CN107633962B - 用于在电气保护装置中缓冲控制轴的运动的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在电气保护装置中缓冲至少一个活动触头的控制轴的运动的装置，所述保护装置包括，每阶段，可采用至少两个位置的活动触头，其分别为关闭位置和打开位置，在关闭位置所述活动触头与相应的固定触头接触，在打开位置两个触头、分别为固定触头及活动触头被分隔开，活动触头由旋转轴驱动，旋转轴由保护装置的机构控制，该缓冲装置特征在于其包括：活动臂组件T，其能够相对于框架C可平移运动，并包括两个主轴(29、30)，所述主轴捕获安装在两个主轴(29、30)之间的缓冲器(24)，并且能够通过这两个主轴承受在活动组件T平移运动期间在两个相反方向的冲击；以及用于机械连接臂组件T和上述轴(7)的器件。

Description

用于在电气保护装置中缓冲控制轴的运动的装置

技术领域

本发明涉及一种用于缓冲在电气保护装置中至少一个活动触头的控制轴的运动的装置，所述装置包括，每阶段，可采用至少两个位置的活动触头，分别为关闭位置和打开位置，在关闭位置所述活动触头与相应的固定触头接触，在打开位置，两个触头、分别为固定触头和活动触头被分隔开，所述活动触头由旋转轴驱动，旋转轴由装置的机构控制。

背景技术

诸如开关或断路器的中压电气保护装置，通过具有多个所谓活动触头的单个驱动轴，对于每个阶段具有活动触头，可以进入三个不同位置，即，关闭位置、打开位置和对地关闭位置，所述轴由装置的机构控制。

由于轴的运动依赖于轴的惯性，轴的运动不能立即停止，这些装置受到由此造成的其活动触头的回弹和超程的问题的影响。

为了控制固定和活动触头之间的介电距离，该行程必须限制在打开操作(在线或对地)结束时。

为了避免任何不必要的在活动轴和任何内部连接到开关装置的系统之间的机械接触，还需要限制这些回弹现象，这有助于电流的建立和切换。

为了消除这些问题，已知的解决方案包括，通过在轴的运动结束时为此设置的部件上的轴的摩擦来实施控制轴的制动。然而，所实施执行的缓冲是不够的，并且观察到部件之间的磨损和摩擦现象。

已知也使用金属止动元件。然而，这些元件不能防止部件的磨损和锤击的表象。

此外，这种系统通常放置在装置或机构内部，这使得它们的维护更加困难。

本发明解决了这些问题，并提出了一种用于在具有三个位置的电气保护装置的四个操纵方向上缓冲触头的驱动轴的运动的装置，即，线关闭、线打开、对地关闭和对地打开，以及包括这种装置的电气保护装置。该装置可以通过多个减少的部件来极大地限制所有超程和回弹的现象，并且便于维护操作。

发明内容

为此目的，本发明的主题是一种用于在电气保护装置中缓冲控制轴和至少一个活动触头的运动的装置，该装置的特征在于，其包括臂组件，该臂组件相对于框架可平移活动，包括限定安装在两个轴之间的缓冲器的两个轴，并且能够通过这两个轴接收在活动组件平移期间在两个相反方向上的冲击，以及用于机械连接臂组件和上述轴的器件，从而在装置的每个位置变化期间，通过臂组件的平移来缓冲轴的所有运动，该轴的全部运动由机构控制。

根据特定的特征，该装置包括与上述轴一体旋转的盘形件，并包括至少一个凹槽部分，每个凹槽部分在两个触头，分别为固定触头和活动触头的打开位置和关闭位置之间，具有对应于轴的旋转的行程的长度，每个凹槽部分在其两个相对端部包括形成止动元件的表面，在轴从打开位置到关闭位置以及相反的移位期间，这些止动元件筒与上述活动组件一体的止动轴接触，在驱动活动组件平移的接触期间，冲击被传递，从而通过在所谓第二轴和第三轴的一个或者另一个和与框架一体的固定轴之间的缓冲器的压缩来缓冲轴的运动。

