专利名称:隔离开关，特别是单柱-剪式隔离开关的制作方法
本发明涉及到一个隔离开关，特别是单柱剪式隔离开关，其有一个主接触系统和一个辅助接触系统。主接触系统设计成在剪式隔离棒或类似装置处至少有一个主触头，同时在母线或类似装置处至少有一个静触头;而且辅助接触系统至少有一个与静触头相配合的副触头。主触头直接与副触头相接触，辅助接触系统随主接触系统而开断。这种隔离开关的副触头8最好平行于静触头7。
就种类而言，现有技术的隔离开关是根据近似不带电操作原则和相应的通用规程而设计的。事实上就是对不带电操作的隔离开关在电力网中间也会发生不可避免的弧光放电。在一般隔离开关闭合状态时必须能通过很大的电流。触头也应具有这样一种无可异议的工作能力。为了达到这一要求，在公知的作为本发明现有技术的隔离开关中(对比文件，德国专利申请公开说明书2809499号)除了一个主接触系统外还有一个按照主接触系统而断开的辅助接触系统，这种隔离开关不仅在短路情况，而且在出现弧光放电时都有问题，后者有不希望的弧光放电发展到主接触系统中静触头上的危险。
本发明的任务是确立一种隔离开关，能在各种条件下安全地操作而不会在主触头出现弧光放电的危险，此时副触头在隔离开关打开时也能不因电位而不确定，这一状态在静触头与副触头间出现明显电位差时也不会有不利影响。
首先，本发明隔离开关的特征是辅助接触系统具有一个在触头和副触头之间安置的带两个隔离接触块的隔离接触系统。这第一个分离接触块与触头相配合(接触)，第二个分离接触块与静触头绝缘而与副触头相配合，在主接触系统断开后先是分离接触系统断开然后辅助接触系统才断开。按照发明要求，辅助接触系统中出现弧光放电的隔离间隙集中在一个特殊的隔离接触系统里，并单独地与主接触系统的静触头相对应安置。当然也有两者抉一的可能，即隔离接触系统单独与主接触系统的静触头相配置。这些原理实际上对所有隔离开关都适用，这儿只是就与单柱剪式隔离开关有关的内容，为明确说明其意义而加以阐述。
用本发明技术方案所获得的优点还有能够把弧光放电严格地局限在隔离接触系统的范围内，因此通过隔离接触系统的相应措施就能排除弧光放电跳越到主接触系统上，还有衔接接触块的偏斜，例如由于侧风的原因只在极端情况下才对隔离接触系统的功能有所影响，另外整个辅助系统单独地与主接触系统中的两个接触件之一，而最好与静触头相对应安置，这些就是重要措施的结构特点。最后本发明所实现的辅助接触系统在各种隔离开关中可以扩大应用。
本发明具有优点的结构设计和技术方案的深入探讨在从属权利要求
中再加以叙述。其中的几个从属权利要求
还有补充论述。原则上事先要说明的是辅助接触系统与衔接接触块(或者与主触头，但此处不必再述了)相对应安置。像这样一种可实现的构造，举例说，
该隔离开关的特征是副触头以及隔离接触系统的隔离接触块借助于由绝缘材料构成的支撑件固定在主接触系统的静头头上。
副触头通过旋转杆固定在支撑权上。
副触头的旋转杆在开断方向总由弹簧加载。
一根旋转杆与第二个分离接触块一起构成双臂杆并装在一极轴上。副触头和隔离接触块即可直接地借助于绝缘材料构成的支架固定在衔接接触块上。在此，建议最好通过回转环把副触头固定在支撑体上。这个回转环总可以在开断方向上弹性承载，例如通过承受扭转的螺旋弹簧，盘簧等加载。如果副触头通过旋转杆固定在支撑体上，那么旋转杆可直接与两个分离接触块一起构成双臂杆而装在同一轴上。在这种情况下旋转杆和接触夹的弹性承载是通过或就同一个弹簧元件来实现。
