CN102834887A - 具有返回闭合的中压和高压电开关以及用于插入电阻的插入装置 - Google Patents

Abstract

除了其他用途外，所述开关还适合用于不需要额外机械活动部分的电阻插入装置中。所述装置主要包括：柔性环形螺旋弹簧（8），其放置在控制杆（1）的凹槽中并且承载电阻插入触点（2）；以及弹簧（4），其放置在可移动的电阻插入触点周围，且该弹簧被压缩达到某一值，在该值下，所述柔性环形螺旋弹簧（8）在力的作用下变形并且使得可移动的电阻插入触点（2）能够被抽出。可用于高压和超高压断路器和开关。

Description

具有返回闭合的中压和高压电开关以及用于插入电阻的插入装置

技术领域

本发明涉及高压和超高压电开关设备的领域，尤其涉及在电流闭合操作期间插入一个或多个电阻的开关和/或断路器。

背景技术

在用于切换和切断高压和超高压电流的开关设备中，已知使用一个或多个电阻以便限制在再闭合出现时引发的浪涌现象，其中，该一个或者多个电阻与组合件的倒流腔室（reverse-flow chamber）并联连接。因此，提供各种机构用于在刚好将需要用来传递主电流的主触点闭合之前插入所述一个或多个电阻。

已设计出了众多的装置。然而，这些装置导致一些缺点，其中包含因为进行大量铣削以及使用具有死点的解锁系统而造成制造成本过高。

然而，参照图1，从专利申请号为2450501的法国专利申请得知一种电阻插入装置，该电阻插入装置用于在断流开关设备的闭合操作期间插入电阻，所述断流开关设备包括电弧控制腔室、可移动的主触点15，放置在开关设备的电弧控制腔室中的电阻插入触点12和13，所述电阻插入触点12和13可沿着与可移动主触点15的轨迹平行的轨迹移动。在所述装置中，闭合电阻与电弧控制腔室对准且放置于其中，但图中未示，所述触点中用于确保插入闭合电阻的触点被固到一个切断主触点且相对于一个切断主触点滑动安装。在可移动的电阻触点与其支撑元件之间使用临时的弹性连接构件，使得可移动的电阻触点能够采取两个已确定的位置。这些临时的弹性连接构件由放置于孔中的多个球19组成，而且每个球被弹簧18向可移动的电阻触点12的内壁推动，所述内壁包含有对应于临时的弹性连接构件的两个位置的凹口20和21的两个系列。

在机械上，所述系统相对复杂。

也存在环形且柔性的螺旋弹簧，其用作临时的机械连接构件。专利文献WO 2004/031595A2描述了此种弹簧。

发明内容

本发明的目标是克服上述系统的缺点。为此，本发明的主要标的是中压或高压电开关，其包括以下各项的机械装置：

·控制杆；以及

·可移动电阻插入触点，其能够临时紧固到所述控制杆。

根据本发明，此电开关包括有放置在所述控制杆的凹槽中的柔性环形螺旋弹簧以及压在可移动电阻插入触点上的能量聚集系统，所述系统一直加载到某一特定值为止，在所述特定值下，所述柔性环形螺旋弹簧在力的作用下变形，而且使得所述可移动触点能够被抽出。

这个电开关尤其适用于电阻插入装置，所述电阻插入装置在电开关的闭合操作期间用在所述开关中以插入电阻，所述插入需要与所述开关的电弧控制腔室的移动同时发生，所述插入装置包括：

·两个电阻插入触点：一个可移动的以及一个固定的；

·所述控制杆（移动输入联杆），直接连接到电弧控制装置，并且临时紧固到所述可移动电阻插入触点；

·触点载体，用于承载所述可移动电阻插入触点，并且适合于运送在所述电阻中流动的电流；

·至少一个复位弹簧，其构成所述能量聚集系统，使所述可移动电阻插入触点能够返回到其初始位置，而且所述弹簧放置在所述触点载体与所述可移动电阻插入触点之间，所述触点载体呈管状，所述可移动电阻插入触点也呈管状且紧固到所述控制杆，所述至少一个复位弹簧适合用作与所述电阻关联的导体；

