CN107258006A - 用于电开关设备的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电开关设备（10）、尤其是用于高压开关的驱动装置（100），所述驱动装置（100）具有能装满隔绝气体的外壳（102）；具有布置在所述外壳（102）中的蓄能装置，所述蓄能装置具有弹簧（108）和挡块（112a），所述弹簧（108）能相对所述挡块拉紧。按照本发明，设置有能在所述外壳（102）的外侧操纵的调整装置（114），借助于所述调整装置能沿着轴（x）调整所述挡块（112a）在所述外壳（102）中的位置。

Description

用于电开关设备的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于电开关设备、尤其是用于高压开关的驱动装置。这样的驱动装置例如从DE 9109812中公知。

背景技术

所述公知的装置具有如下缺点：在可运行状态下，不能够对蓄能装置的弹簧的特性以及借此蓄能装置的运行性能发挥影响。尤其是，包含隔绝流体的外壳必须被打开，以便能够影响弹簧，这首先需要花费高地吸走隔绝流体，而且然后在可能进行的对弹簧的维修之后需要重新装满，以便恢复可交付使用的状态。

发明内容

因此，本发明的任务是按如下地改善开头所提到的类型的装置：避免在上文提到的缺点并且尤其是能够实现对蓄能装置的运行性能发挥影响，而不必打开外壳。

按照本发明，该任务在开头提到的类型的驱动装置的情况下通过如下方式来解决：设置能在外壳的外侧操纵的调整装置，借助于所述调整装置能沿着轴调整挡块在外壳中的位置。有利地，这能够实现：通过改变挡块的位置对在拉紧的状态下存储在弹簧中的机械能进行影响。特别有利地，在使用按照本发明的调整装置的情况下，可以通过在外壳的外侧进行的对调整装置的操纵来实现被用于将弹簧拉紧的挡块的位置，使得不需要将外壳抽真空或在调整之后重新装满隔绝流体、尤其是隔绝气体。更确切地说，所述外壳可以在整个调整过程内保持不打开并且保持装满隔绝流体，使得按照本发明的驱动装置始终准备好运行，而且仍然能在存储在弹簧中的能量方面灵活地来调整。由此，尤其是也可以在现场在驱动装置运行期间简单地实现对弹簧能量的调整以及借此对开关设备的蓄能装置的运行性能的调整。

特别有利地，在使用按照本发明的原理的情况下，可以实现开关设备的运行性能、尤其是开关性能（转接性能）与开关设备、特别是开关时间的适配，所述开关时间除了开关设备的功能链（弹簧、（一个或多个）驱动杆、轴、（一个或多个）开关触点）的质量系统之外还取决于存储在弹簧中的能量。例如，按照本发明的驱动装置的弹簧可以被用作所谓的“关断弹簧”，所述“关断弹簧”因此就关断过程而言驱动所分配的开关设备的至少一个开关触点。因此，有利地，在应用本发明的情况下，可以在不必打开驱动装置的通常包含隔绝气体的外壳的情况下改变开关时间，由此例如可以以简单的方式补偿弹簧和其它构件的制造公差、由老化造成的漂移效应以及诸如此类的。在具有多个开关设备以及与此相应地多个分别被分配给各个开关设备的驱动装置的配电设备中，通过按照本发明给出的调整可能性可以使所有开关设备的开关时间相适应，使得例如可以提供三相或更多相的高压功率开关，所述三相或更多相的高压功率开关在相应的相之间不具有在开关时间方面的值得注意的偏差。

在一个实施方式中，所述外壳具有孔，其中所述调整装置的能与挡块耦合的调整元件能运动地、尤其是能平行于轴或沿着轴运动地布置在所述孔中。

在一个实施方式中，所述外壳在孔的区域内具有用于调整元件的导向装置。特别优选地，所述外壳在孔的区域内具有内螺纹，其中调整元件具有与所述内螺纹共同作用的外螺纹。以这种方式，通过将调整元件拧入到外壳中或通过将调整元件从外壳拧出，可以改变用于弹簧的拉紧的挡块的位置并且借此改变能存储在弹簧中的机械能。

在一个实施方式中设置有密封元件，所述密封元件使外壳的内部空间相对孔密封，其中优选地给所述密封元件分配至少一个环形密封圈和/或唇形密封圈。在其它实施方式中，替换于密封元件或补充于密封元件地，也可以设计调整元件的导向装置或调整元件的螺纹，使得满足密封效果。

