CN107871640B - 真空瓶致动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电连接装置的真空瓶(1)致动系统，真空瓶(1)包括一个可动电极(2)以及一个固定电极(3)，可动电极(2)在关闭位置和开启位置之间能够纵向移动，在关闭位置，两个电极彼此接触，在开启位置，两个电极分开。致动系统包括连接到可动电极(2)的调节螺母(10、110)，该调节螺母能够旋转以用于调节其相对于可动电极(2)的位置，以及作用在调节螺母(10、110)上以用于向开启位置驱动可动电极(2)的驱动装置(20、120)，以及用于锁定调节螺母相对于可动电极的位置的锁定装置(12、112)。

Description

真空瓶致动系统

技术领域

本发明涉及一种真空瓶(或真空泡)致动系统，用于开启在中压或高压电连接装置、即在高于1000V的电压下工作的装置中的电路。

本发明还涉及一种电连接装置，其包括用于其至少一个相的这种致动系统。在本文中，术语电连接装置同样包括多种类型的电气装置，例如开关、断路器、接触器、保险丝开关、自动继电器等。

背景技术

文献EP2182536中所述类型的中压或高压电连接装置包括真空瓶，该真空瓶不被放置在包括装置的相的主开关的主电路上，而是放置在与这个主开关并联的支路上。在正常操作中，当主开关关闭时，真空瓶中没有电流通过。这只需要在主电路的开启操作期间，借助于主开关的开启机构，首先使得可以将电流从主电路逐渐切换到支路，这使得在电流完全通过真空瓶时可以开启主开关。然后由开启机构依次开启。因此，在开启操作期间，在主开关处避免了开关电弧的发生。

由于这种结构，真空瓶仅在主相电路的开启相期间接收电流，而不是在正常操作期间。另外，在主电路的关闭操作期间不需要该瓶，也不必承受可能的短路电流。在主电路中切断电流后，必须能够承受瞬态恢复电压(TRV)。

因此，相对于其中真空瓶放置在电连接装置的主电路中的常规结构，真空瓶可以有利地被简化并设计成小许多的尺寸。

然而，开启机构使得可以将电流从主电路逐渐切换到支路，然后开启放置在支路上的真空瓶，该开启机构必须非常精确并可以再现，以确保一方面，对于每一相，真空瓶的开启实际上只有在主开关已经足够开启的情况下才能进行，以避免在主开关上的任何电弧的危险，另一方面，装置的不同相的真空瓶实际上同时被开启。

文献US2655930和EP1139367描述了具有包括用于改变真空瓶的接触压力的调节螺母的机构的电连接装置。

文献US8471186及US8466835描述了用于电开关设备的开关的触点之间的调节的相对复杂的机械调节系统。

本发明的目的之一是找到简单、可靠的和经济的系统，该系统能够执行真空瓶的开启运动，并能够容易且精确地调节该开启运动的跳闸时刻。

发明内容

为此，本发明描述了用于电连接装置的真空瓶的致动系统，真空瓶包括一个可动电极和一个固定电极，可动电极在关闭位置和开启位置之间能够纵向移动，在关闭位置，两个电极彼此接触，在开启位置，两个电极分开。致动系统包括：

调节螺母，其连接到可动电极并可旋转以便于调节该调节螺母相对于可动电极的位置，并由此改变可动电极开始向开启位置运动的时刻；

驱动装置，其作用在调节螺母上以用于向开启位置驱动可动电极；

锁定装置，用于锁定调节螺母相对于可动电极的位置。

根据一个特征，驱动装置包括环箍，其抵靠调节螺母的边缘作用，以用于向开启位置驱动可动电极。

根据另一个特征，锁定装置包括用于防止调节螺母旋转的固定螺钉。可替代地，锁定装置包括可拆卸地安装在驱动装置上，并包括与调节螺母的齿接合的凹口的锁定轴环。可拆卸的锁定轴环卡在驱动装置的两个侧向延伸部上。