由此，辅助接触系统总共只与主接触系统里两个接触块之一，在已述例子中即与主接触系统里衔接接触块相应安置;按照发明性要求所设计的隔离开关、即辅助接触系统可通过副触头、隔离接触系统和支撑体一起从衔接接触块上拆下和装上这一措施是特别优越的解决方案。为达此目的举例说这些支撑体之一总可以由两个用螺栓或者类似的互相连接的半壳体构成。然后实际上副触头和分离接触块仅与两个支撑体的一个半壳体固定连接，因此只有通过螺栓将两个支撑体的各两个半壳体连接在一起才使辅助接触系统装在衔接接触块上成为可能。这种辅助接触系统可在现有的隔离开关里作为更新装备。当辅助接触系统的隔离接触系统开断时，则副触头通过电动操作从衔接接触块分开。在隔离开关完全断开时会出现这样的问题，即在没有其他措施的情况下副触头将处于零电位，以致于副触头上可能因衔接接触块而发生火花放电。为此就要力图达到在隔离开关断开时副触头的电位保持与衔接接触块的电位相同。为达此目的，隔离开关的一种推荐结构是辅助接触系统在静触头和副触头之间至少附加一个在隔离接触系统断开时起作用的平衡接触器。一个平衡接触器具体地说如可以与隔离触头并联而且在隔离触头开断时它闭合，隔离触头闭合时它开断。
这一平衡接触器例如可以通过一个延迟装置来实现，使得当隔离开关完全断开时，平衡接触器才闭合。当然具有优越性的方案是平衡接触器同时可作为用于副触头开断运动的制动器。同时这一平衡接触器具有一个弹性材料制动阻尼器。如果同前所述副触头的旋转杆与第二个分离接触块一起构成双臂杆的话，那么平衡接触器可以直接与副触头自由旋转杆相配置，就一根延长了的副触头而言，实际上在一端有一隔离接触系统而平衡接触器位于副触头的另一端。
特别地，当平衡接触器同时作为用于副触头开断运动的制动器设计时，平衡接触器最好具有一个均压电阻。这样一种均压电阻可以简单地通过一个用电导体构成的制动阻尼器来实现。这一制动阻尼器可用例如掺入金属颗粒的橡胶来构成，以此可由动地实现一个高数值的通路电阻。借助于电压电阻一方面可以保证副触头在隔离开关断开后的很短时间里处于衔接接触块的电位，另方面通过均压电阻的高值通路电阻可以避免当主触头与副触头断开时出现弧光放电。
按照权项17中所描述的特具优点的发明技术方案，一个限制加在均压电阻上的过电压的火花放电间隙要与均压电阻并联连接。
为了在本发明的隔离开关中有效地保护均压电阻，最好是火花放电间隙具有一个小的放电延迟。因为放电间隙的场强稳定性越小，它就有更大的放电延迟(1个尖-尖放电间隙有相对大的放电延迟)。这样为了实现一个小的放电延迟要把放电间隙设计成处于尽可能稳定的磁场强度中。
这里，应用上述的多功能的发明技术方案所具体设计的放电间隙是通过两个搭接子均压电阻接线柱的放电电极来构成的。如果均压电阻做成圆柱形，那么放电电极最好做成筒形或者罩形。这种电阻罩将在特别危险的接线柱范围内形成一个均压电阻屏蔽。此前我们所谈的仅仅总是一个副触头。但事实上考虑到在衔接接触块发生偏斜时所出现的问题，建议采用两个或更多的副触头，此时第二个副触头仅作为辅助体面设计，它只起力平衡作用，但是最好第二个副触头也作为主动件设计。正像两个副触头能预先考虑一样，当然两个隔离接触系统或者两个平衡接触器也可预先设计。
下面借助一个实施案例的附图来详细说明本发明。它表明
图1一个本发明隔离开关的主接触系统和辅助接触系统的一个实施方案透视图，此处是一个单柱一剪式隔离开关。
图2一个出自图1装置的部件透视图。
图3一个出自图1装置与图2中相同部件的另一视角透视图。
图4与图1到3相对应的本发明隔离开关实施方案中均压电阻放大图。
图1用简图和局部视图描述了一个隔离开关1，还有一个出于简化原因而只画了一半的剪式隔离棒2;令人可辨认的还有一个主接触系统3和一个辅助系统4。主接触系统3由安装于剪式隔离棒2上的主触头5和一个装在母线6上静触头7构成。辅助接触系统4具有与触头7相配置，平行于静触头7，并相对它绝缘又与主触头5共同作用的副触头8以及一个安置在静触头7和副触头8之间带有两个分离接触块10，11的电动隔离接触系统9，其第一分离接触块10与通过支撑环12而固定在母线6上的静触头7相配置，而第二个分离接触块11与静触头7绝缘并与副触头8相配置。此外分离接触块10、11总装有一个耐弧性能好的金属材料制成的接触头13。
