专利名称：自动开关设备的制作方法
技术领域：
本发明一般说来涉及配电设备，更确切地说涉及一种电气自动开关，它具有电子控制组件与外部控制组件，后者包括一操作臂，起到手动的断路与接通杆的作用，亦可用作一锁定指示器。
在常规的自动开关中，有一设在槽内的油绝缘断续器以及一安装于此槽上便于线路工人接近的外部操作机构。
于上述这种周知的自动开关结构中，所述外部操作机构包括一操作臂，它可在上、下两个位置间运动，由手动促成槽内断续器之接点的接通与断路。用于接通的能量一般由一较大的螺线管提供，此螺线管同时为一或多个断路用弹簧充电，为解扣作业做准备。在这种周知的自动开关作业过程中，通过一解扣螺旋线来传感故障电流，此种螺线管则通过松释开上述断路弹簧而起动触点解扣。然后由一液压控制机构执行延时作业和调节操作的周期数以锁定自动开关。具有上述结构的一种单相自动开关的例子有Mc Graw-Edison公司出售的D型与DV型液压控制的单相自动开关，而具有这种结构的三相自动开关例子则有Mc Graw-Edison公司出售的RV型、VW型与WV型自动开关。
尽管传统的自动开关装置中操作机构易于使用，并已为熟悉其操作的线路工人认可，但在应用这种其中借液压控制机构来实现定时与周期-锁定调节功能的自动开关时，已发现若干缺点。例如，由于液压控制的自动开关之槽中的流体，有赖于是用作介质流体、断续流体或定时流体，它的粘度就会成为对此种控制器所进行的绝大多数作业起影响的一个因素。
由于此种流体的粘度受其自身温度的影响，而这一温度又显著地随环境温度变化，因而为该控制器所进行的定时作业就有可能受到不利影响，这样就会在该控制器的自动开关作业中发生延时，使得与此自动开关从优选定的定时作业相协调之配电系统中的其它装置不能依设定的方式运行，以至配电系统发生故障。
此外，由于要求这类已知自动开关之密封空间内的硬件必须能更换，以便变更自动开关的时间特性与类似特性，因而就难以为液压控制的自动开关编制程序。通常的情况是，用户将明确提出所需的时间-电流特性，并购买具有“快速曲线”或“慢速曲线”属性的预定的自动开关。这就是说，为了确保所需的自动开关类型在需要时有备品，或许不得不采用这样的方法，即购置若干个具有能满足不同预定特性需要的自动开关。
对于某些传统的三相自动开关，应用电子控制组件已是周知之事。例如Mc Graw-Edison公司出售的RVE型、VWE型与WVE型三相自动开关，就采用了一种工作方式与上述液压自动开关类似的电子控制机构，但是其中还设有定时作业的电子控制器件。
在这类已知的三相电子自动开关结构中，一般备有外部操作组件，它包括有用来对断续器从事手动断路与锁定的操作臂，得以使线路工人能在维修配电系统时断开通过这类自动开关的电流。此外，也都知道利用一种可在两个位置间运动的独立的指示器臂，来指明此自动开关的接触状态。
其它已知的包括有电子控制器件的三相自动开关则采用一种开关盒，其中设有杠杆开关，可以通过手动来执行断续器触点的断路与接通作业。在许多的这类装置中，独立地设有可在两位置间运动的指示器，来表明自动开关工作过程中任何给定时刻下的断续器状态。
本发明的目的之一在于提供一种自动开关设备，它所设有的操作组件，在外观与触觉上与通常液压工作的单相自动开关的操作组件相同，并配置有能提供电子控制全部优点的电子控制组件。
本发明的另一目的是去提供一种单相自动开关设备，它设有一电子控制组件，用来控制此自动开关中的定时的和相关的作业，并得以在购置了这种设备之后对上述作业重编程序。由于提供了此种特点，就能通过配置一台这样的自动开关设备而适合多种不同用途。
根据上述目的，在本发明的一个实施例中包括有一箱或槽，槽内设有电流断路器，且有一对可在接通的载流位置与断开的断流位置之间作相对运动的接点。还设有第一与第二触点运动装置，用来将这些接点分别运动到接通与断路位置;同时还设有可从槽外用手够到的操作组件。此操作组件具有可在上、中、下位置间运动的操作臂，并包括有接点接通装置，用来当操作臂经手动移至上位时，去起动第一接点运动装置的作业。上述操作组件还包括有起动第二接点运动装置用的锁定起动装置，后者同时可用来在操作臂经手动移到下位时防止第一接点运动装置继后工作。
此自动开关中设有传感装置用来探测其遇到的故障电流，并设有一控制装置响应探测到的故障电流而开始起动第二接点运动装置，然后响应进一步探测到的故障电流，按预定的断路周期数来交替地起动此第一与第二接点运动装置。有一连锁的发信号装置能在控制装置起动了第一与第二接点运动装置至预定断路周期数之后，立刻将操作臂自动移至下位。
通过提供本发明的自动开关，可以实现众多的优点。例如，由于此种自动开关采用了电子控制组件，就能获取电子控制的全部优点。具体地说，由于提供了电子控制，便得以对此种自动开关的时间电流特性以及此开关的解扣周期数和其它功能编制程序，从而使之可容易和便利地用于各式样的外部环境。此外，这里的电子控制系统不易受环境温度影响发生故障或不正常的运行，并可以设置在配电系统上线路工人迅即可到达的位置上。
本发明的最佳实施例将对照附图详述于下，附图中
图1是依据本发明构制的单相自动开关的侧视图;
