CN103165304B - 电开关设备中的辅助触点致动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种辅助触点的致动装置（D），该装置包括连杆（5），所述连杆（5）以铰接方式由其端部（5a）连接到轴（1），并且以铰接方式由其相对端（5b）连接到曲柄臂（4），该曲柄臂安装成相对于设备的支撑部在分别对应于设备的主触点的打开位置和闭合位置之间旋转，曲柄臂（4）连接到轴（1）以使在主触点的打开位置中，曲柄臂（4）处于前述的第一位置中，而在主触点的闭合位置中，曲柄臂处于前述的第二位置中，所述装置包括用于将轴（1）从曲柄臂（4）在主触点的打开和闭合位置附近机械地部分分离的器具，并且包括用于驱动曲柄臂（4）的另外的器具，其能够在轴（1）和曲柄臂（4）分离时，将曲柄臂朝向第一或第二位置驱动。

Description

电开关设备中的辅助触点致动装置

技术领域

本发明涉及一种用于致动一电开关设备中的辅助触点的装置，其中所述辅助触点设计为给出主触点状态的信号，所述装置包括连杆，其以铰接方式，由其被称为第一端的端部连接到用于操作主触点的被称为第一轴的轴，并且由其被称为第二端的相对端连接到用于致动辅助触点的曲柄臂，所述曲柄臂安装成相对于所述设备的支撑部(support)，在分别对应于所述设备的主触点的打开位置和闭合位置的第一位置和第二位置之间旋转，所述曲柄臂以这样的方式连接到被称为所述第一轴的所述轴以使在主触点的打开位置中，所述曲柄臂处于前述的第一位置中，而在所述主触点的闭合位置中时，所述曲柄臂处于前述的第二位置中。

背景技术

高压或中压以及低压电源断路器和开关设备使用设计为用于例如以发送主电力触点状态的信号的辅助触点。

在已知的致动装置中，这些辅助触点由连杆系统致动，所述连杆系统从所述装置发生位移来控制主触点。

由于这样的事实：一方面很多部件以长运动链开动，另一方面主触点的闭合和打开碰撞可能在控制系统中产生回弹，因此用于控制主触点的该系统为相对不精确的机械系统。

这两个问题可能造成用于辅助触点的控制系统的不完整的行程，并且因此造成这些触点的开关故障。这导致这样的事实：辅助触点可能因此提供的有关主触点位置的信息不正确。

发明内容

本发明解决了这些问题，并且提出一种电保护设备中的辅助触点致动装置，其具有简单设计，并且能够使辅助触点的开关可靠，还提出一种包括该装置的电保护设备。

因此，本发明的主题是一种辅助触点致动装置，该装置的特征在于，其包括在所述主触点的所述打开和闭合位置附近，用于将被称为第一轴的所述轴从所述曲柄臂机械地部分分离的器具(means)，和用于驱动所述曲柄臂的另外的器具，所述另外的器具能够在所述前述的被称为第一轴的轴和所述曲柄臂分离时，朝向前述的第一和第二位置驱动所述曲柄臂。

根据另一个特征，用于分离被称为所述第一轴的轴和所述曲柄臂的所述器具包括位于所述连杆和所述被称为第一轴的轴之间的不完全连接器具。

根据一个特定的特征，这些不完全连接器具包括设置在被称为前述的连杆的所述第一端的端部处的开口，所述开口由所述被称为第一轴的轴上的连杆的铰接心轴穿过。

根据另一个特征，这些另外的驱动器具包括弹性双稳装置，所述装置包括平衡点(neutral point)通过位置，并且与前述的曲柄臂相互作用以使在所述装置沿一个方向或相应沿另一个方向越过所述平衡点位置之后，所述另外的装置朝向前述的第一位置或第二位置驱动所述曲柄臂。

根据另一个特征，所述前述的辅助触点包括相对于所述设备的支撑部固定的至少一个辅助触点，和可动并且固定到所述曲柄臂的至少一个辅助触点。

根据另一个特征，在前述的第一和第二位置中，所述曲柄臂分别设置在形成属于所述设备的框架的固定支撑部的邻接部的两个部分上。

根据另一个特征，前述的弹性双稳装置包括具有伸缩杆的装置，所述装置包括第一和第二杆，所述第一和第二杆安装成相对于彼此滑动，并且弹簧围绕所述第一和第二杆安装，所述杆中的一个通过其自由端以铰接方式连接到所述设备的框架，而所述杆中的另一个通过其自由端以铰接方式连接到所述曲柄臂，所述弹簧由其端部中的一个倚靠在属于所述第一杆的承载表面上，并且由其相对端倚靠在属于所述第二杆的承载表面上。

