专利名称：用于供电和配电开关设备的开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于供电和配电开关设备的开关，尤其是隔离开关。
背景技术：
隔离开关例如用作气体绝缘的开关设备中的三位开关。这样的三位开 关是组合式的隔离和接地开关，其可以处于"接通"、"断开，，和"接地" 的三个开关位置。在处于"接通"的开关位置时该三位开关连接一个断路 器与一个母线。在处于"接地"的开关位置时该三位开关将断路器与地电
位连接而在处于"断开"的开关位置时该三位开关与母线以及与地电位都 断开。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，以紧凑的结构形式实现具有简单结构 和可靠功能性的开关，尤其是隔离开关。
上述技术问题通过权利要求1所述的技术思想得以解决。本发明的优 选的扩展设计可以从从属权利要求中得知。
按照本发明，所述开关包括具有销柱的第一接线端子和具有销柱的第 二接线端子，该第二接线端子的销柱在第一接线端子的销柱的轴向延长线
上与第一接线端子的销柱相邻且相隔距离地对准布设。此外，设有套筒， 其通孔尺寸大于第一接线端子和第二接线端子的销柱的横截面尺寸并且布 设为，能将该套筒沿轴向推移到第一接线端子的销柱上以及部分地推移到 第二接线端子的销柱上。至少一个第一接触元件布设在第一接线端子的销 柱外表面与套筒的内表面之间，以及至少一个第二接触元件布设和构造为， 当套筒部分推移到第二接线端子的销柱上时，该第二接触元件处于第二接 线端子的销柱外表面与套筒的内表面之间。另外所述开关具有设有开孔的 第三接线端子，其开孔尺寸大于套筒的外尺寸以及设置为，套筒可在第一 接线端子的销柱与该第三接线端子之间移动。至少一个第三接触元件布设
4和构造为，当套筒推移到第一接线端子的销柱与第三接线端子之间时，该 第三接触元件处于所述第三接线端子的内表面与套筒的外表面之间。
按照本发明的开关尤其可以设计为隔离开关，例如气体绝缘开关设备 的配电板中的三位开关。开关的套筒可以借助于平移运动推移，从而可以 通过这种推移调整三个开关位置。可以有利地通过套筒调整第一开关位置， 为此将，套筒几乎完全推移到第一接线端子的销柱上，而不与所述第二和 第三接触元件接触。可以有利地通过套筒、所述至少一个第一接触元件和 至少一个第二接触元件来调整第二开关位置，为此在第一和第二接线端子 的销柱之间建立接触。可以有利地通过套筒、所述至少一个第一接触元件 和至少一个第三接触元件来调整第三开关位置，为此在第一接线端子的销 柱与第三接线端子之间建立接触。在按照本发明的隔离开关中，第一和第 二接线端子的销柱、所述套筒和第三接线端子相互间隔开距离，以确保必 要的安全距离。这些部件之间的接触仅通过接触元件建立。
基于本发明可以有利地使装配开关的装配费用保持非常低。另外尤其 可以简便地移动套筒，从而确保可靠的性能以及较低的维护成本。另外， 按照本发明的开关仅需要很小的空间位置。该开关由极少的构件构成并且 需要的调整工作极为有限。该开关有利地确保高的操作间隙数、高的额定 电流承载能力以及高的短路电流承载能力。该开关尤其适合于中压设备。 它能够成本低廉地制造。
在本发明的 一项优选的扩展设计中，所述第 一接线端子的销柱导引穿 过所述第三接线端子的开孔。由此确定一个特别恰当的行程，以建立第一 与第三接线端子之间的接触。
在另一项特别优选的扩展设计中，所述套筒在其外表面上具有至少一 个用于安装所述至少一个第三接触元件的容槽。在该容槽中可以可靠地安 置所述至少一个第三接触元件。另外，这种布设结构确保第一与第三接线 端子之间特别可靠地接触。
优选，所述至少一个容槽具有两个横梁，这两个横梁相互平行地布设 以及在它们之间嵌装所述至少一个第三接触元件。在这两横梁之间成形一 个凹槽，可以将所述至少一个第三接触元件安置在该凹槽中。该凹槽的两
侧壁尤其与槽底成一个大于90。的夹角地延伸。可以将所述至少一个第三 接触元件可靠地安置在该梯形凹槽中。
