专利名称：监视电气开关设备状态的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于监视电气开关设备状态的装置，该电气开关设备带有根据开关设备的状态而被遮盖或露出的状态指示器。
背景技术：
这种装置例如由德国公开文献DE 19955588A1已知。该已知的开关设备设计为功率开关并包括壳体、电网接头，以及负载接头。在电网接头和负载接头之间设置了可开关触点。在触发电气开关设备时，一个所谓的触发凸轮动作并使该已知电气开关设备的可开关触点开路。为了可以从外部看到开关设备的开关状态设置了状态指示器。状态指示器设计为可偏转的摆杆的形式。这种摆杆根据该已知开关设备的开关状态而偏转，并且或者可以从一个窗口透视到，或者在遮盖物后偏转。
除了在开关过程中为移动开关设备的可开关触点的开关触头而施加的力以外，还为移动状态指示器而施加一个力。为将此额外需要的力保持得尽可能地小，为状态指示器选择一种轻结构。此外，状态指示器的枢轴承在通常的开关下受到较大的磨损。因此存在在状态指示器的用于实现省力运动的平滑设置与对状态指示器的可靠、耐久的支承之间的矛盾。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于监视电气开关设备状态的装置，该电气开关设备带有状态指示器，该状态指示器具有较长的寿命并确保了对开关状态的可靠显示。
根据本发明，利用本文开头所述类型的装置这样地解决了这一技术问题，即，在开关过程中状态指示器保持静止。
在电气开关设备上的开关过程常常跳跃式地进行。由于突然的开关过程还可能会产生振动，该振动在整个开关装置上延伸。如果选择在开关过程中使状态指示器保持静止，那么冲击或振动现象就不会与状态指示器的运动相叠加。由此改进了状态指示器的耐疲劳强度。由于开关设备的开关触点的运动从此与状态指示器的可能的运动去耦合，因而可以减少所需的驱动能量。由此可以减小储能器并使用于传递运动的运动链的尺寸更小。
在一种优选的实施方式中，状态指示器反映电气开关设备的开关状态。
电气开关设备的开关触点常常并不是直接可见的。包封层、例如灭弧室或类似物妨碍了直接观察。但对于电气开关设备的操纵者或使用者来说了解开关状态是必要的。由此例如可以实现对被释放的导线段的可靠确定。
优选地，还可以使用于读取的视轴(Sichtachse)通向状态指示器，该视轴由于用于驱动开关触头的动力链的驱动运动而中断或被释放。
通过中断状态指示器的用于读取的视轴，可以省去成本昂贵的结构设计。因此例如可以使动力链上的元件(例如杠杆、螺栓、齿轮、链、铰接板等)在视轴上移动。由于在用于使电气开关设备的可动开关触头运动的动力链中传递运动，因而可以利用各个元件的与此相关联的移动来遮盖或露出状态指示器。由此使得不需要在该动力学系统中引入额外的要移动的部件或质量。
在另一种优选实施方式中，状态指示器可以至少部分地由开关设备的开关触头遮盖。
如果利用开关触头来遮盖状态指示器，那么就确保了非常可靠的状态显示。因此，即使在故障时，例如在驱动支路的动力链中的杆发生弯折时，也总是可以显示出开关触头的当前开关位置。在此，可以使电气开关设备的开关触点的可动开关触头为了对状态指示器进行读取而运动到视轴内。
优选地，还可以将状态指示器划分为多个可被遮盖的区域。
对状态指示器的划分例如可以这样实现设置依据其可以读出开关过程的预定步长的刻度。因此，还可以例如在开关过程中在可动开关触头的故障位置或阻塞处进行风险评估。此外还可以使状态指示器具有不同的区域，这些区域例如通过颜色不同的标记、字母、数字、条形码等形式的编码来表征。因此可以确保，只有在特定的段被露出后，才将开关触头的真实开路信号化。此外还可以将状态指示器划分成用于多个可动开关触头的不同区域，使得为每个开关触头分别配设一个单独的要遮盖的区域。
在另一种优选实施方式中，还可以由多个开关触头遮盖状态指示器。
