本发明涉及隔离开关和用于使用所述隔离开关断开电气设备的方法，所述隔离开关包括：第一接触件(1)；第二接触件(2)，所述第二接触件(2)包括接触体(21)和可以相对于接触体(21)移动的接触头(22)；接触支承件(23)，其被设计成支承所述接触体(21)；第一移动装置，其可以将接触体(21)从闭合位置(F)移动至断开位置(O)和从断开位置(O)移动至闭合位置(F)；第二移动装置，其可以借助于所述接触支承件(23)而被触发，并且其在所述接触体(21)从闭合位置(F)至断开位置(O)的移动期间能够在时间间隔Dt内暂时保持接触头(22)与所述第一接触件(1)接触，并且在所述时间间隔Dt期间储存能量，然后突然释放所述存储的能量以突然且瞬间移动所述接触头(22)，以中断接触头(22)与所述第一接触件(1)之间的电接触。
-第二接触件(2)，其包括移动部分和固定部分(2’)，所述移动部分包括接触体(21)和能够相对于所述接触体(21)移动的接触头(22)；
-接触支承件(23)，其被配置成支承所述接触体(21)；
-第一移动装置，其能够将所述接触体(21)沿轴线A从其中所述接触体(21)与所述第一接触件(1)接触的闭合位置移动至断开位置和从所述断开位置移动至所述闭合位置，；
-第二移动装置，其能够借助所述接触支承件(23)而被触发，能够在所述接触体(21)从所述闭合位置到所述断开位置移动时，在储存能量的同时暂时保持所述接触头(22)与所述第一接触件(1)接触，然后突然释放所述储存的能量以将所述接触头(22)从远离所述接触体的位置A瞬间移动至接近所述接触体的位置B，以断开所述接触头(22)与所述第一接触件(1)之间的电接触，其特征在于，所述接触体(21)包括正面部分，所述正面部分在近的位置B处抵靠所述接触头(22)，所述正面部分在所述接触头(22)处于所述位置B时被所述接触头(22)完全覆盖，以防止所述第一接触件(1)与所述接触体(21)之间的正面接触。
2.根据权利要求1所述的隔离开关，其中，所述接触体(21)通过所述接触头(22)而终止于所述断开位置和所述闭合位置处，所述接触头(22)以移动的方式被安装在所述接触体(21)的一个末端处，所述接触体(21)的另一末端被固定至所述接触支承件(23)，所述接触支承件(23)包括第一末端和第二末端，所述第一末端与所述接触体(21)所述另一末端联结，而所述第二末端轴向地远离所述接触体(21)。
3.根据权利要求2所述的隔离开关，其中，所述第二移动装置包括元件(24)，所述元件(24)被固定至所述接触头(22)并且沿着所述轴线A至少延伸至所述接触支承件(23)的所述第二末端。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的隔离开关，其中，所述接触头(22)以相对于所述接触体(21)滑动的方式被安装。
5.根据权利要求1至3中的一项所述的隔离开关，其中，所述接触头(22)在从所述位置A到所述位置B瞬间移动时具有速度V’(t)>V(t)，所述移动发生在时间间隔[t’1,t’2]期间，所述时间间隔[t’1,t’2]包括在所述接触体(21)在所述闭合位置与所述断开位置之间移动所需的时间间隔[t1,t2]中。
6.根据权利要求3所述的隔离开关，其中，所述第二移动装置包括：
-所述元件(24)，其联结至所述接触头(22)，使得移动所述接触头(22)，所述元件(24)从联结至所述接触头(22)一个末端延伸穿过所述接触体(21)和所述接触支承件(23)、直至轴向地远离所述接触头(22)并且被配置成与阻挡系统相互作用的末端；
-所述阻挡系统(25)，其包括两个状态，分别是第一状态和第二状态，所述第一状态被配置成暂时阻挡所述元件(24)在沿所述轴线A远离所述第一接触件(1)的轴向方向上移动，所述第二状态被配置成允许所述元件(24)在所述轴向上移动；
-机械系统(26)，其联接至所述元件(24)和所述接触支承件(23)，以在所述元件(24)被所述阻挡系统(25)暂时阻挡期间储存所述能量。