根据另一个特征，该致动系统包括螺纹轴环和套筒，该套筒固定到可动电极上并由螺纹轴环驱动，螺纹轴环设置有与调节螺母的内螺纹接合的外螺纹，以用于调节该调节螺母相对于可动电极的位置。套筒通过横向固定螺钉固定到可动电极，该横向固定螺钉也用于将可动电极电连接到电连接装置的主电路的连接电缆。

根据一个替代特征，致动系统包括螺纹轴环、螺旋拧紧到可动电极端部的耳轴(gudgeon)以及用于将轴环和耳轴固定的固定螺钉，螺纹轴环设置有与调节螺母的内螺纹接合的外螺纹，以用于调节该调节螺母相对于可动电极的位置。致动系统还包括抗扭转装置，该抗扭转装置设置有与耳轴的相应花键(splines)接合的纵向花键。

本发明还描述了一种电连接装置，其包括主相开关以及真空瓶的这种致动系统，真空瓶放置在远离主相开关的支路中。根据另一个特征，真空瓶的驱动装置在主相开关的开启机构的作用下运动。

附图说明

其他特征将在下面参考附图的详细描述中出现，其中：

图1和图2分别以透视图和局部剖视图描绘了本发明的第一实施例的视图；

图3和图4分别以透视图和局部剖视图描绘了本发明的第二实施例的视图。

具体实施方式

参考图1和图2，电连接装置包括主相开关和真空瓶，该真空瓶放置在离开主开关的支路上。真空瓶1安装在支撑件5上。以已知的方式，真空瓶1包括可动导电电极2(也称为可动杆)以及固定导电电极3(也称为固定杆)。可动电极2在“关闭”和“开启”位置之间能够纵向移动，在“关闭”位置，两个电极2、3彼此接触，在“开启”位置，两个电极2、3分开。在本文献的所有附图中，真空瓶1表示在关闭位置。

真空瓶的可动电极2由致动系统驱动，特别地，致动系统使得能够执行真空瓶1的开启运动，即，从关闭位置转变为开启位置。为了执行关闭的反向运动，即，从开启位置转变为关闭位置，可动电极2可以，例如，由图中未示出的复位弹簧驱动。

根据本发明的致动系统包括驱动装置，其包括围绕横向轴26可旋转地运动的叶片25和经由两个侧向连接杆21刚性地连接到叶片25的环20。在电连接装置的主相开关的开启操作期间，该驱动装置在作用在叶片25上的主相开关(图中未示出)的开启机构的作用下运动。因此，各图描绘了在真空瓶1的开启运动期间，图解示出由开启机构施加在叶片25和连接杆21上的推力的箭头。

在多相(例如，三相)电连接装置的情况下，因而具有用于每个相的主开关，该装置优选地包括在离开每个主开关的支路上的真空瓶，以及因而用于每个相的真空瓶的致动系统。然而，作用在这种装置的致动系统上的开启机构对于装置的所有主开关可能是共同的。

致动系统还包括调节螺母10，其连接到可动电极2，且其能够旋转以调节其相对于可动电极2的位置。在开启运动期间，驱动装置的环20抵靠调节螺母10的边缘11，以便能够将可动电极2向真空瓶1的开启位置驱动。

有利地，调节螺母10因而实现了多种功能，使得解决方案简单并经济地实现。其用于将连接装置的开启机构的运动传递到真空瓶1的可动电极2。其还用于通过作用于调节螺母10和可动电极2之间的调节来调节真空瓶的固定电极3和可动电极2将被分开的精确时刻。实际上，通过在一个或另一个方向上稍微转动调节螺母10，环20和调节螺母10的边缘11之间的距离被改变，因此，可动电极2将开始其开启运动的时刻被改变。

有利地，调节螺母10因此用于调节真空瓶1的开启行程，并且不改变接触压力。

根据图1和图2中的第一实施例，调节螺母10和可动电极2之间的连接以如下方式形成：致动系统包括螺纹轴环15，该螺纹轴环设置有与调节螺母10的内螺纹接合的外螺纹，以用于调节该调节螺母10相对于可动电极2的位置，并且致动系统包括被引导至螺纹轴环15内且固定到可动电极的套筒18。