本发明的又一个主题是包括辅助触点致动装置的电保护设备，所述辅助触点致动装置包括上面单独或组合提到的特征。

根据一个特定特征，该设备为高压、中压或低压动力开关设备或电路断路器。

附图说明

但是本发明的其他优点和特征将在下面参照仅作为示例给出的附图的详细描述中变得更清楚，附图中：

图1是示出根据本发明的开关设备的辅助触点致动装置的局部视图，该图特别示出了所述装置的操作运动链的标记S；

图2是与前面的附图相似的视图，其示出根据本发明的用于开关设备中的装置，所述装置处于辅助触点的闭合稳定位置中；

图3是与前面的附图相似的视图，所述装置处于打开操作过程中，经过弹簧的平衡点之后，处于所述闭合位置和所述打开位置之间的中间位置；

图4是与前面的附图相似的视图，所述装置处于辅助触点的打开位置。

具体实施方式

附图中，示出了中压开关I的机构的一部分，所述机构包括根据本发明的辅助触点致动装置D。该开关包括被称为主触点的触点(未示出)，所述主触点包括可动主触点，所述可动主触点由控制轴驱动，所述控制轴未示出，机械地连接到被称为曲柄臂1的第一轴的轴，所述可动主触点设计为用于与固定主触点相互作用。该机构本身还以已知的方式包括辅助触点，其功能，在本发明的特定实施例中为提供关于主触点的闭合或打开状态的指示。

这些辅助触点位于属于被称为辅助触点支撑部的两个端件2之间，例如图中所示的端件，并且包括被称为固定触点的辅助触点和被称为可动触点的辅助触点，所述被称为可动触点的辅助触点固定到具有轴线Y的轴(图中不可见)，所述轴能够由曲柄臂4驱动，所述曲柄臂由根据本发明的致动装置D在其中可动辅助触点处于距离其各自固定触点一定距离的位置与其中所述可动辅助触点与其各自固定触点电接触的位置之间驱动。

应注意到，这些触点可以是具有三个接线片的触点，其中所述三个接线片包括一个输入端和两个输出端。

该曲柄臂4以铰接方式由其一个端部4a连接到开关的框架C，同时在该相同端部固定到支撑可动辅助触点的轴Y，并且以铰接方式由其相对端4b连接到轴3，所述轴3以铰接方式连接到弹簧伸缩装置7。

该曲柄臂4也以将在下面描述的方式机械地连接到根据本发明的致动装置D。

该致动装置D，如现有技术中的装置，包括连杆5，所述连杆5包括第一端5a，其以铰接方式连接到被称为第一轴的轴的曲柄臂1；和与所述第一端相对的第二端5b，其在位于所述曲柄臂4的到框架C的铰接心轴Y和曲柄臂4的支撑所述轴3的端部4b之间的点处，以铰接方式连接到前述曲柄臂4，所述轴3以铰接方式连接到所述伸缩装置。

应注意到，被称为第一轴的轴为辅助轴，其以旋转方式固定到用于驱动所述主触点的轴。

根据本发明的一个特定实施例，连杆5在其前述第一端5a处包括开口6，所述开口6由将所述连杆5到曲柄臂4的铰接心轴X穿过。还是根据本发明，辅助触点致动装置D包括具有弹簧9的伸缩装置7，所述伸缩装置7包括杆8，所述杆8分别包括彼此相对滑动的两部分8a，8b，第一部分8a以铰接方式由其自由端连接到机构的框架C，第二部分8b以铰接方式连接到曲柄臂4，前述的弹簧9围绕所述杆8a，8b安装。该弹簧9通过其端部中的一个支撑在属于以铰接方式连接到框架的杆的部分8a的端部的承载表面8c上，而弹簧9的相对端支撑在属于杆8的第二部分8b的端部的承载表面8d上，其中所述端部以铰接方式连接到曲柄臂4。弹簧9被形成为以及尺寸定为以使当其处于展开(deploy)位置时，其将曲柄臂4返回到前述的对应于辅助触点的打开位置和闭合位置的被称为第一和第二位置的两个稳定位置，这些位置分别对应于主触点的打开位置和闭合位置。

下面将参照图1，2，3和4描述根据本发明的装置的操作。

图1和2中，开关I的主触点闭合。借助于双稳系统的弹簧9，曲柄臂4支撑在形成辅助触点支撑部的邻接部(abutment)10的一部分上。借助于连杆5与被称为第一轴的轴的曲柄臂1的被称为不完全连接(6，X)的连接，因此曲柄臂4的位置独立于被称为第一轴的轴的位置，所述连接使得可能从弹簧9在经过平衡点通过线P之后开始驱动曲柄臂时的时刻，实现前述的轴1和连杆5的分离，所述平衡点通过线P为其中杆部分8a，8b和弹簧9的纵轴Z通过曲柄臂4的关于所述设备的框架的铰接心轴Y的位置，该纵轴对应于辅助触点的旋转轴。

