三位置隔离开关的制作方法

1.本发明涉及一种与变电站一起使用的低压、中压或高压的三位置隔离开关和开关设备或控制设备。


背景技术：

2.三位置隔离开关作为标准用于将面板与主汇流排断开连接或将其连接到接地。为此，可以使用线性三位置隔离开关。这种隔离开关可以以若干个不同方式推进或移动，并且可以具有多种不同的形状。圆形类型可以由螺钉推动，并且提供许多好处，但必须锁定处于旋转运动。实现这一目的的方式可能不同。
3.如果线性三位置隔离开关由螺钉推动，则隔离开关的活塞不仅受到线性力，而且还受到扭矩。活塞本身的旋转并非想要的，并且应当被消除，否则不能确定活塞是否始终到达其期望位置。因此，螺纹杆的旋转应当完全转换为活塞的线性移动。理想情况下，这应当以一种不会使三位置隔离开关变得比从温升和介电角度来看需要更大的方式来完成。然而，这难以实现。
4.必须解决这个问题。


技术实现要素：

5.因此，具有一种改进三位置隔离开关可能会是有利的。
6.本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中其他实施例并入从属权利要求中。
7.在第一方面中，提供了一种三位置隔离开关，包括：
[0008]-电源输入触头；
[0009]-活塞；
[0010]-电源输出触头；
[0011]-多个柔性锁定元件；
[0012]-接地触头；以及
[0013]-螺纹杆。
[0014]
活塞的长度使得在第一开关位置中，活塞的壁的外表面在电源输入触头与电源输出触头之间形成电接触。活塞的长度使得在第二开关位置中，活塞的壁的外表面不与接地触头或电源输入触头电接触。在第二开关位置中，活塞的壁的外表面与电源输出触头电接触。活塞的长度使得在第三开关位置中，活塞的壁的外表面在接地触头与电源输出触头之间形成电接触。活塞包括被配置为与螺纹杆接合的内螺纹段，并且螺纹杆的旋转被配置为与内螺纹段接合以沿着开关的轴线在不同开关位置之间移动活塞。活塞包括沿平行于轴线的方向延伸的凹槽。柔性锁定元件中的每个柔性锁定元件被配置为使得当在不同开关位置之间沿着开关的轴线移动活塞时，柔性锁定元件中的每个柔性锁定元件的一部分随着活塞沿着轴线在两个方向上移动而移入和移出凹槽。在活塞沿着轴线移动时，开关被配置为使
得至少一个柔性锁定元件的一部分始终位于凹槽中。当至少一个柔性锁定元件的一部分位于凹槽中时，活塞被约束为围绕轴线旋转。
[0015]
在示例中，多个柔性锁定元件中的每个柔性锁定元件不导电。
[0016]
在示例中，电源输出触头包括第一部分和第二部分。第一部分电连接到第二部分。在第一开关位置中，活塞的壁的外表面与电源输出触头的第一部分直接电接触，并且与电源输入触头直接电接触。在第二开关位置中，活塞的壁的外表面与电源输出触头的第一部分直接电接触，并且与电源输出触头的第二部分直接电接触。在第三开关位置中，活塞的壁的外表面与电源输出触头的第二部分直接电接触，并且与接地触头直接电接触。
[0017]
因此，中间电源输出触头由彼此电连接的两个部分制成。相对于仅具有一个中间电源输出触头的隔离开关，这导致隔离开关的总长度减小。
[0018]
在示例中，第一柔性锁定元件连接到电源输出触头，并且位于电源输出触头的朝向电源输入触头的一侧上；并且第二柔性锁定元件连接到电源输出触头，并且位于电源输出触头的朝向接地触头的一侧上。
[0019]
