直流开关设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对直流电流、特别是在千安培范围中的直流电流进行开关的直流电流开关设备，其具有根据权利要求1的前序部分的特征。
【背景技术】
[0002]这种直流电流开关设备是从欧洲专利文献EP 2 221 845 B1中已知的。该直流电流开关设备具有开关单元、振荡回路和过电压放电器。振荡回路在断开开关单元时产生振荡的振荡电流，其与在该断开期间仍流过开关单元的直流电流叠加而形成振荡的叠加电流。叠加电流在过零点被断开。为了控制振荡回路的激励而设有控制设备。
【发明内容】
[0003]本发明的任务是提出一种直流电流开关设备，其具有特别简单的构造，并且能够实现特别快速地断开直流电流。
[0004]该任务根据本发明通过具有根据权利要求1的特征的直流电流开关设备来实现。根据本发明的直流电流开关设备的有利构型在从属权利要求中给出。
[0005]此后根据本发明设有，与在下面被称作第一开关单元的所述开关单元串联有开关特性与该第一开关单元不同的第二开关单元，并且振荡回路和放电器与该串联电路电并耳关。
[0006]根据本发明的直流电流开关设备主要优点在于，基于开关单元开关特性的不同，能够将工作划分实现为使得第一开关单元将振荡回路激励到完整的起振，而第二开关单元将所形成的叠加电流在过零处断开。换言之，将开关单元之一用于激励振荡回路，而将另一开关单元用于断开叠加电流。
[0007]根据本发明的直流电流开关设备的另一主要优点在于，不需要单独的、在已知的直流电流开关设备中用于控制振荡回路的控制设备。
[0008]特别简单和由此有利地，当基于第一和第二开关单元的开关室中不同的物理效果时，第一和第二开关单元可以实现不同的开关特性。
[0009]为了通过第一开关单元实现对振荡回路特别快速的激励，视为有利的是，第一开关单元与第二开关单元相比在断开直流电流时产生更大的电弧点燃电压。
[0010]例如绝缘气体开关单元具有较高的电弧点燃电压，从而视为有利的是，第一开关单元是绝缘气体开关单元。
[0011]有利地，第一开关单元含有SF6或者含SF 6的混合物作为绝缘气体。
[0012]关于第二开关单元，视为有利的是，将该第二开关单元构建为使得其与第一开关单元相比能够开关具有在过零处更大的电流陆度的电流。如已经提及的，该第二开关单元用于断开流过两个开关单元的串联电路的电流。
[0013]也能够可靠断开在过零处大的电流陡度的开关例如是真空开关单元，从而视为有利的是，第二开关单元是真空开关单元。
[0014]特别有利的是，两个开关单元的不同的开关特性是基于开关单元的开关室中不同(例如在气压和/或气体组分方面不同)的气体填充的。因此，视为特别有利的是，第一开关单元是绝缘气体开关单元，第二开关单元是真空开关单元。
[0015]为了驱动两个开关单元可以设有共同的驱动器。
[0016]两个开关单元的不同的开关特性还可以通过如下方式实现，即，将两个开关单元在时间上错移地断开。因此，在直流开关设备的一个特别有利的构型中设有，其具有延迟装置，该延迟装置在断开直流电流时将第二开关单元在时间上在第一开关单元之后断开。
[0017]这种延迟装置例如可以具有传动装置或者通过传动装置形成，其布置在第二开关单元与直流开关设备的驱动两个开关单元的驱动器之间。
[0018]替选地或者附加地，该延迟装置可以基于弹簧机构，该弹簧机构布置在第二开关单元与驱动器之间，并且在断开第一开关单元期间或之后被张紧，而为了断开第二开关单元被释放。
[0019]在延迟装置的延迟持续时间方面视为有利的是，延迟持续时间与振荡回路的固有频率彼此调谐为使得，当振荡的振荡电流的幅度具有为待断开的直流电流的至少75%的值时，才开始第二开关单元的断开，和/或，在为振荡回路的固有频率的至少三倍的时段之后才开始第二开关单元的断开。断开的时刻在此视为分离相应的开关单元的开关触点的时刻。
[0020]本发明还涉及用于断开直流电流、特别是千安培范围中的直流电流的方法，其中断开开关单元并产生电弧，借助在该电弧上出现的电弧电压激励振荡回路，并且产生振荡的振荡电流，该振荡电流与在该断开期间仍流过第一开关单元的直流电流叠加从而形成叠加电流，并且在该叠加电流的过零处断开该叠加电流，并且通过放电器衰减在振荡回路中存储的能量。
[0021]关于这种方法，根据本发明设有，与在下面被称作第一开关单元的所述开关单元串联有开关特性与第一开关单元不同的第二开关单元，并且通过第二开关单元将流过两个开关单元的串联电路的叠加电流在过零处断开。
[0022]关于根据本发明的方法的优点，请参见上面结合根据本发明的直流电流开关设备进行的阐述，因为根据本发明的直流电流开关设备的优点与根据本发明的方法的优点相对应。
[0023]为了实现特别快地断开高直流电流，视为有利的是，第一开关单元与第二开关单元相比在断开直流电流时产生更大的电弧点燃电压，而第二开关单元与第一开关单元相比能够断开具有在过零处更大电流陆度的振荡电流。
[0024]有利地，第一和第二开关单元在断开期间的开关特性是基于开关单元的开关室中不同的物理效果的。
[0025]替选地或附加地可以设有，两个开关单元的不同的开关特性所基于的是，将第二开关单元延迟地在第一开关单元之后断开。
[0026]关于延迟，视为有利的是，当振荡的振荡电流具有为待断开的直流电流的至少75%的值时才开始第二开关单元的断开，和/或，在为振荡电路的固有频率的至少三倍的时段之后才开始第二开关单元的断开。
[0027]为了保证在通过第一开关单元激励振荡电路之后快速断开第二开关单元，视为特别有利的是，在第一开关单元的断开期间或之后将弹簧机构张紧，并且通过将该张紧的弹簧机构释放来进行第二开关单元的断开。
【附图说明】
[0028]下面借助实施例详细阐述本发明；其中示例性地:
[0029]图1示出了根据本发明的直流开关设备的一个实施例，其中两个开关设备的不同的开关特性是基于开关单元的开关室中不同的物理效果的；
[0030]图2示出了根据本发明的直流开关设备的一个实施例，其中两个开关设备是通过共同的驱动器来驱动的；以及
[0031]图3示出了根据本发明的直流开关设备的一个实施例，其中存在延迟装置，其在断开直流电流的情况下在第二开关单元之前断开第一开关单元。
[0032]在附图中，出于纵览性原因，总是为相同或相当的部件使用相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0033]图1不出了直流开关设备10的一个实施例，其中，第一开关设备20和第二开关设备30串联连接。与第一开关设备20和第二开关设备30构成的串联电路并联有过电压放电器40以及振荡回路50。
[0034]振荡回路50例如可以通过电容器C、电阻器R和电感器L形成。
[0035]在根据图1的实施例中，为了断开直流电流1、特别是千安培范围中的直流电流，将两个开关设备20和30同时地、至少近似同时地断开。两个开关设备20和30的断开可以通过各自的、在图1中未示出的、各自地对应于相应的开关单元的驱动器来进行。
[0036]第一开关单元20和第二开关单元30在其开关特性方面不同，其中，在断开时不同的开关特性是基于两个开关单元20和30的开关室21和31中不同的物理效果的。
[0037]接下来，示例性地假设第一开关单元20是绝缘气体开关单元，其开关室21是用SF6*缘气体或者含SF6的绝缘气体混合物填充的，并且第二开关单元30是真空开关单元。
[0038]基于在第一开关单元20的开关室21中存在的绝缘气体，第一开关单元20与第二开关单元30相比在断开直流电流I时产生更大的电弧点燃电压，在该第二开关单元30的开关室31中不存在绝缘气体，而是真空。在第一开关单元20上降落的电弧点燃电压引起振荡回路50的较快起振，从而振荡回路产生振荡的振荡电流Ιο并且将其馈入由两个开关单元20和30构成的串联电路。振荡的振荡电流Ιο与在该断开期间流过串联电路的直流电流Is叠加，由此形成叠加电流Ig。
[0039]如果叠加电流Ig由于振荡的振荡电流Ιο的影响而具有过零，则第二开关单元30断开该叠加电流Ig。这种断开可以由第二开关单元容易地保证，因为其基于开关室31中的真空而与第一开关单元20不同地特别适于也断开具有在过零处特别大的电流陡度的电流。
[0040]综上，第一开关单元20用于尽可能快速地激励振荡回路50，以便将振荡的振荡电流Ιο馈入由第一开关单元20和第二开关单元30构成的串联电路，而第二开关单元30用于将通过与