用于斷路器并包括使弧觸頭加速分離的彈簧的移動導(dǎo)電單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種隔離開關(guān)(1)，包括：具有導(dǎo)電主體(9)的可移動導(dǎo)電單元(6)，導(dǎo)電主體具有永久觸頭(4b)以及電弧觸頭(5b)。根據(jù)本發(fā)明，所述單元(6)還包括安裝成相對所述主體(9)沿著所述單元(6)的移動方向(11)滑動的副體(14)，所述副體(14)與用于驅(qū)動單元(6)的設(shè)備的連接點(22)連接，后者還包括被提供在主體和副體(9、14)之間的彈性回位裝置(16)，開關(guān)裝置設(shè)計成在開閘操作過程中，彈性回位裝置(16)可首先積聚由于副體(14)相對主體(9)移動產(chǎn)生的能量，然后釋放積聚的能量，從而使所述主體(9)加速。
【專利說明】用于斷路器并包括使弧觸頭加速分離的彈簧的移動導(dǎo)電單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)裝置領(lǐng)域，優(yōu)選涉及高壓開關(guān)裝置領(lǐng)域，所述開關(guān)裝置尤其是隔離開關(guān)或接地開關(guān)類型。
[0002]更確切來說，本發(fā)明涉及開關(guān)裝置的導(dǎo)電單元，所述單元通常安裝有主觸頭和弧觸頭。
【背景技術(shù)】
[0003]通常來說，并且以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式，隔離開關(guān)或接地開關(guān)類型開關(guān)裝置的導(dǎo)電單元在每個開閘操作和合閘操作過程中以恒定的速度平移。
[0004]在這些重復(fù)執(zhí)行的操作過程中，通常采用安裝有主觸頭和弧觸頭的圓柱形式的導(dǎo)電單元承受機械和電應(yīng)力，這些應(yīng)力使其逐漸惡化。這種現(xiàn)象在另一主觸頭和弧觸頭上也觀察得到。
[0005]這些問題產(chǎn)生了顆粒、污染、熱量并影響開關(guān)裝置的壽命。
[0006]尤其是在開閘操作過程中，如果導(dǎo)電單元的速度過快，將引起主觸頭的機械磨損。雖然這可能意味著導(dǎo)電單元的速度下降，但是這樣會造成弧觸頭的磨損。
[0007]在解決問題的嘗試中，文獻FR 2 547 107提出了具有與彈簧連接的固定弧觸頭的開關(guān)裝置，彈簧使得能夠加快兩個弧觸頭在分離的時候分開的速度。不過，由于固定弧觸頭安裝成在開關(guān)裝置的固體殼體上滑動，因此不能認為其是真正的固定。另外，傳統(tǒng)開關(guān)裝置設(shè)計通常不能監(jiān)測固定觸頭的區(qū)域，這樣，就不能檢測彈簧的潛在故障。由于不能檢測彈簧的損壞會造成開關(guān)裝置出故障的危險，因此這個問題看似不能解決。
[0008]最后，盡管緊湊是考慮現(xiàn)有開關(guān)裝置的基本標準，但是彈簧連接固定觸頭要求上述區(qū)域的體積大大增加，會造成開關(guān)裝置的整個體積增加，這樣是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明的目的在于給涉及現(xiàn)有技術(shù)實施例的上述缺點至少部分提供一種解決方案。
[0010]為此，本發(fā)明提供了一種開關(guān)裝置，尤其是一種隔離開關(guān)或接地開關(guān)，包括:具有導(dǎo)電主體的導(dǎo)電可移動單元，導(dǎo)電主體包括主觸頭和弧觸頭。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明，所述導(dǎo)電可移動單元還包括安裝成相對所述主體沿著所述導(dǎo)電單元的移動軸線滑動的副體，所述副體設(shè)計成與所述導(dǎo)電單元的驅(qū)動設(shè)備的連接點連接，所述導(dǎo)電單元還包括插在所述主體和副體之間的彈性回位裝置，所述開關(guān)裝置設(shè)計成在開閘操作過程中，所述彈性裝置可首先儲存由于副體相對主體移動產(chǎn)生的能量，然后釋放儲存的能量,從而使所述主體加速。
[0012]這樣，首先，本發(fā)明的特征在于，在相同開閘操作過程中，通過彈性回位裝置釋放能量引起加速，可改變可移動單元主體的速度。因此，該控制的變化可以盡量限制導(dǎo)電單元的機械和電磨損的方式確定。為此，優(yōu)選在持久觸頭分離后開始釋放能量，而在電弧觸頭分離時，即在弧觸頭分離的精確時刻或所述時刻前開始，然后在分離后結(jié)束。這樣，在該開閘操作的臨界階段，安裝在導(dǎo)電單元上的弧觸頭的速度甚至更快，限制了由于電應(yīng)力造成的損壞。
[0013]當(dāng)然，本發(fā)明還有利的是，當(dāng)所述連接點以恒定速度平移時，可改變移動單元主體的速度。因此，有利的是，即使在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可實現(xiàn)可變速度，導(dǎo)電單元的驅(qū)動設(shè)備也可包括以恒定速度運行的馬達。