7.根据权利要求6所述的隔离开关，其中，所述接触支承件(23)被配置成触发所述第二移动装置使所述接触头(22)移动。
8.根据权利要求6所述的隔离开关，其中，所述接触支承件(23)被配置成通过沿所述轴线A平移来与所述阻挡系统(25)相互作用，所述接触支承件(23)在沿所述轴线A的方向上远离所述第一接触件(1)的移动能够使所述阻挡系统(25)从所述第一状态改变为所述第二状态，以及所述接触支承件(23)在沿所述轴线A的方向上朝向所述第一接触件(1)的移动能够使所述阻挡系统(25)从所述第二状态改变为所述第一状态。
9.根据权利要求6至8中的一项所述的隔离开关，其中，所述阻挡系统(25)的一部分被配置成在所述接触支承件(23)的相互作用表面上移动，以使所述一部分相对于所述轴线A径向远离。
10.根据权利要求6至8中的一项所述的隔离开关，其中，所述阻挡系统(25)包括钩(251)，所述钩(251)能够从阻挡位置移动至未阻挡位置以及从所述未阻挡位置移动至所述阻挡位置。
11.根据权利要求10所述的隔离开关，其中，所述钩(251)配备有轮(252)，所述轮(252)被配置成与所述接触支承件(23)的相互作用表面相互作用。
12.根据权利要求11所述的隔离开关，其中，所述阻挡系统(25)包括回动装置，所述回动装置被配置成对所述钩(251)施加力。
13.根据权利要求12所述的隔离开关，其中，所述接触支承件(23)包括用于所述轮(252)的第一外部支承表面，所述相互作用表面连接至所述第一外部支承表面并且相对于所述第一外部支承表面倾斜。
14.根据权利要求1至3中的一项所述的隔离开关，其中，不管所述接触体(21)的位置如何，仅所述接触头(22)面对所述第一接触件(1)，使得在配备有所述接触头的所述接触体(21)的正视图中仅所述接触头(22)可见，其中所述接触头以移动的方式被安装在所述接触体上。
15.一种用于借助隔离开关将第一电气设备从第二电气设备断开的方法，所述第一电气设备和所述第二电气设备连接至所述隔离开关，所述隔离开关包括第一接触件(1)、第二接触件(2)和第一移动装置，所述第一接触件(1)被连接至所述第一电气设备并且包括移动部分(11)和固定部分，所述第二接触件(2)被连接至所述第二电气设备并且包括移动部分和固定部分，所述第一移动装置能够将所述第二接触件的移动部分从下游位置移动至上游位置和从所述上游位置移动至所述下游位置，在所述下游位置所述第二接触件的移动部分与所述第一接触件(1)接触，在所述上游位置所述第一接触件(1)的移动部分(11)和所述第二接触件(2)的移动部分彼此断开，所述第二接触件(2)的所述移动部分包括接触体(21)和接触头(22)，其中，所述接触体(21)和所述接触头(22)在所述上游位置与所述第一接触件(1)接触，所述方法在所述第一电气设备从所述第二电气设备断开时按照时间顺序包括以下步骤：-借助所述第一移动装置将所述第一接触件(1)的移动部分(11)和所述第二接触件(2)的移动部分同时向上游移动，所述接触头(22)在所述移动期间持续保持与所述第一接触件(1)的移动部分(11)接触；
-在所述接触头(22)保持与所述第一接触件(1)接触期间通过第二移动装置保持所述接触体(21)的向上游移动，所述第二移动装置被配置成在所述接触头(22)与所述第一接触件(1)之间的接触被保持期间储存能量；
-通过借助于被固定至所述接触体(21)的接触支承件(23)触发所述第二移动装置，来断开所述接触头(22)与所述第一接触件(1)之间的电接触，所述第二移动装置的触发是由被配置成引起与所述第二移动装置的相互作用的所述接触支承件(23)的向上游移动所引起的；
-将所述接触头向上游移动至抵靠所述接触体(21)的位置，并且保持所述第二接触件(2)的所述移动部分的向上游移动，直到所述第一电气设备从所述第二电气设备断开，其特征在于，所述接触体(21)包括正面部分，所述正面部分在近的位置B处抵靠所述接触头(22)，所述正面部分在所述接触头(22)处于所述位置B时被所述接触头(22)完全覆盖，以防止所述第一接触件(1)与所述接触体(21)之间的正面接触。
