CN103219178B - 用于相互联锁两个电气开关的装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装置，用于相互联锁两个电气开关、尤其是断路器，该装置具有两个联锁模块，其中每个联锁模块都具有摇杆和推杆，其中联锁模块的推杆这样与同一个联锁模块的摇杆作用连接，即推杆通过摇杆的运动可在推杆纵向方向上运动，其中每个联锁模块都具有定位装置，用于把各自的联锁模块的摇杆定位在各自的摇杆的中性位置上；并且设置有连接元件，它这样固定在两个摇杆上，使得所述摇杆这样彼此作用连接，即其中一个摇杆的运动引起了另一摇杆的反向运动。此外，本发明还涉及一种系统，该系统由两个电气开关、尤其是断路器和这种装置构成，并涉及一种其用于调节这种装置的两个联锁模块之间的间距的方法。

Description

用于相互联锁两个电气开关的装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于相互联锁两个电气开关的装置、系统和方法。

背景技术

对于电气开关、尤其是断路器（MCCB）来说，在某些应用情况下作为配件需要联锁。既有正面联锁，也有背面联锁。两个电气开关（尤其是断路器）之间的接口和联锁在此通常由凸轮盘-推杆-机械装置构成。尤其在背面联锁中，凸轮盘连同推杆在联锁模块和电气开关之间构成主接口。该凸轮盘集成在电气开关中，尤其集成在开关内部的驱动轴上。通过该凸轮盘来驱动联锁，相应地阻止电气开关的接通。也就是说，借助凸轮盘来操纵联锁模块，或联锁/阻止电气开关。伸入电气开关中的推杆集成在联锁模块中。也就是说，该推杆在开关内部的凸轮盘和开关外部的联锁模块之间构成连接件。具有两个推杆的阻止装置用于实现两个电气开关的相互联锁。在接通电气开关（例如断路器）是，它的推杆从凸轮盘从其零点位置移动到其打开位置。同时，第二电气开关的推杆例如通过强制耦合从其零点位置移到其联锁位置。如果第二电气开关的推杆抵达了联锁位置，则会阻止所属的、第二电气开关（尤其是第二断路器）。这样，不能再接通该第二电气开关。为了实现联锁的正确功能，必要的是，凸轮盘和推杆的接触面分别位于正确的、预先设定的位置上。只可在很窄的公差范围内偏差，这相对于制造公差会导致很明显的敏感性，并会导致磨损。为了进行修正，必须分别再调校电气开关的凸轮盘的位置以及联锁模块的推杆的位置。

窄的公差由于“浮动的”零点位置引起。它虽然通过凸轮盘-推杆-机械装置定义，但不存在物理上实在的关系。如果该机械装置在静止状态下，则推杆分别由联锁保持在零点位置上。如果联锁的部件和元件不相当于它的额定值（形状和位置公差、磨损），则这一点会影响推杆的位置，即它从其零点位置中偏离出来。

也就是说，为了让联锁系统正确地工作，即在电气开关（例如断路器）更换之后，联锁模块的推杆必须在关闭位置（所谓的中性位置）位于正确定义的位置中，并且只允许以一定的公差偏离该位置。

该公差带迄今为止都非常小，并且联锁模块的再调校只能在已安装电气开关（尤其是断路器）的情况下进行。在此，迄今为止必要的是，电气开关中的一个为此位于接通位置中。但因此该联锁模块非常易坏，而且不再调校联锁模块，就不能更换电气开关（如断路器）。也就是说，在已知的联锁系统中，在开关更换之后，例如在开关损坏（例如出现短路）之后，该联锁系统必须重新调校。该推杆因此再次带到其中性位置上。

发明内容

本发明的目的是，在用于相互联锁两个电气开关（尤其是两个断路器）的联锁系统中至少部分地消除以上描述的缺点。尤其应创造一种用于相互联锁两个电气开关的装置，并创造一种用于相互联锁两个电气开关（尤其是断路器）的系统和方法，其中无需再调校联锁模块，就能更换至少一个电气开关。