5尤其优选，所述环形第三接线端子的开孔尺寸大于套筒在所述容槽位 置处的外尺寸。由此可以以简单而可靠的方式将该第三接线端子推移到容 槽上。 -
优选，所述第一接线端子的销柱与第二接线端子的销柱的横截面尺寸 至少近似相等。这确保，尤其是可套装到两个销柱上的套筒具有简单的结 构。另外这也使对两个销柱的定向或对准更容易。
此外优选，所述至少一个第一接触元件布设在所述第一接线端子的销 柱上。这尤其便于装配以及确保第一接线端子的销柱与套筒之间极为良好 的接触。
优选，所述至少一个第二接触元件布设在该第二接线端子的销柱上。 这同样非常便于装配以及确保第二接线端子的销柱与套筒之间极为良好的 接触。但是不同地也可以将该第二接触元件布设在该第 一接线端子的销柱 上。
在另一种实施方案中特别优选，在所述套筒的内表面中至少设有两个 沿轴向间隔距离的、尤其环形的凹槽以用于安装所述至少一个第一接触元 件和至少一个第二接触元件。这些凹槽可以设计为具有梯形横截面的凹槽。
由此确保接触元件的可靠固定和特别可靠的接触。
优选，所述第一接线端子及第二接线端子的销柱、所述套筒以及第三 接线端子都由能良好导电的材料制成，例如由含铜的材料制成。铜尤其能
良好地导通电流以及确保开关良好的稳定性。
此外优选，所述至少一个第一接触元件和/或至少一个第二接触元件和/ 或至少一个第三接触元件设计为弹性的。所述至少 一个第 一接触元件和/或 至少 一个第二接触元件和/或至少 一个第三接触元件可以具有环形弹簧或簧 片式触点或者设计为环形弹簧或簧片式触点。尤其环形弹簧可以确保良好 的接触以及是形状稳定的。这样的弹簧特别好地适合于支撑套筒。
所述第一接线端子的销柱优选用于将隔离开关连接到断路器上。所述 第二接线端子的销柱优选为贯穿销，以用于将该隔离开关连接到母线上，
以及所述第三接线端子优选用于将该隔离开关连接到第电位上。通过所述 接线端子这样的布线结构，按照本发明的隔离开关就特别适合于可靠地应
用在开关设备中。
下面借助具体实施方式
和附图对本发明及其优点予以详细阐述。在附
图中
图1示出了本发明隔离开关的第一个实施例的简略示意图； 图2A-图2C示出了图l所示的本发明隔离开关处于三个不同开关位置
时的筒略示意图3示出了本发明隔离开关的第二个实施例的简略示意图； 图4A-图4C示出了图3所示的本发明隔离开关处于三个不同开关位置
时的简略示意图5示出了用作接触件的环形弹簧的例子。
下面在所有附图中相同或作用相同的构件若不作特殊说明的话均以相 同的附图标记标注。
具体实施例方式
图1示出了按照本发明的隔离开关1的第一个实施例的简略的部分剖 开表示的示意图。该隔离开关1在此是所谓的三位开关，该三位开关尤其 可用于在气体绝缘的中压设备中的供电和配电。隔离开关1具有用于将该 隔离开关1连接到断路器上的第一接线端子2和用于将该隔离开关1连接 到母线上的第二接线端子3。另外，断路器1包括将该隔离开关1连接到地 电位上的第三接线端子4。
第一接线端子2具有圆柱形的长的销柱5,在该销柱的外表面上加工出
多个环形凹槽6。在图1所示的实施例中在销柱5的外表面上加工了四个这
样的凹槽6。这些凹槽6沿轴向错开且相互平行地布设。其中在销柱5的上
端部区域内直接毗邻地布设两个凹槽6。其他两个凹槽6依次相距较大的距
离。在销柱5的凹槽6中置入环形的弹簧7，这些弹簧用作第一接触元件并
由能导电的材料构成。
隔离开关1的第二接线端子3具有圆柱形的销柱8。该销柱8优选为贯
穿销，其可用于贯穿外壳孔或用于直接连接到母线上。销柱8沿销柱5的 轴向延长线与该销柱5邻接地布设。因此两个销柱5、 8的轴线处于一条共 同的直的连线上，亦即处于一条共同的直线上。两个销柱5、 8相互间隔距 离并且它们的直径至少近似相等。销柱5的上端面9正对销柱8的下端面
710。在销柱8的外表面上加工出多个环形凹槽11。在图l所示的实施例中
在销柱8的外表面上加工了两个这样的凹槽11。凹槽11沿轴向错开且相互 平行地布设。在此这两个凹槽11直接毗邻地布设在销柱8的下端部区域内。 在销柱8的凹槽11中置入环形的弹簧12,这些弹簧用作第二接触元件并由 能导电的材料构成。
