控制电力切换开关所用的真空灭弧室的系统、电力切换开关和有载分接开关的制作方法

本公开涉及一种用于控制电力切换开关所用的真空灭弧室(vacuuminterrupter)的系统。本公开还涉及一种相应的电力切换开关和一种有载分接开关。

背景技术：

1、真空灭弧室被广泛用于例如公用电力传输系统、发电单元和用于铁路的配电系统。文献us 2015/008104 a1公开了一种具有至少两个真空灭弧室的有载分接开关。有载分接开关包括：选择器，该选择器用于选择分接变压器的相应绕组分接头；负载转换开关，该负载转换开关用于从所连接的绕组分接头转换到相应预选的绕组分接头；可旋转驱动轴，该可旋转驱动轴被机械耦接至选择器；以及齿轮机构，该齿轮机构用于操作相应真空灭弧室的移动触点。

2、文献ep 2261935 a1公开了一种用于切换变压器的分接头的选择器开关，其包括切换轴插件，该切换轴插件包括两个开关触点和网络端子触点。固定阶跃触点(fixed stepcontact)被圆周布置在围绕切换轴插件设置的圆柱体上，固定阶跃触点被连接至变压器的分接头。

3、文献cn 101807469 b公开了一种用于驱动真空泡的杠杆系统。该系统包括模制塑料底板，真空泡通过连接杆装置被布置在该模制塑料底板上。杠杆装置包括杠杆、连接杆、支撑座和复位弹簧，其中连接杆与真空泡的下连杆螺纹连接。杠杆与支撑座铰接。

4、文献cn 110189937 a公开了一种双断口真空有载分接开关，该双断口真空有载分接开关包括在分接开关的上端处的安装凸缘，用于方便地安装分接开关。分接开关圆柱形主体被设置在安装凸缘下方，并且转换开关和真空管同步操作机构被安装在分接开关圆柱形主体中。

5、其中，真空灭弧室实现了中压断路器、发电机断路器或高压断路器的开关，其使用真空中的电触点来可靠地分离电触点，从而产生金属蒸汽电弧，该电弧被快速熄灭。在这方面，挑战是提供稳定且可靠的机构将运动从驱动凸轮传输到真空灭弧室的接触杆以安全地切换电触点。

技术实现思路

1、目的是提供一种用于控制电力切换开关所用的真空灭弧室的系统，该系统能够安全可靠地切换真空灭弧室的电触点。另外的目的是提供一种相应的电力切换开关和一种包括这种系统的有载分接开关。

2、通过独立权利要求的主题来实现这些目的。从属权利要求中描述了另外的改进和实施例。

3、根据实施例，一种用于控制电力切换开关的真空灭弧室的系统包括主驱动轴，该主驱动轴耦接到控制凸轮并且被配置成驱动该控制凸轮。该系统还包括：真空灭弧室，该真空灭弧室被配置成通过使用接触杆在真空中分离电触点；以及传输单元，该传输单元被配置成将主驱动轴产生的力传输到接触杆。传输单元包括多个可滚动的引导元件以及杠杆机构，该杠杆机构与可滚动的引导元件接触并且与控制凸轮和真空灭弧室的接触杆两者耦接。引导元件各自被配置成可围绕与真空灭弧室的纵向中心轴线垂直的相应旋转轴线滚动，由于杠杆机构通过引导元件的滚动被引导移动，使得主驱动轴产生的控制凸轮的旋转引起接触杆的移动。

4、通过使用所描述的系统，用于控制有载分接开关的切换开关中的真空灭弧室(vi)的机构的紧凑且简单的设计是可行的。由于可滚动的引导元件，该系统实现了接触杆的可靠的定向移动，因此实现了vi的电触点的安全分离。

5、本发明的认识是，用于切换开关中的vi的控制的通常设计包括各种类型的滑动引导器和带有铰链的辅助杠杆，这些杠杆通过凸轮驱动。这种机构需要存在多个元件参与vi的推进，这降低了这种机构的可靠性，尤其是涉及由于滑动摩擦导致的这些元件的磨损。此外，凸轮和vi的接触杆之间的元件尺寸链以及多个元件的存在导致了复杂的结构，这对它们的制造方面的精度提出了很高的要求。此外，需要更多空间来组装和定位所有元件，进一步，由于在这种机构中实施的铰链(这些铰链在低温下的性能下降)而存在着依赖性。