按本发明，此目的通过具有权利要求1的特征、用于相互联锁两个电气开关的装置来实现，并通过具有权利要求7的特征的系统来实现，还通过具有权利要求10的特征、用于调节两个联锁模块之间的间距的方法来实现。结合按本发明的装置进行描述的特征和细节当然也适用于按本发明的系统和按本发明的方法，并且可分别反过来，因此在单个本发明角度的公开内容方面总是可相互地参考。

按本发明的第一角度，此目的通过一种用于相互联锁两个电气开关（尤其是两个断路器）的装置得以实现，其具有两个联锁模块，其中每个联锁模块都具有摇杆和推杆，其中联锁模块的推杆这样与同一个联锁模块的摇杆作用连接，即推杆通过摇杆的运动可在推杆纵向方向上运动。该装置的特征尤其在于，每个联锁模块都具有定位装置，用于把各自的联锁模块的摇杆定位在各自的摇杆的中性位置上，并且设置有连接元件，它这样固定在两个摇杆上，使得所述摇杆这样彼此作用连接，即其中一个摇杆的运动引起了另一摇杆的反向运动。

这样构成的用于相互联锁两个电气开关（尤其是两个断路器）的装置能够在用于相互联锁两个电气开关（尤其是两个断路器）的联锁系统中至少部分地消除以上描述的缺点。在这种用于相互联锁两个电气开关的装置中，可简单、快速且安全地更换至少一个电气开关，而不必再调校该联锁模块。

该装置基于联锁模块的（也就是说联锁模块的摇杆的）中性位置的精确调节，并且基于联锁模块在联锁模块的或联锁模块的摇杆的中性位置上的接着的作用连接。

为了把每个联锁模块的摇杆定位在它的中性位置上，每个联锁模块都具有定位装置。也就是说，每个联锁模块的定位装置都能把联锁模块的各自的摇杆定位在中性位置上。通过该连接元件，这两个摇杆这样彼此作用连接，即第一联锁模块的推杆的运动导致第二联锁模块的推杆反向地运动。

本发明涉及联锁模块的中性位置的精确调节。通过每个摇杆的定位，这两个联锁模块可在它们安装在安装板上之前定位在它们的中性位置上。随后，可通过连接元件（例如连接杆或鲍登线）可精确地相互调节这两个模块的间距。因此，可排除这两个联锁模块之间的间隙。因此该装置确保，无需再调校就能更换具有已知公差的电气开关。

因为在相互调校联锁模块时在电气开关的凸轮盘和联锁模块的推杆之间不存在接触，所以该装置必须通过联锁模块的推杆的限定的且事先定义的位置来调校。这一点可通过借助联锁模块的各自的壳体使摇杆定位在其中性位置上来实现。因此，推杆也位于其定义的中性位置上。因此在这种装置中，无需电气开关就能实现联锁模块的安装和调校。通过消除两个联锁模块之间的公差，在电气开关和联锁模块之间只存在着制造公差和安装公差。

这种装置可使两个并排或相叠设置的电气开关相互地从背面联锁。在联锁模块的推杆在它们各自的中性位置上调校之后，联锁模块可借助连接元件（尤其借助鲍登线或连接杆）彼此耦合。该装置可使两个结构大小相同或不同的电气开关（尤其是断路器）实现简单的、相互的机械联锁。该装置在结构侧的安装板上固定在电气开关（尤其是断路器）后面。连接元件的每个端部上的推杆通过安装板中的进入开口机械地抓住电气开关。该背面的联锁模块避免了，两个电气开关（例如两个断路器）同时位于“接通”工作位置。该背面的装置可应用于固定安装的、可接插的和抽屉式的断路器。内部配件在断路器的背面上的横向布线不受妨碍。该装置可与所有驱动器类型相结合，即结合具有摇杆-、旋转-或电机驱动器的电气开关。