图3示出了开关I和辅助触点致动装置D从闭合位置到打开位置的转变。在该运动开始时，由于这样的事实：即在该第一运动过程中，用于驱动与连杆相关的主触点的轴的铰接心轴X位于设置在连杆5中的开口6的被称为第一端6a的端部处以便能够驱动它，因此用于驱动主触点的轴1沿顺时针方向驱动曲柄臂4。一旦其已经到达被称为由线P示出的弹簧双稳装置7的平衡点通过位置时，在该位置中，其心轴Z经过心轴Y，则曲柄臂4的移动由弹簧9接管，所述弹簧9在曲柄臂4上施加力，直到曲柄臂4设置在被称为辅助触点的支撑部的第二邻接部11的邻接部上，即图4示出的位置，其中所述辅助触点致动装置处于指示主触点的打开位置的打开稳定位置中。

在该第二位移过程中，前述的铰接轴X在开口6中沿被称为连杆5的开口6的第二端的另一端6b方向移动，以使在该移动的第二部分中由弹簧9施加到曲柄臂4的力在轴1上不产生用于驱动主触点的力。在该第二移动结束时，铰接心轴X靠近开口6的与所述第一端6a相对的被称为第二端6b的端部设置，并且因此不与所述开口的端部接触，真正的邻接部位于11处。

以相同的方式，当所述设备从图4中所示的打开稳定位置转变为图2中所示的闭合稳定位置时，沿逆时针方向驱动用于驱动主触点的轴1，这使连杆5位移，于是使曲柄臂4抵抗弹簧双稳系统的弹簧9沿相同的逆时针方向旋转，直到弹簧9通过其平衡点位置，并且通过向所述曲柄臂施加力，变成驱动装置，使曲柄臂沿相同的逆时针方向旋转，直到该曲柄臂抵靠形成辅助触点的支撑部的邻接部10的第一部分。

以如上面所述的从闭合位置转变到打开位置的相同方式，在弹簧9越过平衡点通过线P之前，在曲柄4的第一运动过程中，基于这样的事实：心轴X处于开口6的第二端部6b处，该心轴允许连杆由所述轴驱动，因此用于驱动主触点的轴1连接到驱动辅助触点的心轴Y。当到达弹簧的平衡点通过位置附近时，心轴X开始在开口6中移动，这具有逐渐分离用于驱动主触点的轴1和连杆5的作用，并且由此，逐渐分离分别用于驱动主触点和辅触点的两个轴1，Y。在弹簧9已经经过该位置之后，所述弹簧9从连杆5接管来驱动曲柄臂4，直到前述的触点支撑部的第一邻接部10，即图2中所示的位置，其中，所述辅助触点处于指示所述主触点的闭合位置的闭合位置中。

本发明使得可能解决辅助触点的可能的开关故障，并且因而提高提供给用户的关于主触点状态的信息的质量。这是通过借助于用于驱动可动主触点的轴和用于驱动可动辅助触点的轴之间的部分机械分离而使辅助触点的开关与用于操作主触点的系统的变化无关，而得以实现的。

该机械分离是借助于弹簧双稳装置与连杆和用于控制主触点的轴之间的不完全连接的组合来有利地实现的。

该机械部分分离使得可能将所述两个轴分开用于所述轴(回弹等)的微小的角度间隙，占据这些间隙以及防止在连杆组件中产生并且传递恒定的残余机械力。

借助于由具有驱动作用的弹簧实现的该邻接，确保曲柄臂的行程末端处于主触点的打开和闭合位置中，因此该弹簧双稳装置使得可能获得连杆臂相对于辅助触点的支撑部的精确定位。

因而，借助于双稳驱动装置与不完全连接器具的组合，以可重复方式到达开关点。

所述装置的设计使得可能利用部件的三个尺度(dimensions)，即关于曲柄臂4的一个尺度、关于辅助触点块的一个尺度和关于辅助触点支撑部10，11的一个尺度，形成短的且因此精确的运动链。

当然，本发明不限于已经描述和示出的并且仅以示例提供的实施例。

因而，例如，根据简化方法，用于将弹簧支撑在曲柄臂上的两部件形式的杆的铰接心轴将能够与曲柄臂上的连杆的铰接心轴相同。

类似地，弹簧双稳装置将能够由一组件代替，其中该组件包括一侧接合在曲柄臂上并且另一侧接合在固定支撑部上的旋转弹簧。

同样地，用于驱动主触点的轴和连杆之间的机械连接可以是完全连接，并且连杆可在其与曲柄臂连接的端处包括作为连接件的弹性装置，用于缓冲例如心轴处的弹簧的行程端部。

不完全连接必须位于运动链上，例如位于5a或5b处，或在这两个点之间，然后所述连杆为伸缩式的。

所述两个轴之间的连接也可以是完全连接。在该情况下，需要在连杆上包括能够在两个邻接位置之间产生力的弹性系统。然后连杆5可以是伸缩式的，并且将包括压缩弹簧和拉伸弹簧。