·引导带，设于所述可移动插入触点与其触点载体之间；以及

·弹性元件，用于将所述可移动电阻插入触点临时连接到所述控制杆以便将这两个部分临时紧固到一起。

在本发明中，用于将可移动电阻插入触点与控制杆连接的弹性连接元件由柔性的、环形的且螺旋型的弹簧构成，所述弹簧放置在控制杆（或可移动的弹性插入触点）的凹口以及控制杆（或可移动触点）的凹槽内部，而且所述装置包含一个或多个复位弹簧。

优选地，所述装置包含中间触点，所述中间触点用于使插入电流能够在可移动电阻插入触点的末端与触点载体之间传递。

在优选实施例中，待插入的电阻的至少一部分设置于控制杆周围。

附图说明

从本发明的实施例的以下描述中，能更好地理解本发明以及其各种特征。通过以下四个图来完成所述描述，这四个图分别是：

图1所示为上述的现有技术的电阻插入装置；

图2所示为在第一位置中的电开关闭合之前在第一位置中的具有本发明的电阻插入装置的本发明的开关；

图3展示了在开关的闭合的第二位置中的本发明的相同开关的横截面；以及

图4展示了在开关的闭合的第三位置中的相同开关的横截面。

具体实施方式

本发明的开关的第一个既定用途是用于本发明的电阻插入装置，所述电阻插入装置可与开关中上面安装了组合件的电弧控制腔室同时使用。重申下，其目的为在4毫秒到15毫秒之间的时间长度期间插入电阻，以便耗费一部分能量，所述部分能量很可能在长的带电电线的闭合操作期间引发浪涌。

本发明的电阻插入装置使得电阻插入触点有可能返回到自己的断开位置，在开关或断路器的主触点在闭合/断开操作期间具有时间来闭合和再断开之前。这是为了避免在断开操作期间妨碍开关或断路器，尤其是以例如在切断期间经受恢复电压的方式。为此，电阻插入装置的触点需要在足够的距离处，以便在安装了本发明的装置的开关或断路器的主触点断开期间能够通过可靠无疑的方式获得恢复电压。

参照图2，本发明的插入装置具有控制杆1，或者与开关或断路器的主电弧控制腔室的冲程直接关联的移动输入联杆，所述装置的冲程与开关或断路器的冲程有可能不同。控制杆1临时紧固到具有末端2A的可移动的电阻插入触点2，该末端2A用于与固定的电阻插入触点6的末端6A接触。在所述的实施例中，所有这些元件均关于单个轴线10呈轴对称，轴线10优选地与开关或断路器的主触点的移动方向的轴线平行，该开关或者断路器应用了本发明的插入装置。

在该实施例中，必要时，例如如果控制杆1是由绝缘材料制成且电阻自身（此图中未示）设置于所述杆周围，那么触点载体3使得有可能固持组合件并运送电流。在这种情况下，使用中间触点5，中间触点5放置于触点载体3的末端与可移动的电阻插入触点2之间。最后也是最重要的，触点载体3用于对可移动的电阻插入触点2进行引导。因而，可移动电阻插入触点2包含承载引导带7的肩状物9，用于引导可移动电阻插入触点2在触点载体3中的移动。触点载体3紧固到可移动电阻插入触点2以及控制杆1。

一个或多个复位弹簧4放置在触点载体3的内侧面与可移动的弹性插入触点2的外侧面之间所布置有的圆柱形空间中。复位弹簧4可用作与待插入的电阻有关的导体。

参照图3，可移动的电阻插入触点2和控制杆1向右平移移动，直到可移动插入触点2的末端2A穿入到固定电阻插入触点的末端6A内部，以便在它们之间建立电接触并且使电阻为可操作的。因此，弹簧4被压缩。

用于在控制杆1与可移动电阻插入触点2之间建立临时连接的构件，改临时连接构建由以下各者构成：加工于控制杆1的外表面的凹槽1A、柔性的环形螺旋弹簧8，以及加工于可移动电阻插入触点2的内表面的凹口2B。