套筒18通过穿过套筒18和可动电极2的横向固定螺钉19固定到可动电极2上。有利地，固定螺钉19还用于固定导电电缆(图中未示出)，该导电电缆将真空瓶1的可动电极2电连接到电连接装置上。此外，还可以将螺纹轴环15夹在套筒18的边缘和螺钉19之间。

螺纹轴环15布置成能够在开启运动期间驱动套筒18，例如，由于他们如图2中所描述的各自的边缘，但是螺纹轴环15不固定到套筒18上。特别地，螺纹轴环15有利地相对于套筒18自由地旋转，这避免了可动电极2的任何扭转的风险，以及因此避免了在调节螺母10旋转期间、真空瓶的波纹管密封件4的扭转风险。

致动系统还包括锁定装置，从而使得，一旦执行调节，就可以冻结调节螺母10相对于可动电极2的位置。锁定装置包括锁定螺钉12，例如定位螺钉，其一旦扭紧就使得能够防止调节螺母10相对于螺纹轴环15的旋转，并因此锁定调节螺母10相对于可动电极2的相对位置的定位螺钉。

图3和图4描绘了本发明的第二实施例。在该实施例中，电连接装置包括与先前所述相同的且安装在支撑件5上的真空瓶1。

对于图1和图2，真空瓶的可动电极2由致动系统驱动以用于执行开启运动。为了执行关闭的反向运动并从开启位置转变成关闭位置，可动电极2可以以相同的方式驱动，例如，通过图中所示的复位弹簧。

对于图1和图2，致动系统包括驱动装置，该驱动装置包括围绕横向轴126可旋转地运动的叶片125，以及经由两个侧向连接杆121由叶片125致动的环120。在电连接装置的一个相的主电路的开启操作期间，该驱动装置在作用在叶片125上的主相开关(图中未示出)的开启机构的作用下运动。

致动系统还包括调节螺母110，其连接到可动电极2，且其能够旋转以调节其相对于可动电极2的位置。在开启运动期间，驱动装置的环120抵靠调节螺母110的边缘111，以便能够向真空瓶1的开启位置驱动可动电极2。

因此，调节螺母110用于将开关装置的开启机构的运动向真空瓶1的可动电极2传递，并通过作用在调节螺母110和可动电极2之间的调节而调节真空瓶的固定3和可动2电极将被分开的精确时刻。实际上，通过在一个或另一个方向上稍微转动调节螺母110，调节螺母110的边缘111和环120之间的距离被改变，因此可动电极2将开始其开启运动的时刻被改变。

在图3和图4中的第二实施例的范围中，调节螺母110和可动电极2的连接以如下方式形成：致动系统包括螺纹轴环115，该螺纹轴环设置有与调节螺母110的内螺纹接合的外螺纹，以用于调节该调节螺母110相对于可动电极2的位置，且致动系统包括耳轴116、抗扭转装置118、垫圈119以及固定螺钉117。

耳轴116包括内螺纹，该内螺纹与在可动电极2的端部的外螺纹接合，并与固定螺钉117接合。因此，当螺钉117被引导至轴环115中时，螺钉117被压靠在轴环115的边缘上，并且一旦螺旋拧紧到耳轴116上，其维持由轴环115、耳轴116、抗扭转装置118、垫圈119以及可动电极2组成的组件。垫圈119用于固定导电电缆(图中未示出)，使得可以将真空瓶1的可动电极2电连接到电连接装置。

为了避免在开启运动期间，特别是在螺母110的调节期间，发生可动电极2和因此的真空瓶1的波纹管密封件4的任何扭转风险，抗扭转装置118为，例如，夹在真空瓶1的支撑件5中的固定部件并且其包括与耳轴116上的相应的外花键接合的内纵向花键，使得在可动电极2的运动期间，耳轴116可以纵向滑动而没有相对于支撑件5旋转的风险。