在另一实施方式中规定：在密封元件的朝向内部空间的端侧上布置挡块，由此得到特别小地构造的造型。

在另一实施方式中规定：所述密封元件能在其背离内部空间的端侧上与调整元件耦合。在一个变型方案中，所述元件的耦合可以被构造为使得（只）能传递压力，出发点是，弹簧将相对应的压力传递到密封元件上并且因此将所述密封元件压到调整元件上。尤其是也可以规定：所述密封元件和所述调整元件不是抗扭地彼此连接，使得所述调整元件的可能在所述调整元件的拧紧过程期间得到的旋转没有被传递到所述密封元件和/或所述弹簧上。借此，尤其是也可以保证：可能存在的环形密封圈没有屈服于旋转。

在另一实施方式中规定：所述密封元件与所述调整元件一体化地来构造，由此存在更小的安装花费。

按照另一实施方式，得到对用于弹簧的挡块的位置以及借此能存储的能量的特别简单的调整，其中所述调整元件在其背离外壳的内部空间的一侧上具有锁定轮廓（Mitnahmeprofil）、例如内六角螺钉轮廓或者诸如此类的。

在另一实施方式中规定：所述外壳具有空心圆柱形区段，其中所述调整装置和/或所述弹簧的至少一部分布置在所述空心圆柱形区段中，由此所述驱动装置特别小地来构造并且可能不需要其它装置来使弹簧在外壳中导向。此外，由此可以使在所述空心圆柱形区段的区域内的外壳与弹簧的几何形状适配，由此，所述外壳在该区域内例如具有比所述外壳的其它区域更小的尺寸，使得关于驱动装置在目标系统（尤其是高压开关或者配电设备）内或者在目标系统（尤其是高压开关或者配电设备）上的布置方面存在其它自由度。

在另一实施方式中规定：所述空心圆柱形区段的外径与所述弹簧的外径之比为在大约110%与大约200%之间、尤其是在大约110%与大约150%之间，由此得到了特别小地构造的造型。

在另一实施方式中规定：所述弹簧在其背离所述挡块的末端上与能旋转地布置在所述外壳中的摇杆的第一摇杆臂耦合、尤其是借助于能旋转地布置在所述摇杆上的弹簧座圈来耦合。有利地，通过所述摇杆可以将弹簧力传递到驱动装置的功能链的或者被分配给所述驱动装置的开关装置的另一元件上。

在另一实施方式中规定：所述摇杆的第二摇杆臂与用于操纵开关设备的开关触点的驱动杆耦合。

在另一实施方式中设置有副密封元件，所述副密封元件使外壳的内部空间相对孔密封，尤其是与密封元件无关或与密封元件的状态无关。所述副密封元件有利地似乎可以与在上文已经提及的（主）密封元件“串联”地来布置，而且可以进一步改善在所述孔的区域内的密封效果。

在另一实施方式中，设置锁止元件，所述锁止元件被构造用于将调整装置锁紧、尤其是用于将调整装置的部件锁紧。以这种方式，有利地避免了所述调整装置的意外的调节，如例如由于振动和/或温度变化而可能出现的那样。

说明了一种具有至少一个开关设备并且具有至少一个按照本发明的驱动装置的配电设备，作为本发明的任务的另一解决方案。

本发明的其它特征、应用可能性以及优点从对本发明的实施例的随后的描述中得到，所述实施例在附图的图中示出。在此，所有被描述或者被示出的特征本身或以任意的组合来形成本发明的主题，与它们在专利权利要求书中的合并或者它们的回引无关，以及与它们在说明书中或在附图中的表达或呈现无关。

附图说明

在附图中：

图1示意性地示出了按照本发明的驱动装置的第一实施方式，

图2a示意性地示出了按照本发明的驱动装置的第二实施方式在第一运行状态下的部分横截面，

图2b示意性地示出了按照本发明的驱动装置的第二实施方式在第二运行状态下的部分横截面，

图3示意性地示出了按照一个实施方式的三相配电设备，而

图4a、4b示出了其它实施方式。

具体实施方式

图1示意性地示出了按照本发明的驱动装置100的第一实施方式。驱动装置100例如被设置用于驱动电开关设备10的、尤其是高压开关或高压功率开关的开关触点（未示出），而且在一个实施方式中例如可以与开关设备10一起安装在一个共同的外壳102中。所述外壳102的内部空间可装有隔绝流体、尤其是隔绝气体，例如装有SF6（六氟化硫）和/或CF4（四氟化碳）和/或CO2（二氧化碳）和/或由氟化腈的组构成的气体或它们的混合物。特别优选地作为隔绝液体的例如是氟化腈与二氧化碳的混合物，所述氟化腈也在商品名Novec4710下由3M公司销售。这样的混合物也被称作“G3”隔绝气体。