连接元件可构成为不同的类型，它既布置在第一联锁模块的摇杆上，也布置在第二联锁模块的摇杆上，并且在其中一个摇杆运动时另一个摇杆会与第一摇杆的运动反向地运动。因此，该装置的连接元件可构成为连接杆，也称为摇臂。该连接杆将第一联锁模块的摇杆的运动转换到另一联锁模块的摇杆上。该连接杆或摇臂优选收到支承。这种连接杆可消除两个联锁模块之间的间隙。此外在把连接杆当作连接元件来用时，可固定联锁模块之间的间距。按本发明的尤其优选的改进方案，在装置中规定，该连接元件是鲍登线或牵引绳索。通过把鲍登线设置在两个联锁模块的定位在中性位置中的摇杆上，可消除这两个联锁模块之间的间隙。该鲍登线可使这两个联锁模块灵活地、相距地设置在电气开关或安装板上。因此，可提高这个用于相互联锁两个电气开关（尤其两个断路器）的装置的灵活性。

另一优点是，在用于相互联锁两个电气开关的装置中每个联锁模块的定位装置设置在每个联锁模块的壳体上或通过每个联锁模块的壳体构成。每个联锁模块的定位装置在此这样构成，即它可把联锁模块的各自的摇杆定位在其中性位置上。在此，联锁模块的定位装置可构成为不同的类型。例如，该定位装置可通过两个孔构成，一个在联锁模块的壳体中，一个在联锁模块的摇杆中，其中如果摇杆位于其中性位置上，则这两个孔对齐地布置。通过把工具（例如销栓）插入对齐布置的孔中，可把摇杆定位在中性位置上。对此备选的是，可摆动地支承在联锁模块的壳体上的元件例如可作为定位装置来用。该可摆动支承的元件例如可这样布置，即它带到这样的位置上，即通过该位置，摇杆通过止挡在可摆动支承的元件上而定位在其中性位置上。也就是说，该定位装置可构成为单件式的或多件式的。联锁模块的定位装置尤其可通过联锁模块的元件和/或通过摇杆和额外的工具构成。

按本发明的另一优选改进方案，在用于共同地联锁两个电气开关的装置中规定，该连接元件这样构成，即在连接元件固定在联锁模块的摇杆上之后，如果所述摇杆位于中性位置上，则在联锁模块之间、尤其在联锁模块的壳体之间不存在间隙。也就是说，在把联锁模块的摇杆定位在其中性位置之后，可彼此无间隙地布置联锁模块。随后，该连接元件可相互调节这两个联锁模块的间距。从而一方面确保，第一联锁模块的摇杆的运动无间隙地引起了第二联锁模块的摇杆的反向运动。同时，这些联锁模块还相互无间隙地布置。通过这样构成的装置，无需再调校联锁模块就能更换具有已知公差的电气开关。为了更换布置在联锁模块上的电气开关，可把联锁模块或联锁模块的摇杆带到其中性位置上。

按本发明的另一改进方案，在装置中规定，设置安装板，联锁模块可固定在此安装板上，其中该安装板具有开口，用于使联锁模块的推杆穿引至开关。

该安装板一方面使联锁模块固定在安装板上，另一方面使联锁模块共同地固定在两个电气开关（尤其是两个断路器）上。安装板中的开口与联锁模块的两个推杆的间距协调一致，因此联锁模块的推杆可根据联锁模块的摇杆的位置穿透开口一直穿引至各自的电气开关中。联锁模块的推杆与同一个联锁模块的摇杆这样作用连接，即通过摇杆的运动相应的推杆可在推杆纵向方向上运动。联锁模块的推杆和摇杆在此这样构成，即在摇杆运动到“接通位置”中时推杆可向内导引至电气开关中，尤其直至电气开关内部的凸轮盘。