根据特定的特征，电气保护装置是所谓的三位置装置，分别为关闭位置、打开位置以及接地位置，上述盘形件包括两个凹槽部分，其中一个称为第一凹槽部分，用在轴的从在线关闭位置到在线打开位置或相反的路径期间，另外一个称为第二凹槽部分，用在从对地关闭位置到对地打开位置或相反的的路径期间，该装置包括选择器，由机构控制，并且通过活动组件围绕轴的旋转，可以控制止动轴在连接上述两个凹槽部分的第三凹槽部分中的移位。

根据另一特征，两个上述凹槽部分包括两个相对的连通部分，其可以允许止动轴从一个凹槽部分到另一个凹槽部分的路径。

根据另一特征，上述选择器包括第三位置，用在装置的机构撤出期间，选择器的路径进入第三位置，驱使上述止动轴进入与上述连接凹槽部分连通的凹口，并在盘形件的中心方向径向延伸，在该凹口中存在的该止动轴阻挡盘形件的旋转，以及由此的在对应于触头的打开位置的位置的上述轴。

根据另一特征，该缓冲器通过固定轴安装在装置的框架上，该固定轴穿过所述缓冲器并包括两个肩部，该肩部安装在分别属于两个板的孔中，该板与装置的框架一体，上述活动组件被安装以围绕固定轴旋转，从而通过包括缓冲器的活动组件的旋转，允许止动轴从一个凹槽部分到另一个凹槽部分的路径。

根据另一特征，该活动组件包括有两个臂的组件，臂支撑两个嵌入轴，该嵌入轴与固定轴紧围缓冲器，组件插入在其中一个板和所述缓冲器之间，并能够相对于所述板、缓冲器和固定轴滑动。

根据另一特征，上述两个臂各包括长圆形孔口，其可以以滑动方式接收上述固定轴的每个肩部，以允许臂相对于缓冲器滑动。

根据另一特征，在该长圆形孔口的两侧，这两个臂各包括两个孔，这两个孔被设计成接收轴的肩部，在由它们的嵌入造成的加宽之后，轴的肩部还穿过两个提供在两个板上的两个长圆形孔口，以允许该臂组件相对于上述支撑板和缓冲器以滑动方式移位。

根据另一特征，在臂的其中一个端部处，两个臂之间的空间基本上对应于缓冲器的深度，而该空间在臂的另一端部处减小，以允许两个臂通过构成上述止动轴的轴彼此固定，该轴被设计成与上述盘形件相互作用。

有利地，被设计成与两个轴相互作用的缓冲器的两个支撑面各包括具有半圆柱形形状的凹部，该凹部设计成接收对应的所述轴。

本发明还涉及一种中压电气保护装置，其包括缓冲装置，该缓冲装置包括上述特征，以单独或组合形式。

根据特定的特征，该装置是断路器或开关。

根据另一实施例，该装置是充电切换开关。

根据另一特征，该装置是真空开关装置。

附图说明

然而，从根据并参考仅以示例形式提供的附图的详细描述中，本发明的其他优点和特点将变得更加明显，其中：

图1是从正面示出的配备有根据本发明的缓冲装置的中压电气保护装置的内部的平面图；

图2是部分为透视图且部分为平面图，分别示出，首先属于根据本发明的缓冲装置的臂组件，其次是由盘形件驱动的该同一组件，该盘形件由装置的机构控制；

图3是该臂组件的分解图；以及

图4至图9分别示出了该缓冲装置的操作的不同顺序，分别对应装置的关闭位置、打开位置、接地操纵的选择位置、对地关闭位置、对地打开位置，以及在机构撤出期间在触头的打开位置上驱动轴锁定的位置。