用于中高电压的隔离开关及借助所述隔离开关的断开方法
技术领域
[0001] 本发明涉及用于中高电压(通常在1kV与550kV之间，或甚至高于550kV)的隔离开关以及断开方法。
背景技术
[0002] 隔离开关装置的特别是在高电压下的功能是能够连接并且尤其是能够断开电气连接元件，这些电气连接元件通常被封装在填充有诸如六氟化硫的绝缘介质的盖子中，以在所述电气连接元件的连接/断开期间限制电弧的产生。这样的装置包括例如GIS(气体绝缘开关设备)型金属封装变电站。隔离开关通常包括移动主连接器或接触件，其被设计成插入固定主连接器或接触件中或从固定主连接器或接触件中取出。
[0003] 在某些高电压隔离开关架构的情况下，必须保证与电流切换相关的断开性能。为此目的存在定义这样的性能的现行标准IEC 62271-102。目前，GIS型变电站预计在低于550kV处工作的隔离开关将不能承受大于20伏的母线转移电压(BTV)或大于1600安培的母线转移电流(BTC)。
[0004] 然而，必须预计未来大型GIS型变电站的装置将必须能够承受更高的转移电压BTV和转移电流BTC的值，甚至高于2倍。因而断定，在保证高效切换性能或者更一般地高效断开(或连接)性能方面，高电压隔离开关的多数现有架构正达到它们的物理极限。
[0005] 提出了各种解决方案以改进断开弧触头的手段。
[0006] 一种这样的解决方案在于将所述移动主接触件联接至移动弧触头，移动弧触头被设计用于插入与所述固定接触件一体成型的固定弧触头中或从该固定弧触头中取出。固定主接触件和固定弧触头附接至第一电气设备，而移动接触件和移动弧触头附接至第二电气设备。主接触件和弧触头的接触允许连接第一电气设备和第二电气设备的电路被闭合。相反地，所述接触件的分离断开所述电路，并且将第一电气设备与第二电气设备断开。
[0007] 根据该解决方案，弧触头被用于使电弧出现的时刻相对于主接触件断开的时刻延迟，并且限制这样的弧的持续时间，特别是为了减小固定接触件和移动接触件的损耗和所述接触件位于其中的绝缘介质的污染。所述移动弧触头通常通过移动装置(通常是装有弹簧的装置)被耦接至移动主接触件，从而允许弧触头的断开发生在主接触件的断开之后以及移动弧触头的突然加速，该突然加速允许在(固定的和移动的)主接触件已经断开并且在断开阶段期间——即，在断开第一电气设备通过其附接至所述第二电气设备的电路的同时——以恒定速度的逐渐相对分离时固定弧触头与移动弧触头之间的间隙的瞬间增大。在所述突然加速之后，移动弧触头位于所述移动主接触件的内部的室中，所述移动主接触件位于最终断开位置。本领域技术人员已知这样的技术。
[0008] 另一解决方案在于将诸如碳或铜钨之类的特殊材料用于移动主接触件，在这种情况下移动主接触件也具有弧触头的功能。与先前的解决方案不同，在隔离开关中存在单个移动接触件。
[0009] 其他解决方案基于对以下机制的使用：该机制使得可以提高所述隔离开关的接触件的相对分离速度，从而最小化所述接触件之间的电弧的持续时间。
[0010] 与诸如上述那些隔离开关的隔离开关相关的问题涉及它们针对要求更大断开速度的更高电压和电流的使用，更高断开速度由于例如移动部分的惯性而难以实现。实际上，标称电压和电流越高，转移电压(BTV)和转移电流(BTC)就越高，并且所需的接触件分离速度就越快。
发明内容
[0011] 本发明的目的是提出一种用于高压的隔离开关和断开方法，其使得可以增加主接触件的相对分离速度，以在第一电气设备和第二电气设备断开期间——即，当断开所述第一电气设备通过其附接至所述第二电气设备的电路时——尽可能快地中断形成在所述主接触件之间的电弧，同时保持所述主接触件的高介电性能，而且所述隔离开关简单和高效。另一目的是提出一种需要少量机械部件的隔离开关，从而使得可以优化运动元件的质量、所述隔离开关的占用的空间和断开速度。