[0014]另外，與文獻FR 2 547 107中所述的方案不同的是，加速彈簧不設(shè)置在固定元件上，而是設(shè)置在包括可移動電極的單元上。這樣，通過使用本發(fā)明指定的位置，可克服現(xiàn)有技術(shù)檢測彈簧可能出現(xiàn)的故障的問題。當(dāng)然，對于彈簧可能的損壞來說，其在可移動導(dǎo)電單元上比其接近固定元件時更容易監(jiān)測。
[0015]最后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，提出的方案降低了開關(guān)裝置的整體體積。當(dāng)然，在現(xiàn)有技術(shù)中，修改固定觸頭使其可小范圍移動引起體積大大增加，尤其是對于引導(dǎo)所述觸頭平移來說。但是，當(dāng)加速的元件設(shè)置在電極或可移動導(dǎo)體上時，在導(dǎo)電單元上，由于單元的尺寸已經(jīng)夠大，尤其是具有相當(dāng)大的長度時，對尺寸的影響非常小，從而引導(dǎo)平移。有利的是，在不過多影響甚至不影響整體尺寸的情況下，該大尺寸可用于包含所述副體和彈性回位裝置。
[0016]優(yōu)選地，開關(guān)裝置包括在開閘操作過程中可阻止所述主體相對開關(guān)裝置的固定體平移的支座裝置(abutment means),所述副體安裝有設(shè)計成在所述副體已經(jīng)相對主體移動預(yù)定距離后釋放所述支座裝置的解鎖裝置。
[0017]優(yōu)選地，所述彈性回位裝置包括至少一個壓縮或牽引彈簧。
[0018]優(yōu)選地，所述支座裝置設(shè)置在開關(guān)裝置的固定體和導(dǎo)電可移動單元的主體上。
[0019]開關(guān)裝置可提供具有上述類似功能的彈性回位裝置，旨在在合閘操作的特定階段加速觸頭。比如，可用牽引彈簧替換壓縮彈簧來進行上述操作。因此，即使設(shè)想到多個彈簧的方案，仍然可使用相同彈簧來確保開閘和合閘過程中彈簧壓縮和伸展后所需的加速度，反之亦然。
[0020]優(yōu)選地，開關(guān)裝置還包括驅(qū)動所述移動單元的驅(qū)動設(shè)備，所述設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)輸入軸和具有用于連接到所述導(dǎo)電單元的所述連接點的輸出部件，所述連接點能沿著所述導(dǎo)電單元的移動軸線平移。另外，所述驅(qū)動設(shè)備包括在所述連接點和旋轉(zhuǎn)輸入軸之間傳輸移動的機械系統(tǒng)，所述機械系統(tǒng)設(shè)計成在開關(guān)裝置的開閘操作過程和/或合閘操作過程中，上述機械系統(tǒng)在所述旋轉(zhuǎn)輸入軸以恒定角速度旋轉(zhuǎn)的過程中獲得連接點的可變速度。
[0021]不過，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可采用任何傳統(tǒng)的驅(qū)動設(shè)備。
[0022]但是，通過提供在開關(guān)裝置的開閘操作過程和合閘操作過程中以恒定速度平移的連接點，上述特定設(shè)計不符合現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)驅(qū)動設(shè)備。在該示例中，機械系統(tǒng)可有效改變移動點在這些操作的一個和/或另一個操作過程中平移的速度。因此，該控制的變化可以盡量限制導(dǎo)電單元的機械和電磨損的方式確定。對于開閘操作，本發(fā)明的具體變化已經(jīng)加上了這種可能的變化，這種變化通過所述彈性回位裝置正在加速的可移動單元的主體獲得。
[0023]比如，在開閘操作的初始階段，在主觸頭分離從而限制其的機械磨損之前，導(dǎo)電單元的速度可能很慢，然后所述速度可增加，從而限制弧觸頭的電磨損。
[0024]另外，在合閘操作過程中，有利的是，開始緩慢移動，從而避免機械磨損，然后加速，從而限制弧觸頭的電磨損。還可在弧觸頭已經(jīng)接觸后，在主觸頭相互嚙合的過程中限制速度。
[0025]更常見的方式是，考慮到電應(yīng)力，可調(diào)整輸出部件的速度變化，從而盡量限制感應(yīng)電流、母線轉(zhuǎn)接和短路閉合電流的有害影響。
[0026]不管怎樣，可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)要求和遇到的限制確定每個開閘和合閘操作過程中速度變化的方式。調(diào)整機械系統(tǒng)的設(shè)計就足夠了，根據(jù)定義，與比如通過控制電動馬達的定子電流頻率使用可變速度驅(qū)動相反的是，這種調(diào)整是易于實現(xiàn)、可靠、成本低的機械方案。不過，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可使用這種方案。
[0027]如上所述，與通過傳統(tǒng)的電動馬達輕易實現(xiàn)的一樣，通過以恒定角速度旋轉(zhuǎn)的輸入軸可獲得輸出部件平移速度的變化。不過，可給輸入軸施加可變的角速度。比如，觀察到軸可與電驅(qū)動馬達直接或間接連接，甚至可構(gòu)成所述馬達的輸出軸。最后，在馬達出現(xiàn)故障的情況下，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的，可通過曲柄手動致動旋轉(zhuǎn)輸入軸。在所述致動過程中，有利的是，所述特定傳輸系統(tǒng)降低或提高速度和效果對于來說操作人員是有益的。