具体实施方式

图1示出了中压电气开关I，包括以已知的方式由框架C支撑的一组三个固定触头1、2、3，每个用于每个阶段，这些固定触头被设计成分别与三个活动触头4、5、6配合，活动触头被安装以借由用于所述活动触头4、5、6的驱动轴7旋转，该轴由装置的机构控制。

该电气开关I可以采用三个不同的位置，即，关闭位置，其中三个活动触头4、5、6分别与三个固定触头1、2、3电接触，打开位置，其中活动触头4、5、6与固定触头1、2、3分隔开，以及接地位置，其中活动触头4、5、6分别与电连接到大地的叶片8、9、10接触。

根据本发明，该开关I配备有缓冲装置D，其被设计成，在驱动轴7的每个运动期间，在其行程端部缓冲用于活动触头4、5、6的驱动轴7的运动，，该运动引起装置从一个位置到另一个位置的路径，即，从触头4、5、6的打开位置到关闭位置、从关闭位置到打开位置、从打开位置到接地位置，以及从对地关闭对地关闭位置到打开位置。

如图2更具体地所示，该缓冲装置D首先包括具有两个臂T的刚性组件，其次是可以通过上述控制轴7旋转并与其一体旋转的盘形件11，该盘形件11被设计成与上述臂组件T以下文将描述的方式配合。

如图2和图3更具体地所示，该臂组件T被安装在支撑件上，该支撑件与属于装置的框架C的横杆B一体，并且由具有孔眼以接收该臂组件T的两个板12、13构成。

这两个板12、13被彼此相对放置，并且由螺钉和螺母系统44固定在上述横杆B上。

两个支撑件12、13以及固定中主轴28代表缓冲装置D的静止部分。

如图3更具体地所示，该臂组件T包括两个不对称臂31、32，其中一个臂具有较长部分，其具有允许与从控制机构获得的杆组件连接的孔，并被设计成确保在盘形件11线槽线槽和地槽之间的选择。

每个臂31、32在其端部包括具有长圆形形状的开口31a、32a，固定轴28，称为第一轴，通过开口穿过，并且开口允许臂组件T相对于静止部分B、12、13、28、24、40a、40b的滑动。

臂在它们的上部通过布置在长圆形开口31a和32a两侧的两个嵌入轴(axessertis)29、30彼此连接，并且用缓冲器24和布置在每一侧的两个垫圈40a和40b紧围固定轴28。

因此构成的臂组件通过轴28用夹紧垫圈39定位在板12、13之间，使得缓冲器24和垫圈40a、40b、39仅具有绕轴28枢转的可能性，臂组件29、30、31、32能够在臂的长圆形孔31a、32a中通过轴28平移，并由此，在轴28和轴29或30之间，根据推力的方向，产生缓冲器24的压缩。

为此目的，并根据图中示出的实施例，该缓冲元件24具有基本上为平行六面体的形状，并包括中央通孔24a，其被设计成接收所谓第一轴28，以及具有部分为圆柱形形状的两个凹部24b、24c，其位于所述缓冲器的两个相对面的中央孔口的两侧，并被设计成分别接收所谓第二轴29和第三轴30。

该臂组件T如下组装：

两个轴29、30首先被嵌入臂31或32的其中一个上的对应的孔中。轴28被引入缓冲器24中，并且垫圈40a和40b布置在轴28上，在缓冲器的两侧。组件放置在臂上，轴被嵌入，轴28进入臂中的长圆形孔中，缓冲器容纳在以半圆柱形形状的嵌入轴29、30之间，然后组件用第二臂关闭，轴的其他端部依次嵌入第二臂。臂组件T变成单个件，其中臂能够相对于轴28平移，同时压缩缓冲器24。

臂组件T通过止动轴42连接到盘形件11，该止动轴首先被引入到盘形件上的凹槽11a中，并且臂组件随后被安装在孔中，扁平部件31b、32b存在于臂的下部。臂必须间隔开用于止动轴的路径。止动轴的面的取向由臂上的孔31b、32b的扁平部件提供。臂和止动轴通过包括螺钉、垫圈和自锁螺母的组件43成为一体。在组装后，止动轴用作支架以提供间隙，该间隙允许盘形件11在臂31、32之间的路径。

