CN103620717B - 露天开关装置 - Google Patents

Abstract

露天开关装置具有露天断路间隔以及第一接触件(5)和第二接触件(6)。第一接触件(5)可借助驱动装置(3)相对第二开关接触件(6)运动。第一接触件(5)布置在驱动装置(3)的枢转臂(3b)上。枢转臂(3b)支承在升降式传动装置(3a)上。

Description

露天开关装置

技术领域

本发明涉及一种具有露天断路间隔的露天开关装置，其具有第一接触件和第二接触件，其中，第一接触件可借助驱动装置相对第二接触件运动，并且布置在驱动装置的枢转臂上。

背景技术

这种露天开关装置例如从欧洲专利文献DE602005000144T2的译文中已知。此处的露天开关装置称作可枢转的接地开关，该接地开关具有第一接触件以及第二接触件。第一接触件可围绕枢转支点枢转，以便它相对第二接触件可运动。因此可以在两个接触件之间形成露天断路间隔。

对于已知的露天开关装置，枢转臂通过使用两个对齐定向的并且借助横向螺栓紧固的、导电的子元件形成。由此，产生抗扭的结构。对于在更高的应力平面内使用露天开关装置的情况，相应地扩大露天断路间隔是必需的，以便在接触件之间可以形成足够的火花间隙。已知露天开关装置的简单的扩大显著地增大了枢转臂的运动质量。若为减小质量而使用更细的元件，则存在枢转臂本身变不稳定并且接触件仅能不可靠地接触的风险。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种露天开关装置，该露天开关装置即使在扩大的露天断路间隔中也能够实现接触件更安全的接触。

按本发明，该技术问题在开头所述类型的露天开关装置中这样解决，使得枢转臂支承在升降式传动装置上。

露天开关装置是使用环境空气来表示在可相对彼此运动的接触件之间的露天断路间隔的开关装置。环境空气具有平均击穿强度，因此实现了与彼此相应地间隔的不同电位的接触件的更安全的绝缘。根据接触件的位置，露天距离可以具有不同的阻抗。露天断路间隔在接触件相互接触时具有应当趋于零左右的阻抗。在接触件彼此分离时，露天断路间隔具有应当趋于无限大的阻抗。

通过枢转臂与升降式传动装置的连接获得的可能性是，借助升降式传动装置将枢转臂连同支承在其上的第一接触件一起与第二接触件分离以便建立高阻抗的露天断路间隔(隔离间隔)，并且使枢转臂与位于其上的第一接触件一起在第二接触件的方向上运动以便两个接触件相互分离和电接触。借助升降式传动装置可以改变枢转支点相对第二接触件的位置，枢转臂可围绕该枢转支点可转动地枢转。升降式传动装置使枢转臂的枢转支点在接触位置和分离位置之间运动。枢转支点可以朝优选位置固定的接触件运动以便接触接触件。为了在露天断路间隔中建立更安全的隔离间隔，枢转支点可以运动离开优选位置固定的接触件。因此存在的可能性是，枢转臂构造得较短，使得仅在小的空间内部需要枢转臂的枢转。因此，枢转臂可以构造得比较细，以便仅小的质量围绕枢转支点枢转。通过枢转臂减小的长度，可以即使在细的结构中也可以构造足够稳定的枢转臂。因此，待枢转的质量减小并且可以可靠地接触接触件。可以优化升降式传动装置的机械稳定性，因为该升降式传动装置使支承点与枢转臂一起在空间内运动。接触件的接触/分离通过枢转臂的枢转运动实现。

在此可以规定，彼此无关地控制升降式传动装置以及枢转臂的运动。枢转臂和升降式传动装置的运动可以例如在时间上依次地进行。但有利的是，枢转臂的运动和升降式传动装置的运动彼此至少局部区段叠加，从而第二接触件的合成的运动由升降式传动装置的运动和枢转臂的运动组成。因此接触件可以在不同于环形轨迹的轨迹上运动。

在此可以规定，进行枢转臂和升降式传动装置的运动同步。因此例如可以规定，与升降式传动装置的经过的线路有关，枢转臂扫过一定的枢转角度。在此可以提供在升降式传动装置的运动和枢转臂的枢转运动之间直接的比例。