在一个电气开关设备存在多个开关触点的情况下，例如在开关设备实施为三相开关设备时，值得期待的是，采集所有三个开关触点的开关状态。在可动开关设备触头的相应设置中，例如利用相对于视轴的对角偏移来读取状态指示器，可以可靠地监视整个装置的开关状态。即使在单独驱动每个开关触头的情况下也能够进行可靠的监视。因此，可以克服对于所选择的开关触头的所有可动开关触头的开关状态的有代表性的不可靠性。自此可以确保能够监视每个开关触头的状态。
在另一优选设计中，状态指示器设置在压缩气体密封的包封壳体内。
压缩气体密封的包封壳体通常由一种不透光的材料制成。必要时在该包封壳体内嵌装有单个的小视窗。视轴例如可以穿过视窗延伸，以便对状态指示器进行分析。由于该视轴并不一定与特定的装置(例如电缆和导线)相连，因而就不必对包封壳体进行结构上的精加工。在此，状态指示器可以例如固定在包封壳体壁上，或者可以将包封壳体壁本身构成为状态指示器。
还优选的是，可以光学方式采集状态指示器。
对状态指示器的光学采集还可以在没有另外使用技术装置的情况下仅通过人眼来实现。因此可以对电气开关设备的触点进行非常成本低廉的监视。电气开关设备可以例如是断路开关、接地开关、组合的断路-接地开关、负载开关、负载断路开关或者功率开关。将状态指示器划分成多个区域实现了快速和可靠的读取。
在另一种设计变形中，状态指示器由光学传感器、尤其是摄像机进行监视。
使用光学传感器可以对从状态指示器读出的信息进行变换，并将其以电子形式远程传输。由此例如可以在远程的主控站对开关设备的开关状态进行监视。在此如果将摄像机用作光学传感器则是尤其有利的。利用摄像机可以将开关触点和状态指示器的真实图像传输到主控监测站。除了对状态指示器进行监视之外，可以在光学传感器的检测场中设置附加的编码。该编码例如可以是开关设备、开关装置、位置等的标记。由此即使在远程操纵或监控的情况下也可以容易地获得概况。由此降低了误操作的风险。即使在对摄像机图像的电子数据处理中，也能保持相关地获得关于开关站和附加编码的信息。此外，利用光学采集还可以诊断开关触点的状态。因此可以例如了解较强的材料磨损或接触区域的加强的烧损。
此外在一种优选实施方式中，状态指示器是平面形式的标记。
平面形式的标记使得可以从远处容易且可靠地读取状态指示器。这种标记是成本低廉的。因此，不再需要另外的显示元件。
下面结合在附图中示意地示出的实施例对本发明进行详细解释。
在附图中图1示出处在开路位置的电气开关设备的三个开关触点，图2示出处在中间位置的电气开关设备的三个开关触点，图3示出处在闭合位置的电气开关设备的三个开关触点，以及图4示出在用于读取状态指示器的视轴方向上处于中间位置的电气开关设备的三个开关触点。
具体实施例方式
图中示出了电气开关设备1。电气开关设备1具有第一、第二以及第三开关触点2、3、4。第一开关触点2具有第一可动开关触头2a以及第一相对触头2b。同样，第二和第三开关触点3、4分别具有可动开关触头3a、4a以及固定的相对触头3b、4b。可动的触头2a、3a、4a构成为销状。相对触头2b、3b、4b设计为管状。可动开关触头2a、3a、4a在接通过程中进入到管状的相对触头2b、3b、4b内。可动开关触头2a、3a、4a可以通过具有可枢转的杆5的动力链运动。可枢转的杆5可以例如借助于电磁驱动或贮能弹簧驱动偏转。开关设备1设置在包封壳体6内。包封壳体6设计为围绕开关触点2、3、4的压缩气体密封壳体。包封壳体6的内部填充有在升高的压力下产生的绝缘气体，例如SF6或N2。在包封壳体6的内部设置有摄像机形式的光学传感器7。作为替换还可以将摄像机7设置于包封壳体6的外部并通过视窗观察装置的内部。摄像机7检测三个可动开关触头2a、3a、4a的开关区域。在摄像机7的观测方向上，在可动开关触头2a、3a、4a之后设置有状态指示器8。状态指示器8在此例中设置在包封壳体6的外壁上。该状态指示器8构成为平面形的并具有多个区域。这些区域一方面以颜色标记，另一方面设置有字母数字标记。在开关触点2、3、4处于如图1所示的开路状态下，摄像机7的视轴9自由地指向状态指示器。以标记“断开(OPEN)”标示的区域可以由摄像机7观察到。在开关过程中，可动开关触点2a、3a、4a在相对触点2b、3b、4b的方向上移动。随着可动开关触点2a、3a、4a在相对触点2b、3b、4b方向上渐增的移动，摄像机的视轴9被中断。由此通过摄像机7仅还可以观察到状态指示器8的个别区域。在例如与故障状况相对应的图2所示的中间位置上，自由的视轴9仅在设置有“？？？”的区域上给出。用“？？？”符号化的区域意味着开关状态暂时不清楚。
