用于中压开关设备的开关装置尤其是负载分离开关的制作方法
【专利摘要】为形成尤其是用于中压开关设备的在紧凑结构下可廉价制造的尤其是负载分离开关的开关装置，建议一种用于中压开关设备的尤其是负载分离开关(1)的开关装置，该开关装置带有由直径上对置的第一固定触点(2)和第二固定触点(3)形成的主接触系统，和通过布置在第一固定触点(2)和第二固定触点(3)之间的旋转支座(7)可旋转的运动触点(4)，以便在可旋转的运动触点(4)的第一位置下形成主电流路径且在可旋转运动触点(4)的第二位置下形成隔离间隔，以及由第一固定触点(2)、第二固定触点(3)、灭弧接触系统(9)以及第一滑动触点(15)和第二滑动触点(16)所形成的辅电流路径，以在可旋转运动触点(4)的处于第一位置和第二位置之间的旋转角度区域内形成与可旋转运动触点(4)的导电连接，使得在将旋转运动引入到可旋转运动触点(4)时实现流过开关装置的交流电的从主电流路径到辅电流路径的换向，其中可旋转运动触点(4)具有用于中断灭弧接触系统(20)的装置(18、19)，且在电弧熄灭和引入另外的旋转运动时实现隔离间隔的形成。
【专利说明】用于中压开关设备的开关装置尤其是负载分离开关
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于中压开关设备的开关装置，尤其是负载分离开关装置。
【背景技术】
[0002]用于中压开关设备的此类负载分离开关例如从DE 10 2004 006 476 Al中已知，且包括主接触系统和辅连接支路，在辅连接支路中提供有灭弧接触设备以熄灭电弧，以及提供有分离接触设备以提供耐压性。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是形成一种前述类型的开关装置，所述开关装置在紧凑结构下可廉价制造。
[0004]根据本发明，此技术问题通过一种用于中压开关设备的尤其是负载分离开关的开关装置解决，所述开关装置带有:由直径上对置的第一固定触点和第二固定触点形成的主接触系统，和通过布置在第一固定触点和第二固定触点之间的旋转支座可旋转的运动触点，以便在可旋转的运动触点的第一位置下形成主电流路径且在可旋转运动触点的第二位置下形成隔离间隔，以及由第一固定触点、第二固定触点、灭弧接触系统以及第一滑动触点和第二滑动触点所形成的辅电流路径，以在可旋转运动触点的处于第一位置和第二位置之间的旋转角度区域内形成与可旋转运动触点的导电连接，使得在将旋转运动引入到可旋转运动触点时实现流过开关装置的交流电的从主电流路径到辅电流路径的换向，其中可旋转运动触点具有用于中断灭弧接触系统的装置，且在电弧熄灭和引入另外的旋转运动时实现隔离间隔的形成。
[0005]一方面，此类开关装置具有紧凑的结构，因为通过第一固定触点和第二固定触点的直径上的对置以及布置在其之间的可旋转运动触点，实现了主电流路径和辅电流路径以小的结构空间的并排布置，方式是在旋转运动时将通过开关装置引导的交流电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，因为通过布置在辅电流路径内的灭弧接触系统，使得此灭弧接触系统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可由廉价的材料制成，例如由钢或不锈钢或铝等制成，因为通过辅电流路径仅短时地在开关过程时引导电流，直至在灭弧接触系统内灭弧之后发生到负载分离开关的分离位置的转移，使得对于辅电流路径的材料特征的要求比对于主电流路径的材料特征的要求更低。
[0006]在本发明的有利的构造中，灭弧接触系统包括带有通过接触压力弹簧可闭合的接触系统的真空开关管。真空开关管的接触系统通过接触压力弹簧保持在其闭合位置，只要可旋转运动触点的用于中断消弧接触系统的装置不作用在其上，使得通过将灭弧接触系统布置在辅电流路径内尤其是对于接触压力弹簧仅要求低的弹簧力，因为通过辅电流路径不引导短路电流，且因此例如也不出现颤动，该颤动将要求明显地更高的弹簧力以将真空开关管的接触系统保持在闭合状态。
[0007]在本发明的另外的有利的构造中，装置包括用于操作通过引导元件与真空开关管的运动触点连接销联接的凸轮盘的摆动弓架。此类结构在机械上是简单的，且因此是紧凑且廉价的，因为通过此结构仅克服灭弧接触系统的接触压力弹簧的小的弹簧力做功。
[0008]在本发明的特别地有利的构造中，可旋转运动触点形成为围绕360°可旋转。以此以有利的方式保证，当仅在一个方向上旋转时，通过将旋转运动在相同的方向上引入且通过可旋转运动触点从第二位置到第一位置的转移，执行了开关装置的接通过程而无辅电流路径的参与且尤其是无灭弧接触系统的真空开关管的参与，使得对于真空开关管不提出关于耐接通性等的要求，因为接通电弧在接通过程中在可旋转运动触点和第一与第二固定触点之间点燃，这尤其在将开关装置布置在以例如绝缘气体或绝缘液体的绝缘介质填充的壳体内时是执行接通过程的简单的可能性。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]本发明在下文中根据图和实施例参考附图详细解释。各图为:
[0010]图1是处于第一位置的根据本发明的开关装置的实施例；
[0011]图2至图6是在执行开关过程且形成隔离间隔期间处于不同位置的图1的开关装置；
[0012]图7是根据图1的开关装置的三相开关装置的实施例的三维视图；
[0013]图8是根据图1的实施例的与处于第一位置的接地开关连接的开关装置；和
[0014]图9是图8的开关装置，其中接地开关处于第二位置。
【具体实施方式】
[0015]图1示出了具有负载分离开关I的形式的应用于中压开关设备中的开关装置，所述开关装置在附图中未详细图示，其中负载分离开关I可通过第一固定触点2与开关设备的汇流条连接，可通过第二固定触点3与中压开关设备的电缆接头连接。第一固定触点2和二固定触点3与可旋转运动触点4 一起形成负载分离开关I的主接触系统和主电流路径。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以及在附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，且所述运动触点4在图1中处于第一位置，其中第一刀对端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，使得通过负载分离开关I或通过主电流路径实现了电流流过。可旋转运动触点4在此固定在旋转支座7上，在所述旋转支座7中实现了附图中也未图示的驱动器的驱动运动以使旋转支座7旋转，且因此实现了可旋转运动触点4的旋转。在第一固定触点2上通过导电连接装置8导电地连接了灭弧接触系统9，所述灭弧接触系统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，其中灭弧接触系统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上施加压力以保持在灭弧接触系统9的闭合位置。灭弧接触系统9的运动触点11又与第一滑动触点15导电连接。第二滑动触点16通过另外的导电连接17与第二固定触点3导电地连接，使得在将旋转运动引入到旋转支座7内且可旋转运动触点4旋转到接触位置(其中可旋转运动触点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)之后，通过第一固定触点2、导电连接装置8、闭合的灭弧接触系统9、第一滑动触点15、可旋转运动触点4、第二滑动触点16、导电连接元件17和第二固定触点3形成了辅电流路径，如参考图2至图6在下文中进一步详细解释。在可旋转运动触点4上此外提供了具有凸轮盘19的摆动弓架18，通过所述凸轮盘19在可旋转运动触点4旋转运动时可操作凸轮盘20，所述凸轮盘20可旋转地支承在旋转点21上且通过引导销22引导旋转，其中提供了引导元件23，通过所述引导元件23凸轮盘20使灭弧接触系统9的运动触点连接销14运动且将灭弧接触系统9打开。负载分离开关I在此布置在壳体24内，所述壳体24以绝缘气体或绝缘液体可填充的，且通过例如仅以附图标号25标记的固定元件可固定且可安装在中压开关设备上。图1中的负载分离开关I的功能在下文中根据图1至图6详细解释。如上所述，负载分离开关I在图1中处于其第一位置中，带有通过第一固定触点2、可旋转运动触点4和第二固定触点3所形成的主电流路径。在将驱动运动引入到旋转支座7内以执行开关过程时且最终为形成用于介电分离的隔离间隔，首先到达图2的位置，其中第一刀对端5处于与第一固定触点2以及与第一滑动触点15导电连接，且第二刀对端6处于与第二固定触点3以及与第二滑动触点16导电连接，使得在图2的位置的此时刻，在灭弧接触系统9闭合时发生从主电流路径到辅电流路径的换向。在进一步旋转运动时达到图3的位置，其中第一刀对端5以及第二刀对端6仅处于与第一滑动触点15以及第二滑动触点16导电连接，使得主电流路径中断。在图3的位置中，摆动弓架18以其凸轮盘19作用在凸轮盘20上，使得通过凸轮盘20的围绕旋转点21的旋转通过引导元件23导致灭弧接触系统9的运动触点连接销14的运动，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系统9打开，使得在辅电流路径内在真空开关管10的灭弧接触系统9内点燃电弧，所述电弧在通过开关装置引导的交流电的电流过零时熄灭。在图4的位置中，在此灭弧接触系统9完全打开，且在真空开关管10的打开的灭弧接触系统9内燃烧的电弧在电流过零时熄灭，而第一刀对端5以及第二刀对端6与第一滑动触点15以及第二滑动触点16总是处于导电连接，直至灭弧过程结束后且达到图5的位置，最后在进一步旋转运动时达到图6的位置，其中可旋转运动触点4处于第二位置而形成分离位置，且电流完全中断，其中此外摆动弓架18不再以其凸轮盘19作用在凸轮盘20上，使得通过接触压力弹簧13的弹簧力的作用，再次闭合辅电流路径的灭弧接触系统9，且在刀对端5以及刀对端6之间且在固定触点2以及3和滑动触点15以及16之间存在足够的距离，以满足开关装置以及中压开关设备的介电分离条件。
