CN102473537B - 多相中压接触器 - Google Patents

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Abstract

一种多相中压接触器(100)，包括：用于每一相的定触点(103)和相关的动触点(104)，所述动触点能在打开位置与关闭位置之间定位，在所述打开位置上其与所述定触点(103)可操作地断开，在所述关闭位置上其可操作地连接到所述定触点(103)；电磁致动器(10)，其可操作地连接到所述动触点(104)并且能在第一打开位置与第二关闭位置之间定位，所述第一打开位置对应于所述动触点(104)的所述打开位置，所述第二关闭位置对应于所述动触点(104)的所述关闭位置；可操作地连接到所述致动器的手动打开装置(20)。所述手动打开装置(20)包括运动机构，所述运动机构具有：操作轴(8)；通过所述操作轴(8)可运动的第一杠杆装置(3)；通过所述第一杠杆装置(3)可运动的第二杠杆装置(4)，其可操作地连接到所述电磁致动器；阻挡装置(5)，其通过所述第一杠杆装置(3)能在第一位置与第二位置之间运动，在该第一位置上所述阻挡装置(5)锁住所述第二杠杆装置(4)，在该第二位置上所述第二杠杆装置(4)被释放从而确定所述电磁致动器(10)的定位从所述关闭位置进入所述打开位置。

Description

多相中压接触器
技术领域
本发明涉及一种多相中压接触器。
背景技术
出于本申请的目的，术语中压指的是在1KV到50KV之间范围内的设备。
在电系统中使用两种不同类型的切换装置是众所周知的；第一种类型是由所谓的保护装置构成的，一般是断路器，其基本适合于在一段特定时间内携带电流并且在特定的非正常电路状态下，即短路状态下切断电流；第二种类型是由操纵切换装置构成的，比如象本发明所述的接触器，它们能够在包括过载状态的正常电路状态下产生、携带并切断电流。这些广泛地用于例如接通/断开电动机的接触器需要满足许多对于在它们在电网中的寿命期间承担适当功能上的性能重要的条件；例如，断开操作应该在适当的时候执行，通常要尽可能地快，以便于防止对设备造成可能的损坏，致动机构应该设计成确保适当的操作可重复性以及最佳的可靠性，等等。
真空断续器断开类型的多相中压接触器也是公知的。其可以在特别恶劣的环境中操作，比如工业、服务业、海运业等等。其适合于控制并保护电动机、变压器、功率因素校正体、切换系统等等。当与合适的保险丝安装在一起时，其可以用在短时耐用电流高达1000MVA的电路中。
这种多相中压接触器每相表现为真空管或瓶，其内部放置电触点。这些触点包括定触点和相关的动触点，所述动触点可在打开位置与关闭位置之间定位，在所述打开位置上其可操作地与所述定触点分开，在所述关闭位置上其可操作地连接到所述定触点。
通过致动器来在打开与关闭位置之间致动各相的可动触点，一般是大多数情况下设有永久磁体的电磁致动器。
所公知的两种操作方式主要是打开/关闭操作，即：
－“单命令操作的多相中压接触器”，其通过向电磁致动器的专用输入端提供辅助电力来进行关闭，当所述辅助电力自动(通过命令)切断或无意切断(在安装期间缺少辅助电力)时来进行打开；
－“双命令操作的多相中压接触器”，其通过以脉冲方式提供接触器的关闭命令的输入来进行打开和关闭。
在第一种方式中，如果没有供应辅助电力，例如在故障状态下，或者当电磁致动器由于任何原因发生故障时，例如由于任何元件的破坏，需要手动打开操作。为此，有必要断开电压从而使各负载停止工作。替代性地，还可以在电压仍然存在并且负载装载(“装载”状态)时手动打开致动器。这通常是复杂的操作，因为必须在确定好的时间极限内实现打开操作。遗憾的是，在手动驱动操作情况下，到目前为止不可以确保100％的可靠性；确实一个错误的打开速度可以对负载或接触器本身造成破坏。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种能够克服该技术问题的多相中压接触器，尤其是以理想的速度手动打开电磁致动器而不使负载停止工作。根据本发明，该目的是通过一种多相中压接触器达到的，其包括：
－对于每相，定触点和相关的动触点，所述动触点可以在打开位置与关闭位置之间定位，在所述打开位置上其可操作地与所述定触点断开，在所述关闭位置上其可操作地连接到所述定触点；
－电磁致动器，其可操作地连接到所述动触点并且可以在第一打开位置与第二关闭位置之间定位，所述第一打开位置对应于所述动触点的所述打开位置，所述第二关闭位置对应于所述动触点的所述关闭位置；
－可操作地连接到所述致动器的手动打开装置；
其中所述手动打开装置包括运动机构，所述运动机构具有：
－操作轴；
－通过所述操作轴可运动的第一杠杆装置；
－通过所述第一杠杆装置可运动的第二杠杆装置，其可操作地连接到所述电磁致动器；
－阻挡装置，其通过所述第一杠杆装置可以在第一位置与第二位置之间运动，在该第一位置上所述阻挡装置锁住所述第二杠杆装置，在该第二位置上所述第二杠杆装置被释放从而确定所述电磁致动器从所述关闭位置进入所述打开位置的定位。
这样，从所述关闭位置到所述打开位置定位所述电磁致动器的速度是恒定的并且总体上独立于手动致动速度。
优选地，所述阻挡装置呈现出具有凸轮和台阶的轮廓，以便于所述第二杠杆装置能通过与所述凸轮接合是而被阻挡的并且能在到达所述台阶时解除阻挡。这样，通过凸轮和台阶的存在可以确定电磁致动器的定位的速度。
优选地，所述阻挡装置包括可接合到所述第一杠杆装置/由所述第一杠杆装置牵引的突出部。这样，在到达所述台阶时就可以容易地移动所述阻挡装置。对于阻挡装置的运动不需要特殊的致动器，因此获得了特别的简单化。
优选地，所述运动机构包括主弹性装置，尤其是主要弹簧，其设置在所述第一杠杆装置与所述第二杠杆装置之间。这样，所述主要弹簧能够以非常简单的方式移动所述第二杠杆装置。
优选地，所述主弹性装置由所述第一杠杆装置是可压缩的以便于存储弹性能量。由所述主弹性装置存储的至少部分弹性能量能够确定所述第二杠杆装置的卡扣运动。所述卡扣运动完全独立于施加到所述操作轴上的手动动作，因为所述卡扣运动是由于所述主弹性装置的弹性特征造成的。
优选地，所述主弹性装置使得部分所述弹性能量能够确定所述第一杠杆装置和第二杠杆装置的返回运动。这样，当使用者不施加任何力并且打开操作完成时，所述运动机构可以返回其初始位置而没有任何必要性来给所述运动机构强加一个反向运动。
优选地，所述运动机构包括副弹性装置，优选地是次要弹簧，其具有连接到所述阻挡装置的第一端部和连接到所述第二杠杆装置的第二端部。所述副弹性装置能够对所述运动机构的返回运动提供帮助，而它们不妨碍或者仅最低限度地妨碍打开运动。
优选地，所述副弹性装置能够通过所述第二杠杆装置与所述阻挡装置的接合来确定所述阻挡装置的返回运动从而确定所述第二杠杆装置的返回运动。
优选地，所述突出部关于所述阻挡装置偏心放置，所述第一杠杆装置包括狭槽，所述突出部可以在所述狭槽内运动。这样，可以实现如下的两种情形：
－所述狭槽与所述突出部之间的相对运动，使得第一杠杆装置与所述阻挡装置之间的一个转动而另一个静止不动；
－所述狭槽与所述突出部二者的联动，使得第一杠杆装置和阻挡装置一起转动。
必须要指出的是以这样的方式，在所述第一杠杆装置与所述阻挡装置之间的初始相对运动之后可以有利发生它们中的其中一个能够牵引另一个。
附图说明
从根据本发明的中压直线切换接触装置的优选但不是唯一的实施方式中可以显现出本发明的进一步的特征和优点，在附图中提供了其非限制性的示例，其中：
－图1是根据本发明的多相中压接触器的局部侧视图；
－图2是根据本发明的多相中压接触器的一部分的三维分解视图；
－图3是图1的多相中压接触器的一部分的三位放大视图；
－图4和5是图1的多相中压接触器的三维分解局部视图；
－图6和7是图1的多相中压接触分别处在关闭和打开位置上的侧面局部视图；
－图8-13是图1的多相中压接触器在从关闭到打开位置的顺序中的局部侧视图；
－图14-15是图1的多相中压接触器在从打开到关闭位置的顺序中的局部侧视图。
具体实施方式
参照这些图，多相中压接触由总体附图标记100表示，并且仅通过作为三相接触器的示例的方式图示。
每一相都包括定触点103和相应的动触点104，所述动触点104可以在如下位置之间移动：
－打开位置，在该打开位置上所述动触点104可操作地从所述定触点103断开(图1的位置)；
－关闭位置，在该关闭位置上所述动触点104可操作地连接到所述定触点103(位置未示出)。
触点103，104定位在相应的已经公知的真空腔室或真空管102内部。
所述多相中压接触器100包括能够使所述动触点104移动并且可定位在打开位置与关闭位置之间的电磁致动器10，在该打开位置上所述动触点104同样处于打开位置上(即与所述定触点103电分离)，在该关闭位置上所述动触点104同样处在关闭位置上(即与所述定触点103电联接)。所述电磁致动器10优选地是现有技术中公知的具有永久磁体的那种类型。所述电磁致动器10优选地包括壳体11，在所述壳体11内部包含该电磁致动器10的主要元件，比如永久磁体。
在本实施方式中，所述电磁致动器10例如是包括电磁轭铁的类型，例如具有两个E形部件，配置成呈现出一个腔室，以及以轴向可移动方式容纳在所述腔室内部的可移动电枢115，其可操作地通过联接装置连接到所述动触点104。
所述电磁致动器10优选地包括至少一个适合于在操作期间通电的线圈；优选地，设置两个线圈，即第一打开线圈120，其适合于在接触器的打开操作期间通电，以及第二关闭线圈121，其适合于在关闭时通电。优选地，线圈120，121放置在所述腔室中；线圈120，121沿轴130彼此间隔开，所述轴130在本实施方式中也是所述电枢115的移动的轴。
优选地，所述电磁致动器10还包括至少一个连接到所述轭铁的永久磁体，其专门用于将所述可移动电枢115直接保持在第一稳定位置和第二稳定位置上，在所述第一稳定位置上所述定触点和动触点103，104电联接，在所述第二稳定位置上所述定触点和动触点103，104彼此电分开。优选地设置两个永久磁体，它们的北极彼此面对并且所述可移动电枢115定位在它们之间。
所述电磁致动器10包括穿过所述壳体11的销12(图1中未示出)，其功能将在后面描述，其可以在如下位置之间动态运动：
－打开位置，对应于所述动触点104的打开位置，在该打开位置上所述销12定位在第一高度上，在本情形中，是图6中图示出的较高的高度；
－关闭位置，对应于所述动触点104的关闭位置，在该关闭位置上所述销12定位在第二高度上，在本情形中，是图7中图示出的较低的高度。
在紧急情况下，例如当没有供应辅助电力时，所述电磁致动器10还可以通过可动态运动的所述销12进而通过手动打开装置20(图1中未示出)动态运动以便于在所述手动打开装置20与所述电磁致动器10之间以根据所述手动打开装置20的运动迫使所述电磁致动器10打开的方式提供可操作的连接。
所述手动打开装置20包括两个密封装置或支撑壁1，2作为壳体(根据不同的实施方式，可以设置其它种类的壳体)。
所述手动打开装置20包括运动机构，其表现为操作轴8的形式，其直接连接到表现为用于插入手动工具(比如六角扳手)的腔室的头元件81。因此，所述操作轴8在使用者在其上施加的力的直接作用下可以转动。
所述手动打开装置20的运动机构还包括直接连接到所述操作轴8的第一杠杆装置。所述第一杠杆装置包括直接连接到所述操作轴8的可转动的第一杠杆3以便于它们可以一起转动。所述第一杠杆3的转动轴与所述操作轴8的的转动轴一致。
所述手动打开装置20的运动机构还包括由于所述第一杠杆3的作用可以运动的第二杠杆装置，所述第二杠杆装置可操作地连接到所述致动器10，尤其是通过所述销12。所述第二杠杆装置在本实施方式中表现为与一转动轴转动铰接的第二杠杆4，该转动轴平行但不同于所述第一杠杆3的转动轴。
必须指出的是所述第二杠杆4成型成一定形状以便于其转动能够撞击所述销12并将所述销从关闭位置(图6)推到打开位置(图7)。
所述手动打开装置20的运动机构还包括通过所述第一杠杆3可运动的阻挡装置。所述阻挡装置包括转动铰接到第一杠杆3的相同转动轴的阻挡杠杆5。
优选地，所述阻挡杠杆5具有成型出凸轮51和邻接凸轮51的台阶52的轮廓。
所述阻挡杠杆5和第二杠杆4定位成当所述第二杠杆4从所述关闭位置朝向所述打开位置转动时所述阻挡杠杆5能够于所述第二杠杆4干涉。特别地，所述阻挡杠杆5的轮廓使得所述凸轮51能够阻挡第二杠杆4的所述转动。
依次优选地，所述第二杠杆4包括具有可由所述凸轮51阻挡的反凸轮41和可由所述台阶52接合的反台阶42以便于解除对所述第二杠杆4的阻挡。
优选地，所述阻挡杠杆5包括突出部53。根据该实施方式，所述突出部53在平行于所述阻挡杠杆5的转动轴的方向上突出。优选地，所述突出部53相对于所述阻挡杠杆5偏心设置并且在第一杠杆3的狭槽33内随意运动，但是仅在所述第一杠杆3运动的转动量大于预定阈值时。
所述运动机构优选地包括主弹性装置，根据本实施方式，所述主弹性装置包括设置在所述第一杠杆3与所述第二杠杆4之间的主要弹簧6。
所述主要弹簧6可由所述第一杠杆3压缩并且能够存储弹性能量；所述弹性能量的一部分能够在凸轮51和反凸轮41的接合由台阶52和反台阶42的接合取代时将卡扣运动强加到所述第二杠杆4上。
将会了解的是，优选地，所述主要弹簧6由于能够存储的弹性能量其还能够确定所述第一杠杆3和第二杠杆4的返回运动。
优选地，所述运动机构包括副弹性装置，在本实施方式中，所述副弹性装置表现为次要弹簧7。所述次要弹簧7优选地包括联接到阻挡杠杆5尤其是联接到所述突出部53的第一端部和联接到所述第二杠杆4的第二端部。
优选地，所述次要弹簧7能够通过所述第二杠杆4与所述阻挡杠杆5的接合确定所述阻挡杠杆5的返回运动进而确定所述第二杠杆4的返回运动。
参照图8-13，以手动打开关闭的触点的顺序示出了手动打开装置20的功能。
在图8中，销12处在关闭位置上；此外，其与第二杠杆4没有任何接触。主要弹簧6和次要弹簧7均处在静止位置上，在该位置上没有能量存储。
在图9中，示出了紧随使用者的转动操作轴8的动作之后的后续时刻；主要弹簧6被压缩，因此存储能量，同时相同的主要弹簧6推动第二杠杆4以便于可以转动。
但是，正如图10中示出的，第二杠杆4实际上没有转动到撞击所述销12的点，因为与所述阻挡杠杆5的凸轮51的接合阻挡了所述第二杠杆4。
所述阻挡杠杆5没有连接到操作轴；但是，穿过所述第一杠杆3的狭槽33突出的所述突出部53由所述狭槽33的内壁是可接合的。
因此，阻挡杠杆5的转动由第一杠杆3确定，所述转动可以通过图10与示出关于图10的后续时刻的图11之间的比较来理解。
在后续时刻中，强加给阻挡杠杆5的转动意味着凸轮51不再与第二杠杆4接合，以允许第二杠杆4在主要弹簧6的作用下转动并推动所述销12的方式到达台阶52，以便于确定致动器10的运动进入打开位置(图12)。
优选地，所述主要弹簧6通过释放一部分用于推动所述销12的存储的弹性能量来致动该运动。必须指出的是由于主要弹簧6朝向其静止位置扩展所以该运动是卡扣运动。该运动优选地完全独立于使用者的转动所述操作轴8的动作。
根据本实施方式，正如图13所示出的，当第一杠杆3的第一阻挡凸出部34和第二杠杆4的第二阻挡凸出部44干涉而没有给出在相同角方向上的进一步转动的可能性时所述运动结束。
图14和15示出了根据本实施方式的后续时刻期间运动机构的返回运动。
由于存储在趋向返回其静止位置的主要弹簧6中的剩余弹性能量以及趋向返回其静止位置的次要弹簧7这是有利的。所述次要弹簧7有利地能够通过拉动所述突出部53来确定阻挡杠杆5的返回运动。
必须指出的是这样转动速度不受人为操作影响，相反受运动机构的参数影响，其中一些是主要弹簧的参数、杠杆的参数、狭槽的长度等等。
因此所设计的接触器100可以具有许多改变和变型，所有这些均在由所附权利要求限定的发明构思的范围内；此外，所有细节可以由其它等价的技术元件取代。例如，如果它们适合于它们的范围元件的数量以及它们的结构可以改变；此外，可以实施前面描述过的说明性示例的任何组合。实际上，根据需要和现有技术状态，可以具有任何类型的材料以及尺寸。

Claims (12)

1.一种多相中压接触器(100)，该多相中压接触器包括：
－用于每一相的定触点(103)和相关的动触点(104)，所述动触点能在打开位置与关闭位置之间定位，在所述打开位置上所述动触点与所述定触点(103)可操作地断开，在所述关闭位置上所述动触点可操作地连接到所述定触点(103)；
－电磁致动器(10)，其可操作地连接到所述动触点(104)并且能在第一打开位置与第二关闭位置之间定位，所述第一打开位置对应于所述动触点(104)的所述打开位置，所述第二关闭位置对应于所述动触点(104)的所述关闭位置；
－可操作地连接到所述电磁致动器的手动打开装置(20)；
其中所述手动打开装置(20)包括运动机构，所述运动机构具有：
－操作轴(8)；
－第一杠杆装置(3)，其通过所述操作轴(8)可运动；
－第二杠杆装置(4)，其通过所述第一杠杆装置(3)可运动，并可操作地联接到所述电磁致动器；
－阻挡装置(5)，其通过所述第一杠杆装置(3)能在阻挡装置的第一位置与阻挡装置的第二位置之间运动，在该阻挡装置的第一位置上所述阻挡装置(5)锁住所述第二杠杆装置(4)，在该阻挡装置的第二位置上所述第二杠杆装置(4)被释放从而确定所述电磁致动器(10)从所述第二关闭位置进入所述第一打开位置的定位。
2.根据权利要求1所述的多相中压接触器，其中所述阻挡装置(5)包括具有凸轮(51)和台阶(52)的轮廓，以便于所述第二杠杆装置(4)能通过与所述凸轮(51)的接合而被阻挡并能在到达所述台阶(52)时解除阻挡。
3.根据权利要求1或2所述的多相中压接触器，其中所述阻挡装置(5)包括能接合到所述第一杠杆装置(3)/能由所述第一杠杆装置牵引的突出部(53)。
4.根据权利要求1所述的多相中压接触器，其中所述运动机构包括设置在所述第一杠杆装置(3)与所述第二杠杆装置(4)之间的主弹性装置(6)。
5.根据权利要求4所述的多相中压接触器，其中所述主弹性装置(6)能由所述第一杠杆装置(3)压缩以便于存储弹性能量，所述弹性能量的至少一部分能够确定所述第二杠杆装置(4)的卡扣运动。
6.根据权利要求5所述的多相中压接触器，其中所述弹性能量的至少另一部分能够确定所述第一杠杆装置(3)和第二杠杆装置(4)的返回运动。
7.根据权利要求5或6所述的多相中压接触器，其中所述运动机构包括副弹性装置(7)，该副弹性装置具有联接到所述阻挡装置(5)的第一端部和联接到所述第二杠杆装置(4)的第二端部。
8.根据权利要求7所述的多相中压接触器，其中所述副弹性装置(7)能够通过所述第二杠杆装置(4)与所述阻挡装置(5)的接合来确定所述阻挡装置(5)的返回运动。
9.根据权利要求3所述的多相中压接触器，其中所述第一杠杆装置(3)包括连接到所述操作轴(8)的可转动的第一杠杆。
10.根据权利要求9所述的多相中压接触器，其中所述第二杠杆装置(4)包括与平行于所述第一杠杆(3)的转动轴的转动轴可转动地铰接的第二杠杆。
11.根据权利要求9或10所述的多相中压接触器，其中所述阻挡装置(5)包括可转动地铰接到所述第一杠杆(3)的同一转动轴的阻挡杠杆(5)。
12.根据权利要求11所述的多相中压接触器，其中所述突出部(53)相对于所述阻挡杠杆(5)偏心地设置，所述第一杠杆装置(3)包括狭槽，所述突出部能在所述狭槽内运动。
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