[0012] 为了实现该目的，提出了一种根据独立权利要求的隔离开关和使用该隔离开关的断开方法。在从属权利要求中可以发现本发明的其他优点。
[0013] 因此，本发明特别地涉及用于高电压的隔离开关，包括：
[0014] -第一接触件，其可以连接至第一电气设备；
[0015] -第二接触件，其可以连接至第二电气设备，所述第二接触件包括接触体和接触头，接触头可以相对于接触体在位置A和位置B之间移动，位置A和位置B相对于所述接触体来限定，其中，所述接触体可以沿轴A在闭合位置与断开位置之间移动，在闭合位置中所述接触体和接触头与所述第一接触件接触以将第一电气设备电连接至第二电气设备并且接触头处于位置B，在断开位置中所述接触体和接触头与所述第一接触件断开以使所述第一电气设备从所述第二电气设备电断开并且接触头位于位置B，所述接触体通过所述接触头终止于断开位置和闭合位置二者，所述接触头以移动方式安装在接触体的该末端处，接触体意图在所述闭合位置处与第一接触件接触，所述接触头特别是在所述轴A的方向上轴向移动，并且所述接触体的另一末端固定至接触支承件。位置A优选地是远离所述接触体的位置，而位置B是靠近所述接触体的位置，特别地，在位置B处接触头抵靠接触体以断开接触头与所述第一接触件之间的电接触。特别地，接触头以相对于接触体滑动的方式被安装在远离所述接触体的位置A与接近所述接触体的位置B之间，反之亦然。根据本发明，为了将所述第一设备从所述第二设备电断开，通过将接触体从闭合位置移动至断开位置来实现所述隔离开关的断开，通过将接触体从断开位置移动至闭合位置来实现闭合；
[0016] -所述接触支承件，其意在支承所述接触体并且能够沿着所述轴A与所述接触体一起移动，接触支承件包括在所述轴A的方向上的第一末端和第二末端，所述第一末端牢固地附接至所述接触体的所述另一末端，并且所述第二末端在所述轴A的方向上轴向远离于所述接触体。特别地，所述第二末端被构造成在接触体从闭合位置移动至断开位置时致动第二移动装置以移动接触头；
[0017] -第一移动装置，其可以将接触体从闭合位置移动至断开位置，反之亦然，所述第一移动装置特别地能够以相对于时间t的速度V(t)移动接触体，所述速度低，通常在毫米/秒的数量级，甚至是恒定的；
[0018] -所述第二移动装置，其可以通过所述接触支承件被触发，并且在所述接触体从闭合位置到断开位置的移动期间，第二移动装置能够在存储能量的同时将接触头从位置B移动至位置A，使得仅接触头保持与所述第一接触件接触，并且然后突然释放所述储存的能量以突然且瞬间地——特别是以大于速度V(t)的速度V’(t)瞬间地——将所述接触头从位置A移动至位置B，以断开接触头与所述第一接触件之间的接触。特别地，所述接触头在所述位置A与所述位置B之间以所述速度V’(t)>V(t)的瞬间运动发生在时间间隔[t’1,t’2]期间，该时间间隔[t’1,t’2]包括在所述接触体在所述闭合位置与所述断开位置之间的移动所需的时间间隔[t1，t2]中。特别地，当所述隔离开关正在断开时，所述第二移动装置因此能够在第一时间期间保持接触头与第一接触件接触，同时接触体自身与所述第一接触件的距离增大，换言之，这导致接触头相对于接触体的距离增大，同时接触体自身与第一接触件的距离增大，直到接触头处于远离所述接触体的所述位置A，然后在第二时间期间，一旦已经到达该位置A，就突然使接触头返回到其靠近所述接触体的位置B，从而允许所述第一电路和所述第二电路的非常迅速的电断开。
附图说明
[0019] 为了更好地理解以及说明本发明，参照图1至图6描述根据本发明的隔离开关的示例性实施方式，图1至图6按时间顺序示出了根据本发明的所述隔离开关的断开。
具体实施方式
[0020] 图1至图6示出了根据本发明的隔离开关的断开的示意性时序图。
[0021] 图1示出了根据本发明的隔离开关的示例性实施方式。所述隔离开关被示为处在闭合位置。图2至图6示出了在所述隔离开关的断开期间在不同时刻处的同一隔离开关。如由图2至图6所示，贯穿隔离开关的断开，相同附图标记应用于隔离开关的相同元件。