具有扁平形状的止动轴的肩部42a、42b将冲击传递到臂31b、32b，用于缓冲器24的压缩。

最后，臂组件T通过用夹紧垫圈39在轴28处将臂组件插入的两个板12、13之间，并通过螺钉、垫圈和螺母44将板固定在横杆B上，使得臂组件T和框架C变成一体。

根据本发明的缓冲装置D还包括由机构控制的选择器，并且可以采用三个不同位置，以控制臂组件T围绕上述铰接轴28的旋转。这三个位置分别包括允许装置在线或离线的第一位置、允许装置对地打开或对地关闭的第二位置，以及可以在机构撤出期间将装置锁定在打开位置的第三、所谓的锁定位置。在选择器的这三个不同位置的每一个中，止动轴42位于设置在盘形件11上的特定凹槽11a、11b、11c中的其中一个的轴线上。因此，在从打开位置到关闭位置的在线路径期间，或者相反地，所谓线槽11b围绕止动轴42移位。为了执行接地操纵在选择期间，臂组件T围绕轴28和止动轴42枢转，并且在凹槽部分11a中移位，以与所谓的地槽11c对准。因此，在从打开位置到对地关闭位置的路径期间，或者相反地，地槽11c围绕止动轴42移位。这两个凹槽部分11b和11c相对于彼此布置，使得凹槽的两个内部端部相接，以形成连续的凹槽部分11a，其稍微径向延伸，以形成在盘形件中心的方向上延伸的凹口11d。在选择器的第三位置，在打开位置电气保护装置的控制机构撤出期间，止动轴容纳在凹口11d中。

应当注意的是，凹口系统也可以设想在凹槽11b和11c的端部，以获得在控制机构撤出期间在关闭线和对地关闭位置上锁定轴7的相同的功能，如果必要的话。

下面将参照图4至图9描述根据本发明的缓冲装置D的功能。

在图4中，通过盘形件11逆时针旋转，装置已经进入其触头的关闭位置，或者所谓的在线位置。在图4示出的该位置上，机构使盘形件11进入一位置，在该位置所谓的线槽11b的基部撞击止动轴42。臂31、32通过向下平移而传递冲击到缓冲器24，该缓冲器随后在与臂一体的轴30和与框架一体的固定轴28之间被压缩。因此，在操纵结束时，在机构从打开位置到关闭位置的路径期间，控制轴7的运动被缓冲。

在图5中，通过盘形件11顺时针旋转，装置通过机构从图4示出的位置开始已经进入打开位置。凹槽部分11a撞击止动轴42。臂31、32通过向下平移而传递冲击到缓冲器24，该缓冲器随后在与臂一体的轴29和与框架一体的固定轴28之间被压缩。因此，在操纵结束时，在机构从关闭位置到打开位置的路径期间，控制轴7的运动被缓冲。在图6中，机构上的接地操纵的选择已经将止动轴42移位到凹槽部分11a，以便通过使臂组件T顺时针围绕轴28转动，以使止动轴与所谓地槽11c对齐。然后，在图7的第二阶段，为了使控制轴进入对地关闭位置，机构顺时针驱动盘形件11。

地槽11c的基部然后撞击止动轴42。臂31、32通过向下平移而传递冲击到缓冲器24，该缓冲器随后在与臂一体的轴29和与框架一体的固定轴28之间被压缩。因此，在操纵结束时，在机构从打开接地位置到关闭接地位置的路径期间，控制轴7的运动被缓冲。