最后，在第二实施例中，致动系统还包括锁定装置，从而使得，一旦执行调节，该锁定装置能够冻结调节螺母110相对于可动电极2的位置。锁定装置包括可移除的锁定轴环112。该锁定轴环112被引导至两个侧向延伸部122中，该侧向延伸部从环20的每一侧延伸。这些延伸部包括，例如夹持装置，其能够容易地卡在锁定环112上，以用于一旦进行了调节时将其保持在锁定位置，并且当操作者希望调节该调节螺母110的位置时，夹持装置使得其非常容易地被移除。

一旦锁定轴环112被卡上，调节螺母110被锁定轴环112中的凹口锁定，凹口与位于螺母110外围周边的调节螺母110的齿113接合，以防止螺母110的旋转。齿/凹口的数量决定了调节螺母110相对于可动电极2的可能的调节角度的精确度。

为了能够在调节中更容易地转动调节螺母110，后者可选地在其端部具有允许用键或工具操纵的形状，例如图3示例中所示的六边形。

Claims (10)

1.一种真空瓶(1)的致动系统，用于电气连接装置，真空瓶(1)包括一个可动电极(2)和一个固定电极(3)，可动电极(2)在关闭位置和开启位置之间能够纵向移动，在关闭位置，两个电极彼此接触，在开启位置，两个电极分开，其特征在于，致动系统包括：

调节螺母(10、110)，其连接到可动电极(2)并能够旋转以便于调节该调节螺母(10、110)相对于可动电极(2)的位置，并由此改变可动电极(2)开始向开启位置运动的时刻；

驱动装置(20、21、25、120、121、125)，其作用于调节螺母(10、110)以用于向开启位置驱动可动电极(2)；

锁定装置(12、112)，用于锁定调节螺母(10、110)相对于可动电极(2)的位置；和

螺纹轴环(15)和套筒(18)，套筒(18)固定到可动电极(2)并由螺纹轴环(15)驱动，螺纹轴环(15)设置有与调节螺母(10)的内螺纹接合的外螺纹，以用于调节该调节螺母(10)相对于可动电极(2)的位置。

2.根据权利要求1所述的致动系统，其特征在于，驱动装置包括环箍(20、120)，其抵靠调节螺母(10、110)的边缘(11、111)作用，以用于向开启位置驱动可动电极(2)。

3.根据权利要求1所述的致动系统，其特征在于，锁定装置包括用于防止调节螺母(10)旋转的锁定螺钉(12)。

4.根据权利要求1所述的致动系统，其特征在于，锁定装置包括锁定轴环(112)，该锁定轴环可拆卸地安装在驱动装置上并且包括与调节螺母(110)的齿(113)接合的凹口。

5.根据权利要求4所述的致动系统，其特征在于，可移除的锁定轴环(112)卡在驱动装置(120)的两个侧向延伸部(122)上。

6.根据权利要求1所述的致动系统，其特征在于，套筒(18)通过横向固定螺钉(19)固定到可动电极(2)，横向固定螺钉(19)还用于将可动电极(2)电连接到电连接装置的主电路的连接电缆。

7.根据权利要求1所述的致动系统，其特征在于，其包括螺旋拧紧到可动电极(2)的端部的耳轴(116)以及用于将螺纹轴环(115)固定到耳轴(116)的固定螺钉(117)。

8.根据权利要求7所述的致动系统，其特征在于，其还包括抗扭转装置(118)，该抗扭转装置设置有与耳轴(116)的相应花键接合的纵向花键。

9.一种电连接装置包括主相开关以及放置在离开主相开关的支路上的真空瓶，其特征在于，电连接装置包括根据前述权利要求中任一项所述的真空瓶的致动系统。

10.根据权利要求9所述的电连接装置，其特征在于，真空瓶的驱动装置在主相开关的开启机构的作用下运动。

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