一在它们的等待打开位置绝缘开，在烟火致动器(7)已被触发后，这些第一、第二和第三易脆隔片(90；190)分别是用于固定第一、第二和第三动触头(61-63)和机械连接装置(50、53)以将能量储存在所述室(81)中的隔片，直至当第一、第二和第三动触头(61-63)从它们的等待打开位置被驱动到它们的闭合短路位置时，所述室(81)中的压力达到阈值压力且第一、第二和第三易脆隔片(90；190)发生断裂并释放出所述能量，所述室(81)是用于烟火驱动气体压缩随后膨胀的腔室。

2.根据权利要求1所述的短路器，其特征在于，第一、第二和第三相接线端(2-4)中的每个包括用于容纳对应动触头(61-63)的孔(20)，第一、第二和第三动触头(61-63)中的每个具有导电环的形状，该导电环包括至少一个槽，以使得在向内的方向可发生柔性变形至收缩的结构，其中导电环能够在孔(20)的表面上施加离心夹紧力，以使得容纳由该导电环限定的动触头(61-63)。

3.根据权利要求1所述的短路器，其特征在于，烟火致动器(7)包括活塞(51)和限定圆筒(80)的本体(10)，活塞(51)和圆筒(80)的侧壁部分地限定出所述腔室(81)，机械连接装置(50、53)包括用于连接到活塞(51)的移动杆(50)，该活塞(51)以滑动的方式配合在圆筒(80)里，从而在活塞(51)的一侧，即在移动杆(50)所处的那一侧限定出腔室(81)，以使得由于烟火驱动气体的作用，活塞(51)在移动杆(50)上牵引(T)的方向上朝着烟火致动器(7)运动。

4.根据权利要求1所述的短路器，其特征在于，它包括电绝缘气体冠(91；191)，其至少由该绝缘部件的固体介电材料(23；123)制成的部件限定，从而与第一、第二和第三易脆隔片(90)之一共同将处于等待打开位置的第一动触头(61)与第一相接线端(2)相互绝缘开。

5.根据权利要求1所述的短路器，其特征在于，所述绝缘部件包括至少第一和第二绝缘部分(22、23)，它们是不同的部件并沿着该第一、第二和第三动触头(61-63)的驱动方向(X-X’)在它们的等待打开位置和它们的闭合短路位置之间相互接续，第一绝缘部分(22)包括至少第一易脆隔片(90；190)，其将第一相接线端(2)与处于等待打开位置的第一动触头(61)绝缘开，并且当该第一动触头从其等待打开位置移动到其闭合短路位置时，所述第一易脆隔片容易断裂，第二绝缘部分(23)包括至少第二易脆隔片(90；190)，其将第二相接线端(3)与处于等待打开位置的第二动触头(62)绝缘开，并且当该第二动触头(62)从其等待打开位置移动到其闭合短路位置时，所述第二易脆隔片容易断裂。

6.根据权利要求5所述的短路器，其特征在于，第一绝缘部分(22)的至少一个插入部分(27)位于所述第一和第二相接线端(2,3)之间。

7.根据权利要求5所述的短路器，其特征在于，它包括至少一个环形绝缘密封件(29)，该密封件位于第一和第二绝缘部分(22、23)之间，并且其有助于将第二相接线端(3)与处于等待打开位置的第一动触头(61)电绝缘开。

8.根据权利要求1所述的短路器，其特征在于，它包括支承动触头(61-63)的杆(50)。

9.根据权利要求8所述的短路器，其特征在于，所述杆至少经过由绝缘部件的固体介电材料(22-24、29；123)制成的部分，并且至少横向地固定该部分。

10.根据权利要求8所述的短路器，其特征在于，第一、第二和第三动触头(61-63)中的至少一个滑动到所述杆(50)上。

11.根据权利要求10所述的短路器，其特征在于，绝缘部件(22-24)沿杆(50)的轴向(X-X’)固定第一、第二和第三动触头(61-63)中的至少一个。

12.根据权利要求8所述的短路器，其特征在于，所述杆(50)至少穿过第一和第二相接线端(2、3)。

13.根据权利要求8所述的短路器，其特征在于，第一和第二绝缘部分(22、23)至少滑动到所述杆(50)上。

14.根据权利要求13所述的短路器，其特征在于，所述第一和第二相接线端(2、3)沿该杆(50)的轴向(X-X’)将第一绝缘部分(22)固定在它们之间。

15.根据权利要求8所述的短路器，其特征在于，它包括用于使所述杆(50)的轴向引导滑动的本体(10)和夹紧板(73)，所述本体和夹紧板将第一、第二和第三接线端(2-4)、第一、第二和第三动触头(61-63)及至少一部分的所述绝缘部件中选出的若干部件轴向上固定在它们之间。

16.根据权利要求15所述的短路器，其特征在于，所述本体(10)和夹紧板(73)在托架(30)上朝向彼此夹紧，所述托架(30)由介电材料制成，并且至少部分地包围着第一、第二和第三接线端(2-4)、第一、第二和第三可动触头(61-63)及至少一部分的所述绝缘部件(22-24、29；123)中选出的所述若干部件。

17.根据权利要求16所述的短路器，其特征在于，它包括形成导电回路的夹紧子组件(10、70-73)，该回路自身闭合并且围绕第一、第二和第三相接线端(2-4)。