在图8中，选择器保持在相同位置，为了打开接地开关，机构逆时针驱动盘形件11。凹槽部分11a然后撞击止动轴42。臂31、32通过向下平移而传递冲击到缓冲器24，该缓冲器随后在与臂一体的轴30和与框架一体的固定轴28之间被压缩。因此，在操纵结束时，在机构从关闭接地位置到打开接地位置的路径期间，控制轴7的运动被缓冲。

在图9中，在装置的机构撤出期间，选择器已经进入所谓的锁定位置。这通过臂组件T的旋转而导致止动轴42移入盘形件11中的凹口11d。在该位置，臂组件T阻挡盘形件11的旋转，该状态能够通过在臂组件T和框架的固定部分之间添加挂锁来获得。

应当注意，缓冲材料将有利地是肖氏硬度为80的聚氨酯弹性体，但是可以使用另一类弹性材料或双材料，例如在在线操纵和对地操纵之间调节阻尼的动态响应，或任何其他弹性装置，例如螺旋弹簧或弹性垫圈。

还将注意到，止动轴42支撑在其上的凹槽的基部由扁平部件构成，这些扁平部件构成用于停顿运动的工作面，并且可以减少锤击现象。

根据本发明的该装置使得可以通过压缩缓冲器在轴7的每个运动的结束时将导致装置的位置变化的轴7的动能分散。其还可以减少触头之间的磨损现象，以及超程和回弹现象。

该解决方法使得可以将开关的所有运动的缓冲执行到三个位置，在线关闭期间、线打开期间、对地关闭期间和对地打开期间。

这是通过在每个运动结束时启动止动元件以对抗缓冲元件来执行的。

该缓冲元件，其连接到框架并在两个轴之间被阻挡，在臂平移期间，在两个方向上接收冲击。

单个缓冲器用于所有停顿，减少了实施的部件数量。

该装置在操纵结束时进行干预，并不对轴的每个运动添加任何限制。

该装置在机构和开关之外，使得其可以进行维护。

对于具有其自身惯性和能量的每个机构或者开关，可以应用和调节该装置(通过改变缓冲器的硬度)。

应当理解的是，本发明不限于描述和示出的仅作为示例提供的实施例。

因此，例如轨道的两个部分可以通过将它们分布在连接到主轴的两个盘形件上，而在结构上分离。

缓冲器的形状可以，例如通过提供不对称的缓冲器来适应，其包括凹部，和/或者由具有不同硬度的双材料制成。

相反地，如果根据本发明的精神实施这些，则本发明包括描述的器件的所有技术等同物，以及它们的组合。

Claims (14)

1.一种用于在电气保护装置中缓冲至少一个活动触头的控制轴的运动的装置，所述装置包括，每阶段，可采用至少两个位置的活动触头，分别为关闭位置和打开位置，在关闭位置所述活动触头与相应的固定触头接触，在打开位置固定触头和活动触头被分隔开，活动触头由旋转轴(7)驱动，旋转轴由装置的机构控制，

其特征在于，其包括：

臂组件(T)，其相对于框架(C)平移活动，包括两个轴(29、30)，所述两个轴(29、30)限定安装在两个轴(29、30)之间的缓冲器(24)，并且能够通过这两个轴接收在臂组件(T)平移期间在两个相反方向上的冲击；

用于机械连接臂组件(T)和上述旋转轴(7)的器件，从而在装置(I)的每个位置变化期间，通过臂组件(T)的平移来缓冲旋转轴(7)的所有运动，所述旋转轴(7)的所有运动由机构控制；以及