在示例中，在第一开关位置中，第一柔性锁定元件的部分位于凹槽中。在第二开关位置中，第一柔性锁定元件的部分位于凹槽中，并且第二柔性锁定元件的部分位于凹槽中。在第三开关位置中，第二柔性锁定元件的部分位于凹槽中。
[0020]
在示例中，在第一开关位置中，第二柔性锁定元件的部分没有位于凹槽中。在第三开关位置中，第一柔性锁定元件的部分没有位于凹槽中。
[0021]
换言之，开关可以具有采用仅一个触头形式的中间触头或电源输出触头，其中柔性锁定元件从触头的任一侧伸出。
[0022]
在示例中，第一柔性锁定元件连接到电源输出触头的第一部分，并且位于电源输出触头的第一部分的朝向电源输入触头的一侧上；并且第二柔性锁定元件连接到电源输出触头的第二部分，并且位于电源输出触头的第二部分朝向接地触头的一侧上。在第一开关位置中，第一柔性锁定元件的部分位于凹槽中。
[0023]
换言之，隔离开关具有带有两个触头部分的中间电源输出触头，并且每个部分上的柔性锁定元件彼此背离面向外部。
[0024]
在示例中，在第一开关位置中，第二柔性锁定元件的部分没有位于凹槽中。
[0025]
在示例中，第三柔性锁定元件连接到电源输出触头的第一部分，并且位于电源输出触头的第一部分朝向接地触头的一侧上；并且第四柔性锁定元件连接到电源输出触头的第二部分，并且位于电源输出触头的第二部分朝向电源输入触头的一侧上。在第二开关位置中，第三柔性锁定元件的部分位于凹槽中；并且在第二开关位置中，第四柔性锁定元件的部分位于凹槽中。
[0026]
因此，断路器布置具有中间电源输出连接器，该中间电源输出连接器具有两个部分，并且柔性锁定元件位于每个部分的两侧。
[0027]
以这种方式，至少一个锁定元件的一部分可能始终位于凹槽中，同时可以使活塞的长度和凹槽的长度最小。
[0028]
在示例中，第一柔性锁定元件连接到电源输出触头的第二部分，并且位于电源输出触头的第二部分的朝向电源输入触头的一侧上；并且第二柔性锁定元件连接到电源输出触头的第一部分，并且位于电源输出触头的第一部分朝向接地触头的一侧上。在第二开关
位置中，第一柔性锁定元件的部分位于凹槽中，并且第二柔性锁定元件的部分位于凹槽中。
[0029]
换言之，隔离开关具有带有两个触头部分的中间电源输出触头，并且在每个部分上的柔性锁定元件朝向彼此面向内部。
[0030]
在示例中，第三柔性锁定元件连接到电源输入触头，并且位于电源输入触头的朝向接地触头的一侧上；并且第四柔性锁定元件连接到接地触头，并且位于接地触头的朝向电源输入触头的一侧上。在第一开关位置中，第三柔性锁定元件的部分位于凹槽中；并且在第三开关位置中，第四柔性锁定元件的部分位于凹槽中。
[0031]
因此，电源输入连接器和接地连接器也具有面向内部的柔性锁定元件。
[0032]
以这种方式，至少一个锁定元件的一部分可能始终位于凹槽中，同时可以使活塞的长度和凹槽的长度最小。
[0033]
在示例中，在第一开关位置中，第二柔性锁定元件的部分没有位于凹槽中；并且在第三开关位置中，第一柔性锁定元件的部分没有位于凹槽中。
[0034]
在示例中，凹槽没有延伸到活塞的第一远端，并且可选地，其中凹槽没有延伸到活塞的与第一远端相对的第二远端。
[0035]
因此，尖端或角落不会损害介电性能。
[0036]
在示例中，多个柔性锁定元件被配置为挠曲。
[0037]
在第二方面中，提供了一种低压、中压高压开关设备或控制设备，包括根据第一方面的一个或多个三位置隔离开关。
