CN104335312B - 用于中压开关设备的三工位负荷隔离开关 - Google Patents

用于中压开关设备的三工位负荷隔离开关 Download PDF

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为形成结构紧凑的可廉价制造的用于中压开关设备的三工位负荷隔离开关，建议如下的用于中压开关设备的三工位负荷隔离开关(1)，其带有主接触***和辅电流路径，该主接触***由对置的第一固定触点(2)和第二固定触点(3)以及通过布置在第一固定触点(2)和第二固定触点(3)之间中心处的旋转支座(7)支承的可旋转的运动触点(4)形成，从而在可旋转的运动触点(4)的第一位置中形成主电流路径，在可旋转的运动触点(4)的第二位置中形成隔离间隔，且在可旋转的运动触点(4)的第三位置中形成与接地接触***的接地位置，该辅电流路径由第一固定触点(2)、第二固定触点(3)、灭弧接触***(9)以及第一滑动触点(15)和第二滑动触点(16)形成，以在处在可旋转的运动触点(4)的第一位置和第二位置之间的可旋转的运动触点(4)的角度范围内形成与可旋转的运动触点(4)的导通连接，使得在可旋转的运动触点(4)中引入旋转运动时实现流过开关装置的交流电流的从主电流路径到辅电流路径的换向，其中可旋转的运动触点(4)具有用于断开灭弧接触***(9)的装置(18、19、25)，且在电弧熄灭和引入进一步旋转运动时实现隔离间隔的形成。

Description

用于中压开关设备的三工位负荷隔离开关
技术领域
本发明涉及一种用于中压开关设备的三工位负荷隔离开关，其带有主接触***和辅电流路径：该主接触***由对置的第一固定触点和第二固定触点以及通过布置在第一固定触点和第二固定触点之间中心处的旋转支座支承的可旋转的运动触点形成，从而在运动触点的第一位置中形成主电流路径，在可旋转的运动触点的第二位置中形成隔离间隔，且在可旋转的运动触点的第三位置中形成与接地接触***的接地位置；该辅电流路径由第一固定触点、第二固定触点、灭弧接触***以及第一滑动触点和第二滑动触点形成，以在处在可旋转的运动触点的第一位置和第二位置之间的角度范围内形成与可旋转的运动触点的导通连接，使得在可旋转的运动触点中引入旋转运动时实现流过开关装置的交流电流的从主电流路径到辅电流路径的换向，其中可旋转的运动触点具有用于断开灭弧接触***的装置，且在电弧熄灭和引入旋转运动时实现隔离间隔的形成，其中灭弧接触***包括真空开关管。
背景技术
用于中压开关设备的负载分离开关例如从DE 10 2004 006 476 A1中已知，且包括主接触***以及辅连接分支，在所述辅连接分支中提供了用于熄灭电弧的熄弧接触设备以及用于提供耐压强度的分离接触设备。
前述类型的三工位负荷隔离开关从EP 0693763 B1中已知。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是形成结构紧凑的、可廉价制造的前述类型的三工位负荷隔离开关。
根据本发明，此技术问题通过如下方式解决，装置包括用于操作通过导引元件与真空开关管的运动触点连接销联接的摇臂的凸轮盘，且装置进一步具有转片机构，使得在三工位负荷隔离开关的从可旋转的运动触点的第三位置或第二位置到其第一位置的接通过程中保持灭弧接触***的断开状态。