本身公知地，驱动装置100拥有蓄能装置12，所述蓄能装置12借助于至少一个弹簧（未在图1中示出）在所述弹簧的拉紧的状态下存储机械能。

按照本发明，设置有能在外壳102的外侧操纵的调整装置114，借助于所述调整装置能沿着轴调整挡块（未示出）在外壳中的位置，弹簧相对所述挡块拉紧。由此，可以简单地从外部在驱动装置100上调整机械能的大小，而不必打开所述驱动装置100，所述机械能能够存储在蓄能装置12的弹簧中，而且所述机械能能针对开关过程来调用。

图2a示意性地示出了按照本发明的驱动装置的第二实施方式100a的部分横截面。如已经参考图1所描述的那样，驱动装置100a可以与被分配给所述驱动装置100a的开关设备一起布置在共同的外壳102中，所述开关设备中，在图2中只示出了一个驱动杆104。外壳102的内部空间可装满隔绝流体、尤其是可装满隔绝气体（诸如SF6）。

在外壳102中设置摇杆106，所述摇杆能旋转地安置在第一轴106a上并且具有两个摇杆臂106b、106c。摇杆106用于将同样布置在外壳102中的弹簧108的弹簧力传递到驱动杆104上，所述驱动杆104例如对被分配给驱动装置100a的开关设备的未示出的开关触点起作用。例如，弹簧108可以被用作所谓的“关断弹簧”，所述“关断弹簧”就关断过程而言从相对挡块112a拉紧的状态出发通过遥感106和驱动杆104来驱动所分配的开关设备的至少一个开关触点。

在一个实施方式中，轴106a也可以经过外壳壁向外引导（未示出），使得可以通过其它驱动部件（诸如机电驱动装置或者诸如此类的）从外部将转矩引入到轴106a中，以便使弹簧108（重新）拉紧。

在所述弹簧的朝向摇杆106的末端108a，所述弹簧108如在图2a中所示出的那样贴靠在弹簧座圈110上，所述弹簧座圈优选地能旋转地与在图2a中在左侧的摇杆臂106b连接。所述弹簧108的另一端如已经描述的那样拉紧地贴靠到挡块112a上，所述挡块112a是按照本发明的调整装置114的部分。

调整装置114具有基本上圆盘形的调整元件114a，所述圆盘形的调整元件114a沿着在图2a中垂直地延伸的轴能旋转地布置在外壳102的孔102a中，所述在图2a中垂直地延伸的轴在本情况下对应于弹簧108的纵轴LA1。调整元件114a具有外螺纹，所述外螺纹与外壳102的内螺纹114b共同作用，使得所述调整元件114a可以通过绕着轴LA1的旋转而被拧入到外壳中或者从外壳中拧出，由此也得到由方框箭头P1表示的轴向活动性。为此，例如可以在调整元件114a的外侧的、也就是说在图2a在下方的端侧上设置一个锁定轮廓、例如一个常用的内六角螺钉轮廓或者诸如此类的。

因为外壳102的孔102a在本情况下布置在所述外壳的空心圆柱形区段102b中，所以所述区段102b可以有利地同时容纳和/或引导所述弹簧108的至少一部分以及所述调整装置114的部分。

调整元件114a优选地与密封元件112耦合，其中所述密封元件112的内侧的端面有利地具有或构造用于弹簧108的挡块112a。

通过密封元件112与调整元件114的耦合，得到部件112、114的轴向活动性并且借此也得到挡块112a的轴向活动性，弹簧108能相对所述挡块112a拉紧，使得所述弹簧108的弹簧行程以及借此也包括机械能的大小能够以简单的方式通过将调整元件拧入或拧出来调整，所述机械能可通过使弹簧108拉紧而存储在所述弹簧108中。经此，有利地，可以通过仅仅操纵调整元件114a而从外部、也就是说在不打开外壳102的情况下补偿由制造造成的公差和/或所述弹簧108的弹性常数的由老化造成的或由温度造成的改变，使得在所述装置的整个使用寿命内保证了通过对挡块112a的位置的简单并且成本有利的调整准确地维持由驱动装置100a驱动的开关设备的所需的开关时间。有利地，尤其是可以以这种方式避免隔绝气体的气体交换并且完全避免外壳102的打开/关闭。