图2是上面接装有套管的自动开关之部分剖面的示意性侧视图;
图3是示明断续器组件的自动开关侧视图;
图4是操作臂以及此臂与内部操作轴之间的机械联动装置的示意图，图中示明的是此臂处于锁定位置的情形;
图5是一与图4类似的示意图，这里的操作臂处于接通的正常工作位置;
图6是断续器组件的透视图;
图7是外部操作组件之操作臂的侧视图;
图8是图7中操作臂的正视图;
图9是图7中操作臂的后视图;
图10是操作组件已从自动开关上撤下后的前视图，其中操作臂处于锁定位置;
图11是与图10类似的前视图，其中的操作臂示明于接点接通位置的情形;
图12是自动开关内部机构的示意性平面图，其中的主闩板示明在断续器的断路位置情形;
图13是辅助接点组件的侧视图;
图14是辅助接点闩杆与换向杆的侧视图;
图15是主闩板与自动开关内支承此主闩板之器件的前视图;
图16是断续器与主闩合组件的前视图，其中断续器示明于断路位置情形;
图17为外部操作组件的示意图，此示意图是从此组件的前向，透过操作臂且通过此组件的支承板观察的结果，其中的支承板与操作臂以部分剖视图示明，而操作臂则按朝向触点闭合位置方向运动的状态示明;
图18与图17类似，其中的操作臂示明于触点闭合位置情形;
图19与图12类似，其中的闩板示明于朝向闭合位置运动的情形;
图20与图12类似，其中的闩板示明于螺线管插棒回撤之前的接通位置中;
图21与图16类似，其中的断续器示明于接通位置情形;
图22与图12类似，其中的闩板示明于螺线管插板回撤之后的接通位置;
图23与图12类似，其中的闩板示明于其正要将它从主闩合组件松释开前的接通位置中;
图24与图16类似，其中的断续器介于断开与接通位置之中，图25是断续器组件基板的底平面图;
图26是闩板的侧视图，表明了在此闩板与内部操作轴之间的安装结构;
图27与图17类似，其中的操作臂示明于正常的，断续器接通时的位置;
图28与图17类似，其中的操作臂示明于锁定位置;
图29与图17类似，其中所示的操作臂正移向接点接通位置，而所示的操作组件处于解扣位置;
图30与图17类似，所示的操作臂正处于其手动作业中移向锁定位置的情形;
图31与图10类似，所示的操作臂处于正常的断续器接通位置，而所示的单触发-锁定杆则处于上部的非起动位置;而图32是外部操作组件的示意图，此图是从这一组件的前向，透过操作臂且通过此组件之支承板观察的结果，其中的支承板、操作臂与单触发-锁定杆以部分剖视图示明，而此单触发-锁定杆示明在已起动的位置中。
下面详述此最佳实施例。
本发明的自动开关设备的最佳实施例示于这些附图中，现在参看图1，此设备包括一箱或槽40，上面有一组装配架41，可将此自动开关装配于一实用的柱或类似部件上。槽40界定出一密封的内部空间，最好充填以SF6气体一类绝缘气体，于此空间内装设一如下所述的断续器组件。槽40以密封形式配合上一盖42，此盖可以取下以便将上述断续器设于此内部空间。
槽40的上前侧装有一操作组件43，后者包括一可从槽外接近且可在一上、中、下位置间运动的操作臂44，图1中示明的是此臂处于下位的情形。
参阅图2，此自动开关以侧视图表示，上面有一对套管45，它们穿过盖42进入槽40的内部空间。如此图所示，围绕套管对45中之一设有一变流器46，它起着电流传感装置的作用，用来探测此自动开关设备在作业中遇到的故障电流。此传感装置即变流器46按常规方式与一控制组件47作电连接，后者最好安装于前述槽的密封内部空间下方的底部中。
槽40的侧部上设有导线管道48，用来保护引至变流器46的导线，同时保护控制组件47同操作组件43与后面要讨论的断续器组件之间的连线。
控制组件47包括设置有微处理机之类常规硬件的控制装置，可对之编定程序来进行后面将较全面讨论的各项功能作业。应该指出，用于依据本发明构制之自动开关中的具体的电子控制装置并不苛刻，只要这种控制装置能够实现下面对于本发明的自动开关设备的作业较完整讨论的控制作用即可。
前述断续器组件示明于图3中，此种组件最好包括Eppinger等于1989年12月5日提出的，由未决美国系列号07/446476公开的电弧-旋转式(arc-spinner)断续器类型。Eppinger等人所申请的内容已综合于此作为参考，此申请的说明书与附图的复制件已作为附件B提交。
简单地说，此断续器组件49包括经一母线51连至套管对45中之一上的固定电接点50，以及一通过环绕在其身上之励磁线圈，(未示明)耦联到上述固定接点50且安装于一绝缘支承结构53中的环形电极52。经母线55而与另一套管相连的第二电接点54则有一臂56，此臂沿着一与环形电极52中央纵轴线垂直的路径运动，用来对固定接点50作有选择的连接。臂56可具有包括一角状部分的大致呈L形的构型，后者从图3中看去在一个方向上延伸进入相应的图中，且平行于此环形电极的中央纵轴线。如图6所示，有一分级杆57沿上述中央纵轴线朝此可动臂56的方向通过环形电极52延伸，同时也经由在上述套管与第二接点54间的这段母线55象第二接点54那样连至同一套管上。