[0038]
上述方面和示例将从下文所描述的实施例中变得显而易见，并且参考下文所描述的实施例进行阐明。
附图说明
[0039]
下文参考以下附图对示例性实施例进行描述：
[0040]
图1示出了被示为处于三个不同的开关位置的新三位置隔离开关的示意图以及；
[0041]
图2示出了新三位置隔离开关的中间或电源输出触头的详细表示三位置隔离开关。
具体实施方式
[0042]
图1至图2涉及若干个不同示例性实施例中的新型三位置隔离开关，其中下文对其他具体示例性实施例进行描述。
[0043]
在示例中，三位置隔离开关包括电源输入触头1、活塞2、电源输出触头4、多个柔性锁定元件5、接地触头6、以及螺纹杆7。活塞的长度使得在第一开关位置中，活塞的壁的外表面在电源输入触头与电源输出触头之间形成电接触。活塞的长度使得在第二开关位置中，活塞的壁的外表面不与接地触头或电源输入触头电接触。在第二开关位置中，活塞的壁的外表面与电源输出触头电接触。活塞的长度使得在第三开关位置中，活塞的壁的外表面在接地触头与电源输出触头之间形成电接触。活塞包括被配置为与螺纹杆接合的内螺纹段，并且螺纹杆的旋转被配置为与内螺纹段接合以沿着开关的轴线在不同开关位置之间移动活塞。活塞包括沿平行于轴线的方向延伸的凹槽。柔性锁定元件中的每个柔性锁定元件被配置为使得当在不同开关位置之间沿着开关的轴线移动活塞时，柔性锁定元件中的每个柔
性锁定元件的一部分随着活塞沿着轴线在两个方向上移动而移入和移出凹槽。在活塞沿着轴线移动时，开关被配置为使得至少一个柔性锁定元件的一部分始终位于凹槽中。当至少一个柔性锁定元件的一部分位于凹槽中时，活塞被约束为围绕轴线旋转。
[0044]
根据示例，多个柔性锁定元件中的每个柔性锁定元件不导电。
[0045]
根据示例，电源输出触头包括第一部分和第二部分。第一部分电连接到第二部分。在第一开关位置中，活塞的壁的外表面与电源输出触头的第一部分直接电接触，并且与电源输入触头直接电接触。在第二开关位置中，活塞的壁的外表面与电源输出触头的第一部分直接电接触，并且与电源输出触头的第二部分直接电接触。在第三开关位置中，活塞的壁的外表面与电源输出触头的第二部分直接电接触，并且与接地触头直接电接触。
[0046]
根据示例，(多个柔性锁定元件中的)第一柔性锁定元件连接到电源输出触头，并且位于电源输出触头的朝向电源输入触头的一侧上；并且(多个柔性锁定元件的)第二柔性锁定元件连接到电源输出触头，并且位于电源输出触头的朝向接地触头的一侧上。
[0047]
根据示例，在第一开关位置中，第一柔性锁定元件的部分位于凹槽中。在第二开关位置中，第一柔性锁定元件的部分位于凹槽中，并且第二柔性锁定元件的部分位于凹槽中。在第三开关位置中，第二柔性锁定元件的部分位于凹槽中。
[0048]
根据示例，在第一开关位置中，第二柔性锁定元件的部分没有位于凹槽中。在第三开关位置中，第一柔性锁定元件的部分没有位于凹槽中。
[0049]
根据示例，第一柔性锁定元件连接到电源输出触头的第一部分，并且位于电源输出触头的第一部分的朝向电源输入触头的一侧上；并且第二柔性锁定元件连接到电源输出触头的第二部分，并且位于电源输出触头的第二部分朝向接地触头的一侧上。在第一开关位置中，第一柔性锁定元件的部分位于凹槽中。
[0050]
根据示例，在第一开关位置中，第二柔性锁定元件的部分没有位于凹槽中。
[0051]