[0022] 在如图1所示的闭合位置的情况下，根据本发明的隔离开关允许第一电气设备连接至第二电气设备，以及在如图6所示的断开位置的情况下，所述第一电气设备从所述第二电气设备断开。
[0023] 隔离开关、所述第一电气设备和所述第二电气设备通常被封装在包括诸如六氟化硫的绝缘介质的开关室中，所述第一电气设备位于例如所述隔离开关上游末端处，以及所述第二电气设备位于例如所述隔离开关的下游末端处。
[0024] 特别地，根据本发明的隔离开关包括可以连接至第一电气设备的第一接触件1和可以连接至所述第二电气设备的第二接触件2。第一接触件1至少包括固定部分1’，即相对于开关室静止的部分，以及可选择地还可以包括相对于所述固定部分1’移动的移动部分11。第二接触件2包括移动部分和固定部分2’。第二接触件2的固定部分2’距第一接触件1足够远以防止第一接触件与第二接触件之间的任何电弧。第二接触件2的移动部分包括接触体21和接触头22，接触头22被安装成使得它可以在位置A与位置B之间移动，位置A和位置B相对于接触体21被限定。接触头22与接触体21之间的电气接触件29，例如滑动电气接触件，特别地允许电流在接触头与接触体之间的通过。特别地，位置A是远的位置，例如距所述接触体21最远，以及位置B是近的位置，例如最接近于所述接触体21。接触体21其自身以移动的方式沿着轴A被安装在闭合位置F与断开位置O之间。在闭合位置F，所述接触体21和接触头22与所述第一接触件1接触以将第一接触件1的固定部分1’电连接至第二接触件2的固定部分2’，或者换言之，将第一电气设备电连接至第二电气设备，接触头22在接触体21处于闭合位置的情况下处于位置B。在断开位置O中，所述接触体21和接触头22与所述第一接触件1断开以将第一接触件1的固定部分1’与第二接触件2的固定部分2’彼此电断开，或者换言之，将所述第一电气设备从所述第二电气设备电断开，接触头22在接触体21处于断开位置的情况下处于位置B。
[0025] 根据本发明，接触体21在断开位置O与闭合位置F二者中通过所述接触头22而被终止，所述接触头22以移动方式被安装在所述接触体21的一个末端处，所述接触体21的另一末端被固定至接触支承件23。特别地，接触头22以相对于接触体21的滑动方式被安装，使得接触头22可以在远离所述接触体21的位置A与接近所述接触体21的位置B之间滑动，反之亦然。在接触体21和接触头22之中，优选地仅接触头22面对所述第一接触件1，使得在接触头以移动方式安装在其上的接触体21的正视图中仅接触头22可见。根据本发明，所述接触体21实际上包括正面部分，该正面部分在近的位置B处抵靠接触头22，所述正面部分在所述接触头22处于位置B的情况下特别地被所述接触头22完全覆盖，以防止第一接触件1与接触体
21之间、特别是接触体21与第一接触件1的移动部分11之间的正面接触，接触体21被设计成例如借助于牢固地附接至第一接触件1的固定接触件1’的横向电气接触件12，仅横向地经由所述第一接触件1的横向部分——例如所述第一接触件1的固定接触件1’————接触所述第一接触件1。
[0026] 根据本发明的接触支承件23意在支承所述接触体21。所述接触体21和接触支承件23优选地被布置成彼此在所述轴A方向上的延伸并且可以具有沿着所述轴A延伸的大致纵向的形式。接触支承件23包括第一末端和第二末端，所述第一末端牢固地附接至所述接触体21的所述另一末端而所述第二末端在所述轴A的方向上轴向地远离所述接触体21。特别地，接触支承件23的所述第二末端被设计成与第二移动装置相互作用以如下文所述触发接触头22的移动。
[0027] 根据本发明的隔离开关包括第一移动装置，该第一移动装置能够移动——优选地同时移动——第二接触件2的移动部分和/或第一接触件1的移动部分。特别地，第一移动装置可以以相对于时间t的速度V(t)将接触体21从闭合位置F移动至断开位置O，反之亦然。本领域的技术人员已知这样的第一移动装置并且不需要对其作出进一步的解释。