对至此所描述的隔离开关1而言，主接触系统3断开后，先是隔离接触系统9断开，然后才是辅助系统4断开。因而在隔离接触系统的分离接触块10与11之间会出现弧光放电。在本实施案例中分离接触块10、11在断开方向用弹簧加载，为此要装有相应的弹性元件14。
如图所示，副触头8和分离接触块10、11借助两个绝缘材料构成的支撑体15固定在静触头7上。此时副触头8通过旋转杆16铰于支撑体上，旋转杆16和分离接触块10、11一样要用弹簧加载而装有弹簧元件17。
从图2可清楚看出，副接触件8的一个旋转杆15与隔离接触系统9的第二个分离接触块11一起构成双臂杆而装在一根轴上。但从图2中看不清这根轴，因为它隐藏在触头7的后面。这里唯独一个弹簧元件对旋转杆16和分离接触块11来说只需要一个弹簧元件就可代替弹簧元件14、17。
从这些附图特别是图2和图3可清楚地看出，这完整的辅助系统4可以从静触头7拆下和装上。因此支撑体15总是由两个用螺栓互相连接的半壳体19构成。
如果人们现在进一步观察图3，那么首先可以看出处于后面的第一个分离接触块10带有紧靠在支撑体15上的弹簧件14，在图中紧靠处于前面的支撑体15也可看出有一个平衡接触器20，它至少当隔离接触系统9断开时在静触头7和副触头8间起作用。在本实施案例中平衡接触器20就电路而言与隔离接触系统9并联连接，但隔离接触系统9断开时它闭合，两者相反。
按照本发明的优先技术方案，平衡接触器20要设计成它同时作为副触头8开断运动的制动器。此外平衡接触器20具有一个由弹性材料构成的制动阻尼器。举例说，这制动阻尼器通过一个金属夹与静触头7发生机械和电的联系。这里平衡接触器20与副触头8的自由旋转杆16，更正确的说与副触头8的每个自由旋转杆16相组配。
本实施方案中具有特殊意义的是平衡接触器20具有一个均压电阻20α，此外将制动阻尼器作成由具有高接触电阻的导电材料构成的均压电阻20α。
如图4所示，与均压电阻20α并联连接一个限制其过电压的并具有相当小的放电延迟的火花放电间隙21，为此火花放电间隙21要具有一个相当恒定的场强，详细地说火花放电间隙21通过两个搭接于均压电阻20α的接线柱22、23的放电电极24、25结构而成。由于均压电阻20α圆柱形构造，所以放电电极24、25做成筒形以与均压电阻相适应。
图中所述的本发明隔离开关1工作如下当主触头5靠在静触头7上，那么电流直接从母线6通过主接触系统3到达剪式隔离棒2，当隔离开关1开断时，主触头5首先从静触头7抬起离开，但此时还没有出现弧光放电，因为相应的副触头8继续与主触头5连接。通过还闭合着的隔离接触系统9，在母线6和剪式隔离棒2之间仍有转换电流流动，当开断动作进一步进行时，隔离接触系统9才开始断开，也就是说分离接触块10、11互相分开，此时在接触头13之间产生一弧光放电。
当剪式隔离棒2段续断开时，分离接触块10和11间的弧光放电息灭，此时靠在平衡接触器20的制动阻尼器旋转杆16的端头进入工作位置，因此副触头8更确切地说所有副触头8的旋转终止。通过作为带高阻值的均压电阻20α而构成的制动阻尼器在静触头7和主触头5之间发生一个相对慢的电位调整。由于这一高接触电阻，可使得随后的主触头5从副触头8抬起时不会再产生弧光放电。
权利要求
1、隔离开关，特别是单柱-剪式隔离开关，具有一个主接触系统(3)和一个辅助接触系统(4)；主接触系统(3)由至少一个安在剪式隔离棒(2)或者类似结构上的裸露的主触头(5)和由至少一个装在母线(汇流排)(6)或者类似结构上的静触头(7)构成；而且辅助接触系统(4)至少具有一个与静触头(7)相配合的副触头(8)，而主触头5可以直接与副触头(8)相接触，辅助接触系统(4)在主接触系统(3)之后断开，其特征是辅助接触系统(4)具有一个安装在静触头(7)和副触头(8)之间的带有两个隔离接触块(10、11)的电隔离接触系统(9)，其第一个隔离接触块(10)与静触头(7)相配置，而第二个隔离接触件(11)与静触头7相绝缘并与副触头(8)相配置，在主接触系统(3)开断后，先是隔离接触系统(9)断开然后辅助系统(4)才开断。