[0016]因此换言之，在图1的负载分离开关I的接通状态的第一位置和图6的带有负载分离开关I的所形成的隔离间隔的第二位置之间通过在旋转支座7且因此在可旋转运动触点4内引入旋转运动而经过可旋转运动触点4的旋转角度区域，使得首先实现流过开关装置的交流电的从主电流路径到辅电流路径的换向，且在电弧熄灭且进一步旋转运动时，在达到图6的第二位置时实现隔离间隔的形成。
[0017]负载分离开关I的接通过程通过如下方式实现，即进一步引入如在图6中图示的处于分离位置的负载分离开关I的旋转运动且在相同的方向上进一步转动可旋转运动触点4，直至最后第二刀对端6与第一固定触点2导电连接以及第一刀对端5与第二固定触点3导电连接，其中接通电弧之前已经点燃，这对于负载分离开关I布置在填充以绝缘介质的容器内的情况不存在问题，且尤其实现了廉价地构造灭弧接触系统9的真空开关管10，因为所述真空开关管10不参与接通过程且因此对于其耐接通性无需提出特殊要求。此外，在围绕360°可旋转的运动触点4的布置中，辅电流路径可通过廉价的材料制成，例如通过钢、不锈钢或铝制成，因为在辅电流路径上仅短时地引导电流，且尤其在辅电流路径中不出现短路电流。
[0018]图7示出了三相开关装置I，其中每个相26、27或28根据图1至图6的实施例形成，其中显见壳体24，且其中单独的相26、27和28通过连接元件29相互连接，使得通过将引入图中未图示的驱动器的旋转运动引入到旋转支座7内实现了对于所有相的同时操作。
[0019]图8示出了带有所形成的隔离间隔的处于其第二位置的负载分离开关1，如参考图6已详细解释，其中在图8中在第二固定触点3上提供了接地接头30，所述接地接头30在图8中与接地运动触点31导电连接，所述接地运动触点31在旋转点32上可旋转地支承且与地电势连接。
[0020]在图9中与接地接头30分开地图示了接地运动触点31，使得在接地运动触点31的在图8中所图示的位置中形成了开关装置的电缆接头区域的接地，且在图9中图示的位置中开关装置处于正常运行模式中。
[0021]通过带有通过单独的驱动器(图中未图示)驱动的接地运动触点31的单独地构造的接地开关，负载分离开关I和接地开关的开关位置可变地相互组合，因此例如也在容器内的故障情况中，即使在主电流路径闭合时且因此在汇流条接通时，也可将整个电流路径接地且因此有效地防止在容器内在故障电弧时压力形成。
[0022]附图标号列表
[0023]I负载分离开关
[0024]2第一固定触点
[0025]3第二固定触点
[0026]4运动触点
[0027]5第一刀对端
[0028]6第二刀对端
[0029]7旋转支座
[0030]8导电连接装置
[0031]9灭弧接触系统
[0032]10真空开关管
[0033]11运动触点
[0034]12固定触点
[0035]13接触压力弹簧
[0036]14运动触点连接销
[0037]15第一滑动触点
[0038]16第二滑动触点
[0039]17连接元件
[0040]18摆动弓架
[0041]19凸轮轨道
[0042]20凸轮盘
[0043]21旋转点
[0044]22弓丨导销
[0045]23引导元件
[0046]24壳体
[0047]25固定元件
[0048]26、27、28 相
[0049]29连接元件
[0050]30接地接头
[0051]31接地运动触点
[0052]32旋转点
【权利要求】
1.一种用于中压开关设备的尤其是负载分离开关(I)的开关装置，所述开关装置带有:由直径上对置的第一固定触点(2)和第二固定触点(3)形成的主接触系统，和能通过布置在第一固定触点(2)和第二固定触点(3)之间的旋转支座(7)旋转的运动触点(4)，以在可旋转的运动触点(4)的第一位置形成主电流路径且在可旋转运动触点(4)的第二位置形成隔离间隔，以及由第一固定触点(2)、第二固定触点(3)、灭弧接触系统(9)以及第一滑动触点(15)和第二滑动触点(16)所形成的辅电流路径，以在可旋转运动触点(4)的处于第一位置和第二位置之间的旋转角度区域内形成与可旋转运动触点(4)的导电连接，使得在将旋转运动引入到可旋转运动触点(4)时能够实现流过开关装置的交流电的从主电流路径到辅电流路径的换向，其中，可旋转运动触点(4)具有用于中断灭弧接触系统(20)的装置(18、19)，且在电弧熄灭和引入另外的旋转运动时实现隔离间隔的形成。
2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述灭弧接触系统(9)包括带有能通过接触压力弹簧(13)闭合的接触系统的真空开关管(10)。
3.根据权利要求2所述的开关装置，其特征在于，所述装置(18、19)具有用于操作通过引导元件(23)与所述真空开关管(10)的运动触点连接销(14)联接的凸轮盘(20)的摆动弓架(18)。
4.根据权利要求1至3中一项所述的开关装置，其特征在于，所述可旋转运动触点(4)形成为能围绕360°旋转。
【文档编号】H01H3/42GK104054150SQ201380005529
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年1月11日 优先权日:2012年1月24日
【发明者】S.霍曼, D.佩施, S.沃尔夫, R.兹利德尼克 申请人:西门子公司