根据示例，(多个锁定元件中的)第三柔性锁定元件连接到电源输出触头的第一部分，并且位于电源输出触头的第一部分朝向接地触头的一侧上；并且(多个柔性锁定元件中的)第四柔性锁定元件连接到电源输出触头的第二部分，并且位于电源输出触头的第二部分朝向电源输入触头的一侧上。在第二开关位置中，第三柔性锁定元件的部分位于凹槽中；并且在第二开关位置中，第四柔性锁定元件的部分位于凹槽中。
[0052]
根据示例，第一柔性锁定元件连接到电源输出触头的第二部分，并且位于电源输出触头的第二部分的朝向电源输入触头的一侧上；并且第二柔性锁定元件连接到第一电源输出触头的部分，并且位于电源输出触头的第一部分朝向接地触头的一侧上。在第二开关位置中，第一柔性锁定元件的部分位于凹槽中，并且第二柔性锁定元件的部分位于凹槽中。
[0053]
根据示例，(多个柔性锁定元件中的)第三柔性锁定元件连接到电源输入触头，并且位于电源输入触头的朝向接地触头的一侧上；并且(多个柔性锁定元件中的)第四柔性锁定元件连接到接地触头，并且位于接地触头的朝向电源输入触头的一侧上。在第一开关位置中，第三柔性锁定元件的部分位于凹槽中；并且在第三开关位置中，第四柔性锁定元件的部分位于凹槽中。
[0054]
根据示例，在第一开关位置中，第二柔性锁定元件的部分没有位于凹槽中；并且在第三开关位置中，第一柔性锁定元件的部分没有位于凹槽中。
[0055]
根据示例，凹槽没有延伸到活塞的第一远端。
[0056]
根据示例，凹槽没有延伸到活塞的与第一远端相对的第二远端。
[0057]
在示例中，凹槽在第一远端处的端部和凹槽在第二远端处的端部倾斜。
[0058]
根据示例，多个柔性锁定元件被配置为挠曲。
[0059]
在示例中，多个柔性锁定元件被配置为脑乳，使得每个柔性锁定元件的部分相对于开关的轴线基本在径向方向上移动。
[0060]
在示例中，柔性锁定元件被配置为以弓形方式挠曲。
[0061]
根据上文，可以清楚看出，如上所述的一个或多个三位置隔离开关可以用于低压、中压或高压开关设备或控制设备，其中例如可以利用三个这样的隔离开关，三相系统的每个相位一个这样的隔离开关。
[0062]
继续新三位置隔离开关，在其实施例中，以下涉及详细的具体实施例。
[0063]
图1示出了一种新三位置隔离开关的具体详细实施例。该图的顶部上示出了处于第一开关位置的隔离开关。活塞2位于左侧位置，并且将汇流排触头1(也称为电源输入触头)连接到中间触头4的左侧部分，该中间触头4也称为电源输出触头的第一部分。电源输出触头4实际上具有两个部分，并且柔性锁定元件5在电源输出触头4的每个部分的任一侧延伸。活塞2具有凹槽3，并且柔性锁定元件5中的一个柔性锁定元件位于凹槽中，并且使活塞停止围绕开关的轴线旋转。活塞的中心带有螺纹，螺纹7沿着轴线延伸，螺纹的旋转使活塞沿着轴线移动，因为该活塞不能旋转。螺纹7在图1中未示出，但在图2中示出。
[0064]
继续图2，中心图片示出了活塞处于第二开关位置，此时活塞正在接触中间或电源输出触头4的两个部分。本文中，两个柔性锁定元件位于凹槽中，从而阻止活塞轴向旋转。图2的底部图片示出了处于第三开关位置的活塞，它将电源输出触头4的右侧部分或第二部分与接地触头6连接，本文中，一个柔性锁定元件位于凹槽中，从而阻止活塞轴向旋转。
[0065]