一旦复位弹簧4的压缩达到某一特定值，所述压缩便提供电阻使得其经由肩状物9起作用，将可移动电阻插入触点2推向其初始位置，柔性环形螺旋弹簧8在力的压迫下变形。因此，弹簧移出可移动电阻插入触点2的凹口2B，且将所述可移动电阻插入触点2移回其初始位置。

图4所示为该可移动电阻触点2的移回位置。然而，控制杆已继续沿着轴线10平移了少许，这使柔性螺旋弹簧8保持在其凹口1A中。

当开关或断路器断开时，电弧控制腔室在相反的方向上驱动控制杆1，即，所述杆返回到图1的位置，柔性螺旋弹簧8返回到可移动电阻插入触点2的凹口2B。

借助于来自电接触（即可移动的电阻插入触点2的末端2A和固定的电阻插入触点6的末端6A）的影响，也可能将可移动插入触点2从控制杆1处释放。在这种情况下，在复位弹簧4的作用下，可移动电阻插入触点2的惯性使所述触点穿入固定的电阻插入触点6中，且在相反方向上移动。

另一个影响可以用某种其他方式来故意造成。

可以向复位弹簧4添加第二种类型的弹簧，但所述第二类型的弹簧具有不同的弹簧刚度以便在冲程终了时引起力的急剧增加。

已发现，这种系统相对简单，同时使可移动电阻插入触点能够前后移动。

对于固定的电阻插入触点以及对于可移动的电阻插入触点来说，所述系统避免使用可缩回的移动部分。

用在本发明开关中的柔性环形螺旋弹簧8是已知的弹簧。这种类型的弹簧由巴塞尔工程公司（Bal Seal Engineering）出售。

Claims (4)

1.一种中压或高压电开关，其包括有具备以下各项的机械装置：

控制杆（1）；以及

可移动电阻插入触点（2），其能够临时紧固到所述控制杆（1）；

所述开关的特征在于，其包括有放置在所述控制杆的凹槽中的柔性环形螺旋弹簧（8），以及压在所述可移动电阻插入触点（2）上的能量聚集系统，所述系统一直加载到某一特定值为止，在该特定值下，所述柔性环形螺旋弹簧（8）在力的作用下变形，且可将所述可移动触点抽出。

2.一种电阻插入装置，其在根据权利要求1所述的电开关的闭合操作期间用在所述开关中用于插入电阻，所述插入需要与所述开关的电弧控制腔室的移动同时发生，所述插入装置包括：

两个电阻插入触点：一个可移动的（2）以及一个固定的（6）；

所述控制杆（1），直接连接到所述电弧控制装置并且临时紧固到所述可移动电阻插入触点（2）；

触点载体（3），用于承载所述可移动电阻插入触点（2）并且适合于运送在所述电阻中流动的电流；

至少一个复位弹簧（4），其构成所述能量聚集系统，使所述可移动电阻插入触点（2）能够返回到其初始位置，而且所述弹簧放置在所述触点载体（3）与所述可移动的电阻插入触点（2）之间，所述触点载体（3）呈管状，所述可移动电阻插入触点（2）也呈管状，且紧固于所述控制杆（1），所述至少一个复位弹簧（4）适合用作与所述电阻关联的导体；

引导带（7），其设于所述可移动电阻插入触点（2）与所述触点载体（3）之间；以及

弹性元件，用于将所述可移动电阻插入触点（2）临时连接到所述控制杆（1）以便将这两个部分临时紧固到一起；

所述插入装置的特征在于，用于所述可移动电阻插入触点（2）与所述控制杆（1）之间的连接的所述弹性元件是由螺旋且柔性型的弹簧构成，所述弹簧放置在所述控制杆（1）或所述可移动电阻插入触点（2）的凹口（2B）中以及所述控制杆（1）或所述可移动触点（2）的凹槽（1A）内部，其特征还在于，所述插入装置包含一个或多个复位弹簧（4）。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，其包含中间触点（5），所述中间触点（5）用于使插入电流能够在所述可移动电阻插入触点（2）的末端（2a）与所述触点载体（3）之间传递。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，部分或所有待插入的电阻设置于所述控制杆（1）周围。

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