另外的有利的结构方案可以规定，升降式传动装置输出直线的运动。

借助升降式传动装置可以输出直线的运动。该直线的运动可以例如传递到枢转臂上。直线的运动在此可以通过相应最稳固的结构传递，因此在升降式传动装置上给出用于枢转臂的转动支承的直线可移动的平台。例如可以使用丝杠传动装置作为升降式传动装置，该丝杠传动装置以简单的方式将转动转换为直线的升降运动并因此给装在丝杠上的套筒头输出与转动成比例的升程。但此外，也可以使用其他形式的传动装置。例如，升降式传动装置可伸缩。升降式传动装置和/或枢转臂可以设计成电流电路的部分，以便布置在枢转臂上的第一接触件通过设计成电流电路的枢转臂接触。

有利地还可以规定，枢转臂在升降式传动装置的自由端部处具有枢转支点。

在升降式传动装置的自由端部上的用于枢转臂的枢转支点能够实现，使枢转支点尽可能近地到达第二接触件的周围。然后，借助枢转臂可以桥接最后剩下的那段露天断路间隔，直至两个接触件彼此导电连接。枢转支点在自由端部上的位置能够实现，使枢转支点尽可能无改装或加装地到达第二接触件的附近。

另外的有利的结构方案可以规定，枢转支点可在基本上直线的轨迹上运动。

枢转支点沿直线的轨迹的移动能够防止枢转支点的横向加速。枢转支点应当优选设计成旋转轴线的形式，该旋转轴线与直线的轨迹径向地定向。由此可以直接在枢转支点的支架中引入直线方向上的力。避免了枢转杆由于在枢转支点非线性的移动时的剪力造成的倾斜和可能的意外枢转。

另外的有利的结构方案可以规定，升降式传动装置是肘杆传动装置，尤其是剪刀式传动装置。

肘杆传动装置具有横梁形的杆元件，该杆元件相互铰接并且可以手风琴式地拉开或收缩。因此存在的可能性是，例如一方面通过待枢转的杆元件的数量改变升降式传动装置的升程，或此外也改变杆元件的轴向尺寸。因此，可以在紧凑的结构上产生比较大的升程。此外，在剪刀式传动装置中有利的是，该剪刀式传动装置可在空间中自由地执行基本上直线的运动，因为杆元件/枢转元件彼此支承。沿升降式传动装置路径定位的导引元件，如支撑支架，滑槽或另外的部件在剪刀式传动装置中是不需要的。存在于剪刀式传动装置上的肘杆彼此支承。因此可能使剪刀式传动装置自由地在第二接触件的方向上运动，并且从第二接触件向前运动。通过剪刀式传动装置不会受到露天断路间隔的介电强度的干扰。剪刀式传动装置可以构造为不同的类型。伸缩式元件可以彼此交叉并且在交点处可转动地连接。但也可以规定，伸缩式元件划分成彼此连接的肘杆。这样的优点是，肘杆的下横梁可以位置固定地以可枢转的方式相互抵靠，使得转动运动可位置固定地分配到下横梁中，从而运动可以传递到肘杆的上横梁上。肘杆可以反向地定向，并且反向地驱动，以便肘杆的自由端部相互稳定并且输出直线的运动。因此可以借助两个肘杆形成剪刀。

另外的有利的结构方案可以规定，肘杆传动装置，尤其是剪刀式传动装置，具有至少一个上横梁和下横梁，其中，枢转臂与上横梁连接。

剪刀式传动装置具有至少一个上横梁和下横梁，它们相互可转动地连接并因此形成例如肘杆。由此可以形成剪刀，枢转臂与该剪刀的上横梁连接。枢转臂和上横梁可以角度刚性的或也以可转动的方式相互连接。在上横梁上可以设置枢转臂的枢转支点。

有利地还可以规定，第一接触件是楔入接触件。

第一接触件设计成楔入接触件能够使第一接触件自由地运动通过该空间，并且让第一接触件枢转到作用为配合接触件的第二接触件中。第一接触件可以设计成例如螺栓形，刀形，郁金香形，缝隙形并带有接触爪等。楔入接触件为实现其功能需要施加反作用力以实现两个接触件的弹性接触的配合接触件。通过使用楔入接触件可以使枢转臂的自由端部运动通过空间。反作用力通过配合接触件提供。因此，第一接触件可以在结构上简单地固定，并可以避免在第一接触件上的抓臂等。有利地，第二接触件应当位置固定地支承。