第三接线端子4在此为一个环形件13。销柱5在此穿过该环形件13。 在这种情况下该环形件13与销柱5的纵轴线同心地布设。环形件13例如 可以压入到隔离开关1的外壳内或旋紧到该外壳上。
隔离开关1具有环形的套筒M，该套筒14可沿纵向移动地安置在销柱 5上。为此将销柱5导引穿过该环形套筒14。套筒14同样与销柱5的纵轴 线同心地布设。该套筒14具有一个长的延伸段，该延伸段的长度至少选择 为，使得该套筒14能够搭接两个销柱5、 8之间的间距以及同时搭接布设 在销柱5和8的两个端部区域中的弹簧7和12。套筒14在其外表面的下端 部区域内具有两个朝外的环形横梁15，这两个横梁沿套筒14的周向相互平 行且相隔距离地设置。由此在这两个横梁之间构成凹槽16,该凹槽为用于 安装另一个环形弹簧17的容槽。该凹槽的两侧壁沿径向与槽底成一个大于 90°的夹角地延伸，因此获得梯形的凹槽橫截面。该弹簧1"7用于第三接触 元件并且同样由可导电的材料构成。
套筒14的内直径比销柱5和8的直径大。在这种情况下将这些直径选 择为，使得能够将弹簧7及12安置在销柱5、 8与套筒14之间。将套筒14 套装到弹簧7、 12上。此外，套筒14的由两个横梁l5确定的外直径比环 形件13的内直径小。在这种情况下将这些直径选择为，使得能够将弹簧17 安置在环形件13与套筒14之间。这样选择销柱5， 8、套筒14、环形件13 和弹簧7、 12、 17的尺寸和布局结构，使得借助于弹簧7形成销柱5与套 筒14之间的导电接触，借助于弹簧12在可移动的套筒M适当定位的情况 下能够建立销柱8与套筒14之间的导电接触以及借助于弹簧17在可移动 的套筒14适当定位的情况下能够建立环形件13与套筒M之间的导电接触。
在此销柱5， 8、套筒14和环形件13由导电材料制成。
图2A-图2C示出了按照本发明的隔离开关1处于三个不同开关位置时 的简略示意图。图2A表示隔离开关1处于断开的开关位置，亦即隔离开关 处于其"断开，，的开关位置。在该"断开"的开关位置上，套筒14所处的 位置为，其内表面仅与第一接线端子2的销柱5上的一个或多个弹簧7接触，而不与销柱8的弹簧U接触，并且套筒14的外表面上的弹簧17不与 环形件13接触。
图2B表示隔离开关1处于接通的开关位置，亦即隔离开关处于其"接 通"的开关位置。在该"接通"的开关位置上，套筒14所处的位置为，搭 接销柱5与销柱8之间的间距并且套筒内表面的下端部区域与两个布设在 销柱5的上端部区域内的弹簧7接触。与此同时，套筒14的内表面的上端 部区域与两个布设在销柱8的下端部区域内的弹簧12接触。由此按这种方 式销柱5与销柱8通过弹簧7、套筒14和弹簧12相互导电地连接。因此例 如连接在第一接线端子2上的断路器与连接在第二接线端子3上的母线导 电连接。
图2C表示隔离开关1连接到地电位上的开关位置，亦即隔离开关处于 其"接地，，的开关位置。在该"接地"的开关位置上，套筒14所处的位置 为，它搭接销柱5与环形件13之间的间距。这样移动该套筒14，使得设置 在其外表面上的横梁15视为沿横向与环形件13的内表面毗邻。嵌入到横 梁15之间的凹槽16中的弹簧17与环形件13的内表面接触。由于套筒14 安置到了弹簧7上，所以与此同时套筒14与销柱5之间也存在接触。因此 销柱5与环形件13以此方式通过弹簧7、套筒14和弹簧17相互导电连接。 因此例如连接在第一接线端子2上的断路器与连接在第三接线端子4上的 地电位导电连接。借助于套筒14的平移运动调整隔离开关1的三个不同开 关位置。
图3示出了本发明隔离开关的第二个实施例的简略示意图。按照该第 二个实施例的隔离开关1同样包含销柱5和8、套筒M和环形件13。另外 在套筒14的外表面上设有两个横梁15。在这两个横梁之间在凹槽16中嵌 入弹簧17。与按照图1所示的第一个实施例的隔离开关不同的是，在按照 第二个实施例的隔离开关中，在销柱5和8中未装入弹簧7及12。在该第 二个实施例中在套筒14的内表面中加工了两个环形的梯形槽18和19。其 中安置两个环形弹簧20或21。弹簧20和21的结构和特性原则上弹簧7、 12—致。凹槽18、 19沿轴向相互间隔距离。在套筒14内表面的下边缘区 域内加工出凹槽18以及在上边缘区域内加工出凹槽19。处于凹槽18内的 弹簧20用作第一接触元件。只要将套筒l4完全推移到销柱5上，处于凹 槽19内的弹簧21就同样用作第一接触元件。倘若套筒M部分地向上推移 到销柱8上，使弹簧21与销柱8的外表面接触，则该弹簧21用作第二接