[0028]因此，機械傳輸系統(tǒng)優(yōu)選采用旋轉(zhuǎn)輸入軸和包括連接點的輸出部件之間強制作用連接的形式。術(shù)語“強制作用”表示，在所述旋轉(zhuǎn)輸入軸和輸出部件之間存在雙向連接(bothway link)，尤其是指，在任何位置，連接點具有相對輸出軸的角位置，反之亦然，并且在兩個端部位置之間的任何點都成立。
[0029]優(yōu)選地，所述機械系統(tǒng)包括至少兩個元件，所述至少兩個元件中的每個被提供有凹槽和被容納在所述至少兩個元件中的另一元件的凹槽中以進行移動的銷栓部件(peg-forming member)。因此,每個元件與其相關(guān)聯(lián)的部件形成凸輪配合,這個部件執(zhí)行好比凸輪從動件的功能。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)非?？煽坎⑶胰菀讓崿F(xiàn)。當(dāng)然，元件、凹槽和銷栓部件的數(shù)量、設(shè)置和形狀可根據(jù)期望的速度變化調(diào)整。
[0030]優(yōu)選地，機械系統(tǒng)設(shè)計成，通過把所述銷栓部件中的一個壓入相關(guān)聯(lián)的凹槽底部，并通過同時把另一銷栓部件移動到相關(guān)聯(lián)的凹槽中，來使兩個元件中的任一個(either ofthe two element)被另一個驅(qū)動。更優(yōu)選地，設(shè)置成傳輸?shù)尿?qū)動元件在其相關(guān)聯(lián)的凹槽底部中支撐的銷栓部件，另一銷栓部件在其相關(guān)聯(lián)的凹槽中同時移動，這更多是用來維持現(xiàn)有原件期望的朝向。
[0031]優(yōu)選地，機械系統(tǒng)設(shè)計成，在開關(guān)裝置的開閘操作過程中和/或合閘操作過程中，每個銷栓部件至少一次從該銷栓部件壓入其相關(guān)聯(lián)的凹槽底部的配置轉(zhuǎn)變到該銷栓部件在其相關(guān)聯(lián)的凹槽中移動的配置，反之亦然。當(dāng)然，這種配置的變化有助于獲得輸出部件的速度變化。優(yōu)選地，這些變化同時發(fā)生，即，其中一個銷栓部件離開其相關(guān)聯(lián)的凹槽底部時，另一部件與其相關(guān)聯(lián)的凹槽底部接觸。
[0032]優(yōu)選地，機械系統(tǒng)設(shè)計成，在開關(guān)裝置的的開閘操作過程中和/或合閘操作過程中，兩個銷栓部件形成以所述旋轉(zhuǎn)輸入軸的軸線為中心的兩個同心圓拱形軌道。同樣，由于兩個位于輸入軸的軸線不同距離的銷栓必須在所述輸入軸旋轉(zhuǎn)的過程中提供不同的線速度，因此這當(dāng)然有助于獲得輸出部件線速度的變化。
[0033]優(yōu)選地，機械傳輸系統(tǒng)的所述兩個元件中的一個限制成隨所述旋轉(zhuǎn)輸入軸旋轉(zhuǎn)，所述兩個元件中的另一個具有連接桿，所述連接點位于連接桿上。不過，如上所述，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可在所述兩個元件之間設(shè)置類似的中間元件。
[0034]優(yōu)選地，開關(guān)裝置包括驅(qū)動驅(qū)動設(shè)備的旋轉(zhuǎn)輸入軸的電動馬達。
[0035]將通過下面的非限制性詳細說明呈現(xiàn)本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]下面結(jié)合附圖進行描述，其中:
[0037]圖1示出本發(fā)明一優(yōu)選實施例中隔離開關(guān)一部分的概略側(cè)視圖；
[0038]圖2示出安裝在圖1的隔離開關(guān)上的驅(qū)動設(shè)備的分解透視圖；
[0039]圖3a至圖3c示出在合閘操作過程中被連續(xù)調(diào)整的隔離開關(guān)的不同配置；
[0040]圖4為概略地示出在合閘操作過程中隔離開關(guān)某些元件的移動的圖表，虛線曲線對應(yīng)驅(qū)動設(shè)備連接點的移動，實線曲線對應(yīng)隔離開關(guān)導(dǎo)電單元的主體的移動；
[0041]圖5a至圖5e示出在開閘操作過程中被連續(xù)調(diào)整的隔離開關(guān)的不同配置；
[0042]圖6為概略地示出在開閘操作過程中隔離開關(guān)某些元件的移動的圖表，虛線曲線對應(yīng)驅(qū)動設(shè)備連接點的移動，實線曲線對應(yīng)隔離開關(guān)導(dǎo)電單元的主體的移動；
[0043]圖7a至圖7e示出在開閘操作過程中被連續(xù)調(diào)整的隔離開關(guān)的不同配置，其中，隔離開關(guān)為本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的形式；
[0044]圖8示出圖7a至圖7e中所示的隔離開關(guān)導(dǎo)電單元的主體；
[0045]圖9a至圖9e示出在開閘操作過程中被連續(xù)調(diào)整的隔離開關(guān)的不同配置，其中，隔離開關(guān)為本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的形式；