随着螺纹旋转并且驱动活塞通过不同的开关位置，至少一个柔性锁定元件始终位于凹槽中。应当指出，图2示出了中间或电源输出触头的详细视图，其中活塞将两个部分连接在一起，并且柔性锁定元件的部分位于活塞的凹槽中，从而阻止活塞轴向旋转。如图所示，凹槽具有倾斜端部，实际上，活塞的端部也是倾斜。这意味着当凹槽的倾斜端部或活塞的倾斜端部遇到柔性锁定元件时，它会逐渐将其从凹槽向外推到活塞顶部；或当活塞第一次遇到柔性锁定元件时，将柔性锁定元件推动到活塞的顶部上；然后当遇到凹槽时，柔性锁定元件向下挠曲进入凹槽。
[0066]
因此，回到图1的第一开关位置，如图1的顶部所示，情况开始于一个柔性锁定元件的一部分位于凹槽中。随着活塞从第一开关位置向右驱动到第二开关位置时，遇到第二柔性锁定元件，并且将其向上推到活塞的顶部上；然后随着活塞进一步向右移动，第二柔性锁定元件向下挠曲进入凹槽；然后随着活塞继续向右移动，第一柔性锁定元件遇到凹槽的左侧端部，并且离开凹槽被向上推到活塞的顶部上；然后随着活塞进一步向右移动，该第一柔性锁定元件向下挠曲。此外，在向右移动时，遇到第三柔性锁定元件，该第三柔性锁定元件从电源输出触头的第二部分的左侧延伸，并且再次被向外推动，然后向下挠曲进入凹槽。因此，在第二开关位置中，第二柔性锁定元件和第三柔性锁定元件位于凹槽中，如图1的中图所示。然后，随着活塞继续向右朝向第三开关位置驱动，第二柔性锁定元件退出凹槽，第四柔性锁定元件进入凹槽，其中在中间阶段，凹槽种存在两个柔性锁定元件；最后当活塞一直被驱动至第三开关位置时，只有第四柔性锁定元件保留在凹槽中。
[0067]
然而，在活塞通过螺纹的旋转被驱动时，至少一个柔性锁定元件任何时候都保留在凹槽中，从而阻止活塞轴向旋转。
[0068]
因此，通过使锁定元件具有柔性允许凹槽部分位于活塞上的中间段的某处，并且凹槽不需要一直穿过活塞的顶部并且在端部处打开。可以利用其中包括柔性锁定元件的塑料盖/轴承。几个部件可以位于中间触头的每个部分上。这种布置沿着隔离活塞的整个行程提供旋转锁定。柔性锁定元件的非导电性意味着它不会缩短中间触头与汇流排或接地触头之间的气隙。这种设置的另一优点是可以在隔离开关活塞的触头区域之外制作凹槽，因此不会损害触头性能。附加地，因为凹槽仅位于中间部分中，活塞的端部上没有尖锐的边缘，这有助于介电性能并减少必要的气隙长度。最后，使用四个柔性元件可以实现最短的活塞，同时锁定活塞以防止沿着整个行程旋转(活塞只需具有从触头到触头的长度)。
[0069]
总体而言，这种设置提供了最节省空间和材料的解决方案。
[0070]
因此，新技术提供了一组柔性锁定元件，该组柔性锁定元件可以滑动/挠曲到隔离开关活塞上的凹槽，该凹槽位于活塞的中间段中的某个地方。锁定元件位于中间触头上，以确保隔离活塞沿着活塞的整个行程被锁定以防止旋转。这种设置提供了最节省空间的解决方案。
[0071]
然而，可以利用稍微不同的柔性锁定元件布置。本文中，并非如上所述的2个外部柔性锁定元件连接到中间或电源输出触头4的第一部分和第二部分，而是这些可以转移到电源输入触头1和接地触头6，并且向内定面。隔离开关的操作非常类似于上文关于图1至图2所描述的，其中在活塞从一个位置被驱动到下一位置时，至少一个柔性锁定元件始终位于凹槽内，从而阻止活塞轴向旋转。在这种布置中，从中间触头中取出并现在已在未接地触头中通电的柔性锁定元件需要比以前更长，这会导致介电性能下降。然而，在某些清醒下，如果存在关于利用先前所描述的实施例的约束，则可以利用该实施例。