另外的有利的结构方案可以规定，第二接触件由环形的屏蔽电极包围。

通过使用环形的屏蔽电极可将接触区域与第一和第二接触件介电屏蔽。因此，例如也可以使用边缘尖锐的刀接触件作为接触件。环形的屏蔽电极防止在由其屏蔽的区域内部出现放电。第二接触件可以布置在环形电极的近似中央。通过枢转臂的枢转运动和该枢转运动与直线的升降运动的叠加，第一接触件可以插入环形电极的屏蔽区域内。因为第一接触件的运动由直线运动和枢转运动的叠加组成，所以尤其在第一接触件设计成刀形触头时，能够枢转地楔入第二接触件中。附加地进行横向于楔入方向走向的推动运动。因此，两个接触件的接触区域可以定位在环形电极的屏蔽区域的内部。枢转的第一接触件可以通过升程运动到环形电极的内部中。

另外的有利的结构方案可以规定，肘杆传动装置，尤其是剪刀式传动装置具有减小力的配合质量件。

带有上横梁和下横梁的肘杆传动装置可以配设有减小力的配合质量件，以便通过配合质量件辅助运动的横梁的移动。因此，可以在露天开关装置接通过程中减小传动元件运动所需的驱动力。运动通过重力驱动的配合质量件辅助。相反，在断开运动时，加入了克服配合质量件的力，以便通过配合质量件制动断开运动。因此，例如可以在接通过程中使肘杆传动装置由配合质量件辅助地快速运动并且在断开过程中通过配合质量件制动肘杆传动装置的运动，从而避免了在肘杆传动装置上的变形。作为备选或补充，可以通过弹簧辅助或制动运动。弹簧可以单独地或成组地利用。弹簧的结构型式可变化。因此，可以使用拉力弹簧，压力弹簧，扭杆弹簧等。

另外的有利的结构方案可以规定，枢转臂成钝角地与肘杆传动装置，尤其是剪刀式传动装置的上横梁连接。

枢转臂成钝角地装在上横梁上能够实现，减少枢转杆横向于升降方向的伸出。因此，枢转杆在升降式传动装置的直线运动方向上与其侧向伸出相比可以实现比较大的枢转。此外，枢转臂以及肘杆传动装置/剪刀式传动装置的上横梁可以制造为一体式的，以便通过上横梁实现位于枢转杆的自由端部上的第一接触件的电接触。因此，避免了在枢转杆的枢转支点的区域内附加的接触过渡。

另外的有利的结构方案可以规定，上横梁在枢转臂的枢转支点内弯折。

以枢转支点的弯折能够实现第一接触件与升降式传动装置的间隔。因此，形成从第一接触件到升降式传动装置的安全距离，该安全距离防止第一接触件碰撞到升降式传动装置上。

另外的有利的结构方案可以规定，露天开关装置是接地开关装置。

将露天开关装置用作接地开关装置能够实现例如在露天条件下在露天绝缘的开关设备或露天输电线上进行相导体的接地。例如可以规定，第一接触件持久地导引地电位，其中，第一接触件可以通过枢转杆以及升降式传动装置进行接触。为此，例如可以规定，升降式传动装置的元件以及枢转杆本身导电地构成接地电流路径。但也可以规定，枢转杆和升降式传动装置由可逆变形的接地电流电路伴随，该接地电流电路将地电位导引至第一接触件。接地开关装置例如可以布置在电绝缘的支承绝缘子上，该支承绝缘子用作升降式传动装置以及枢转臂的底架。

露天开关装置例如可以设计成单极的露天开关装置。但也可以规定，露天开关装置设计成多极的，尤其是三极的露天开关装置。在多极的露天开关装置情况下，使用与相导体数量相应数量的枢转杆以及升降式传动装置，它们例如用于形成通向多相电能传输网的各相导体的各个单独的接地电流电路。

附图说明

下列在附图中简略示出并且进一步阐述根据本发明的实施例。在此示出：

图1是露天开关装置的立体图，

图2是图1中所示的露天开关装置的细节图以及

图3是图1中所示的露天开关装置的俯视图。

具体实施方式

图1是接地开关装置形式的露天开关装置的立体图。露天开关装置具有第一支承绝缘子1。第一支承绝缘子1在此例如示为柱形的第一支承绝缘子1，该第一支承绝缘子支承在基座上。第一支承绝缘子1的纵轴线垂直地定向。第一支承绝缘子1在其从基座突出的端部处设有基板2。基板2用于定位驱动装置3。此外，为了操纵驱动装置3，在基板2上设有驱动箱4。在驱动箱4中设有用于使驱动装置运动的装置。在驱动箱4中例如可以设有将电能转换为传递到驱动装置3上的运动的电动机。此外，在驱动箱中也可以设置控制和监测单元、保护装置、闭锁装置等。