9触元件。
图4A-图4C示出了图3所示的按照第二个实施例的本发明隔离开关处 于三个不同开关位置时的简略示意图。在图4A中示出了隔离开关1处于断 开的开关位置，亦即隔离开关处于其"断开"的开关位置。在该"断开，， 的开关位置上，套筒14所处的位置为，其被完全推移到销柱5上。置入到 套筒14的内表面中的弹簧20、 21与第一接线端子2的销柱5外表面接触， 而不与销柱8的外表面接触。此外，套筒14的外表面上的弹簧17不与环 形件13接触。
图4B表示隔离开关1处于接通的开关位置，亦即隔离开关处于其"接 通"的开关位置。在该"接通"的开关位置上，套筒14所处的位置为，它 搭接销柱5与销柱8之间的间距以及设置其内表面的下边缘区域内的弹簧 20与销柱5的外表面接触。与此同时，设置在套筒14内表面的上边缘区域 内的弹簧21与销柱8的外表面接触。由此按这种方式销柱5与销柱8通过 弹簧20、套筒14和弹簧21相互导电连接。因此例如连接在第一接线端子 2上的断路器与连接在第二接线端子3上的母线导电连接。
图4C表示隔离开关1连接到地电位上的开关位置，亦即隔离开关处于 其"接地"的开关位置。在该"接地"的开关位置上，套筒14所处的位置 为，它搭接销柱5与环形件13之间的间距。这样移动该套筒14，使得设置 在其外表面上的横梁15视为沿横向与环形件13的内表面毗邻。嵌入到横 梁15之间的凹槽16中的弹簧17与环形件13的内表面接触。由于套筒l4 被完全推移到销柱5上，所以两个弹簧20、 21都与销柱5接触。因此销柱 5与环形件13以此方式通过弹簧20， 21、套筒14和弹簧17相互导电连接。 因此例如连接在第一接线端子2上的断路器与连接在第三接线端子4上的 地电位导电连接。
图5示出了环形弹簧22的一个示例。也可以采用与所示出的弹簧22 在其内直径、外直径、匝圈尺寸和/或其线材直径不同的一些弹簧。取代环 形弹簧也可以采用弹性元件，例如簧片式触点。
在该实施例中既描述了圓柱形销柱，也描述了环形套筒和接线端子， 这些元件也可以具有其他不同的几何形状，例如椭圆形或多边(poligon) 形的销柱以及具有椭圆形或多边形的通孔的套筒和接线端子。
权利要求
1. 一种用于开关设备、尤其是供电和配电开关设备的开关，其包括-具有销柱(5)的第一接线端子(2)，-具有销柱(8)的第二接线端子(3)，该销柱(8)在第一接线端子(2)的销柱(5)的轴向延长线上与第一接线端子(2)的销柱(5)相邻且相隔距离地轴向对准布设，-套管(14)，其通孔尺寸大于第一接线端子(2)和第二接线端子(3)的销柱(5)的横截面尺寸并且布设为，能将该套筒沿轴向推移到第一接线端子(2)的销柱(5)上以及部分推移到第二接线端子(3)的销柱(8)上，-至少一个布设在第一接线端子(2)的销柱(5)外表面与套筒(14)的内表面之间的第一接触元件(7，20)，-至少一个第二接触元件(12，21)，其布设和构造为，当套筒(14)部分推移到第二接线端子(3)的销柱(8)上时，该第二接触元件处于第二接线端子(3)的销柱(8)与套筒(14)的内表面之间，-设有开孔的第三接线端子(4)，其开孔尺寸大于套筒(14)的外尺寸并设置为，套筒(14)可在第一接线端子(2)的销柱(5)与该第三接线端子(4)之间移动，-至少一个第三接触元件(17)，其布设和构造为，当套筒(14)推移到第一接线端子(2)的销柱(5)与第三接线端子(4)之间时，该第三接触元件处于所述第三接线端子(4)的内表面与套筒(14)的外表面之间。
2. 如权利要求1所述的开关，其特征在于，所述第一接线端子(2)的销柱(5)导引穿过所述第三接线端子(4)的开孔。