此类三工位负荷隔离开关一方面具有紧凑的结构，因为通过第一固定触点和第二固定触点的直径对置以及布置在其间的可旋转的运动触点实现了在小的结构空间上的主电流路径和辅电流路径的并排布置，方式是在旋转运动时实现导引通过开关装置的交流电流的从主电流路径到辅电流路径的换向；另一方面，此类开关装置具有廉价的结构，其原因是通过布置在辅电流路径内的灭弧接触***，此灭弧接触***以及第一和第二滑动触点以及与第一和第二固定触点的另外的连接装置均可由例如钢或不锈钢或铝等的廉价材料制造，因为在开关过程中仅短时地导引电流通过辅电流路径直至在灭弧接触***内电弧熄灭之后发生三工位负荷隔离开关到分离位置的转移，使得对于辅电流路径的材料性能的要求低于对于主电流路径的材料性能的要求。带有凸轮盘的结构在此是机械稳定的，且因此是紧凑且廉价的，因为以此结构仅需克服灭弧接触***的接触压力弹簧的低弹簧力做功，且通过转片机构以有利的方式保证通过在相反的方向上引入旋转运动且通过可旋转的运动触点从接通过程的第三位置或第二位置转移第一位置执行开关装置的接通过程，而不存在通过辅电流路径的电影响，且特别是无需灭弧接触***的真空开关管的参与，使得对于真空开关管不存在合闸稳定性等方面的要求，因为在接通过程时在可旋转的运动触点和第一或第二固定触点之间点燃接通电弧，这尤其在三工位负荷隔离开关布置在以绝缘介质例如以绝缘气体或绝缘液体填充的壳体内是简单的、与真空开关管内的接通相比更廉价的用于执行接通过程的可能性。
在本发明的有利的构造中，真空开关管具有可通过接触压力弹簧闭合的接触***。真空开关管的接触***通过接触压力弹簧保持在其闭合状态中，只要可旋转的运动触点的用于断开灭弧接触***的装置不接合在其上，使得通过灭弧接触***布置在辅电流路径内，尤其对于接触压力弹簧仅需低的弹簧力，因为通过辅电流路径不传导、接通或关断短路电流。
在本发明的有利的构造中，接地接触***通过接地触点、作为接地配对触点的第二滑动触点以及可旋转的运动触点形成。以此，以简单且紧凑的方式形成了带有位置EIN、AUS和ERDE的三工位负荷隔离开关。
附图说明
本发明在下文中根据附图和实施例参考附图详细解释。各图为：
图1是根据本发明的处于第一位置的开关装置的实施例；
图2和图3是处于分离位置和接地位置的图1的开关装置；
图4是根据图1的开关装置的三相开关装置的实施例的图。
具体实施方式
图1示出了用于使用在图中未图示的中压开关设备内的三工位负荷隔离开关1，其中三工位负荷隔离开关1以第一固定触点2可与开关设备的汇流条接头连接，且以第二固定触点3与中压开关设备的输出电缆可连接。优选地由铜材料制成的第一固定触点2和第二固定触点3一起与可旋转的运动触点4形成三工位负荷隔离开关1的主接触***和主电流路径。运动触点4形成为刀对且包括第一刀对端5和第二刀对端6和图中未图示的在第一刀对端5和第二刀对端6之间的另外的导电连接，且在图1中处在第一位置中，在该第一位置中第一刀对端5与第一固定触点2形成导电连接且第二刀对端6与第二固定触点3形成导电连接，使得实现通过三工位负荷隔离开关1或通过主电流路径的电流流动。可旋转的运动触点4在此固定在旋转支座7上，在该旋转支座7内实现了图中也未图示的用于使旋转支座7旋转的驱动器的驱动运动且因此实现了可旋转的运动触点4的旋转。在第一固定触点2上通过导电连接8导电地连接有灭弧接触***9，该灭弧接触***9通过带有运动触点11和固定触点12的真空开关管10形成，其中灭弧接触***9在图1中处于闭合状态，方式是接触压力弹簧13在运动触点连接销14上施加一个压力以保持在灭弧接触***9的闭合位置中。灭弧接触***9的运动触点11又与第一滑动触点15导电地连接。第二滑动触点16通过另外的导电连接元件17与第二固定触点3导电连接，从而在旋转支座7内引入旋转运动且可旋转的运动触点4旋转到接触位置(其中可旋转的运动触点4的第一刀对端5或第二刀对端6与第一滑动触点15或第二滑动触点16导电连接)中之后，通过第一固定触点2、导电连接8、闭合的灭弧接触***9、第一滑动触点15、可旋转的运动触点4、第二滑动触点16、导电的连接元件17和第二固定触点3形成辅电流路径，如参考图2在下文中详细解释。第一滑动触点15和第二滑动触点16可例如由钢形成。在可旋转的运动触点4上还提供有凸轮盘18，该凸轮盘18具有曲线轨道19，通过该曲线轨道19在可旋转的运动触点4旋转运动时可操作摇臂20，该摇臂20可旋转地支承在旋转点21上且通过导引销22被导引沿曲线轨道运动，其中提供了导引元件23，摇臂20通过该导引元件23使灭弧接触***9的运动触点连接销14运动且将灭弧接触***9断开。曲线轨道19在此具有其走向提供为用于断开灭弧接触***9的第一部分，以及具有带有最大半径的第二部分，通过该第二部分保证了灭弧接触***9通过导引销22保持断开。