驱动装置3具有升降式传动装置3a以及枢转臂3b。升降式传动装置3a和枢转臂3b的结构方案在图2和图3中详细示出。在图1中，驱动装置3简略示出。

在枢转臂3b的自由端部上，设有图1中未详细示出的第一接触件5。驱动装置3施加以地电位，以便第一接触件5也持久地导引地电位。在第一接触件5和第二接触件6之间设有空气绝缘的断路间隔(露天断路间隔)。第二接触件6电绝缘地与第一接触件5对置。为了固定第二接触件6，提供第二支承绝缘子7。第二支承绝缘子7以与第一支承绝缘子1相似的方式固定在基座上并且在其远离基座的端部上角度刚性地固定第二接触件6。第二接触件6与相导体8导电连接。在相导体8和第二接触件6之间建立一种持久的连接，因此第二接触件6总是具有与相导体8相同的电位。在此，相导体8设计成架空线。除了使用分开的第二支承绝缘子7来定位第二接触件6外，也可以使用备选的支承元件，以便定位第二接触件6。因此，例如设计用于支承相导体8的绝缘装置可以定位第二接触件6。在这种情况下，不必使用分开的第二支承绝缘子7。与第二接触件6的定位类型无关，第二接触件6应当角度刚性地固定，以便第二接触件6相对第一支承绝缘子1/基板2不可运动。

为了能够在高压和超高压下使用露天开关装置，第二接触件6被环形电极9包围。环形电极9按环状线圈的类型设计。环形电极9导引与第二接触件6相同的电位。在环形电极9的内部形成零场空间。在通过环形电极9介电屏蔽的空间内部，设置具有接触区域的第二接触件6，以便在与第一接触件5接触时进行介电屏蔽的空间内部的接触过程(Kontaktgabe)。

图2例示出驱动装置3的结构方案的侧视图。升降式传动装置3a在此设计成具有反向枢转的肘杆的剪刀式传动装置。剪刀式传动装置具有下横梁10以及上横梁11。下横梁10以其端部可枢转地固定在基板2上。在其另外的端部上，下横梁10通过所谓的中间关节12与上横梁11的端部连接。为辅助中间关节12在圆形轨迹上的导引，相对第一支承绝缘子1的纵轴线镜面对称地设有镜面相同的另一根上横梁11a以及另一根下横梁10a。另外的下横梁10a又以其一端可枢转地支承在基板2上。另外的下横梁10a以另外的端部通过另一个中间关节12a与另外的上横梁11a的一端连接。另外的上横梁11a的另外的端部通过万向节13与上横梁11的另外的端部连接。下横梁10和另外的下横梁10a，上横梁11以及另外的上横梁11a因此分别形成通过万向节13相互连接的肘杆，以便在下横梁10以及另外的下横梁10a反向转动时，进行万向节13的提升运动。万向节13在此在基本上直线的轨迹上运动。两个肘杆是剪刀式传动装置的部分。

升降式传动装置3a/万向节13的直线的轨迹在第一支承绝缘子1的纵轴线的方向上定向。为了辅助升降式传动装置3a的运动，在下横梁10上以及在另外的下横梁10a上分别设置配合质量件14a，14b。配合质量件14a，14b在升降式传动装置3a上升运动时产生与待运行的下横梁10，10a以及上横梁11，11a的反作用力。因此，减小了需要使驱动装置3运动的能量需求。

万向节13为枢转臂3b提供枢转支点，其中，枢转臂3b沿万向节13的运动轨迹可与万向节13一起移动。优选，枢转臂3b的枢转支点应当布置在万向节13的区域内。因此，可实现枢转臂3b围绕枢转支点的枢转，该枢转支点沿可运动的万向节13的轨迹可移动。枢转臂3b可围绕枢转臂3b的枢转支点枢转。由此，第一接触件5可以围绕枢转臂3b的枢转支点在一轨迹上运动。

