CN103959417A - 开关装置 - Google Patents

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Abstract

为了形成一种用于中压配电设备的三工位负载隔离开关(1)，该三工位负载隔离开关具有用于在开关装置(1)的断开过程中熄灭电弧的灭弧接触系统和与该灭弧接触系统串联的主接触系统，该主接触系统用于在主接触系统的开路状态下和电弧熄灭时形成介电隔离间隔，和具有紧凑的结构的接地系统，本发明建议主接触系统具有第一静触头(2)和沿直径对置的第二静触头(3)以及可借助布置在第一静触头(2)与第二静触头(3)中间的旋转支撑体(5)转动的动触头(4)，该动触头(4)具有集成在其中的灭弧接触系统。

Description

开关装置
技术领域
本发明涉及一种用于中压配电设备的三工位负载隔离开关，该三工位负载隔离开关具有：用于在开关装置的断开过程中熄灭电弧的灭弧接触系统和与该灭弧接触系统串联的主接触系统，该主接触系统用于在该主接触系统处于开路状态且电弧熄灭时形成介电隔离间隔，以及接地-接触系统。 
背景技术
在由众所周知的现有技术已知的三工位负载隔离开关中，为负载隔离开关提供一种真空开关管形式的用于熄灭电弧的灭弧接触系统，灭弧接触系统串联有主接触系统，该主接触系统呈隔离开关的可枢转触头的形式，用于在该主接触系统处于开路状态且电弧熄灭时形成介电隔离间隔，该触头设置在以绝缘气体填充的容器中，其中，借助与隔离开关的可枢转触头联接的凸轮可将驱动运动引入灭弧接触系统的真空开关管的动触头中，以便在开关装置的断开过程中通过灭弧接触系统的凸轮断开并且熄灭电弧，之后主接触系统通过形成介电隔离间隔转换到其开路状态。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是设计一种具有紧凑结构的、本文开头所述类型的开关装置。 
按本发明，该技术问题对于开头所述类型的三工位负载隔离开关由此解决，主接触系统具有第一静触头和沿直径对置的第二静触头，以及可借助设置在第一与第二静触头中间的旋转支撑体转动的动触头，该动触头具有集成在其中的灭弧接触系统。 
换句话说，按本发明的三工位负载隔离开关设计成三工位负载隔离旋转开关的形式并且具有沿直径对置的第一和第二静触头和可借助布置在第一与第二静触头中间的驱动轴转动的动触头，该动触头设计用于根据选择形成第一与第二静触头之间的导电连接或设计用于中断第一与第二静触头之间 的连接，并由于集成在可转动动触头中的灭弧接触系统而具有紧凑的结构，因为灭弧接触系统是主接触系统的动触头的一部分，因此相比单独的空间上依次布置的构件也明显减小了空间需求。这样构造的负载隔离旋转开关可以布置在中压配电设备的以绝缘气体(例如N2或类似物)填充的容器中。 
在本发明有利的结构方案中，灭弧接触系统通过真空开关管形成，其中，真空开关管的动触头连接螺栓具有导引元件，通过导引元件借助开关装置的弯轨可引入用于断开或闭合灭弧接触系统的驱动运动。换句话说，通过布置在真空开关管的动触头连接螺栓上的导引元件与开关装置的、例如可以设置在开关装置的电极的极壳上的弯轨共同作用地以简单的方式将驱动运动作为强制运动引入动触头连接螺栓中，以便在执行主接触系统的动触头的转动运动时，通过弯轨与开关装置的要求相应的构造可以以简单的方式促使真空开关管形式的灭弧接触系统来断开或闭合灭弧接触系统。 
在本发明的有利的结构方案中，用于将驱动运动引入动触头连接螺栓中从而在开关装置的接通过程的转动运动中闭合灭弧接触系统的弯轨被设计为，使得接通电弧只能在主接触系统中点燃。对于这种结构方案的分离触头和用于将驱动运行导入灭弧接触系统的动触头连接螺栓的弯轨，合闸动热不稳定(nicht einschaltfest)的真空开关管可以以有利的方式使用在开关装置中，因为对于这种结构，真空开关管由于强制运动通过弯轨的导入而闭合，之后主接触系统的动触头低于为形成介电隔离间隔所需的与第一和第二静触头的距离，因此在真空开关管闭合或灭弧接触系统闭合时主接触系统中的电弧才能点燃，但真空开关管与其闭合的接触系统一起不受此电弧影响，由此该真空开关管可以成本低廉地设计成合闸动热不稳定的。 
在本发明特别有利的结构方案中，接地系统通过接地触头、沿直径对置的接地配合触头以及可转动动触头形成。通过这种接地系统以简单的方式构造三工位负载隔离开关，该三工位负载隔离开关能以可转动动触头实现开关位置：开、关和接地。 
附图说明
下列根据附图和实施例并且参照附图进一步阐述本发明。附图中： 
图1是通过处于第一开关位置的按本发明的三工位负载隔离开关的剖视图； 
图2是通过处于第二开关位置的按本发明的三工位负载隔离开关的剖视图； 
图3是通过处于第三开关位置的按本发明的三工位负载隔离开关的剖视图；以及 
图4是三个相位的三工位隔离开关的视图。 
具体实施方式