分级杆57有一内轴向端，它当臂56移向与环形电极中央纵轴线相交的位置时即与此臂的角形部分稍许分开，而得以在此臂56的角形部分周围的静电场上实现分级功能。再来参看图3，固定的电接点50于环形电极52外沿径向设置，使第二接点54的大致呈L形的端部在与固定电接点50脱开时，大致移向该中央纵轴线。
在第二接点54离开固定接点50的运动过程中，各电磁力一齐作用到因第二接点54之臂56的大致L形而产生的电弧上，同时这些电磁力驱使这一电弧朝环形电极52的方向移动，并在它一旦转到环形电极方向上时即行旋转。此外，前述内部空间中的绝缘气体也有助于当该可动臂到达图3所示中央位置时使这一电弧熄灭。
图3中还示明了内部操作组件43，以及在此组件43的外部操作轴59与主闩合组件60之间延伸的内部操作轴58。这一主闩合组件60将第二接点54的可动臂56保持于一结合固定接点50的，接通的载流位置，同时在该臂将运动到断开的断流位置时可使之松释。这种主闩合组件将在后面较全面地讨论。图3中也示明了一种高压电磁管线圈61，它构成闭合装置的一部分，也将在后面讨论。
上述的外、内操作轴59、58包括有配置在前述之盖的一个孔口62中的轴向端，每根轴上设有沿径向延伸的销子64、63，当外轴59依图4中逆时针走向离开箭头65时，此外轴上的销子64即与内轴58上的销子对合。外轴59的这种旋转，如图所示，是与操作臂44移至下位的运动相重合的，这样，当操作臂44转至下位时，就实现了外轴59与内轴58的运动。
当操作臂44依箭头65的方向移至图5所示的中间位置时，或者将向上部位置时，外轴59的销子64不会造成内轴58的转动，此内轴保持在图5所示的位置。于是此内轴在操作组件43与断续器组件49之间起到一种连杆作用，使得内轴58总是由外轴59带动而决不具有驱动轴59的功能。
图6中示明了一种辅助接点组件66，它包括一对在绝缘安装件69上相互分开的辅助接点67与68。上辅助接点68包括一根延伸到断续器组件49的固定接点50，因而延伸到套管45的导线70;下辅助接点67则经导线71连到高压闭合式螺线管线圈61的一端，而此线圈61的相对一端则接地。
上述辅助接点组件66还包括一细长的导体72，用来在该高压闭合式螺线管线圈61通电时，使上下辅助接点68与67作电连接，而让电流从套管45经辅助接点68、67通过线圈61接地。如图12所示，有一辅助接点的底闩板73经一绝缘臂74连至导体72，而此绝缘臂则装定在此底板73的上表面以便随它进行运动。
上述底板73安装成可绕与一辅助接点的顶闩板75之转动轴线重合的轴线转动，此顶闩板包括一闩合爪76，它除非在高压螺线管线圈61激励时，一般将保持在一辅助接点闩杆77的配合面上。
辅助接点闩杆77以可旋转的方式支承于断续器组件49的底架78上，且如图14所示，为一扭簧79偏移向所闩合的位置。换向杆80以可旋转的方式支承在此辅助闩杆77与顶闩板75相对的一端，同时还可绕居于闩杆77与一闭合式螺线管传动器82之间的支销旋转。
如图12所示，此闭合式螺线管传动器82也安装在底架78之上，用来使换向杆80逆时针走向转动，因而导致辅助闩杆77依顺时针走向转动，使得顶闩板75如图13所示，在扭簧83的偏压下可依逆时针走向任意转动。如图12所示，扭簧83的一端顶住一第一销子84，此销子固定于顶闩板75上并穿过底板73中一狭缝85，此扭簧的另一端顶住一第二销子86，销子则连接在底架78上，穿越顶板75并通过底板73。
如图12所示，在顶辅助接点闩板与底辅助接点闩板之间设有第二扭簧87，起到使底板73相对于顶板75依顺时针走向偏动，使得此底板在顶板按顺时针走向转动时常能依随顶板运动。上述第二扭簧87包括接合第一销子84的第一端与接合底板73的一竖立片状件88的第二端。
设有一辅助接点重调装置，它包括一副闩杆89，此副闩杆借弹簧依逆时针走向偏动且包括一臂90，后者于一断续器接通期间在一主闩板92逆时针转动时，即为此主闩板92上一调节螺钉所接触。当此调节螺钉91触合上该副闩杆89时，此副闩杆即依顺时针走向被推动，使得设在此杆上的一个指形件93从与辅助接点闩板73上形成的爪94相结合的状态下升起。上述重调装置还包括有在主闩板92上的一个下弯的片状件95，它可在主闩板92逆时针走向转动时与辅助接点顶闩板75的一凸轮面96配合。
如图15所示，安装有一锁定架97，它可在断续器组件49的底架78上滑动且包括一轴向可调螺钉98，后者可与辅助接点底闩板73上一竖立片状件99配合，能在此锁定架97处于图23所示位置时阻止此底闩板依逆时针走向转动。锁定架97借弹簧偏移向图12所示位置，而得以在正常情况下允许辅助接点底闩板73自由转动。
内操作轴58伸延过主闩板92，上面设有沿径向延伸的指形件100，后者在此内操作轴如图23所示顺时针走向转动时，可与锁定架97的一竖立片状件101接合。此外，使锁定架偏离底闩板73的弹簧104也起着使该内操作轴朝逆时针方向偏动的作用。
如图26所示，主闩板92由一对穿过内操作轴58且使闩板92位于它们之间的一对于垂向上分开的销子102，可旋转地支承于该轴58之上。此外，在主闩板92上设有两个垂直延伸的销子103，用来在闩板92与轴58之间作相对转动时保持此闩板相对于此轴的取向。