在图2a中示出的运行状态下，挡块112a的支承面处在图2a中垂直指向下的坐标轴x的位置坐标x0上。在图2b中示出的运行状态下，挡块112a的支承面处在坐标轴x的位置坐标x1>x0上，这对应于能存储在弹簧108中的更小的能量。

在另一实施方式中，所述密封元件112的朝向调整元件114a的端侧112b（图2a）可以以能拆卸的方式或者以不能拆卸的方式与调整元件114a的对向接触面连接。

在另一实施方式中，密封元件112具有至少一个未被描述的环形导槽，在所述环形导槽中插入有环形密封圈112c，所述环形密封圈112c使内部空间I相对周围环境或孔102a密封。可替换地或补充地，密封元件112的侧面以及空心圆柱形外壳区段102b的与所述密封元件112的侧面径向向外地对置的内表面都可具有高的表面光洁度、尤其是微小的粗糙度，所述高的表面光洁度同样可以有助于密封效果。在其它实施方式中，替换于密封元件112或补充于密封元件112地，也可以设计调整元件114的导向装置或调整元件的螺纹114b，使得满足密封效果。

在另一实施方式中规定：所述空心圆柱形区段的外径d1（图2b）与所述弹簧108的外径d2之比为在大约110%与大约200%之间、尤其是在大约110%与大约150%之间，由此得到了特别小地构造的造型。

图3示意性地示出了按照一个实施方式的三相配电设备200。配电设备200针对每个相都具有一个开关设备10a、10b、10c，给所述开关设备10a、10b、10c分别分配一个按照本发明的驱动装置100a、100b、100c。有利地，驱动装置100b、100c与在上文参考图2a、2b所描述的驱动装置100a一样地来构造。

有利地，通过针对挡块112a（图2a）的位置的按照本发明给出的调整可能性可以使全部三个开关设备10a、10b、10c的开关时间相适应，使得在相应的相之间不出现在所述开关时间方面的值得注意的偏差。

在另一实施方式（未示出）中，弹簧108也可以被构造为拉力弹簧，而且例如也关于驱动杆104（图2a）以其第一端108a布置在第二摇杆臂106c上。在这种情况下，第二弹簧末端可以安装在被构造用于与拉力弹簧连接的调整元件或相对应的调整装置上。因此，在该实施方式中，可以省去第一摇杆臂106b，而且所述外壳102的例如在图2a中在驱动杆104的固定点之下的类似于区段102b的部分可以布置在摇杆臂106c上。在这种情况下，能通过弹簧来实现的拉力能通过调整装置与在根据图2a、2b的实施例中的预压应力一样简单地从外部来调整。

图4a示意性地示出了按照本发明的驱动装置的另一实施方式100b'的一个方面。为了更清楚，只描绘了外壳102的容纳调整装置114的部分。在按照图4a的驱动装置100b'中，除了调整装置114和（主）密封元件112（也参见图2a）之外，设置副密封元件1120，所述副密封元件1120使外壳102的内部空间I相对孔102a（图2a）密封，尤其是与主密封元件112无关和/或与主密封元件112的状态无关。在本情况下，副密封元件1120配备有外螺纹，所述外螺纹与区段102b的内螺纹114b共同作用，使得所述副密封元件1120能拧入到外壳102中或从所述外壳102中拧出。在本情况下，所述副密封元件1120在其在图4a中在下方的区域内具有法兰状的加宽部，所述法兰状的加宽部支承第二密封圈1122，所述第二密封圈1122在将副密封元件1120拧入到外壳102中时相对外壳102被压紧并且因此有助于使内部空间I密封。因此，得到在内部空间I与周围环境之间的两个密封元件112、1120的串联。整体上，所述副密封元件1120例如具有基本上T形的横截面。

在另一实施方式中，所述副密封元件1120也可具有密封箱。

在另一实施方式中，外壳区段102b在其在图4a中在下方的区域内例如也可以具有法兰（未示出），在所述法兰上布置有类似于部件1122的密封圈。在这种情况下，所述副密封元件例如可以由基本上圆盘形的物体来形成，所述基本上圆盘形的物体能安装（尤其是能拧紧或者能夹紧）到法兰上，而且以这种方式相对于外壳102相对密封圈1122保持密封。

图4b示意性地示出了按照本发明的驱动装置的另一实施方式100c'的一个方面。为了更清楚，再次只描绘了外壳102的容纳调整装置114的部分。在本情况下，设置有锁止元件116，所述锁止元件116被构造用于将调整装置114锁紧，由此避免了调整装置114的不符合期望的调节，如例如由于振动和/或温度变化而可能出现的那样。在本情况下，所述锁止元件116被构造为具有与内螺纹114b相配的外螺纹（未示出）的埋头螺钉，而且可以为了将调整装置114锁紧而通过拧入到外壳区段102b中来相对调整装置114拧紧。图4b示出了一种状态，在所述状态下，埋头螺钉116已经不与调整元件114a接触。

