电弧腔系统

本发明涉及到一种电弧腔系统，特别是使用在直流断路器中的电弧 腔系统。

与交流网络相反，在直流时没有自然的零电流出现。在直流断路器 中的电弧腔产生一个电弧电压。这个电弧电压大于工作电压，因此强 迫电流成为零并且消灭存入网络的能量。本发明是建立在灭弧板腔系 统上的。在灭弧板腔中将电弧分成多个子电弧。子电弧是在多个阳极 -，阴极-和伏打电堆电压降之和的基础上产生的。此时电弧电压明 显地位于工作电压之上。当工作电压为500V时，会出现一个电弧电 压为800V。由于网络现有的绝缘强度，当然必须将电弧电压限制在 一个最小值上。因而对于不同的工作电压需要不同的电弧腔。

到目前为止，在不同工作电压和不同开关能力的直流断路器上，使 用结构很不相同的电弧腔。这就决定了高设计费用以及相应的高成 本。

为此本发明的任务是提供一种电弧腔系统，而这个电弧腔系统应能 用简单的方式和方法，与所期望的断流容量和所期望的工作电压相匹 配。

此任务是由具有权利要求1叙述的特征的一种电弧腔系统，用特别 优异的方式和方法解决的。

本发明的优异的进一步结构是从属权利要求的内容。

电弧腔系统包括有元件腔体和电弧腔模块。其中根据所期望的工作 电压，将相应数量的电弧腔模块装入一个腔体中。如果腔体尺寸对于 准备考虑的网络工作电压不够大时，可以将多个腔体串联连接，这样 就始终可以装入所要求数量的电弧腔模块。

此外，通过选择相应的电弧腔模块可以与过大的断流容量相匹配。 腔体是这样构成的，不仅能够承受窄的而且也能够承受宽的电弧腔模 块。为了这个目的，在腔体的两个面对面的内壁上安排了多个相同距 离的槽，其中根据过大的断流容量电弧腔模块具有的宽度是两个相邻 槽的N-倍，此时N是一个正整数。

下面借助于实施例进一步地叙述本发明。

附图1表示了一个腔体以及两个不同的电弧腔模块的投影图。

附图2至6表示了对于不同断流容量和不同工作电压的各种组合的 可能性。

在附图1上用1表示一个腔体。符号2表示在腔体内壁上安排的 槽。沿腔体的面对面的两个内壁安排了多个相同距离的槽，其中在边 缘上的槽具有一般安排在内壁上槽的一半宽度。

在腔体1的下部，在两个面对面墙的外表面的边缘上安排了电弧探 针3。借助于探针将电弧引导到腔体上。而且单个的电弧腔模块也是 经过(没有表示)电弧探针相互连接的。

此外在附图1上表示了一个小的电弧腔模块4和一个大的电弧腔模 块5。两个电弧腔模块4，5有两个侧边9。在两个侧边之间安排了多 个灭弧板8和在灭弧板的上边安排了绝缘件7。

腔体1、侧边9、电弧腔模块4、5和绝缘件7是由电绝缘的热稳定 的材料构成的。这种材料具有大的热容量，以便能够很好地承受电弧 的能量并且从而灭弧。

腔体1可以具有一个高度为40cm、宽度为20cm和深度为40cm。 在这样的大小比例时，两个电弧腔模块4、5的工作电压为500V。大 的电弧腔模块5比小的电弧腔模块4安排了两倍的容量。按照本发明 在电弧腔系统中出现的电流可以在100kA范围。

灭弧板8以及绝缘件7是这样安装在侧边9之间的。在侧边9相对 于灭弧板8以及绝缘件7的后端和前端是突起的。从而出现的突起元 件6在这里构成为导向元件。导向元件可以插入腔体1相应的槽2内， 以便在腔体1中固定电弧模块4、5。

在这个实施例中，在腔体1中的槽数和电弧腔模块4、5的宽度是 这样选择的，或者四个小的电弧腔模块4，两个大的电弧腔模块5或 者两个小的电弧腔模块4和一个大的电弧腔模块5能够被插入电弧 腔。但是本发明并不限于这个实施例。腔体1的宽度可以选择得比较 大，这样可以在腔体中安排比较多的槽数2，或者电弧腔模块可以大 一些或小一些。也可以制备成一个更大一些的电弧腔模块5。这个电 弧腔模块5不仅由三个槽，而且由四个或更多的槽，并且从而适合于 一个比较大的断流容量。

在附图2、3和4上表示了具有唯一的腔体1的电弧腔系统。其中 按照附图2，腔体1具有两个大的电弧腔模块5和按照附图4表示的 腔体1具有四个小的电弧腔模块4。在附图3上表示的腔体1上安装 了两个小的电弧腔模块4和一个大的电弧腔模块5。

在附图5、6上表示的电弧腔系统具有两个以及三个腔体1。腔体1 被各自串联连接。

此时，在附图5和6上表示的每个腔体1上安装了两个大的电弧腔 模块。

如上所述，在规定的尺寸下，唯一的电弧腔模块安排了一个工作电 压为500V以及一个电弧电压为800V。因而在附图2表示的电弧  腔系统适合于一个工作电压为1000V，在附图3表示的电弧腔系统 适合于一个工作电压为1500V，在附图4和5上表示的电弧腔系统 适合于一个工作电压为2000V，和在附图6上表示的电弧腔系统适 合于一个工作电压为3000V。

在附图4上表示的电弧腔系统只有小的电弧腔模块和因而只适合 于小的断流容量。相反在附图2、5和6上表示的电弧腔系统只有大的 电弧腔模块和因而适合于一个比较大的断流容量。

在附图3上表示的电弧腔系统不仅有小的而且也有大的电弧腔模 块4、5，并且从而适合于超过低的断流容量的一个断流容量。

然而本发明不仅限于已经表示的实施例。但是所有被表示的电弧腔 系统共同考虑了一个统一的腔体，而腔体可以考虑具有不同的插件 组。其中通过多个电弧腔的串联连接，使电弧腔系统可以与工作电压 和所要求的断流容量相匹配。其中每个电弧腔可以与腔体的尺寸和灭 弧板的宽度无关地，用不同数量的电弧腔模块安装而成。此时通过多 个电弧腔的相加，使工作电压可以相应地提高。

因为接通能力除了由整个电弧腔系统的能量接受能力决定以外，并 且从而由电弧腔系统的整个腔的热容量来决定。涉及到其断流容量电 弧腔系统也可以改进。其中工作电压不仅按照附图4而且按照附图5 的实施例，可以达到例如为2000V。然而按照附图4的实施例，其断 流容量比按照附图5的实施例低。从而所表示的电弧腔系统可以适应 多个不同的工作电压和多个不同的断流容量。

此外，所表示的电弧腔系统不仅限于应用在一个直流断路器上，而 且在一个交流断路器上也可以以不同的形式得到应用。