[0046]圖10示出圖9a至圖9e中所示的隔離開關(guān)導(dǎo)電單元的主體；和
[0047]圖1la至圖lie示出在開閘操作過程中被連續(xù)調(diào)整的隔離開關(guān)的不同配置，其中，隔離開關(guān)為本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的形式。
【具體實施方式】
[0048]首先，圖1和圖2示出本發(fā)明一優(yōu)選實施例中隔離開關(guān)一部分的示意圖，所述隔離開關(guān)可能是接地開關(guān)，優(yōu)選為高壓接地開關(guān)。
[0049]隔離開關(guān)I包括僅部分被示出的弧控制室2，弧控制室在包含絕緣氣體(比如=SF6或已知的其他任何合適的氣態(tài)混合物)的箱體中。室2封裝有固定主觸頭4a以及相對主觸頭4a徑向向內(nèi)的固定弧觸頭5a。其還封裝有與固定體8電連接的導(dǎo)電單元6，導(dǎo)電單元在固定體內(nèi)沿著由雙向箭頭11表示的移動軸線可平移。該單元6呈現(xiàn)出一端部，該端部安裝有與上述觸頭4a，5a配合操作的可移動主觸頭4b和可移動弧觸頭5b觸頭。
[0050]與致動器的活塞一樣，單元6的整體形狀為可在固定體8的圓柱形殼體10中滑動的圓柱形。其包括形成外體并包含主觸頭4b以及弧觸頭5b的主導(dǎo)電體9。在所述主體9中，形成沿著軸線11的方向定向的通孔12，可滑動副體14容納在通孔中。這樣，副體14安裝成相對主體9沿著移動軸線11滑動。
[0051]另外，導(dǎo)電單元6包括彈性回位裝置(比如:壓縮彈簧16)，使副體14相對主體朝第一端部位置移動，該位置與副體盡量靠近固定主觸頭4a的位置對應(yīng)。該第一位置還與所述副體14位于通孔12的端壁17中的位置對應(yīng)，彈簧16趨于朝第一位置推動副體14。[0052]為此，繞副體14設(shè)置的彈簧14以其一個端部靠在所述副體的擋圈18上并以其另一端部靠在固定安裝在主體9的通孔12中的圓環(huán)20上。
[0053]這樣，當(dāng)副體14在開閘方向上沿著軸線11移動使電觸頭移動分開時，其通過圓環(huán)20上壓縮彈簧的反應(yīng)把該移動傳輸給包含觸頭的主體9。相反，當(dāng)副體14在合閘方向上沿著軸線11移動使電觸頭移動到一起時，其通過使其端部壓靠在孔12的端壁17上把該移動傳輸給主體9。
[0054]為了使副體移動從而實現(xiàn)隔離開關(guān)的開閘和合閘操作，在下面所述的一優(yōu)選實施例中，所述副體14與驅(qū)動設(shè)備30的連接點22連接。不過，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，為了驅(qū)動連接點22，可采用任何其他傳統(tǒng)的實施例。
[0055]設(shè)備30包括基本上與可移動單元6的滑動軸線11正交的旋轉(zhuǎn)輸入軸32。如圖2中概略地所示，旋轉(zhuǎn)輸入軸32設(shè)計成直接或間接由電動馬達35驅(qū)動，優(yōu)選每個開閘和合閘操作以恒定的角速度驅(qū)動。
[0056]驅(qū)動設(shè)備30還包括連接桿形式的輸出部件34，其一端部包括副體14的連接點22并可沿著軸線11平移。另外，連接桿34基本上與所述軸線11平行，并且在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，設(shè)計成即使形成樞軸連接的連接點22周圍有小幅振動，也在開閘和合閘操作過程中保持平行。
[0057]設(shè)備30包括在連接桿34和旋轉(zhuǎn)輸入軸32之間傳輸移動的機械系統(tǒng)40，該機械系統(tǒng)40大致以在旋轉(zhuǎn)輸入軸32以恒定角速度旋轉(zhuǎn)的過程中以及開關(guān)裝置開閘和合閘操作過程中獲得連接點22可變平移速度的方式設(shè)計。該可變平移速度相對隔離開關(guān)的固定體8沿著軸線11被限定。
[0058]在該示例中，機械系統(tǒng)40包括兩個元件44，46，第一元件44限制成隨軸32旋轉(zhuǎn)，第二元件46固定在連接桿34上。元件各自可為大致三角形，被設(shè)置為彼此平行且相向，與軸32的軸線48正交，且與軸線11平行。
[0059]第一元件44提供了圓拱形的凹槽50，凹槽設(shè)置在遠離接收軸32的頂點的側(cè)面附近。該凹槽50可設(shè)置在元件44的面中的一個中，或者可以是通槽。另外，第一元件44包括銷栓部件54，該部件從上述面中的一個朝第二元件46突出，并且與軸線48平行。銷栓52位于凹槽50和旋轉(zhuǎn)輸入軸32的相同軸線48之間。
[0060]類似地，第二元件46提供了圓拱形的凹槽56，凹槽設(shè)置在遠離支撐銷栓部件58的頂點的側(cè)面附近。同樣，該凹槽56可設(shè)置在元件46的面中的一個中，或者可以是通槽。另夕卜，銷栓58從上述面中的一個朝第一元件44突出，并且與軸線48平行。
[0061]在組裝好的狀態(tài)下，銷栓52容納在凹槽56中以進行滑動，而銷栓58容納在凹槽50中以進行滑動。因此，每個元件44、46與其相關(guān)聯(lián)的部件58，52形成凸輪配合，這些部件執(zhí)行好比凸輪從動件的功能。