图1示出三工位旋转式隔离开关1，其具有例如设计用于与图中未示出的配电设备连接的第一静触头2和与第一静触头2沿直径对置的例如设计用于与配电设备的输出接头连接的第二静触头3。可转动动触头4借助布置在第一静触头2与第二静触头3中间的旋转支撑体5与图中未示出的用于将转动运动导入旋转支撑体5并且执行可转动动触头4的转动运动的驱动轴联接，该动触头4设计用于根据选择形成第一静触头2与第二静触头3之间的导电连接，如图1中所示，或设计用于中断第一静触头2与第二静触头3之间的导电连接，如参考图2进一步阐述，或设计用于通过用于使与第二静触头3导电连接的配电设备部件接地的接地触头6形成接地位置，如参照图3在下面进一步阐述。在旋转支撑体5中设置并且在动触头4中集成真空开关管7形式的灭弧接触系统，其静触头连接螺栓8与动触头4直接地导电连接，其动触头连接螺栓9同样与可转动动触头4直接地导电连接。真空开关管7的动触头连接螺栓9与活动桥式触头10机械联接，该活动桥式触头10设计用于操纵真空开关管7的动触头连接螺栓9并且用于将用于断开或闭合真空开关管7的灭弧接触系统的驱动运动引入动触头连接螺栓9。为此，活动桥式触头10具有例如滚轮或凸起形式的导引元件11，该导引元件11嵌接入极壳13的弯轨12，以便在通过导引元件11将转动运动导入可转动动触头4时可将强制运动导入真空开关管7的动触头连接螺栓9从而断开或闭合真空开关管7的灭弧接触系统。导向套筒14设计用于轴向地导引动触头连接螺栓9并且承受真空开关管7径向的负载。此外，在活动桥式触头10与动触头连接螺栓9之间设置接触压力弹簧15，该接触压力弹簧在闭合状态中设计用于将需要的触头压紧力施加到灭弧接触系统上。 
图1的开关装置1的功能参照图1至图3进一步阐述。在图1中示出处于闭合位置中的图1的开关装置1，其中，可转动动触头4位于0°，该位置 是与第一静触头2和第二静触头3接触的接通位置，真空开关管7的灭弧接触系统的灭弧动触头17和灭弧静触头18同样位于它们的闭合位置中。在触发开关过程时，通过图中未示出的控制单元，将转动运动导入驱动轴和与驱动轴联接的旋转支撑体5，以便可转动动触头4在如图2中逆时针转动约45°之后运动到断开位置中，其中，在转动运动期间并且在动触头4与静触头2和3分离之后，使活动桥式触头10的导引元件11在极壳13的弯轨12中强制运动并且促使真空开关管7的灭弧接触系统的动触头连接螺栓9来断开灭弧接触系统并且分离灭弧动触头17和灭弧静触头18。在此，动触头4与静触头2和3之间的断开电弧点燃以及真空开关管7中的、在零电流时熄灭的电弧点燃。最后，通过在电弧熄灭并且真空开关管7的灭弧接触系统断开时的进一步转动运动可实现图2中所示的断开位置，该断开位置满足对负载隔离开关上的介电隔离间隔的要求。 
从图2的断开位置起，接通过程借助驱动轴和旋转支撑体5反向的转动运动实施为使得通过弯轨12的结构在可转动动触头4首先通过导入活动桥式触头10的导引元件11的强制运动导入动触头连接螺栓9而旋转时，通过接触压紧弹簧15闭合真空开关管7的灭弧接触系统，之后可转动动触头4又进行与主接触系统的第一静触头2和第二静触头3的导电连接，因此可转动动触头4与第一静触头2和第二静触头3之间的接通电弧在真空开关管7的灭弧接触系统已闭合时点燃，最后在进一步转动运动时，又达到图1的三工位负载隔离开关1的接通位置。 
图3示出在接地位置中的开关装置1，其中，在参照图2已描述的断开过程之后，驱动轴进一步逆时针转动，在该实施例中转动约60°，从而转动旋转支撑体5，使活动桥式触头10的导引元件11在极壳13的弯轨12中进一步强制运动并且使真空开关管7的灭弧接触系统的动触头连接螺栓9来闭合由灭弧动触头17和灭弧静触头18构成的灭弧接触系统。在该转动运动中，动触头4一方面实现与接地配合触头19的导电连接，所述接地配合触头19又与第二静触头3导电连接；另一方面实现与接地触头6导电连接，因此在真空开关管7的灭弧接触系统闭合时，通过使配电设备的与第二静触头连接的部件接地可实现图3中示出的接地位置。 
图4示出负载隔离旋转开关1具有按图1至图3中描述的三工位负载隔离开关1的三个单个电极的三极式设计，该三个单个电极通过联接元件20 相互联接，以便可以通过联接元件20和旋转支撑体5的各外侧在联接侧21上与图中未示出的驱动轴的连接装置对于所有三个相位实施同步切换过程。三个相位的接地触头6在此通过连接元件22相互连接并与地电位连接。 
参照图1至图4，在该实施例中描述了开关装置1，其中，真空开关管7设计成合闸动热不稳定的真空开关管，亦即，真空开关管7在开关装置1的接通过程期间已经闭合，之后接通电弧在主接触系统上点燃。这种合闸动热不稳定的并因此不能切换为负载电流或短路的真空开关管是特别廉价的并因此是有利的。开关装置1在此优选设计用于设置在以绝缘气体，如例如N2填充的、中压配电设备的气体空间中。 
附图标记列表 
1三工位负载隔离开关 
2第一静触头 
3第二静触头 
4可转动动触头 
5旋转支撑体 
6接地触头 
7真空开关管 
8真空开关管的静触头-连接螺栓 
9真空开关管的动触头-连接螺栓 
10活动桥式触头 
11导引元件 
12弯轨 
13极壳 
14导向套筒 
15接触压力弹簧 
17灭弧动触头 
18灭弧静触头 
19接地配合触头 
20联接元件 
21联接侧 
22连接元件 。