与上述旋转轴(7)一体旋转的盘形件(11)，以及至少一个凹槽部分(11a、11b、11c)，每个凹槽部分(11a、11b、11c)在固定触头(1、2、3、8、9、10)和活动触头(4、5、6)的打开位置和关闭位置之间，具有对应于旋转轴(7)的旋转的行程的长度，每个凹槽部分(11a、11b、11c)在其两个相对端部包括形成止动元件的表面，在旋转轴(7)从打开位置到关闭位置以及相反的移位期间，这些止动元件同与上述臂组件(T)一体的止动轴(42)相接触，在驱动臂组件(T)平移的接触期间，冲击被传递，从而通过在所述两个轴(29、30)中的一个和与框架一体的固定轴(28)之间的缓冲器的压缩来缓冲旋转轴(7)的运动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，电气保护装置(I)是三位置装置，分别为关闭位置、打开位置以及接地位置，上述盘形件(11)包括两个凹槽部分，其中一个凹槽部分(11b)称为第一凹槽部分，用在旋转轴(7)的从在线关闭位置到在线打开位置或相反的路径期间，另外一个凹槽部分(11c)称为第二凹槽部分，用在从对地关闭位置到对地打开位置或相反的路径期间，并且，该装置包括选择器，由机构控制，并且通过臂组件(T)围绕固定轴(28)的旋转，可以控制止动轴(42)在连接上述两个凹槽部分(11b、11c)的连接部分(11a)或第三凹槽部分中的移位。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，两个凹槽部分，分别为第一和第二凹槽部分(11b、11c)，包括两个相对的连通部分，可以允许止动轴(42)从一个凹槽部分到另一个凹槽部分的路径。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，上述选择器包括在装置的机构撤出期间使用的位置，选择器的路径进入该位置，驱使上述止动轴(42)进入与上述连接部分(11a)连通的凹口(11d)，并在盘形件(11)的中心的方向径向延伸，在该凹口(11d)中止动轴(42)的存在阻挡盘形件(11)在与触头的打开位置对应的位置的旋转，以及由此阻挡上述旋转轴(7)在与触头的打开位置对应的位置的旋转。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该缓冲器(24)通过固定轴(28)安装在装置(I)的框架(C)上，该固定轴穿过所述缓冲器(24)并包括两个肩部，所述肩部安装在分别属于两个板(12、13)的孔中，所述板与装置(I)的框架(C)成一体，上述臂组件被安装以围绕固定轴(28)旋转，从而通过包括缓冲器的臂组件的旋转允许止动轴(42)从一个凹槽部分(11b、11c)到另一个凹槽部分(11c、11b)的路径。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述臂组件(T)包括有两个臂(31、32)的组件，所述臂支撑两个轴(29、30)，这两个轴(29、30)与固定轴(28)紧围缓冲器(24)，所述组件插入所述板(12、13)的其中一个和所述缓冲器(24)之间，并能够相对于所述板、缓冲器(24)和固定轴(28)滑动。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，上述两个臂(31、32)各包括长圆形孔口，其能以滑动方式接收上述固定轴(28)的每个肩部，以允许臂(31、32)相对于缓冲器(24)滑动。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在该长圆形孔口的两侧，这两个臂(31、32)各包括两个孔，这两个孔被设计成接收轴(29、30)的肩部，在由它们的嵌入造成的加宽之后，轴(30)的肩部还穿过提供在两个板(12、13)上的两个长圆形孔口，以允许该臂组件(T)相对于上述支撑板(12、13)和缓冲器(24)以滑动方式移位。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，在臂(31、32)的其中一个端部处，两个臂之间的空间基本上对应于缓冲器(24)的深度，而该空间在臂(31、32)的另一端部处减小，以允许两个臂(31、32)通过构成上述止动轴(42)并被设计成与上述盘形件(11)相互作用的轴彼此固定。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，设计成与两个轴(29、30)相互作用的缓冲器(24)的两个支撑面各包括具有半圆柱形形状的凹部(24b、24c)，该凹部设计成接收对应的所述轴。

11.一种中压电气保护装置，其特征在于，其包括根据上述权利要求中任一项所述的装置(D)。

12.根据权利要求11所述的电气保护装置，其特征在于，其是断路器或开关(I)。

13.根据权利要求12所述的电气保护装置，其特征在于，其是充电切换开关。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的电气保护装置，其特征在于，其是真空开关装置。

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