通过可由枢转臂3b在第一接触件5上产生的环形轨迹以及由升降式传动装置3a提供的直线轨迹的叠加，第二接触件在沿升降式传动装置3a的升程弯曲的轨迹上运动。在图2中，用点划线示出万向节13的中间关节12，12a的相应轨迹以及第一接触件5a合成的轨迹。枢转臂3b的枢转运动可以在时间上与升降式传动装置3a的运动无关地设计。因此，例如升降式传动装置3a首先引起枢转臂3b的枢转支点直线的移动，然后(或反之)触发枢转臂3b的枢转，并且两个接触件5，6进行接触。但也可以规定，升降式传动装置3a和枢转臂3b的运行同时进行，以便第一接触件5完成合成的运动，该合成的运动由升降式传动装置3a引起的直线轨迹和由枢转臂3b实施的环形轨迹的叠加组成。在按图2的实施变型中，提供升降式传动装置3a和枢转臂3b的同步运动。这在此通过使枢转臂3b角度刚性地与另外的上横梁11a连接而确保。在此，另外的上横梁11a具有直线延伸的杆形状，其中，枢转臂3b同样具有直线延伸的杆形状。在枢转臂3b的枢转支点中，枢转臂3b和另外的上横梁11a相互碰撞，其中，在另外的上横梁11a和枢转臂3b的纵轴线之间成钝角。因此，第一接触件5a与升降式传动装置3a的机构分离，因此不会出现由升降式传动装置3a的机构造成的损伤。

第一接触件5在此设计成楔入接触件。为此，第一接触件5设计成螺栓形，其中，该螺栓在运动结束时楔入镜像对称成型的第二接触件6中。第二接触件6在此角度刚性地定位为，使得施加反作用力以便能够接触第一接触件5。

图3示出按图2的驱动装置3的俯视图。为了能够有利地导引上横梁11以及另外的上横梁11a，下横梁10以及另外的下横梁10a分别成双地设计，以便为中间关节12，12a提供这些全等地重叠的支架。在中间关节12，12a的轴向上，在分别成对设计的下横梁10和上横梁11之间，或另外的下横梁10a和另外的上横梁11a之间分别通过各中间关节12，12a可转动地连接。上横梁11和另外的上横梁11a在万向节13中相互支承。仅上横梁11，11中的一根通过枢转臂3b与第一接触件5角度刚性地连接。

Claims (12)

1.一种带有露天断路间隔的露天开关装置，其具有第一接触件(5)和第二接触件(6)，其中，所述第一接触件(5)能借助驱动装置(3)相对所述第二接触件(6)运动并且布置在所述驱动装置(3)的枢转臂(3b)上，

其特征在于，所述枢转臂(3b)支承在升降式传动装置(3a)上，所述升降式传动装置(3a)具有减小力的配合质量件(14a，14b)。

2.按权利要求1所述的露天开关装置，其特征在于，所述升降式传动装置(3a)输出直线运动。

3.按权利要求1所述的露天开关装置，其特征在于，所述枢转臂(3b)在所述升降式传动装置(3a)的自由端部上具有枢转支点(13)。

4.按权利要求3所述的露天开关装置，其特征在于，所述枢转支点(13)能在基本上直线的轨迹上运动。

5.按权利要求1至4之一所述的露天开关装置，其特征在于，所述升降式传动装置(3a)是肘杆传动装置。

6.按权利要求1至4之一所述的露天开关装置，其特征在于，所述升降式传动装置(3a)是剪刀式传动装置。

7.按权利要求5所述的露天开关装置，其特征在于，所述肘杆传动装置具有至少一个上横梁(11，11a)和下横梁(10，10a)，其中，所述枢转臂(3b)与所述上横梁(11，11a)连接。

8.按权利要求1所述的露天开关装置，其特征在于，所述第一接触件(5)是楔入接触件。

9.按权利要求1所述的露天开关装置，其特征在于，所述第二接触件(6)由环形的屏蔽电极(9)包围。

10.按权利要求5所述的露天开关装置，其特征在于，所述枢转臂(3b)成钝角地与所述肘杆传动装置的上横梁(11，11a)连接。

11.按权利要求10所述的露天开关装置，其特征在于，所述上横梁(11，11a)在所述枢转臂的枢转支点(13)内弯折。

12.按权利要求1至4之一所述的露天开关装置，其特征在于，所述露天开关装置是接地开关装置。