在如图3所示的开关触点2、3、4的接通状态下，摄像机7的视轴9完全由可动开关触头2a、3a、4a遮盖。状态指示器8现在不再可以观察到。另外还可以在可动开关触头上设置标记10，例如槽、色环或其它显示装置。只有当可动开关触头2a、3a、4a到达可靠接通位置时它们才是可见的。
作为替换的是，还可以用光学传感器、尤其是摄像机检测可枢转杆5或动力链其它部分的位置，并通过可枢转杆5遮挡摄像机的视轴。与此相对应的是，还要对准并校正状态指示器8。
在图4中，示出可动开关触头2a、3a、4a的中间位置的透视图。该透视图对应于摄像机7的视轴。可以看到状态指示器8已经部分被遮盖。此外在开关触点2、3、4的这种配置下还可以将状态指示器8划分成其它区域11，其中，为每个其它区域11分别配设可动开关触头2a、3a、4a中的一个。由此能够对每个开关触点在其可靠的接通位置或断开位置上进行检查。此外可以在摄像机的检测区域设置附加的编码，该编码例如包含对位置、开关类型、开关设备等的提示。
权利要求
1.一种用于监视电气开关设备(1)的状态的装置，该电气开关设备具有状态指示器(8)，该状态指示器根据该开关设备(1)的状态而被遮盖或露出，其特征在于，在开关过程中该状态指示器(8)保持静止。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述状态指示器(8)反映所述电气开关设备(1)的开关状态。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，用于读取的视轴(9)通向所述状态指示器(8)，该视轴根据用于驱动开关触头(2a，3a、4a)的动力链的驱动运动而被中断或被释放。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的装置，其特征在于，所述状态指示器(8)可以至少部分地由所述开关设备(1)的开关触头(2a，3a，4a)遮盖。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述状态指示器(8)可以由多个开关触头(2a，3a，4a)遮盖。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的装置，其特征在于，所述状态指示器(8)被划分成多个可被遮盖的区域(11)。
7.根据权利要求1至6中任何一项所述的装置，其特征在于，所述状态指示器(8)设置在压缩气体密封的包封壳体(6)内。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述的装置，其特征在于，对所述状态指示器(8)可以以光学的方式进行采集。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述状态指示器(8)由光学传感器(7)、尤其是摄像机进行监视。
10.根据权利要求1至9中任何一项所述的装置，其特征在于，所述状态指示器(8)是平面形式的标记。
全文摘要
本发明公开了一种电气开关设备(1)，其具有状态指示器(8)。该状态指示器(8)根据开关设备(1)的状态而被遮盖或露出。为减少所移动的质量，状态指示器(8)在电气开关设备(1)的开关过程中保持静止。状态指示器(8)可以例如由电气开关设备(1)的可移动开关触头(2a，3a，4a)至少部分地遮盖。
文档编号H01H9/16GK101036209SQ200580033527
公开日2007年9月12日 申请日期2005年9月20日 优先权日2004年10月1日
发明者沃杰西奇·奥尔泽斯基, 彼得·施密特 申请人:西门子公司