如图23所示，销子103与销子102在内轴58的周边方向上分隔一段足以使主闩板92能在闩合与未插合两个位置间进行自由运动的距离。这样，在因如下所述的断续器操作引致故障时，能使轴58保持稳定。但当主闩板92处于图12所示的未闩合位置时，通过按逆时针走向转动轴58，就能使闩板92进到闩合位置，而使得销子102与销子103接合，迫使闩板92依随轴58运动。
这样，当没有电源为通常用来闭合接点50、54的高压螺线管线圈61供给动力时，就为接通此断续器组件49提供了一种装置。尽管在图中没有给出用来转动轴58的装置，但在图3中示明的轴58包括有一在最上端的径向销子63a，它可以从外侧接近已述及的盖子，且可以被接合上达到转动轴58的目的。
主闩合组件60示明于图12中，包括有可绕轴58旋转而支承起的主闩板92，后者可由一断路用弹簧110顶向图12所示的断续器断开位置。
主闩板92在其一个边上包括一闩合面105，用来配合一主闩杆106，后者由一销子同可旋转地支承在断续器的底架78上。在主闩杆106的附近配置有一副闩杆108，它由一销子109可旋转地支承，使之可以与闩杆106与闩板92相对的后表面接合或脱开。如图22所示，此副杆108为一弹簧111顶向一与上述主闩杆配接上的闩合位置。在断续器底架78上装设有一断开式螺线管传动器112，它与副闩杆邻近，用来使副杆108反抗断路用弹簧111的偏动而进入一与主闩杆106脱开的解扣位置，使得主闩杆106可以在由闩板92与断路用弹簧110的载荷产生的作用到此主闩杆上的瞬间力影响下，自由地脱开主闩板92，而此主闩板即被松释，得以在上述断路用弹簧的力的作用下移向断续器的断开位置。
当闩板92的边缘附近开有一孔113，可接纳断续器组件之第二接点54的可动臂56一下端。孔113的尺寸较上述下端大的多，可使闩板92的水平转动传递给臂56的垂直转动。在其两端的居中位置还设有一弯槽114，在此板下则设有一与此弯槽对齐的插棒116，使插棒116上的一垂直销子115能在该插棒相对于高压螺线管线圈61运动时，与上述闩板接合。插棒116与线圈61的中央纵轴线准直，以使在此线圈通电时进入其中而对向一停止件117。弯槽114的大小则要允许插棒116在线圈61激励后能返回到其从该线圈后撤的位置，同时使闩板92能为主闩杆106闩合。
由于提供了这种在闩板92与插棒116间的相对运动，就能利用此插棒将闩板移到断续器接通位置和对断路用弹簧110加载，然后将插棒116反移至闩杆运动路线之外的后撤位置，这样在继后的断续作业中，就不必要求断路用弹簧110来带动此插棒本身，而插棒116的返回运动则是由一对连接在断续器底架78与此插棒上之垂直销子115之间的柱塞弹簧118来实现。
作为主闩合组件60的一部分而提供了一种重调杆119，它以可旋转的方式在其两端间的一个点支承在底架78之上，使得此杆能在图12所示后撤位置与图20所示接合位置之间转动。在重调杆119上邻近副闩杆108的一端设有一弹簧柱塞120，它当此重调杆处于图20中的接合位置时与上述副闩杆接合。弹簧柱塞120当插棒116在高压螺线管线圈61内碰撞时，起着使副闩杆108相对于主闩杆保持于原位的作用，得以使主闩板92不会由于插棒116冲击线圈61内的停止件117时的机械振动而偶发闩合脱开的现象。
重调杆119上与弹簧柱塞120相对的一端是分开的，合围在插棒116的垂直销子115上，使得此弹簧柱塞120当插棒116处于邻近停止件117的位置时与副闩杆108接合，而当插棒116从线圈61中回撤时与此副闩杆脱开。
外操作组件43的外轴59与操作臂44示出在图7中，其中的臂如图所示为一螺栓121固定，得以随此外轴转动，此外轴59穿过一安装板122。臂44与安装板122之间设有一扭簧123，用来使轴59相对于安装板122按反时针走向偏动，使得臂44朝其下位偏移。轴59上还设有外闩板组件124，它包括可旋转地支承在轴59上的一外闩板25;固定在此轴上且由一批间隔垫圈与闩板125隔开的链节板126;以及一扭簧127，当从外操作组件43的前方看去，它使上述闩板相对于轴59依反时针走向偏移。
回到图9，闩板125上设有一爪128，它相对于此板绕安装销129旋转，依下面较全面叙述的一种方式工作。链节板126上以可旋转的方式支承一臂130，它延伸过一固定在安装板122上的导架131。
如图17所示，外闩板包括一配置有两个弧形径向延伸槽的中央孔。此孔的大小使闩板125与操作轴59间可作相对运动，而前述的两个槽132可用来接纳一延伸过轴59的横向销133的两端，并允许轴59相对于闩板125在限定范围内作自由运动。链节板126固定在前述操作轴上，使得当此轴转动时，链节板也转动而与闩板125的位置无关。
从图17中还可看到，外操作组件43中设有一闩杆134，它安装成可绕一销子135转动，包括有第一闩合面136，可与闩板125上一相应的闩合面137匹配;以及第二闩合面138，可与副闩杆140上相应闩合面139匹配。
副闩杆140受到可旋转地支承，得以绕一销子141转动，并由一弹簧142偏移向图17所示的位置。副闩杆140上另有一弹簧143，使闩板125上的爪128向下顶住一设在闩杆134上的销子144。闩杆134由弹簧145依图17所示的顺时针走向偏移。安装板122上设有一螺线管传动器146，它包括一插棒，可用来使副闩杆140依反时针走向转动，以便松释例如图28中所示的闩杆134与闩板125。这套组件的作业将于以后较全面地讨论。
如图10所示，在外操作组件43上还设有一单触发-锁定杆，它如图32所示连接到为一弹簧149偏移向一起动的或未起动的位置的偏动板148上。在操作组件43中邻近此单触发-锁定杆147的偏动板148处装有一个单触发-锁定接点开关150，它当此杆147转动到起动位置时为板148所触合。此接点开关150又连到控制装置151上，由后者来传感杆147的位置。
在组件43内与闩板125相邻处设有一手动的接通接点用开关152，使得当闩板125从该组件前方看去转动到图18所示的位置上时，将爪128支承在闩板125上的销子129就会接通此开关152。上述手动的接通接点用开关152同时连至控制装置151上，以便当臂44移至图18所示位置上时，将一手动接通信号输送给这一控制装置。
上面已经描述完了本设备的结构，下面将讨论它的操作。
自动开关的装配与手动接通作业在对此最佳实施例的自动开关进行装配的初始过程中，如图16所示，断续器接点50、54是断开的，而第二接点54之可动臂56与固定接点50脱开。此外，如图10与28所示，外操作组件43的操作臂44处于下部的销定位置，使得外操作轴59的径向销64与固定在内操作轴58上的销子63接合，并促使此内轴58转动到图23所示位置。在轴58的这一位置，内轴58的下部径向延伸指形件100即与锁定架97的竖销101接合，使此锁定架进入图示的锁定位置，在此，这一锁定架与辅助接点底闩板73上的片状件99接合。锁定架在其处于此锁定位置时，便能阻止辅助底闩板73反时针走向转动。
一旦此自动开关设备已装配好并与一配电系统连接上时，就可使用，这时用手将操作臂44移向图18所示的上部位置，如图17所示，在臂44继续向上运动的过程中，爪128即与主闩杆134的销144接合上，将此杆推出副闩杆140的闩合面139外一段小距离，使得主闩杆134在臂44继续向上运动而被松释时，将与副闩杆140闩合。此外，闩板125是按顺时针走向转动的，从而此闩板的闩合面137可运动至杆134相配合的闩合面136的上方，同时爪128即移向接触开关152。
在臂44继续移向图11与18所示位置时，将爪128支承在闩板124上的销子129即如图18所示与开关152的接点遇合，引发一将发送到槽40底部组件47中控制装置151的信号，指明手动接通作业已然开始。于此同时，爪128上提并跨在主杆134的销子144的上面，而这一杆即移向一与副杆相配合的闩合位置。这样，当臂44松释时，它在弹簧123的作用下移至图27所示中间位置，而闩板125便落定与主杆134的闩合面接合。
一旦控制装置151收到外部操作组件43的用接通信号后，它就向闭合式螺线管驱动器82发出一致动脉冲，而此驱动器便将换向杆80移至图19所示位置。换向杆80的转动促使辅助接点闩杆77与换向杆80二者成反向转动，使辅助接点顶闩板75与杆77脱开，并如图13所示，在扭簧83的偏动作用下转至一接点闭合位置。当上述顶闩板运动到这一位置时，支承在底闩板73的导体72便移向与两个分开的接点67、68接触上的位置，使从电源侧套管45经线圈61再接地的电路接通，为高压电磁铁线圈61提供电流。
当电流流过线圈61时，插棒116即被拉入此线圈内并牵引着主闩板92与其一通运动。于此同时，柱塞弹簧118与断路用弹簧110即被加载。如图24所示，主闩板92的运动促使第二接点54的可动臂56朝向固定接点50运动，如箭头153所示。再来参考图19，支承弹簧柱塞120的重调杆119旋转，将此弹簧柱塞带至副闩板108。主闩板96的运动则促使片状件95接合凸轮表面96，并使辅助接点顶闩板75依顺时针走向转动。
由于存在有与底闩板73之爪94接合的指形件93，阻止了辅助接点底闩板73随顶闩板75运动。这样，使此顶、底闩板相对偏置的扭簧87便在此顶闩板继续作相对转动时，促使底板73依随顶板75偏移。
图20示明了断续器组件中各部件在紧接插棒116到达了贴抵在插棒停止件117最内位置时的相对位置。如此图所示，主闩板92已然移过主闩杆106一段距离，这段距离足以使板92的闩合面105配合上杆106的相应面。副闩杆108在弹簧111的偏压下已然移至一毗连主杆106后面的位置，而得以使此主杆能反抗弹簧加载的闩板92作用到其上的瞬间力，同时弹簧柱塞120已然转动到结合上副杆108，以防止后者因插棒116冲击插棒停止件117而震松。断路用弹簧110已然加载而为闩合组件60保持在此位置上，插棒复位弹簧118业已加载，正开始将插棒116拉至一离开插棒停止件117的回撤位置。
在闩板92运动向图20所示位置过程的最后阶段，定位螺钉91与臂90结合使杆89的指形件与底闩板73的爪94脱离接触，从而板73即在弹簧87的作用下依顺时针走向偏移。这样，导体72便从接点接通位置拉向此图中所示的位置。同时，主闩板92的片95即将顶闩板75转动到与已为弹簧偏置向图20所示位置的闩杆77相闩合，从而得以在闭合式螺线管驱动器82去激励时自动地返回到这一位置。
断续器之第二接点54的可动臂56之最终位置示明于图21，其中闩板92已将臂56移向与固定接点50接触的接通位置，使电流能流过自动开关设备。
应注意到，在插棒116与主闩板92从断续器的断开位置运动到其接通位置的过程，内操作轴58是全然不旋转而保持不动，这样就使外操作轴59与臂44保持于图8和27所示的中间位置。根据本发明提供的这一特征，就可以实现若干优点。例如，由于在断续器接通过程，从这一运动着的机构的总体质量中除去了内、外操作轴58、59的质量，螺线管线圈61就可以制作得较小一些而达到运动包括操作臂在内的较大物质的目的。此外，由于使外组合件43的臂44保持在中间位置，臂44就不仅仅是用作断续器接点位置的指示器，而且如下面将较全面讨论到的，更可以用作为断续器锁定的指示器。
在图22中，本自动开关设备示明在正常的接通作业位置。如图所示，插棒复位弹簧118已将插棒116拉至回撤位置，使插棒的质量已从主闩板92的运动路径上抽出。通过以这种方式从主闩板92的运动路径中拉引插棒116，主闩板92就可以在断路用弹簧110的偏动作用下自由地运动，而不必在断续作业过程中载运上插棒的质量。同样，在插棒116回撤时，弹簧柱塞120就移开副杆108，使后者可相对于主杆106自由转动。
故障感生的断流在此自动开关正常作业期间，当它遇到故障，就为变流器46采知，而控制装置就可引发故障感生的断流。再行参看图23，一旦探测出故障，控制装置就输出一信号给开式螺线管112，使螺线管驱动器依反时针走向带动副闩杆108，促致此副闩杆脱开主闩杆，而令后者得以在由加载的闩板作用到杆106上的瞬间力的影响下自由运动。如此图所示，闩杆106正处于将从闩板92上脱开下的时刻。
一旦闩板92松释开，断路用弹簧110将闩板拉向图12所示位置，而第二接点54的可动臂56依图24箭头方向移至图16所示断开位置。如上所述，在可动臂56于这一接通和断开位置间运动时，于这两个接点分开的距离上方就形成一电弧，而这一电弧则由于可动臂56的几何结构使之拉长和由于环形电极52使它在此电极内旋转的关系，为前述槽内的绝缘气体熄灭。
在通过自动开关设备的电流中断后，控制装置经预定的延时后即触发断续器再次接通。这一自动接通作业，类似于前述的手动接通作业，但不涉及外或内操作轴59、58的任何运动，而代之以控制装置输出一脉冲至闭合式螺线管驱动器82，随之促使辅助接点组件66脱开闩合。辅助接点组件66之顶、底闩板75、73的运动将使通向线圈61的电路接通，而接通的程序仍同于以前所述方式。
要是断续器接通，说明故障是临时性的而变流器46不再探测出其它故障电流，这时的自动开关设备则继续处于正常条件下，直到又探测出进一步的故障，或者直到此自动开关设备依后述方式为手动锁定时。
但要是在再次接通断续器时，该变流器46又探测出故障电流时，控制装置又将再次依已述方式引发中断作业而再行中断电流。这种通-断序列，取决于控制操作的编定程序可以重复到任意所需的周期数，为了在自动开关设备最终锁定前能有清除故障的机会，一般至少要进行两个周期。
一旦控制装置已使断续器循环过预定的接通与断开作业，就有一脉冲输送给断开式电磁阀驱动器112，而此断续器便作最后一次断开。在进行这一最终断开作业的同时，如图28所示，也有一锁定脉冲输送给外部操作组件43的螺线管146。这一螺线管的起动使得副闩杆140反抗弹簧142的作用而依反时针走向转动，使主闩杠134与此副闩杆脱开，而为弹簧145拉入一顺时针走向。
在主闩杆134顺时针转动后，闩板125即由于弹簧123的影响而依反时针走向转动，并将臂44转至图28与10所示下方位置。如图28中虚线所示，外轴59上的径向销64在闩板124转动过程中随着此外轴转动并与内轴58结合，使得内轴58的下方指状件100与锁定架97结合，而把这个架移至图23所示锁定位置。
这样，臂44与外操作组件43除用来指明断续器业已循环过整个断开与再次接通作业并处于锁定条件下外，还在实际上起到了锁定断续器的作用，使得一旦运动到锁定位置后，使断续器得以在继后再次接通的唯一方式是通过外操作臂44的手动作业。
要是在锁定之后，臂44由手动移到了图11所示的上部位置而故障仍然存在时，则在接通断续器后立刻可以探测出这一故障，同时控制装置即输出一脉冲给外操作组件43中的螺线管驱动器146，同时闩板125便立即解扣，使此臂返回到下部的锁定位置。此外，同时有一脉冲输送给断开式螺线管驱动器112，而此上述方式实现断路。这样，本自动开关不论在何时打算由手动接通上接点而造成故障时，就能立即断路与锁定。
手动断流要是由于需对配电系统进行维修之类的原因而要将此自动开关取下时，则可如图10所示将臂44拉至下部位置而由手动打开此自动开关设备。
当将臂44经手动移至下部位置时，轴59与链节板126即反抗扭簧127的影响而相对于闩板124转动，同时，联杆臂130即运动到与设在副闩杠140上端的一片状件154相结合，如图30所示。此副闩杠140的反时针走向转动导致主闩杆134与闩板125脱开，使操作轴59自由地按反时针走向转动，这样便使内操作轴58通过互锁的销子63与64而同时转动。
当内轴58转动时，如图25所示，位于断续器底架78下，在轴58一端上的径向延伸销便转动而引起弹簧加力的凸轮臂156作线性运动。臂156的远离径向销155的一端与副闩杆108上的一向下延伸销157毗邻，使此副闩杆能在臂156的力的作用下转至一从主闩杆106的结合中脱出的位置。这样，主闩板92便从主闩杆106上松释下，而移至图12所示断开位置，同时可动臂56即移至图16所示位置。
单触发-锁定图31中示明了处于非起动位置的单触发-锁定杆147，它可旋转地支承在外安装板122上，使之可依顺时针走向转动到图32所示的起动位置。
当需要将这种自动开关设备转换成单触发断续器时，即将杆147移至图32所示位置，这样便起动了接触开关150。接通这一开关就会给控制装置输出一表明需要进行单触发-锁定作业的信号。然后，要是变流器46探测到有故障时，就会给外操作组件43上的螺线管驱动器146以及断开式螺线管驱动器112两者输出一信号，得以在已述方式下进行断开与锁定作业。
手动的“慢接通”作业如前所述，可以不必起动高压螺线管线圈61，只需将内操作轴58依图12中看过去的反时针走向转动，就能将主闩板92从未闩合的断开位置转至插合的接通位置。这一操作是借助于与轴58之销63a相结合的一装置，使之能靠手动进行旋转而实现的。
一般地说，这种“慢接通”作业是用在实验室与车间中，当自动开关已从配电系统中除去且螺线管61无电源可用时。
由以上图示的自动开关设备之有创造性结构所得的优点在于，内操作轴58仅仅从动于槽40之外所起始的操作。
例如，内操作轴58发生转动仅有的三种机会是在由手动断开断续器、以及锁定和慢接通断续器组件49时。在由手动进行断开与锁定的两种作业中，内操作轴58是借外操作轴的驱动力转动，而在慢接通作业中，则使用一种独立的装置。
通过提供本自动开关设备的这种属性，就能给出这样一种操作组件，它与断续器组件49相连通，但却与辅助接点组件66以及主闩合组件60的正常操作相独立，从而以上组件可自由地在断开与接通作业间运动接点50与54，不需载承操作轴58、59及其相关部件的质量。
尽管本发明业已参照图示的最佳实施例作了描述，但应指出，在不脱离本发明按所附权利要求书列述的范围，是可以作出各种替换和采用等效的部件的。
权利要求
1.一种自动开关设备，它包括一个槽；一电流断续器，它配置在上述槽内且包括一对可在一接通的载流位置与一断开的断流位置间作相对运动的接点；第一接点驱动装置，它用来将接点移动到上述接通的载流位置；第二接点驱动装置，它用来将接点移动到上述断开的断流位置；控制装置，它用来对第一与第二接点驱动装置进行电子控制，此控制装置包括用来探测所述设备遇到之故障电流的探测装置、用来响应此探测装置探测出的故障电流而引发第二接点驱动装置作业的故障感生断流装置、以及在此故障感生断流装置一预定次数作业的每次之后来起动第一接点驱动装置的接通装置，上述故障感生断流装置响应一连续的探测出的故障电流，在每次接通装置的作业之后，重复地引发第二接点驱动装置的作业；以及一操作组件，它包括一可相对于上述之槽在一上、中、下位置间运动的操作臂，同时此操作组件包括有发信号给上述控制装置的电路装置，以在此操作臂由手动移到前述上部位置时来引发第一接点驱动装置的作业，还包括有锁定装置，用来在此操作臂处于上述下部位置时，锁定此第一接点驱动装置，使之不继续运动。
2.如权利要求1所述的自动开关设备，它还包括有操作臂驱动装置，用来自动地将操作臂移动到所述下部位置，而所说控制装置则包括有锁定起动装置，用来在故障感生断流装置已然引发前述第二接点驱动装置预定次数的作业之后，响应探测出的故障电流，来起动此操作臂驱动装置，使得此操作臂运动到下部位置，并用作此设备处在一锁定条件下的指示。
3.如权利要求1所述自动开关设备，它还包括有单触发一锁定装置，用来防止接通装置的作业，使得接点在故障感生断流装置起始作业之后，运动到并保持于断开的断流位置。
4.如权利要求1所述的自动开关设备，它还包括有操作臂驱动装置，用来自动地将操作臂运动到下部位置，上述控制装置还包括有防止接通装置，用来当操作臂为手动移至上部位置且由探测装置探测出故障电流时，来起动此操作臂驱动装置。
5.如权利要求1所述的自动开关设备，其中述及的接点之一是可动的而另一接点是固定的，所述第一接点驱动装置包括一电磁螺线管线圈、一个可在此螺线管线圈内运动的插棒，以及连接在此插棒与可动接点之间的传递力的装置，后者用在此插棒于螺线管线圈消除激励后而移向此螺线管线圈时，将所述可动接点驱动到接通的载流位置上。
6.如权利要求5所述的自动开关设备，它还包括有插棒回撤装置，用来在螺线管线圈业已消除激励后，不改变可动接点的位置，而驱动此插棒离开螺线管线圈。