Claims (4)

1.一种用于中压配电设备的三工位负载隔离开关(1)，所述三工位负载隔离开关(1)具有用于在开关装置(1)的断开过程中熄灭电弧的灭弧接触系统和与该灭弧接触系统串联的主接触系统，该主接触系统用于在主接触系统处于开路状态且电弧熄灭时形成介电隔离间隔，和接地系统，其特征在于，所述主接触系统具有第一静触头(2)和沿直径对置的第二静触头(3)，以及能够借助布置在所述第一静触头(2)与所述第二静触头(3)的中间的旋转支撑体(5)转动的可转动动触头(4)，所述动触头(4)具有集成在其中的灭弧接触系统。
2.按权利要求1所述的三工位负载隔离开关(1)，其特征在于，所述灭弧接触系统通过真空开关管(7)形成，其中，所述真空开关管(7)的动触头连接螺栓(9)具有导引元件(11)，通过所述导引元件(11)借助所述开关装置(1)的弯轨(12)能引入用于断开或闭合所述灭弧接触系统的驱动运动。
3.按权利要求1或2所述的三工位负载隔离开关(1)，其特征在于，所述弯轨(12)设计用于将所述驱动运动引入所述动触头连接螺栓(9)以便在所述开关装置(1)的接通过程的转动运动期间闭合所述灭弧接触系统，使得接通电弧只能在所述主接触系统中点燃。
4.按前述权利要求之一所述的三工位负载隔离开关(1)，其特征在于，所述接地系统通过接地触头(6)、沿直径对置的接地配合触头(19)以及所述可转动动触头(4)构成。
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