[0062]通過這樣的配置，設(shè)置成通過一個銷栓部件52、58壓入其相關(guān)聯(lián)的凹槽底部并同時使另一銷栓部件在其相關(guān)聯(lián)的凹槽中移動來使兩個元件44、46中的任一個被另一個驅(qū)動。更確切來說，設(shè)置成使傳輸?shù)尿?qū)動元件壓入其相關(guān)聯(lián)的凹槽底部，同時另一銷栓部件在其相關(guān)聯(lián)的凹槽中移動來通過元件46維持固定支撐的連接點34基本上恒定的朝向，即，基本上與滑動軸線11平行的朝向。為此，要注意的是，如在開閘和合閘操作過程中觀察到的一樣，第二元件46在其移動過程中還保持基本上一樣的朝向。[0063]最后，指出了機械傳輸系統(tǒng)40設(shè)計成，在開關(guān)裝置的開閘操作過程中和合閘操作過程中，兩個銷栓部件52、58形成以軸線48為中心的兩個同心圓拱形軌道62、64。旋轉(zhuǎn)輸入軸32和連接桿34之間的強制作用機械系統(tǒng)40設(shè)計成，開閘和合閘階段的拱形軌道相同。
[0064]在圖1中，隔離開關(guān)I在開閘位置，其中，可移動單元6與固定觸頭4a，4b有一定距離。在這種狀態(tài)下，銷栓52 —端部壓靠在凹槽56底部上，該端部稱為繞軸線48的逆時針端部。另外，銷栓58 —端部壓靠在凹槽50底部上，該端部也稱為繞軸線48的逆時針端部。
[0065]參照圖3a至圖4，下面將對隔離開關(guān)的合閘操作進行描述，這種操作從圖1所示的開閘位置開始。該操作由以恒定速度旋轉(zhuǎn)輸入軸32的隔離開關(guān)的電動馬達執(zhí)行。
[0066]軸32以逆時針方向旋轉(zhuǎn)。一旦開始旋轉(zhuǎn)，第一元件44以同樣的方向旋轉(zhuǎn)，并通過把銷栓52壓入凹槽56來驅(qū)動第二元件46。同時，銷栓58在凹槽50中朝所述凹槽的另一端部移動，該端部稱為繞軸線48的順時針端部。在該示例中，銷栓58在凹槽50中的這種移動可在銷栓52對其驅(qū)動時基本上保持第二元件46在其移動平面內(nèi)基本相同的朝向，從而保持連接桿34基本相同的朝向。因此，所述桿沿其軸線移動，可能會繞連接點22有很小的角振動。
[0067]在合閘操作的初始階段，連接點22沿軸線11朝固定觸頭4a，5a的移動僅僅驅(qū)動孔12中副體14移動，直到其與端壁17接觸為止。這種狀態(tài)如圖3a所示并與圖4所示圖表上的點Pl對應(yīng)，表示導(dǎo)電單元6的主體9(由實線曲線示意性地所示)還沒開始移動。在所述初始合閘階段，彈簧16復(fù)原，直到副體14與端壁17接觸為止?；蛘?，圖3a所示的配置設(shè)置成在開閘位置調(diào)整。這樣，副體14與孔12的端壁17接觸后開始合閘操作。
[0068]同樣，通過把銷栓52壓入凹槽56，軸32的旋轉(zhuǎn)以相同的角速度繼續(xù)，從而驅(qū)動主體9和可移動單元6的副體14同時移動。由于銷栓52沿著圓拱形軌道62移動，因此其線速度恒定，從而促使連接點22以恒定的線速度平移，直到機械系統(tǒng)30的配置倒置為止。這里，“倒置”是指通過第一元件44驅(qū)動第二元件46移動的馬達元件不再壓靠在凹槽56中的銷栓52上，而是壓靠在凹槽50底部的另一銷栓58上。
[0069]與圖4所示的圖表上的點P2對應(yīng)的配置倒置的時刻如圖3b所示。在所述合閘階段，第一元件44沿逆時針方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并通過把銷栓58壓入凹槽50來驅(qū)動第二元件46。同時，銷栓52在凹槽56中朝所述凹槽的另一端部移動，該端部稱為繞軸線48的順時針端部。同樣，在該示例中，銷栓52在凹槽56中的移動可在凹槽50對其驅(qū)動時基本上保持第二元件46在其移動平面內(nèi)基本相同的朝向，從而保持連接桿34基本相同的朝向。
[0070]與銷栓52的軌道62 —樣，銷栓58的圓拱形軌道64以軸線48為中心，并且半徑比所述軌道62的半徑大，這使得在通過點P2后連接點22的平移速度加快。另外，該速度優(yōu)選基本恒定，直到如圖3c所示的合閘操作結(jié)束為止，即當(dāng)連接點22到達點P3時。因此，圖3c示出處于合閘位置的隔離開關(guān)，其中，電觸頭4a，4b和5a，5b配對配合。在這種合閘狀態(tài)下，銷栓52在其繞軸線48的順時針端部壓入凹槽56底部，銷栓58也在其繞軸線48的順時針端部壓入凹槽50底部。
[0071]通過該操作，合閘操作開始時施加的較慢速度可限制相對彼此移動的元件的機械磨損，而合閘操作結(jié)束時的較快速度可限制弧觸頭5a，5b的電磨損。[0072]參照圖5a至圖6，下面將對隔離開關(guān)的開閘操作進行描述，這種操作從圖3c所示的合閘位置開始。該操作由以恒定速度旋轉(zhuǎn)輸入軸32的隔離開關(guān)的電動馬達執(zhí)行。
[0073]軸32以順時針方向旋轉(zhuǎn)。一旦開始旋轉(zhuǎn)，第一元件44以同樣的方向旋轉(zhuǎn)，并通過把銷栓52壓入凹槽56來驅(qū)動第二元件46。同時，銷栓58在凹槽50中朝所述凹槽的另一端部移動，該端部稱為繞軸線48的逆時針端部。同樣，在該示例中，銷栓58在凹槽50中的移動可在銷栓52對其驅(qū)動時基本上保持第二元件46在其移動平面內(nèi)基本相同的朝向，從而保持連接桿34基本相同的朝向。因此，所述桿沿其軸線移動，可能會繞連接點22有很小的角振動。