按本发明的第二角度，此目的通过一种系统得以实现，该系统由两个电气开关（尤其是两个断路器）以及按本发明的第一角度的装置构成，该装置用于共同地联锁两个电气开关（尤其是两个断路器）。所有关于按本发明的第一角度的装置已描述的优点当然也适用于按本发明的系统。在这种系统中，无需再调校联锁模块或联锁模块的推杆，就能更换具有已知公差的一个或两个电气开关。也就是说，通过消除两个联锁模块之间的公差，在电气开关和联锁模块之间只存在着制造和安装公差。通过这种系统，可在该装置上简单、快速且安全地更换至少一个电气开关（尤其是断路器），而不必再调校至少其中一个联锁模块。为了更换电气开关，两个摇杆都可转移到中性位置上，并在该中性位置上借助联锁模块的至少一个定位装置进行定位。在摇杆的该中性位置上确保，这两个联锁模块的推杆从电气开关中引导出来，因此能够无问题地更换电气开关。这就是说，在更换至少一个电气开关之前，推杆转移到正确定义的、限定的位置上。该推杆的限定的、定义的位置通过至少一个联锁模块的定位装置给出，优选通过两个联锁模块的定位装置给出。

另一优点是，在该系统中该装置的安装板设置在联锁模块和电气开关之间。该安装板一方面确保联锁模块不可改变地固定在安装板上。另一方面在更换至少一个电气开关时保护联锁模块的推杆，该至少一个电气开关在与联锁模块相对而置的侧面上固定在安装板上。

按本发明的第三角度，此目的通过一种方法得以实现，该方法用于调节按本发明的第一角度的装置的两个联锁模块之间的间距。在此，该方法的特征在于以上方法步骤：

- 将每个联锁模块的摇杆带到它们各自的中性位置，并定位在此中性位置上，

- 在摇杆定位之后，它们通过该装置的固定在两个摇杆上的连接元件彼此这样作用连接，即其中一个摇杆的运动引起了另一摇杆的反向运动。

通过这种方法可确保，在两个联锁模块或两个联锁模块的摇杆之间不存在间隙。通过把摇杆定位在各自的中性位置上（在此中性位置上与摇杆作用连接的推杆不会伸进各自的电气开关中），并且通过两个摇杆经由连接元件的作用连接可确保，这两个摇杆无间隙地彼此作用连接。一个摇杆的运动直接转换到另一联锁模块的摇杆上。在此，其中一个摇杆的运动引起了另一摇杆的反向运动。通过消除两个联锁模块或联锁模块的摇杆之间的公差，在电气开关和联锁模块之间至多只存在着制造和安装公差。在更换电气开关时，不必费时费力地再调校联锁模块或联锁模块的推杆。因此，可减少在从联锁模块上更换至少一个电气开关时的安装时间，并因此减少与之相关的安装成本。

按本发明的尤其优选的改进方案，在此方法中规定，彼此相连的联锁模块这样可拆卸地固定在该装置的安装板上，即联锁模块的推杆可通过安装板中的开口穿引至开关。该安装板一方面用于固定联锁模块，另一方面用于把具有联锁模块和安装板的装置固定在两个电气开关上，或反过来。