3. 如权利要求1或2所述的开关，其特征在于，所述套筒(14)在其外表面上具有至少一个用于安装至少一个第三接触元件(n)的容槽U5,16)。
4. 如权利要求3所述的开关，其特征在于，所述至少一个容槽U5，16)具有两个横梁(15)，这两个横梁相互平行地布设并且在它们之间嵌装所述至少一个第三接触元件(17)。
5. 如权利要求4所述的开关，其特征在于，所述两个横梁限定一个梯形凹槽。
6. 如权利要求3、 4或5所述的开关，其特征在于，所述第三接线端子(4)的开孔尺寸大于套筒(14)在所述容槽(15， 16)位置处的外尺寸。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的开关，其特征在于，所述第一接线端子(2)的销柱(5)及第二接线端子(3)的销柱(8)的横截面尺寸至少近似相等。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的开关，其特征在于，所述至少一个第一接触元件(7, 20)布设在所述第一接线端子(2)的销柱(5)上。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的开关，其特征在于，所述至少一个第二接触元件(12, 21)布设在所述第一接线端子(2)的销柱(5)上或第二接线端子(3)的销柱(8)上。
10. 如权利要求1至9中任一项所述的开关，其特征在于，在所述套筒(14)的内表面中至少设有两个沿轴向间隔距离的凹槽(18, 19)以用于安装所述至少一个第一接触元件(20)和至少一个第二接触元件(21)。
11. 如权利要求1至10中任一项所述的开关，其特征在于，所述第一接线端子(2)及第二接线端子(3)的销柱(5)、套筒(l4)以及环形第三接线端子(4)都由导电材料制成。
12. 如权利要求1至11中任一项所述的开关，其特征在于，所迷至少一个第一接触元件(7， 20)和/或至少一个第二接触元件(l2, 21)和/或至少一个第三接触元件(17)设计为弹性的。
13. 如权利要求1至12中任一项所述的开关，其特征在于，所述至少一个第一接触元件(7， 20)和/或至少一个第二接触元件(l2, 21)和/或至少一个第三接触元件(17)具有环形弹簧或簧片式触点。
14. 如权利要求1至13中任一项所述的开关，其特征在于，所述第一接线端子(2)的销柱(5)设计为贯穿销，以用于将该开关(1)连接到断路器上或母线上。
15. 如权利要求1至14中任一项所述的开关，其特征在于，所述第二接线端子(3)的销柱(8)为贯穿销，以用于将该开关(1)连接到断路器上或母线上。
16. 如权利要求1至15中任一项所述的开关，其特征在于，所述第三接线端子(4)用于将该开关(1)连接到地电位上。
全文摘要
本发明涉及一种用于供电和配电开关设备的开关，包括分别具有圆柱形销柱(5，8)的第一接线端子(2)和第二接线端子(3)。销柱(5，8)沿轴向彼此相邻且间隔距离。内直径大于第一接线端子(2)及第二接线端子(3)的销柱的直径的环形套筒(14)布设为，能将该套筒沿轴向推移到第一接线端子(2)的销柱(5)上以及部分推移到第二接线端子(3)的销柱(8)上。至少一个第一接触元件(7，20)布设在第一接线端子(2)的销柱(5)的外表面与环形套筒(14)的内表面之间。至少一个第二接触元件(12，21)布设和构造为可以处于第二接线端子(3)的销柱(8)外表面与环形套筒(14)的内表面之间。该开关(1)具有环形第三接线端子(4)，其内直径大于环形套筒(14)的外尺寸并设置为，套筒(14)可在第一接线端子(2)的销柱(5)与该环形第三接线端子(4)之间移动。至少一个第三接触元件(17)布设和构造为可以处于环形第三接线端子(4)的内表面与环形套筒(14)的外表面之间。
文档编号H01H31/32GK101490780SQ200780026225
公开日2009年7月22日 申请日期2007年7月11日 优先权日2006年7月13日
发明者克劳斯·比克尔, 安德烈亚斯·沃纳, 安德烈亚斯·罗斯勒, 海科·霍夫曼, 罗尔夫·韦伯 申请人:西门子公司