[0074]在開閘操作的初始階段，如圖5a中和圖6的圖表中所示，在點P3和P4之間，連接點22在與固定觸頭4a、5a相反的方向上沿軸線11的移動通過彈簧16同時驅(qū)動副體14和主體9。在該初始階段，可移動元件的線速度相對較低并且是恒定的，這樣可限制隔離開關(guān)的機械磨損。在連接點22到達點P4的時刻，即圖5a所示的時刻，主觸頭4a，4b已經(jīng)分離，但是弧觸頭5a，5b仍然相互接觸。此時，機械系統(tǒng)40的配置倒置。這里，“倒置”是指通過第一元件44驅(qū)動第二元件46移動的馬達元件不再壓靠在凹槽56中的銷栓52上，而是壓靠在凹槽50底部的另一銷栓58上。
[0075]這種倒置使連接點22的平移線速度加快，然后保持基本恒定，直到到達圖5e所示的開閘位置為止，該位置與圖6的圖表中的點P7對應(yīng)，在該點，驅(qū)動設(shè)備30調(diào)整與在圖4的圖表中的點PO調(diào)整的配置相同的配置。
[0076]在連接點22的線速度變化后的時刻，由于由元件100所示的支座裝置臨時阻止主體9相對固定體8平移，因此所述連接點驅(qū)動副體14，彈簧16強烈壓縮。該特點是本發(fā)明特有的，下面將對多種可能的設(shè)計進行詳細描述。
[0077]因此，在未被繼續(xù)其沖程的副體14驅(qū)動的情況下，主體9在原位保持一段時間。
[0078]這樣，使彈簧16存儲由于副體14相對主體9朝與上述第一端部位置相反的第二端部位置移動所產(chǎn)生的能量。圖5b示出彈簧16強烈壓縮并且弧觸頭仍然接觸的設(shè)備30的狀態(tài)。在該第二位置，在副體14已經(jīng)相對主體9移動預(yù)定距離后，其以下面要描述的方式解鎖支座裝置100。如圖5c所示，這使得安裝有可移動觸頭4a、5b的主體9釋放，這樣，其沿著軸線11在彈簧16釋放能量的作用下以非常快的速度移動，直到其抵靠仍在移動并占據(jù)點P5的副體14的支座為止。
[0079]在與孔12的端壁17接觸后，主體9和副體14以基本相同的線速度被驅(qū)動，直到它們到達連接點22的點P6為止。此時，主體由于靠在固定體8上而停止移動，副體14繼續(xù)其沖程，直到到達點P7為止，在相對應(yīng)的時刻，凹槽56底部中的銷栓52壓靠在其繞軸線48的逆時針端部上。此時，隔離開關(guān)處在開閘狀態(tài)，與圖1所示的一樣。
[0080]下面將對支座裝置100實施例的多個具體示例進行描述，應(yīng)該回顧一下，在開閘操作過程中，支座裝置100有助于彈簧16能首先儲存由于副體14相對被所述裝置100臨時阻止的主體9移動產(chǎn)生的能量，然后釋放儲存的能量，從而使主體9加速。
[0081]首先，參照圖7a至圖7e和圖8，可以看到，在第一示例中，支座裝置100包括接收在固定體8對應(yīng)孔104中的徑向銷102。銷102與彈簧類型的彈性回位裝置連接，以其突出到殼體中10的方式徑向向內(nèi)推動彈性回位裝置。
[0082]主體9在其遠離觸頭4b，5b的部分包括縱向槽106，銷102的端部在所述槽中滑動。更確切來說，從圖8可更清楚看到，銷102接收在每個槽106中，槽由寬度不同的兩個部分組成，位于觸頭附近的部分106b的寬度比引入其的另一部分106a的寬度小。每個槽106的部分106a、106b之間寬度變窄的地方108形成支座裝置100的整體部分(integralportion)，因為其設(shè)計成構(gòu)成直徑比部分106b直徑大的銷102的支座。
[0083]副體14安裝有用于解鎖支座裝置的解鎖裝置110，該解鎖裝置可當(dāng)作由所述副體14以固定方式承載的滑塊，并安被容納以在主體的槽106的部分106b中滑動。每個滑塊110可以是倒角的，從而使與其相關(guān)聯(lián)的銷接觸的進口變軟。
[0084]圖7a至圖7e分別與上述的圖3c和圖5a至圖5d相對應(yīng)。不過，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，圖7e可認為是最終開閘位置?；蛘?，如參照圖5e所述，點22可繼續(xù)移動，從而相對主體9稍微驅(qū)動副體14。
[0085]這樣，在開閘階段的初始過程中，主體9和副體14 一起移動，使滑塊110在槽106的部分106b中滑動，銷102在相同槽的部分106a中滑動。從圖7b所示的時刻開始，銷102抵靠槽的狹窄部分108，從而使支座裝置活動。這樣，主體9停止平移并相對固定體8固定，而副體14繼續(xù)通過其連接點22移動。在這個階段，如圖7c所示，彈簧16在主體9和副體14之間壓縮，主體9和副體14相對彼此移動。
[0086]相同的圖示出了，滑塊110設(shè)計成在副體14已經(jīng)相對主體9移動預(yù)定距離后釋放支座裝置，在該移動預(yù)定距離結(jié)束時，所述滑塊與銷102接觸并在與施加在相同銷上的回位力相反的方向上徑向向外推動銷。這樣，如圖7d所示，主體從在滑塊作用下驅(qū)動到固定體8中的銷釋放，然后，彈簧16突然復(fù)原并使主體9加速，其孔17的端壁則壓靠在副體14上。該加速在主觸頭分離后并且弧觸頭分離的過程中產(chǎn)生，從而限制所述弧觸頭的電磨損。