接地接触***的接地触点24提供为用于形成三工位负荷隔离开关1的接地位置，这参考图4详细解释。在凸轮盘18上设有转片机构25，该转片机构25具有旋转杆26和弹簧杆27以及弹簧28，且该转片机构25提供为使得在三工位负荷隔离开关1的接通过程中灭弧接触***9保持在其断开状态中，而可旋转的运动触点4从接地位置或关断位置通过引入相反的旋转运动转移到第一位置中，方式是曲线轨道19通过转片机构保持其最大半径，如在图4中在下文中进一步解释。在关断过程中，可旋转地保持在旋转杆26上的弹簧杆27由导引销22强制地摆动离开其图1中的位置，但只要通过旋转运动导引销22在曲线轨道上已达到其最大半径，则通过弹簧28转移回到其原来的位置，使得在接通过程和转回运动时，也在曲线轨道19的区域内具有最大半径，且灭弧接触***9通过被导引到最大半径的导引销22保持在断开状态。三工位负荷隔离开关1在此布置在壳体29内，该壳体29可以以绝缘气体或绝缘液体填充且通过仅示例地以附图标号30指示的固定元件可固定和安装在中压开关设备上。
图1中的三工位负荷隔离开关1的功能在下文中根据图1至图3详细解释。如上文已阐述，三工位负荷隔离开关1在图1中处于其第一位置，具有通过第一固定触点2、可旋转的运动触点4和第二固定触点3形成的主电流路径。在旋转支座7内引入驱动运动以执行开关过程且最终形成用于介电分离的隔离间隔时，首先实现在图中未图示的位置，其中第一刀对端5与第一固定触点2以及与第一滑动触点15导电连接且第二刀对端6与第二固定触点3和第二滑动触点16导电连接，使得此时刻在灭弧接触***9闭合时引入从主电流路径到辅电流路径的换向。然后在进一步的旋转运动中，第一刀对端5或第二刀对端6仍仅与第一滑动触点15或第二滑动触点16导电连接，使得主电流路径断开且换向完成。在此，凸轮盘18以其曲线轨道19接合摇臂20，使得通过摇臂20围绕旋转点21的旋转通过灭弧接触***9的运动触点连接销14的导引元件23促使一种运动，该运动克服接触压力弹簧13的弹簧力可引入且导致灭弧接触***9的断开，从而在真空开关管10的灭弧接触***9内的电弧在辅电流路径内点燃，该电弧在通过开关装置导引的交流电流过零时熄灭。在进一步旋转时达到图2中的位置，其中可旋转的运动触点4处在第二位置，带有形成的分离位置和完全断开的电流流动，其中，凸轮盘还以其曲线轨道19仍然一直接合摇臂20且保持辅电流路径的灭弧接触***9断开，且在刀对端5或6和固定触点2或3之间且刀对端5或6和滑动触点15或16之间存在足够的距离，以完成开关装置或中压开关设备的介电分离。
换言之，也就是说在图1的三工位负荷隔离开关1的接通状态的第一位置和图1的三工位负荷隔离开关1的带有形成的隔离间隔的第二位置之间通过在旋转支座7且因此可旋转的运动触点4内引入旋转运动经过了可旋转的运动触点4的旋转角度范围，使得首先使流过开关装置的交流电流能够从主电流路径换向到辅电流路径，且在电弧熄灭且进一步旋转运动时通过达到图2的第二位置实现了隔离间隔的形成。
在引入进一步的旋转运动时，可旋转的运动触点4最终达到其在图3中所图示的第三位置，其中该可旋转的运动触点4通过第一刀对端5与第二固定触点3且通过第二刀对端6与接地触点24导电连接，使得形成了与第二固定触点3导电连接的所有设备部分的接地。
三工位负荷隔离开关1的接通过程进行的方式是，在与处在分离位置或接地位置中的三工位负荷隔离开关1的接通过程的旋转运动相反的方向上引入旋转运动，如在图3中图示，且可旋转的运动触点4转回到图1的位置的旋转直至第一刀对端5与第一固定触点2以及第二刀对端6与第二固定触点3到达导电连接。