2、按照权项1的隔离开关，其特征是隔离接触系统(9)的隔离接触块(10、11)各自装有一个由耐弧性好的金属材料构成的触头(13)或类似装置。
3、按照权项1或者2的隔离开关，其特征是隔离接触系统(9)的隔离接触块(10、11)在开断方向上是用弹簧加载的。
4、按照权项1到3之一的隔离开关，其特征是副触头(8)以及隔离接触系统(9)的隔离接触块(10、11)借助于由绝缘材料构成的支撑件15固定在主接触系统(3)的静触头7上。
5、按照权项4的隔离开关，其特征是副触头(8)通过旋转杆(16)固定在支撑件(15)上。
6、按照权项5的隔离开关，其特征是副触头(8)的旋转杆(16)在开断方向总由弹簧加载。
7、按照权项5或6的隔离开关，其特征是一根旋转杆(16)与第二个分离接触块(11)一起构成双臂杆并装在一根轴上。
8、按照权项4到7中之一的隔离开关，其特征是辅助接触系统(4)可以整体从静触头(7)上拆下或者装上。
9、按照权项8的隔离开关，其特征是支撑件(15)总是由两个用螺栓或类似方式连接的半壳体(19)构成。
10、按照权项1到9之一的隔离开关，其特征是辅助接触系统(4)在静触头(7)和副触头(8)间有一附加的至少在隔离接触系统(9)断开时起作用的平衡接触器(20)。
11、按照权项10的隔离开关，其特征是平衡接触器(20)就电路而言与隔离接触系统(9)并联，在隔离接触系统(9)断开时，平衡接触器9闭合，两者相反。
12、按照权项11的隔离开关，其特征是平衡接触器(20)在副触头8断开时同时作为断开运动的制动器。
13、按照权项12的隔离开关，其特征是平衡接触器(20)具有一个用弹性金属构成的制动阻尼器。
14、按照权项10到13之一的隔离开关，其特征是平衡接触器(20)与副触头(8)的自由旋转杆16相配置。
15、按照权项10到14之一的隔离开关，其特征是平衡接触器(20)具有一个均压电阻(20α)。
16、按照权项15的隔离开关，其特征是平衡接触器(20)的制动阻尼器作为均压电阻(20α)加以设计。
17、按照权项15或16的隔离开关，其特征是与均压电阻(20α)并联一个限制其过电压的火花放电间隙(21)。
18、按照权项17的隔离开关，其特征是火花放电间隙(21)具有一个很小的放电延迟。
19、按照权项18的隔离开关，其特征是火花放电间隙(21)要设计成具有一个尽可能恒定的场强。
20、按照权项17到19之一的隔离开关，其特征是火花放电间隙(21)由两个连到均压电阻(20α)的接线柱(22、23)的放电电极(24、25)构成。
21、按照权项20的隔离开关，其特征是均压电阻(20α)做成圆柱形，放电电极(24、25)做成筒形或罩形。
专利摘要
本发明涉及到一个隔离开关，特别是单柱剪式隔离开关，其有一个主接触系统和一个辅助接触系统。主接触系统设计成在剪式隔离棒处至少有一个或者类似的主触头同时在母线处至少有一个或者类似的触头；而且辅助接触系统至少有一个与静触头相配合的副触头。主触头直接与副触头相接触，辅助接触系统随主接触系统而开断。
文档编号H01H31/36GK85103981SQ85103981
公开日1986年11月19日 申请日期1985年5月21日
发明者哈提希 申请人:哈提希有限公司鲁塔电气部导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan