CN102568868A - 开关装置 - Google Patents

Abstract

一种开关装置(600)，包括支撑操作机构(8)的主单元(Bp)和至少第一辅助单元(Ba1)。这些单元分别包括与围绕旋转轴(Z)转动地导引的可动接触桥(22)耦合的旋转杆(26)。两个静触头(41，51)与所述可动接触桥配合。操作机构(8)指令至少一个驱动杆(30)，该至少一个驱动杆的角运动导致可动接触桥(22)在打开位置和闭合位置之间的角运动。补偿装置包括止停件(60)，驱动杆(30)抵靠着该止停件挤压在闭合位置以使得限制所述杆在第一单元(Ba1)位置的运动，以及施加转矩到所述杆以将其保持为平行于轴(Z)。

Description

开关装置

技术领域

本发明涉及开关装置，该开关装置包括支撑操作机构的单极主开关单元和至少第一单极辅助开关单元，所述单元在横向方向并排安置。每个开关单元包括耦合到围绕旋转轴转动导引的可动接触桥的旋转杆。两个静触头与可动接触桥协作并分别连接到电流输入导体。开关单元的操作机构包括指令至少一个驱动杆通过所述杆的手柄，所述至少一个驱动杆的角运动驱动可动接触桥在触头的打开位置和闭合位置之间运动。

背景技术

已知能够作用在数个开关单元上的单一操作机构的使用。一般地，操作机构与多极开关装置例如特别地三极或者四极装置一起操作。

当操作机构与三极开关装置的操作相关联时，观察到机构关于并排定位的三个开关单元的对称定位。操作力Fc的传递然后在全部的接触极之间均一分布。在每个触头极的位置测量的压力Fp和触头超程力明显是恒定的。

两极或者三极断路器具有引起电极关于操作机构的集中位置的不对称分布的缺点。该不对称对于包括触头支撑杆的复合开关装置盒产品是特别有害的。通过构造，操作机构的连杆部分彼此连接全部的触头支撑杆。连杆部分通常由至少一个驱动杆组成。所述驱动杆然后由于接触压力Fp，Fc和操作机构的组合影响而经历大的机械应力。

在实践中，如图6A所示，在两级或者三极断路器的情形中，不对称引起旋转，该旋转导致最远离操作机构的电极断开。取决于断路器安装所在的国家，离得最远的电极可以是中性的或者为一相。电极的该断开导致在所述电极位置处接触压力Fp和下压的损失。伴随而来的，与机构相邻并且与上面提及的电极相对的电极的过载被观察到。该过载导致太大的压下和接触压力。

为了解决在触头位置施加的力中观察到的不平衡的该问题，某些解决方案描述使用附加机构。事实上，如专利申请EP0540431中描述的，相对于操作机构偏心的开关装置盒或者单元包括辅助机构，该辅助机构包括弹簧装置。耦合装置连接主操作机构到辅助机构。这些解决方案具有使用额外的操作装置的缺点，其进一步产生了活动触头打开的变慢。该变慢最终导致触头的过快磨损。这些额外的操作装置还可以代替一个或多个辅助装置。

如在专利申请US2007/0075808中描述的其它的解决方案使用包括两个驱动杆的全部开关单元之间的连杆部分部分。双驱动杆的使用使得能够获得一定刚度的部件，从而减少机械变形。但是，虽然它减少关于上面描述的几何不平衡的问题，但是这种解决方案并不完全令人满意。

最后，在专利申请US2003/0098224中描述的解决方案包括特别地专用于三极开关装置的操作机构。所述操作机构然后定位在布置在中心的两个开关单元上。这种解决方案带来每一操作装置具有一个特定操作机构的缺点。与四极断路器相关联的操作装置例如不能用于三极断路器，反之亦然。

发明内容

因此，本发明的目的是解决现有技术中的缺点以提出一种包括开关单元的有效操作机构的开关装置。

根据本发明的开关装置包括补偿装置，该补偿装置包括止停件，驱动杆抵靠着该止动件进入并压在闭合位置，以使得局部地限制所述驱动杆在第一辅助单元位置的运动并施加转动扭矩到所述杆以保持所述杆平行于转动轴。

根据本发明的改进模式，所述至少第一辅助开关单元包括壳体，该壳体包括圆弧的形式的孔，驱动杆在闭合位置和打开位置之间在该孔中运动，止动件定位为以使得减小圆弧的长度以及所述杆在所述孔中的角运动。

根据第一特定实施例，止停件在形成孔的圆弧的一个末端处定位在第一单极开关单元中以减少在孔内部运动的驱动杆的行程。

根据第二特定实施例，止停件定位在开关装置的外部凸缘板上，所述凸缘板抵靠着第一单极开关单元的外壁定位。

根据本发明的开关装置优选地包括在横向方向并排安置的三个单极辅助开关单元，第一辅助开关单元与其它两个辅助开关单元通过支撑所述单元的操作机构的主开关单元间隔开。

有利地，止停件是刚性的，具有可调节的高度。

有利地，止停件包括可变形的装置。

有利地，止停件包括弹簧。

附图说明

其它的优点和特征将从以下在附图中示出并且以非限制性的例子目的给出的本发明的特定实施例的描述变得更加清楚、明显，其中：

图1示出根据本发明的实施例的包括开关装置的断路器的分解透视图；

图2示出根据图1的开关装置的透视图；

图3示出根据本发明的实施例的断路器的透视概图；

图4和5示出根据本发明的实施例的开关装置的单极开关单元的透视图；

图6A示出已知类型的开关装置的接触压力的分布的示意图；

图6B示出根据本发明的开关装置的接触压力的分布的示意图；

图7示出根据本发明的开关装置的开关单元的透视图。

具体实施方式

开关装置600包括支撑操作机构的主开关单元Bp和至少第一辅助开关单元Ba1。

根据如图1所示的本发明的优选实施例，开关装置600包括在横向方向并排安置的四个单极开关单元Bp，Ba1，Ba2，Ba3。所述装置特别地包括三个辅助开关单元Ba1，Ba2，Ba3。第一辅助开关单元Ba1从其它两个辅助开关单元Ba2，Ba3分隔开，主开关单元Bp支撑所述单元的操作机构8。开关设备100，通常为断路器，然后为四极断路器。

作为示例性的实施例，开关设备100包括与开关装置600相关联的脱扣单元7。单极开关单元然后用于分别连接到在负载侧连接条5的位置处的脱扣单元7和在线路侧连接条4的位置处受保护的电流线。单极开关单元10也称作盒。

出于简化本发明的优选实施例的介绍的缘故，构成开关设备100的元件，并特别地是形成开关装置600的单极开关单元Bp，Ba1，Ba，Ba3，将关于其中断路器100安装在面板中的使用位置来描述，断路器100的安装方式为包括竖直手柄88的鼻状部9平行于安装壁、在电线上的线路侧连接条4定位在顶部并形成开关装置100的顶部表面74、且脱扣单元7在底部。相对位置术语例如“横向”、“顶部”、“底部”等的使用不应解释为限制因素。手柄用于指令电触头的促动机构8。

每个单极开关单元Bp，Ba1，Ba2，Ba3使得单一极能够断开。所述单元有利地为由模制塑料制成的扁平壳体12的形式，具有由厚度e隔开的两个平行的大侧面14。特别地，在所示实施例中，厚度e对于额定160A的为大约23毫米。

壳体12由两部分组成，所述两部分优选地以对称形式在它们的大侧面14上通过任何适当的方式固定到彼此。如图5中的优选实施例所示，凸榫/臼类型的互补系统使得壳体12的部分能够配合到彼此，两个部分的一个(未示出)包括适当的销以进入另一个部分的凹陷16中。而且提供适当结构18以使得单极单元Bp，Ba1，Ba2，Ba3的壳体12能够并置并且通过多极断路器100固定所述单极单元。

每个单极开关单元包括容纳在壳体12中的断开机构20。根据如图4和5所示的特定实施例，断开机构20优选地是旋转双断开类型的。根据本发明的开关设备100事实上是特别设计用于直到630A的用途，并且在某些用途中高达800A，为此单一断开将并不足够。

断开机构20包括围绕旋转轴Z旋转的可动的接触桥22。可动的接触桥22安装为在旋转杆26中浮动，该旋转杆26具有用于容纳所述接触桥的横向开口。所述桥在杆26的每个侧面上是凸角的。所述旋转杆26插入在开关单元Bp，Ba1，Ba2，Ba3的壳体12的两个横向面板14之间。

可动接触桥22包括在每个末端的接触条。开关单元包括一对静触头41，51。每个静触头用于与可动接触桥22的接触条配合。第一静触头41用于通过线路侧连接条4连接到电流线。第二静触头51用于通过负载侧连接条5连接到脱扣单元7。壳体12的每个部分包括相应的通道凹陷。

所述桥安装为在打开位置和闭合位置之间旋转，在所述打开位置，接触条从静触头41，51分离，在所述闭合位置，它们与每一静触头接触。接触桥22的接触条优选地关于旋转轴Z对称地布置。

单极开关单元Bp，Ba1，Ba2，Ba3优选地包括用于熄灭电弧的两个灭弧腔室24。每个灭弧腔室24位于接触桥22的接触条和静触头之间的开放空间(open volumn)中。每个灭弧腔室24通过两个侧壁24A、远离开放空间24B定位的后壁、接近于静触头的底壁24C和顶壁24D界定。如图4-6所示，每个灭弧腔室24包括一叠至少两个消电离翅片25，该翅片通过断开气体的交换空间彼此隔开。每个灭弧腔室24包括连接到断开气体的至少一个排气通道38，42的至少一个出口。

单极开关单元Bp，Ba1，Ba2，Ba3用于被至少一个驱动杆30同时驱动并且为了该目的而耦合。如图所示，驱动杆30包括大致平行于可动接触桥的转动轴Z的纵轴Y。

开关单元操作机构8定位在主开关单元Bp上。操作机构8包括经由连杆50控制驱动杆30的运动的手柄88。如图6A，6B所示，所述连杆将控制力Ft传递到驱动杆30上。

驱动杆30经由孔32穿过开关单元Bp，Ba1，Ba2，Ba3的杆26。

根据优选实施例，单一驱动杆30被使用。

所述驱动杆30的角运动驱动可动接触桥22在触头的打开位置和闭合位置之间角运动。壳体12的每个部分包括圆弧形式的孔34，其使得驱动杆30至少能够通过孔34在电流流动位置和打开位置之间运动。有利地，壳体12的每个部分被模制有内部结构，使得能够相对稳定地定位形成断开机构20的不同元件，特别地，用于灭弧腔室24的两个对称壳体，以及使得杆26能够被配合的圆形中心壳体。

根据优选实施例，开关装置600包括驱动杆30的运动的补偿装置。补偿装置包括止停件60，驱动杆30抵靠着该止停件进入并压在闭合位置。

止停件60的定位被执行以使得局部地限制所述驱动杆30在第一辅助开关单元Ba1的位置的运动。如图6B所示，止动件趋于施加用于在驱动杆30上产生转矩Cr的补偿力Fr，以使得所述杆的纵轴Y在运动结束时，特别是当可动接触桥22处于触头的闭合位置时，不枢转。这样，不同于已知的解决方案并且如图6B和7所示，驱动杆30的纵轴Y保持平行于旋转杆的转动轴Z。

根据本发明的如图2所示的第一特定实施例，止停件60优选地定位在形成孔34的圆弧的一端上以减小圆弧的长度以及所述杆的角运动。根据该特定实施例，止停件60定位在第一辅助开关单元Ba1中。换句话说，止停件在孔34内部的定位使得在所述孔内部移动的驱动杆30的行程能够减小。

根据未示出的另一特定实施例，止停件60定位在开关装置的外部凸缘板70上，所述凸缘板70抵靠着第一辅助开关单元Ba1的壳体12的外壁定位。

根据未示出的替代实施例，止停件是刚性的并且是高度可调节的。事实上，作为示例性的实施例，止停件可以包括螺纹杆。螺纹杆用于与定位在凸缘板上或者定位在所述开关单元的壳体12的外壁上的攻丝区域配合。

根据未示出的另一替代实施例，止停件包括可变形的装置，例如，特别地，弹簧。

Claims (8)

1.一种开关装置(600)，包括：

支撑操作机构(8)的单极主开关单元(Bp)和至少第一单极辅助开关单元(Ba1)，所述单元在横向方向并排安置并分别包括：

旋转杆(26)，该旋转杆耦合到围绕旋转轴(Z)被转动导引的可动接触桥(22)上；

一对静触头(41，51)，该对静触头与所述可动接触桥配合并分别连接到电流输入导体(4，5)，

所述开关单元(Bp，Ba1，Ba2，Ba3)的所述操作机构(8)包括指令至少一个驱动杆(30)通过所述杆(26)的手柄(88)，所述至少一个驱动杆(30)的角运动在触头的打开位置和闭合位置之间驱动所述可动接触桥(22)的角运动，

其特征在于，

所述开关装置包括补偿装置，该补偿装置包括止停件(60)，所述驱动杆(30)抵靠着该止停件压在闭合位置中，以使得：

局部地限制所述驱动杆(30)在所述第一辅助单元(Ba1)位置的运动，以及

施加转矩到所述杆以将其保持为平行于转动轴(Z)。

2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述至少第一辅助开关单元(Ba1)包括壳体(12)，该壳体包括圆弧形式的孔(34)，在该孔中，所述驱动杆(30)在闭合位置和打开位置之间运动，所述止停件(60)定位为以使得减小圆弧的长度和所述杆在所述孔(34)中的角运动。

3.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，所述止停件(60)在第一单极开关单元(Ba)中定位在形成孔(34)的圆弧的一端以减小所述驱动杆(30)在所述孔(34)运动的行程。

4.如权利要求2所述的开关装置，其特征在于，所述止停件(60)定位在所述开关装置(600)的外部凸缘板(70)上，所述凸缘板(70)抵靠着所述第一单极开关单元(Ba1)的壳体(12)的外壁定位。

5.如前述权利要求中任一项所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置包括三个在横向方向并排安置的单极辅助开关单元(Ba1，Ba2，Ba)，其中第一辅助开关单元(Ba1)与其它两个辅助开关单元(Ba2，Ba3)通过支撑所述单元的操作机构(8)的主开关单元(Bp)分隔开。

6.如前述权利要求中任一项所述的开关装置，其特征在于，所述止停件(60)是刚性的并且是高度可调节的。

7.如前述权利要求中任一项所述的开关装置，其特征在于，所述止停件(60)包括可变形的装置。

8.如权利要求6所述的开关装置，其特征在于，所述止停件(60)包括弹簧。

Images