[0087]然后，以上述類似的方式開閘，銷102滑動壓靠在主體9的外表面上。
[0088]圖9a至圖9e和圖10示出第二示例，其中，支座裝置100包括接收在對應(yīng)孔204中的徑向銷202，這些孔在主體9的位于觸頭4b、5b相反位置的端部中制成。銷202與彈簧類型的彈性回位裝置連接，徑向向內(nèi)推動彈性回位裝置。另外，固定體8提供了圓柱形或具有多個縱向片的內(nèi)部部件8a，圖10所示的部件8a容納在殼體10中。部件8a在其位于與觸頭4b，5b相反位置的部分處包括縱向槽206，銷202的端部從外部徑向插入槽中以在其中滑動。更確切來說，從圖10可更清楚看到，銷202接收在每個槽206中，槽由寬度不同的兩個部分組成，位于觸頭附近的部分206b的寬度比引入銷的另一部分206a的寬度大。每個槽206的部分206a、206b之間寬度變窄的地方208形成支座裝置100的整體部分，因為其設(shè)計成構(gòu)成直徑比部分206b直徑大的銷202的支座。
[0089]副體14安裝有用于解鎖支座裝置的解鎖裝置210，該解鎖裝置可當(dāng)作由所述副體14以固定方式承載的滑塊，并可在固定部件8a的槽206的部分206b和206a中滑動。每個滑槽210可以是倒角的，從而使與其相關(guān)銷接觸的進口變軟。
[0090]圖9a至圖9e分別與上述圖7a至圖7e對應(yīng)。同樣，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，圖9e可認為是最終開閘位置?；蛘?，如參照圖5e所述，點22可繼續(xù)移動，從而相對主體9稍微驅(qū)動副體14。
[0091]這樣，在開閘階段的初始過程中，主體9和副體14 一起移動，使滑塊210插入槽206的部分206b中并沿著其滑動，同樣使銷202在相同槽的部分206a中滑動。從圖9b所示的時刻開始，銷202抵靠槽的狹窄部分208，從而使支座裝置活動。這樣，主體9停止平移并相對固定體8和插入部件8a固定，而副體14繼續(xù)通過其連接點22移動。在這個階段，如圖9c所示，彈簧16在主體9和副體14之間壓縮，主體9和副體14相對彼此移動。
[0092]該相同的圖示出了，滑塊210設(shè)計成在副體14已經(jīng)相對主體9移動預(yù)定距離后釋放支座裝置，在該移動預(yù)定距離結(jié)束時，所述滑塊與銷202接觸并在與施加在相同銷上的回位力相反的方向上徑向向外推動銷。這樣，如圖9d所示，固定部件8a從在滑塊作用下驅(qū)動到主體8中的銷釋放，然后，彈簧16突然復(fù)原并使主體9加速，其孔17的端壁或肩部則壓靠在副體14上。該加速在主觸頭分離后并且弧觸頭分離的過程中產(chǎn)生，從而限制所述弧觸頭的電磨損。
[0093]然后，以上述類似的方式開閘，銷202滑動壓靠在固定部件8a的外表面上，滑塊210在槽106的狹窄部分206a中滑動。
[0094]圖1la至圖1le示出第三示例，其中，支座裝置100包括固定在固定體8上并以殼體10為中心的機械郁金香形部分302。術(shù)語“機械郁金香形部分”是指多個環(huán)繞分布的彈簧片，每個彈簧片具有在其端部形成邊緣的支座。
[0095]另外，在其與形成支座裝置的整體部分的觸頭4b、5b相反的端部，主體9提供了縱向槽306，副體14的端部在該縱向槽中滑動。該端部形成用于解鎖支座裝置的解鎖裝置210，該解鎖裝置可當(dāng)作滑塊，每個滑塊可以是倒角的，從而使與機械郁金香形部分接觸的進口變軟。
[0096]在該示例中，彈簧16不再是壓縮彈簧，從而牽引彈簧。彈簧把孔12的端壁17與副體14的端壁連接。另外，安裝在端壁17上的桿330穿過副體14的端壁的孔，并在支座332中終止。
[0097]圖1la至圖1le分別與上述圖9a至圖9e對應(yīng)。
[0098]這樣，在開閘階段的初始過程中，主體9和副體14通過彈簧16—起移動，使主體9在郁金香形部分302中移動。
[0099]從圖1lb所示的時刻開始，主體9的端部抵靠郁金香形部分302的邊緣，從而使支座裝置活動。這樣，主體9停止平移并相對固定體8固定，而副體14繼續(xù)通過其連接點22移動。在這個階段，如圖1lc所示，彈簧16由移動分開的主體9和副體14牽引，主體9和副體14相對彼此移動。在所述移動過程中，桿330滑過副體14的端壁的專用孔。
[0100]相同的圖1lc示出了，滑塊310設(shè)計成在副體14已經(jīng)相對主體9移動預(yù)定距離后釋放支座裝置，在該移動結(jié)束時，所述滑塊與郁金香形部分302的邊緣接觸并徑向向外推動邊緣，使所述郁金香形部分的彈簧片彈性形變。這樣，主體9從在滑塊作用下形變的郁金香形部分釋放，然后，彈簧16突然收縮，使主體9加速。然后，如圖1ld所示，滑塊310返回其在槽306的端部中抵靠的位置。該加速在主觸頭分離后并且弧觸頭分離的過程中產(chǎn)生，從而限制所述弧觸頭的電磨損。
[0101]然后，以上述類似的方式開閘，郁金香形部分的邊緣滑動壓靠在主體9的外表面上。在主體的端部已經(jīng)被置為抵靠固定體8之后并且桿332的支座已經(jīng)被置為與副體14的端壁接觸后，停止開閘，從而拉伸彈簧16。這樣，在該示例中，通過桿330，觸頭借助連接點22進入開閘位置。