7.如权利要求5所述的自动开关设备，其中的传递力的装置包括一闩板，它连接可动接点，并可在可动接点处于接通位置的第一位置以及在可动接点处于断开位置的第二位置之间运动，而述及的第二接点驱动装置则包括使所说闩板朝此第二位置偏移的偏动装置。
8.如权利要求7所述的自动开关设备，其中的第二接点驱动装置包括使闩板反抗上述偏动装置的偏动作扭而保持在第一位置的闩板保持装置，以及用来松释此闩板并允许此闩板在偏动装置之偏动力作用下运动到第二位置的松释装置，而前述的故障感生断路装置还包括一断开式螺线管驱动器，它有效地连接着所述松释装置，使得后者在此断开式螺线管驱动器消除激励时起动。
9.如权利要求5所述的自动开关设备，其中所述的螺线管线圈构成了设置有可在一接通与断开位置间运动之开关的线圈线路的一部分，所述的传递力的装置包括有这样的结构，可在此传递力的装置将可动接点运动到接通位置的基本上同一时刻，将此开关重调至断开位置。
10.如权利要求5所述自动开关设备，它还包括有慢接通装置，用于电磁螺线管线圈的旁路作业，并用来将可动接点移至接通位置。
11.如权利要求1所述的自动开关设备，其中述及的操作组件包括一内操作轴，此内操作轴的第一端连到操作臂上，而第二端则与锁定装置相连，同时，当该臂从中间位置移到下部位置时此内操作轴随该臂转动，而在该臂从中间位置移到上部位置时保持静止。
12.一种自动开关设备，它包括一个槽;一电流断续器，它配置在上述槽内且包括一对可在一接通的载流位置与一断开的断流位置间作相对运动的接点;第一接点驱动装置，它用来将接点移动到上述接通的载流位置;第二接点驱动装置它用来将接点移动到上述断开的断流位置;控制装置，它用来对第一与第二接点驱动装置进行电子控制，此控制装置包括用来探测所述设备遇到之故障电流的探测装置、用来响应此探测装置探测出的故障电流而来引发第二接点驱动装置作业的故障感生断流装置、以及在此故障感生断流装置一预定次数的每次之后来起动第一接点驱动装置的接通装置，上述故障感生断流装置响应一连续的探测出的故障电流，在每次接通装置的作业之后，重复地引发第二接点驱动装置的作业;一个从所述槽的外侧可以接近且包括一可相对于此槽在上、中、下位置间可动的操作臂之操作组件，此操作组件包括有电路装置，用来发信号给所述控制装置，以在操作臂由手动移到上部位置时来引发第一接点驱动装置的作业，还包括有起动装置，用来在操作臂由手动移到下部位置时，起动第二接点驱动装置;以及锁定信号发送装置，用来在控制装置业已在所说故障感生断流装置经预定次数作业且响应探测装置所探测出的故障电流后，使操作臂自动地移至下部位置，这样，此操作臂便可用作本自动开关设备中锁定条件的指示器。
13.如权利要求12所述的自动开关设备，其中的操作臂包括锁定起动装置，用来防止操作臂处于下部位置时所述的第一接点驱动装置进行作业。
14.如权利要求12所述的自动开关设备，它还包括单触发一锁定装置用来防止接通装置的作业，使得在故障感生断流装置初始作业之后，所述接点运动到并保持于断开的断流位置。
15.如权利要求12所述的自动开关设备，其中的锁定信号发送装置包括用来将操作臂送到下部位置的操作臂驱动装置，其中的控制装置包括当操作臂由手动移至上部位置而探测装置探测出故障电流时，用在起动操作臂驱动装置之际来防止通路的装置。
16.如权利要求12所述的自动开关设备，其中述及的接点之一是可动的而另一接点是固定的，所述第一接点驱动装置包括一电磁螺线管线圈、一个可在此螺线管线圈内运动的插棒，以在连接在此插棒与可动接点之间的传递力的装置，后者用在此插棒于螺线管线圈消除激励后而移向此螺线管线圈时，将所述可动接点驱动到接通的载流位置。
17.如权利要求16所述的自动开关设备，它还包括有插棒回撤装置，用来在螺线管线圈业已消除激励后，不改变可动接点的位置，而驱动此插棒离开螺线管线圈。
18.如权利要求16所述的自动开关设备，其中传递力的装置包括一闩板，它连接可动接点，并可在可动接点处于接通位置的第一位置以及在可动接点处于断开位置的第二位置之间运动，而述及的第二接点驱动装置则包括使所说闩板朝此第二位置偏移的偏动装置。
19.如权利要求18所述的自动开关设备，其中的第二接点驱动装置包括使闩板反抗上述偏动装置的偏动作用而保持在第一位置的闩板保持装置，以及用来松释此闩板并允许此闩板在偏动装置之偏动力作用下运动到第二位置的松释装置，而前述的故障感生断路装置还包括一断开式螺线管驱动器，它有效地连接着所述松释装置，使得后者在此断开式螺线管消除激励时起动。
全文摘要
一种自动开关设备，包括设于槽内且有一对接点之电流断续器以及相应的第一与第二接点驱动装置，后者的电子控制装置由探测此设备的故障电流之装置、响应所探测出的故障电流而引发第二接点驱动装置作业的故障感生断流装置、以及于后一装置预定次数作业的每次之后起起动第一接点驱动装置的接通装置等组成；还包括一操作组件，它由可于上中下位置运动的操作臂、发信号给控制装置的电路、适时地锁定第一接点驱动装置的锁定装置等组成。
文档编号H01H75/04GK1054148SQ9110014
公开日1991年8月28日 申请日期1991年1月11日 优先权日1990年1月11日
发明者尤吉尼·L·卡姆普 申请人:A.B.钱斯公司