[0028] 相比之下，本发明提出新颖的第二移动装置，该第二移动装置使得可以以简单并且快速的方式实现第一接触件与第二接触件的移动部分之间——例如第一接触件的移动部分与第二接触件的移动部分之间——的电连接的断开。特别地，该第二移动装置可以由所述接触支承件23触发并且包括以下装置中的一个或者更多个：
[0029] -元件24，其固定至接触头22并且在所述轴A方向上延伸至少远至所述接触支承件23的所述第二末端，所述元件24尤其牢固地附接至所述接触头22，使得元件24可以通过将接触头22从位置A滑动至位置B和从位置B滑动至位置A来移动所述接触头22，所述元件24优选地在所述轴A的方向上从接触头22朝向接触支承件23的所述第二末端延伸，并且特别地在接触支承件23的所述第二末端附近与阻挡系统25相互作用；
[0030] -所述阻挡系统25，其具有两个状态：分别是第一状态，其被设计成暂时阻挡在接触体21从闭合位置F至断开位置O的移动期间所述元件24在沿着所述轴A并且远离所述第一接触件1的轴向上移动；以及第二状态，其被设计成允许在接触体21从闭合位置F至断开位置O的移动期间所述元件24在所述轴向上移动，在接触体21从闭合位置F至断开位置O的所述移动期间第二状态按时间顺序在第一状态之后；
[0031] -机械系统26，其联接至所述元件24和所述接触支承件23，以在所述元件24在接触体21从闭合位置F至断开位置O的移动期间被阻挡系统25暂时阻挡时存储所述能量，例如优选地机械势能或者弹性势能，所述机械系统被设计成只要阻挡系统处于第二状态就释放所述能量，即，当阻挡系统允许所述元件24的移动时就释放所述能量。
[0032] 因此，根据本发明的第二移动装置在所述接触体21从闭合位置F至断开位置O的移动期间能够例如在时段Dt内——特别地，在所述接触头22相对于接触体21(即，相对于与接触体21相关联的参考系)从位置B向位置A移动的同时——暂时保持接触头22与所述第一接触件1接触，同时在从位置B至位置A的这个移动期间——即，在所述时段Dt期间——存储能量，然后在从位置B至位置A的所述移动结束时——即，在时段Dt结束时——突然释放所述存储的能量，以突然并且瞬间将所述接触头22从位置A移动至位置B，以断开接触头22与所述第一接触件1之间——例如，接触头与所述第一接触件的移动部分之间——的电接触。优选地，仅接触头22在能量存储阶段期间保持与所述第一接触件1接触。
[0033] 所述第二移动装置优选地允许所述接触头22在从所述位置A至所述位置B的瞬间移动期间以速度V’(t)>V(t)移动，所述移动发生在时间间隔[t’1,t’2]期间，该时间间隔[t’1,t’2]包括在将所述接触体21在所述闭合位置F与所述断开位置O之间移动所需的时间间隔[t1,t2]中。根据本发明，通过接触支承件23与所述第二移动装置的相互作用来实现对接触头从位置A至位置B的移动的触发。特别地，接触支承件23通过所述第一移动装置沿所述轴A远离所述第一接触件1的移动适于产生所述接触支承件23与阻挡系统25的相互作用，从而引起所述阻挡系统25的状态从第一状态改变为第二状态，以及接触支承件23通过所述第一移动装置沿所述轴A朝向所述第一接触件1的移动适于使得阻挡系统25从第二状态改变为第一状态。
[0034] 所述相互作用优选地是所述接触支承件23的表面与所述阻挡系统25之间的相互作用，例如所述表面与所述阻挡系统25的钩251之间的相互作用。在优选实施方式中，阻挡系统25包括钩251，钩251可以从阻挡位置向未阻挡位置移动，反之亦然，并且钩251在阻挡系统25处于所述第一状态的情况下位于阻挡位置以阻挡所述元件24沿着所述轴A在远离所述第一接触件1的方向上的移动，并且钩251在阻挡系统25处于第二状态的情况下位于未阻挡位置，该未阻挡位置适于允许所述元件24沿着所述轴A在远离开所述第一接触件的方向上的移动。根据本发明，通过所述接触支承件23的所述表面与所述钩251的一部分的所述相互作用来实现所述钩251在其阻挡位置与其未阻挡位置之间的移动。