[0102]當(dāng)然，完全通過本領(lǐng)域技術(shù)人員的非限制性示例，可對本發(fā)明進行各種修改。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)裝置，尤其是隔離開關(guān)或接地開關(guān)(1)，包括:具有導(dǎo)電主體(9)的導(dǎo)電可移動單元(6),所述導(dǎo)電主體包括主觸頭(4b)和弧觸頭(5b)； 所述開關(guān)裝置的特征在于，所述導(dǎo)電可移動單元(6)還包括安裝成相對所述主體(9)沿著所述導(dǎo)電單元(6)的移動方向(11)滑動的副體(14)，所述副體(14)設(shè)計成與所述導(dǎo)電單元(6)的驅(qū)動設(shè)備的連接點(22)連接，所述導(dǎo)電單元還包括插在所述主體(9)和副體(14)之間的彈性回位裝置(16)，所述開關(guān)裝置設(shè)計成在開閘操作過程中，所述彈性回位裝置(16)可首先儲存由于副體(14)相對主體(9)移動產(chǎn)生的能量，然后可釋放儲存的能量，從而使所述主體(9)加速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)裝置，其特征在于，所述開關(guān)裝置包括:在開閘操作過程中可阻止所述主體(9)相對開關(guān)裝置的固定體⑶平移的支座裝置，所述副體(14)安裝有設(shè)計成在所述副體(14)已經(jīng)相對主體(9)移動預(yù)定距離后釋放所述支座裝置的解鎖裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開關(guān)裝置，其特征在于，所述彈性回位裝置(16)包括至少一個壓縮或牽引彈簧。
4.根據(jù)結(jié)合權(quán)利要求2的任一項前述權(quán)利要求所述的開關(guān)裝置，其特征在于，所述支座裝置設(shè)置在開關(guān)裝置的固定體(8)上和導(dǎo)電可移動單元(6)的主體(9)上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)裝置，其特征在于，所述開關(guān)裝置還包括:驅(qū)動所述導(dǎo)電可移動單元(6)的驅(qū)動設(shè)備(30)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開關(guān)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動設(shè)備(30)包括旋轉(zhuǎn)輸入軸 (32)和具有用于連接到所述導(dǎo)電單元(6)的連接點(22)的輸出部件(34)，所述連接點能沿著所述導(dǎo)電單元的移動軸線(11)平移，設(shè)備(30)還包括在所述連接點(22)和所述旋轉(zhuǎn)輸入軸(32)之間傳輸移動的機械系統(tǒng)(40)，所述機械系統(tǒng)設(shè)計成在開關(guān)裝置的開閘操作過程中和/或合閘操作過程中，該機械系統(tǒng)在所述旋轉(zhuǎn)輸入軸(32)以恒定角速度旋轉(zhuǎn)的過程中獲得連接點(22)的可變速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開關(guān)裝置，其特征在于，所述機械系統(tǒng)(40)包括至少兩個元件(44，46)，所述至少兩個元件中的每個被提供有凹槽(50，56)和被容納以在所述至少兩個元件中的另一元件的凹槽中移動的銷栓部件(52，58)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的開關(guān)裝置，其特征在于，機械系統(tǒng)(40)設(shè)計成，通過把所述銷栓部件(52，58)中的一個壓入相關(guān)聯(lián)的凹槽(50，56)底部，并通過同時把另一銷栓部件移動到相關(guān)聯(lián)的凹槽中，來使得兩個元件(44，46)中的任一個元件被另一個元件驅(qū)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的驅(qū)動設(shè)備，其特征在于，機械系統(tǒng)(40)設(shè)計成，在開關(guān)裝置的開閘操作過程中和/或合閘操作過程中，每個銷栓部件(52，58)至少一次從該銷栓部件壓入其相關(guān)聯(lián)的凹槽(50，56)底部的配置轉(zhuǎn)變到該銷栓部件在其相關(guān)聯(lián)的凹槽中移動的配置，反之亦然。
10.根據(jù)權(quán)利要求5到9任一項所述的開關(guān)裝置，其特征在于，包括:驅(qū)動所述驅(qū)動設(shè)備的旋轉(zhuǎn)輸入軸(32)的電動馬達(35)。
【文檔編號】H01H3/30GK103999179SQ201280062312
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月14日
【發(fā)明者】吉列爾莫·布蘭切特, 勞倫特·拉特-帕特龍 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司