通过转片机构25在此保证，在接通过程中灭弧接触***9保持在其断开状态中，因为通过弹簧28弹簧杆27处于曲线轨道的最大半径，以用于导引导引销22，如上文中已描述。
以此实现廉价地构造灭弧接触***9的真空开关管10，因为该真空开关管10不参与接通过程且因此不必对于真空开关管10的合闸稳定性提出特殊的要求。此外，在该设计中辅电流路径可通过例如钢、不锈钢或铝的廉价材料形成，因为电流仅短期地短时导引通过辅电流路径，且尤其在辅电流路径中不出现短路电流。
图4示出了三相开关装置1，其中每个相31、32或33根据图1至图3的实施例形成，其中可见壳体29且其中单独的相31、32和33通过连接元件34相互连接，使得通过将图中未图示的驱动器的旋转运动引入旋转支座7内实现了所有相位的同时操作。相位31、32和33的接地触点24通过接地轨道35相互连接，该接地轨道本身接地。框架36提供作为三工位负荷隔离开关1的保持件且用于布置开关设备的汇流条接头37、38和39以及输出电缆接头40、41和42。
附图标号列表
1 三工位负荷隔离开关
2 第一固定触点
3 第二固定触点
4 运动触点
5 第一刀对端
6 第二刀对端
7 旋转支座
8 导电连接
9 灭弧接触***
10 真空开关管
11 运动触点
12 固定触点
13 接触压力弹簧
14 运动触点连接销
15 第一滑动触点
16 第二滑动触点
17 连接元件
18 凸轮盘
19 曲线轨道
20 摇臂
21 旋转点
22 导引销
23 导引元件
24 接地触点
25 转片机构
26 旋转杆
27 弹簧杆
28 弹簧
29 壳体
30 固定元件
31、32、33 相位
34 连接元件
35 接地轨道
36 框架
37、38、39 汇流条接头
40、41、42 输出电缆接头

Claims (3)

1.一种用于中压开关设备的三工位负荷隔离开关(1)，该三工位负荷隔离开关带有主接触***和辅电流路径，所述主接触***由沿直径对置的第一固定触点(2)和第二固定触点(3)以及能借助在第一固定触点(2)和第二固定触点(3)之间居中布置的旋转支座(7)旋转的可旋转的运动触点(4)形成，从而在可旋转的运动触点(4)的第一位置中形成主电流路径，在可旋转的运动触点(4)的第二位置中形成隔离间隔，且在可旋转的运动触点(4)的第三位置中形成与接地接触***的接地位置，所述辅电流路径由第一固定触点(2)、第二固定触点(3)、灭弧接触***(9)以及第一滑动触点(15)和第二滑动触点(16)形成，以在处在可旋转的运动触点(4)的第一位置和第二位置之间的角度范围内形成与可旋转的运动触点(4)的导通连接，使得在可旋转的运动触点(4)中引入旋转运动时实现流过开关装置的交流电流的从主电流路径到辅电流路径的换向，其中可旋转的运动触点(4)具有用于断开灭弧接触***(9)的装置(18、19、25)，且在电弧熄灭和引入进一步旋转运动时实现隔离间隔的形成，其中，所述灭弧接触***(9)包括真空开关管(10)，所述装置(18、19、25)包括用于操作通过导引元件(23)与所述真空开关管(10)的运动触点连接销(14)联接的摇臂(20)的凸轮盘(18)，其特征在于，所述装置(18、19、25)还具有转片机构(25)，使得在所述三工位负荷隔离开关(1)的从可旋转的运动触点(4)的第三位置或第二位置到其第一位置的接通过程中保持所述灭弧接触***(9)的断开状态。
2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述真空开关管(10)具有能通过接触压力弹簧(13)闭合的接触***。
3.根据权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，所述接地接触***通过接地触点(24)、作为接地配对触点的第二固定触点(3)以及可旋转的运动触点(4)形成。
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