Claims (17)

1.一种用于电开关设备（10）、尤其是用于高压开关的驱动装置（100），所述驱动装置（100）具有能装满隔绝气体的外壳（102）；具有布置在所述外壳（102）中的蓄能装置（12），所述蓄能装置具有弹簧（108）和挡块（112a），所述弹簧（108）能相对所述挡块拉紧，其特征在于，设置有能在所述外壳（102）的外侧操纵的调整装置（114），借助于所述调整装置能沿着轴（LA1）调整所述挡块（112a）在所述外壳（102）中的位置。

2.根据权利要求1所述的驱动装置（100），其中，所述外壳（102）具有孔（102a），而且其中所述调整装置（114）的能与所述挡块（112a）耦合的调整元件（114a）能运动地、尤其是能平行于轴（x）或沿着轴（x）运动地布置在所述孔（102a）中。

3.根据权利要求2所述的驱动装置（100），其中，所述外壳（102）在所述孔（102a）的区域内具有用于所述调整元件（114a）的导向装置。

4.根据权利要求2或3所述的驱动装置（100），其中，所述外壳（102）在所述孔（102a）的区域内具有内螺纹（114b），而且其中所述调整元件（114a）具有与所述内螺纹（114b）共同作用的外螺纹。

5.根据权利要求2至4之一所述的驱动装置（100），其中，设置有密封元件（112），所述密封元件使所述外壳（102）的内部空间（I）相对所述孔（102a）密封，其中优选地给所述密封元件（112）分配至少一个环形密封圈（112c）和/或至少一个唇形密封圈。

6.根据权利要求5所述的驱动装置（100），其中，在所述密封元件（112）的朝向所述内部空间（I）的端侧上布置所述挡块（112a）。

7.根据权利要求5至6之一所述的驱动装置（100），其中，所述密封元件（112）能在其背离所述内部空间的端侧（112b）上与所述调整元件（114a）耦合。

8.根据权利要求5至7之一所述的驱动装置（100），其中，所述密封元件（112）与所述调整元件（114a）一体化地来构造。

9.根据权利要求2至8之一所述的驱动装置（100），其中，所述调整元件（114a）在其背离所述外壳（102）的内部空间（I）的一侧上具有锁定轮廓。

10.根据上述权利要求之一所述的驱动装置（100），其中，所述外壳（102）具有空心圆柱形区段（102b），而且其中所述调整装置（114）和/或所述弹簧（108）的至少一部分布置在所述空心圆柱形区段（102b）中。

11.根据权利要求10所述的驱动装置（100），其中，所述空心圆柱形区段（102b）的外径（d1）与所述弹簧（108）的外径（d2）之比为在大约110%与大约200%之间、尤其是在大约110%与大约150%之间。

12.根据上述权利要求之一所述的驱动装置（100），其中，所述弹簧（108）在其背离所述挡块（112a）的末端（108a）上与能旋转地布置在所述外壳（102）中的摇杆（106）的第一摇杆臂（106b）耦合、尤其是借助于能旋转地布置在所述摇杆（106）上的弹簧座圈（110）来耦合。

13.根据权利要求12所述的驱动装置（100），其中，所述摇杆（106）的第二摇杆臂（106c）与用于操纵所述开关设备（10）的开关触点的驱动杆（104）耦合。

14.根据权利要求2至13之一所述的驱动装置（100），其中，设置有副密封元件（1120），所述副密封元件使所述外壳（102）的内部空间（I）相对所述孔（102a）密封，尤其是与所述密封元件（112）无关地或与所述密封元件（112）的状态无关。

15.根据上述权利要求之一所述的驱动装置（100），其中，设置有锁止元件（116），所述锁止元件被构造用于将所述调整装置（114）锁紧。

16.根据上述权利要求之一所述的驱动装置（100），其中，所述外壳（102）包含至少一种来自如下组的隔绝气体：六氟化硫、四氟化碳、二氧化碳、由氟化腈的组构成的气体，其中所述外壳（102）优选地包含由氟化腈与二氧化碳一起构成的混合物。

17.一种配电设备（200），其具有至少一个开关设备（10a、10b、10c）并且具有至少一个根据上述权利要求之一所述的驱动装置（100；100a、100b、100c）。