[0035] 例如，所述钩251配备有被设计成与所述接触支承件23的相互作用表面S相互作用的轮子252，在所述相互作用表面S由于接触支承件23在所述轴A的远离第一接触件1的方向上的移动而处于沿着所述轴A平移运动的情况下，所述相互作用表面S与所述轮子252的相互作用适于产生所述钩251的从所述阻挡位置向所述未阻挡位置的移动，特别是绕牢固地附接至所述隔离开关的支承底座4的球窝节3的枢转移动。所述接触支承件23优选地包括用于所述轮子252的第一外部支承表面S1(例如，圆柱表面)以及可选地用于所述轮子252的第二外部支承表面S2(例如，圆柱表面)，第一表面S1和可选地第二表面S2采取平行于所述轴A的一组线段的形式，所述相互作用表面S连接至例如所述第一表面S1并且相对于第一表面S1倾斜。相互作用表面S可选地将第一表面S1连接至所述第二表面S2，并且相对于所述第一表面和第二表面倾斜，特别是相对于所述轴A倾斜。根据该优选实施方式，所述轮子252在相互作用表面S的所述倾斜上的移动引起所述钩251通过所述第一移动装置沿所述接触支承件23的移动方向从阻挡位置移动至未阻挡位置，反之亦然。因此，根据本发明，阻挡系统的一部分——例如所述钩的轮子——在接触支承件23的相互作用表面上的移动引起远离所述轴A的径向移动，这触发阻挡系统的未阻挡，即，从第一状态向第二状态转换。
[0036] 阻挡系统25优选地包括例如弹性的或者装有弹簧的回动装置，其被设计成在所述钩251上施加力或者力矩，以阻碍所述钩251从阻挡位置向所述未阻挡位置的例如通过枢转的移动。所述元件24可选地从其末端中的牢固地附接至接触头22的那个末端延伸穿过接触体21和接触支承件23至其另一个末端，该另一个末端轴向地远离所述接触头22并且被设计成与阻挡系统相互作用。特别地，所述元件24包括至少一个杆，优选地包括多个杆，所述杆在所述轴A的方向上延伸超过接触支承件23的所述第二末端并且直接穿过接触支承件23。特别地，所述杆通过保持垫圈28而被终止在最靠近所述接触体23的所述第二末端的末端处，所述保持垫圈28能够与所述阻挡装置25——例如与所述钩251——相互作用。
[0037] 下面将更详细地描述发明的隔离开关工作的方式，特别是所述隔离开关的断开允许第一电气设备从第二电气设备断开。
[0038] 图1示出了根据本发明的处于闭合位置的隔离开关。电流可以主要经由接触体21并且其次经由与所述第二接触件的移动部分11接触的接触头22从固定接触件2’传递至固定接触件1’。在该闭合位置中，机械系统26是松弛的，例如，所述机械系统的弹簧261是松弛的。特别地，阻挡系统25已经处于阻挡位置，准备在接触支承件23在远离第一接触件1的方向上移动时与接触支承件23相互作用。
[0039] 在根据本发明的隔离开关断开期间，第一移动装置将所述第二接触件的移动部分从第二接触件与所述第一接触件1接触的下游位置或者“闭合位置”向第一接触件1的移动部分11与第二接触件2的移动部分彼此断开的上游位置或者“断开位置”移动。应该注意到，在连接期间，借助于所述第二移动装置执行反向移动。根据本发明的隔离开关的断开，以及因此第一电气设备从第二电气设备断开，按时间顺序包括如图2至图6所示的以下各阶段。
[0040] 如图2所示，第一阶段展示了所述第一触件1的移动部分11和第二触件2的移动部分相对于第一触件1的固定部分1’和第二接触件2的固定部分2’的同时向上游移动。特别地，该移动导致接触体23从横向电接触件12断开，该横向电接触件被设计成在第一接触件1处于闭合位置时使接触体21的横向部分与第一接触件1的固定部分1’横向地接触，同时接触头22贯穿第一阶段的所述运动而持续与所述第一接触件1的移动部分11接触。特别地，所述横向接触件是牢固地附接至所述第一接触件1的固定部分1’的接触件，例如，弹簧接触件。特别地，如上所述通过第一移动装置来实现第一阶段的所述移动。