该电气开关优选是断路器，尤其是微型断路器。通过该按本发明的方法或按本发明的装置，这些电气开关设备可构造得大小不同。

所有关于按本发明的第一角度的装置以及关于按本发明的第二角度的系统已描述的优点当然也适用于按本发明的、用于调节这种装置的两个联锁模块之间的间距的方法。

附图说明

下面借助附图详细地阐述了按本发明的装置、按本发明的系统以及它们的改进方案和优点。其中分别示意性地：

图1 在剖面图中示出了具有摇杆的联锁模块，连接元件设置在该摇杆上；

图2 在剖面图中示出了两个联锁模块，其中摇杆通过连接元件彼此耦合；

图3 在剖面图中示出了由按本发明的装置和两个电气开关构成的系统。

附图标记清单

1 电气开关

2 联锁模块

2a 联锁模块的壳体

3 摇杆

4 推杆

5 推杆纵向方向

6 定位装置

7 摇杆的旋转轴线

8 连接元件

9 固定元件

11 电气开关

12 联锁模块

12a 联锁模块的壳体

13 摇杆

14 推杆

15 推杆纵向方向

16 定位装置

17 摇杆的旋转轴线

18 转向元件/摆臂

19 固定元件

20 用于相互联锁的装置

30 安装板

N 中性位置。

具体实施方式

具有相同功能和作用原理的元件在图1-3中分别用同样的附图标记表示。

在图1中示意性地示出了联锁模块2，它按本发明的构造原理构成。该联锁模块2具有壳体2a。在联锁模块2或联锁模块2的壳体2a上设置有可摆动地支承的摇杆3。该摇杆3的旋转轴线用附图标记7表示。此外，联锁模块2还具有推杆4，它在推杆纵向方向5上可运动。在此，该推杆4与摇杆3作用连接，因此推杆4在摇杆3摆动时可在推杆纵向方向5上运动。联锁模块2具有定位装置6，它用于把摇杆3定位在其中性位置上。也说是说，该定位装置在此联锁模块2中构成为孔口的形状。在摇杆3上同样构成有孔口。在摇杆3的中性位置N上，摇杆3的孔口布置得与联锁模块2的壳体2a中的孔口对齐，因此通过外部工具可把摇杆3固定在它的中性位置N上，该工具可穿过对齐布置的孔口6插入。在摇杆3的中性位置N上，推杆4不完全从联锁模块2的壳体2a中伸出来，连接元件8固定在摇杆3的自由端部上。在联锁模块2的该实施例中，该连接元件8构成为连接杆。为了让连接元件8调节联锁模块2和另一联锁模块12（其在图2和3中示出）的间距，该连接元件8具有至少一个固定元件9。该固定元件9可例如通过连接元件构成，它借助紧固螺钉顶着摇杆夹紧，该紧固螺钉可旋转地保持在连接杆8的外螺纹上。

图2示意性地示出了用于相互联锁两个电气开关的装置20，它按本发明的构造原理构成。各自的联锁模块2、12的摇杆3、13借助定位装置6、16定位在它们各自的中性位置N上。为此，推杆4、14位于定义的位置上，在该位置上它们伸入两个电气开关（它们在附图中未示出）中，但不接触电气开关的凸轮盘。该装置20具有连接元件8，它既固定在第一联锁模块2的摇杆3上，也固定在第二联锁模块12的摇杆13上。该连接元件8以连接杆的形式构成。该连接元件8或连接杆具有固定元件9、19，连接杆通过它们可相对调节两个连接模块2、12的间距。固定元件9、19可例如具有紧固螺钉和连接元件，其中紧固螺钉通过在连接杆8的外螺纹上的旋转顶着摇杆3、13来夹紧连接元件。该连接元件8以及固定元件9、19可在两个联锁模块2、12的两个摇杆3、13之间实现无间隙的连接。借助附图标记18示意性地描述了转向元件，它这样构成，即第一联锁模块2的摇杆3的运动引起了第二联锁模块12的摇杆13的反向运动。该转向元件可例如是固定在联锁模块12的壳体12a上的摆臂。

图3示意性地示出了用于相互联锁两个电气开关1、11的装置20，如同已在附图2中示出的一样。在图3中附加地示出了安装板30，并示意性地示出了两个电气开关1、11。联锁模块2、12定位在安装板30上。该安装板30具有未详细示出的开口，联锁模块2、12的推杆4、14可在推杆纵向方向5、15上穿引通过该开口。在此，这两个推杆5、15的推杆长度以及安装板30的厚度是这样协调一致的，即推杆在摇杆3、13的中性位置N上不会一直朝内延伸至电气开关1、11的凸轮盘。在第一联锁模块2的摇杆3运动到接通位置时，联锁模块2的与摇杆3作用连接的推杆4可能伸入到电气开关1中直至电气开关1的凸轮盘，同时第二联锁模块12的推杆14由于摇杆13的反向运动可能从第二电气开关11的凸轮盘移开。联锁模块2、12分别具有定位装置6、16（形式尤其为孔口），摇杆3、13可通过它们在各自的联锁模块2、12上固定在它们的中性位置N上。可尤其构成为断路器的电气开关1、11能够简单且快速地更换，也就是说，可从安装板30上拆卸和安装，而不必再调校联锁模块2、12或联锁模块2、12的推杆4、14。这一点通过以下方式实现，联锁模块2、12无需电气开关1、11可彼此调校。联锁模块2、12的摇杆3、13借助定位装置6、16来固定，从而实现这一点。通过连接元件8来确保，摇杆3、13无间隙地彼此作用连接，因此一个摇杆3、13的运动引起了相应另外的摇杆3、13的反向运动。