开口装置可以处于连杆5的端部中的一个处或甚至两个端部处，或可任选地，也可以在连杆4上等。

弹性装置可代替所述开口，这样的装置还提供弹性，于是产生小的力。

另一方面，本发明包括所述装置的全部技术等同物及其组合，只要所述组合可根据权利要求实现。

Claims (7)

1.一种用于致动一电开关设备中的辅助触点的致动装置，其中所述辅助触点设计为给出主触点状态的信号，所述致动装置包括连杆，所述连杆以铰接方式由其端部的被称为第一端部的端部连接到用于操作主触点的被称为第一轴的轴，并且以铰接方式由被称为第二端的其相对端连接到用于致动所述辅助触点的致动曲柄臂，该曲柄臂安装成相对于所述设备的支撑部在分别对应于所述设备的主触点的打开位置和闭合位置的第一位置和第二位置之间旋转，所述曲柄臂连接到被称为第一轴的所述轴以使在所述主触点的打开位置中，所述曲柄臂处于前述的第一位置中，而在所述主触点的闭合位置中，所述曲柄臂处于前述的第二位置中，其特征在于，所述致动装置包括用于将被称为第一轴(1)的所述轴从所述曲柄臂(4)在所述主触点的所述打开和闭合位置附近机械地部分分离的器具，以及包括用于驱动所述曲柄臂(4)的另外的器具(7)，该另外的器具能够在前述的被称为第一轴(1)的轴和所述曲柄臂(4)分离时，将所述曲柄臂朝向前述的第一或第二位置驱动，在前述的第一和第二位置中，所述曲柄臂(4)分别设置在形成属于所述设备的框架的固定支撑部的邻接部(10，11)的两个部分上，

这些另外的器具包括弹性双稳装置(7)，所述弹性双稳装置包括平衡点通过位置，并且与前述的曲柄臂(4)相互作用以使所述另外的器具在所述弹性双稳装置沿一个方向或分别沿另一个方向越过所述平衡点通过位置之后，将所述曲柄臂(4)朝向前述的第一位置或第二位置驱动，

所述曲柄臂(4)的一个端部(4a)以铰接方式连接到所述开关设备的框架(C)，所述曲柄臂(4)的相对端(4b)以铰接方式连接到第二轴(3)，该第二轴(3)以铰接方式连接到所述另外的器具(7)，所述一个端部(4a)固定到支撑可动辅助触点的铰接心轴Y，所述连杆(5)的第二端(5b)在位于所述曲柄臂(4)的到所述框架的铰接心轴Y和所述曲柄臂(4)的支撑所述第二轴(3)的相对端(4b)之间的点处。

2.根据权利要求1所述的用于致动一电开关设备中的辅助触点的致动装置，其特征在于，用于分离被称为第一轴(1)的所述轴和所述曲柄臂(4)的器具包括位于所述连杆(5)和所述被称为第一轴(1)的轴之间的不完全连接器具(6，X)。

3.根据权利要求2所述的用于致动一电开关设备中的辅助触点的致动装置，其特征在于，这些不完全连接器具(6，X)包括设置在前述的连杆(5)的被称为第一端(5a)的端部处的开口(6)，所述开口(6)由所述连杆的在被称为第一轴(1)的所述轴上的铰接心轴X穿过。

4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的用于致动一电开关设备中的辅助触点的致动装置，其特征在于，前述的辅助触点包括相对于所述设备的支撑部固定的至少一个辅助触点，和可动并且固定到所述曲柄臂(4)的至少一个辅助触点。

5.根据前述权利要求1-3中任一项所述的用于致动一电开关设备中的辅助触点的致动装置，其特征在于，前述的弹性双稳装置(7)包括具有伸缩杆的装置，该具有伸缩杆的装置包括第一和第二杆(8a，8b)，该第一和第二杆安装成可相对于彼此滑动，并且弹簧(9)围绕所述第一杆和第二杆(8a，8b)安装，所述杆中的一个(8a)通过其自由端以铰接方式连接到所述设备的框架(C)，而所述杆的另一个(8b)通过其自由端以铰接方式连接到所述曲柄臂(4)，所述弹簧(9)通过其端部中的一个倚靠在属于所述第一杆(8a)的承载表面(8c)上，并且通过其相对端倚靠在属于所述第二杆(8b)的承载表面(8d)上。

6.一种电保护设备，包括根据权利要求1到5中任一项所述的用于致动一电开关设备中的辅助触点的致动装置。

7.根据权利要求6所述的电保护设备，其特征在于，该电保护设备为高压、中压或低压动力开关设备或电路断路器。