[0041] 如图3所示，第二阶段包括所述接触体21借助于所述第一移动装置的向上游移动的延续，在此期间，接触头22通过第二移动装置保持与第一接触件1——特别是与所述第一接触件1的移动部分11——接触，第二移动装置被设计成在接触头22与第一接触件1之间的接触被保持的同时存储能量。在该第二阶段期间，接触头22从靠近所述接触体21的位置B改变至远离所述接触体21的位置A。特别地，所述移动部分11和接触头22例如通过如上所述的所述第二移动装置的阻挡系统25而被保持为静止并且彼此接触，同时接触体21继续其向上游移动，这不断增加接触体21与所述第一接触件1的距离。所述能量是通过接触支承件23压缩机械系统26的弹簧261而产生的例如弹性势能，所述弹簧261特别地联接至所述接触支承件23以及被固定至所述接触头22的所述元件24。特别地，轮子252在该第二阶段期间与第一表面S1接触并且在第一表面S1上移动。
[0042] 图4和图5中所示的第三阶段包括通过以下操作在接触头22与第一接触件1之间——特别是接触头22与所述第一接触件1的移动部分11之间——的电接触的断开：借助于固定至所述接触体21的接触支承件23触发所述第二移动装置，然后所述接触头22随着接触体继续其向上游移动——即，沿远离所述第一接触件1的方向——而从位置A(参见图4)改变至位置B(参见图5)。如上所述，所述第二装置的触发优选地是通过在接触支承件23的向上游移动期间第二移动装置与接触支承件23的相互作用而引起的，所述相互作用引起所述能量的突然释放以及断开接触。特别地如图4和图5所示，轮子252在该第三阶段期间经由所述相互作用表面S从第一表面S1移动至第二表面S2。在相互作用表面上的该移动，即从第一表面S1到达第二表面S2，引起轮子252远离轴A的径向移动，其中，轮子252自身的该径向距离增大致使钩251绕球窝节3的移动，例如枢转移动，即，引起所述阻挡系统的状态具体地从第一状态改变为第二状态。直到此时仍保持元件24和接触头相对于第二接触件的固定部分2’静止的钩251释放所述元件24，并且同时允许释放由机械系统存储的能量，例如允许所述弹簧261松弛，这引起所述元件24的如由图4中的箭头f表示的向上游移动并且因此引起所述接触头22从位置A向位置B的移动。
[0043] 图6所示的第四阶段包括在位置B的接触头和接触体23的向上游移动，直到接触体21从另外的电气横向接触件27断开，该电气横向接触件27被设计成当第二接触件2处于闭合位置时使接触体21的横向部分与第二接触件2的固定部分2’横向地接触。当接触体21从所述另外的横向接触件27电断开并且与接触头22一起缩回所述第二接触件的固定接触件
2’的内部中时，第四阶段的向上游移动完成。
[0044] 所述隔离开关的连接简单地以相反的顺序进行，即从第四阶段到第一阶段，直到所述接触体23连接至第一接触件的固定部分1’。
[0045] 根据本发明，接触头22具有蘑菇形状，即呈现大体圆柱形的茎部，该茎部被设计成在接触体21中滑动并被固定至所述元件24，所述茎部的顶端是呈半球形或部分球体形的盖，该盖的中心被定向成在茎部的方向上，特别是在所述茎部的纵向中心轴的方向上。接触体21优选地是圆柱形的，绕所述轴A是中空的，以允许所述元件24和所述茎部在所述轴A的方向上的向上游移动和向下游移动期间的平移移动。特别地，所述盖完全覆盖所述接触体21的最接近于所述第一接触件1的末端。在这种情况下，所述第二接触件的移动部分11具有与所述盖互补的形状，例如呈现凹形。或者，所述接触头的盖具有凹形，并且所述第一接触件1的所述移动部分11具有球形。根据优选实施方式，所述第一接触件的移动部分同样包括可相对于接触体移动的接触头，并且第二移动装置被设计成在所述隔离开关的断开期间使第二接触件的接触头22和所述第一接触件的接触头沿相反方向同时移动。
[0046] 因此，本发明因而提出了一种针对隔离开关的新颖设计，其中仅使移动接触件的一部分快速移动，这具有显著减小惯性并且允许在仅使用适度的积累能量的情况下实现与现有技术相比快得多的断开速度的优点。