上述实施例只在示例的框架内描述了本发明。当然，所述装置的单个特征只要在技术上是有意义的，都能自由组合，而不会离开本发明的框架。

Claims (12)

1.一种用于相互联锁两个电气开关（1、11）的装置（20），该装置具有两个联锁模块（2、12），其中每个联锁模块（2、12）都具有摇杆（3、13）和推杆（4、14），其中联锁模块（2、12）的推杆（4、14）这样与同一个联锁模块（2、12）的摇杆（3、13）作用连接，即推杆（4、14）通过摇杆（3、13）的运动可在推杆纵向方向（5、15）上运动，其特征在于，每个联锁模块（2、12）都具有定位装置（6、16），用于把各自的联锁模块（2、12）的摇杆（3、13）定位在各自的摇杆（3、13）的中性位置N上；并且设置有连接元件（8），它这样固定在两个摇杆（3、13）上，使得所述摇杆这样彼此作用连接，即其中一个摇杆（3、13）的运动引起了另一摇杆（3、13）的反向运动，其中所述定位装置在所述联锁模块中构成为孔口的形状，并且其中在摇杆上各自构成有孔口，所述孔口在摇杆的中性位置N上布置得与联锁模块的壳体中的孔口对齐。

2.按权利要求1所述的装置（20），其特征在于，该连接元件（8）构造得在联锁模块（2、12）之间建立保持不变的间距。

3.按权利要求1或2所述的装置（20），其特征在于，该连接元件（8）是连接杆或鲍登线。

4.按权利要求1或2所述的装置（20），其特征在于，每个联锁模块（2、12）的定位装置（6、16）设置在每个联锁模块（2、12）的壳体（2a、12a）上，或通过每个联锁模块（2、12）的壳体（2a、12a）构成。

5.按权利要求1或2所述的装置（20），其特征在于，该连接元件（8）这样构成，即在连接元件（8）固定在联锁模块（2、12）的摇杆（3、13）上之后，当摇杆位于各自的中性位置N上时，在联锁模块（2、12）之间不存在间隙。

6.按权利要求1或2所述的装置（20），其特征在于，设置安装板（30），联锁模块（2、12）固定在此安装板上，其中该安装板（30）具有开口，用于使联锁模块（2、12）的推杆（4、14）交替地穿引至所述电气开关（1、11）。

7.按权利要求1所述的装置（20），其特征在于，所述电气开关（1、11）是断路器。

8.一种由两个电气开关（1、11）以及按上述权利要求1至7中至少一项所述的装置（20）构成的系统。

9.按权利要求8所述的系统，其特征在于，在把该装置（20）固定在所述电气开关（1、11）上时，该装置（20）的安装板（30）设置在该装置（20）和所述电气开关（1、11）之间。

10.按权利要求8所述的系统，其特征在于，所述电气开关（1、11）是断路器。

11.一种用于调节按上述权利要求1至7中至少一项所述的装置（20）的两个联锁模块（2、12）之间的间距的方法，其中该方法的特征在于以下方法步骤：

- 将每个联锁模块（2、12）的摇杆（3、13）带到它们各自的中性位置N，并定位在此中性位置N上，

- 在摇杆（3、13）定位之后，它们通过该装置（20）的固定在两个摇杆（3、13）上的连接元件（8）彼此这样作用连接，即其中一个摇杆（3、13）的运动引起了另一摇杆（3、13）的反向运动。

12.按权利要求11所述的方法，其特征在于，彼此相连的联锁模块（2、12）这样可拆卸地固定在该装置（20）的安装板（30）上，即联锁模块（2、12）的推杆（4、14）能够通过安装板（30）中的开口穿引至所述电气开关（1、11）。