6、所描述的系统能够抵消上述影响，并且有助于结构清晰、元件数量少的机构的节省空间的设计。因此，它进一步有助于降低对制造精度的要求，并减少由于摩擦造成的损失。例如，多个可滚动的引导元件包括被形成为滚动轴承、辊(roll)和/或套管的引导元件。因此，在所描述的系统中只存在滚动摩擦而没有滑动摩擦。

7、根据该系统的实施例，杠杆机构被配置为无铰链、包括t形套管，该t形套管包括圆柱形元件和连接到其上的杠杆。无铰链杠杆机构还包括上部引导单元和下部引导单元，该上部引导单元和下部引导单元各自包括至少一个引导元件，该至少一个引导元件相对于圆柱形元件的纵向轴线分别被布置在圆柱形元件的上部部分或下部部分。杠杆机构还包括布置在控制凸轮和杠杆之间的第一杠杆驱动元件，其中圆柱形元件被布置成与vi的接触杆接触。

8、关于操作状态，主驱动轴通过将控制凸轮推向第一杠杆驱动元件和杠杆来驱动控制凸轮。因此，t形套管被移动，并且可以启动vi的电触点的分离。例如，第一杠杆驱动元件被形成为滚动轴承、滚子(roller)或套管，从而实现了用于移动杠杆的驱动元件，该驱动元件垂直连接至形成t形套管的圆柱形元件。

9、根据该系统的另外的实施例，上部引导单元和下部引导单元各自包括至少两个可滚动的引导元件，该至少两个可滚动的引导元件相对于圆柱形元件的纵向轴线并且相对于圆柱形元件的纵向轴线和主驱动轴的纵向轴线所跨越的平面，被布置在圆柱形元件的相对两侧。尤其是这种配置实现了在上述平面中圆柱形元件的稳定和可靠的引导。因此，接触杆的移动和vi的电触点的分离可以安全地启动。

10、根据该系统的另外的实施例，上部引导单元和下部引导单元各自包括四个引导元件，这四个引导元件相对于圆柱形元件的纵向轴线，被布置成垂直于相邻的引导元件。这种配置有助于圆柱形元件的非常可靠和安全的引导并且有助于接触杆的移动。

11、根据该系统的另外的实施例，杠杆机构还包括引导销和第二杠杆驱动元件，该第二杠杆驱动元件被形成为分别布置在控制凸轮和杠杆之间以及在引导销之间的滚动轴承、滚子或套管。因此，所开发的杠杆机构被配置成进一步防止接触杆围绕其轴线的不希望的旋转。

12、根据实施例，用于有载分接开关的电力切换开关包括绝缘板、支撑板和所描述的系统的实施例，该系统耦接到绝缘板和支撑板两者，例如耦接在该两者之间。这种配置表明示例性地可以将系统布置在电力切换开关内部。然而，可替代地也可以将系统布置在电力切换开关中。例如，该系统也可以被布置在绝缘板和/或支撑板外部。用于有载分接开关的电力切换开关分别包括绝缘板、支撑板和所描述的系统的实施例。

13、根据实施例，用于设置传动比的有载分接开关包上述电力切换开关的实施例。

14、使用用于控制vi的所描述的系统的实施例的电力切换开关和有载分接开关的这种配置，实现了vi的电触点的安全和可靠的切换。由于电力切换开关和有载分接头变换器包括上述系统的实施例，因此关于电力切换开关和有载分接头变换器也公开了系统的所描述的特征和特性，反之亦然。

15、所描述的系统和相应的电力切换开关和有载分接开关包括用于vi的简单驱动机构并且例如没有任何铰链，其中vi的接触杆在可滚动的引导元件之间被直线引导，例如这些可滚动的引导元件被形成为两组四个滚动轴承或滚子。这种配置使得打开vi所需的力的施力点可以背离其纵向轴线移位。控制凸轮作用在安装在圆柱形元件上或圆柱形元件周围的轴承或辊或套管上，这实现了被引导部分，例如杠杆被垂直地布置在该被引导部分上。

16、由于致动接触杆的方式简单——直接致动，例如没有任何附加元件和相应的不希望的间隙以及铰链中的不希望的磨损，所描述的系统和传输单元的机构有助于有利的结构。在这种机构中只有滚动摩擦，并且当vi的纵向轴线和主驱动轴的纵向轴线之间的距离应该保持较小时，这种配置尤其合适。另外，由于杠杆机构可以被配置成无铰链，也可以减少低温的不利影响。因此，使用具有无铰链杠杆机构的所描述的系统，例如即使在系统内部使用的油的-40℃高达105℃的温度下，也能实现可靠地运行。