CN108987195A - 中电压极组件 - Google Patents

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Abstract

一种中电压极组件(1，100)，其包括：支撑框架(2，102)，具有从其凸出的第一电端子(4，104)以及第二电端子(5，105)的极绝缘子(3，103)，以及容纳于所述极绝缘子(3，103)内并且具有第一电接触件和第二电接触件的极主体(6)，所述第一电接触件和第二电接触件能彼此联接以及分开并且分别电连接至所述第一电端子(4，104)以及第二电端子(5，105)。所述支撑框架(2，102)包括第一联接装置(10，110)，其包括第一联接表面(11，111)，并且所述极绝缘子(3，103)包括第二联接装置(20，120)，其包括一个或多个凸片(21，121)，其能滑动地联接至所述第一联接表面(11，111)以及将所述极绝缘子(3，103)机械地固定至所述支撑框架(2，102)。

Description

中电压极组件
技术领域
本发明涉及一种中电压极组件以及包括有这样的极组件的中电压开关装置。为了本发明的目的，术语“开关装置”涉及断路器、接触件以及相似的电装置。
背景技术
中电压三相开关装置(例如，三相接触件以及断路器)通常属于用于电弧猝熄室至开关装置的绝缘支撑件以及主框架的固定的两个拓扑系。
在第一系中，开关装置包括用于三相位的一个单一的单共同体，而在第二系中，开关装置包括三个单极，其通过用于每一极的适当的数量的螺钉(通常三个或更多个)固定至主框架。
在后一种情况下，传统上通过螺栓连接螺钉、螺纹孔中的螺钉或拧紧至嵌入式共同模制衬套中的螺钉获得极绝缘子至主框架的固定。
极绝缘子与框架之间的、使用螺钉装置所构成的传统的固定需要相对大的数量的紧固件。如先前所说过的，通常需要最少三个螺钉与相对应的螺母、螺栓共同模制衬套或者螺纹孔(取决于固定的种类)以及生产线中的专用组装步骤。
相对大量的紧固件以及相对应的增加的组装时间的组合导致生产指数的恶化，例如装置的装配设计指数(DFA-index)的恶化。
而且，从机械观点来看，螺钉连接在操作期间通常代表高应力区域，包含极上的机械应力(机械耐久试验、短时电流、振动、…)，从而需要适当的尺寸，以便避免塑料绝缘子中的裂纹以及失效。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种中电压极组件以及一种包括有这样的极组件的中电压开关装置，其使得能够克服以上所提到的缺点中的至少某些。
特别地，本发明的目的在于，提供一种中电压极组件以及一种中电压开关装置，其中使紧固件(螺钉、垫圈、螺母、共同模制的衬套、等类似物)的数量减小至最少。
此外，本发明的目的在于，提供一种中电压极组件以及一种中电压开关装置，其中减少组装时间以及提高DFA指数。
而且，本发明的目的在于，提供一种中电压极组件以及一种中电压开关装置，其可在高度自动化生产线中制造。
另外，本发明的目的在于，提供一种中电压极组件以及一种中电压开关装置，其可更好地承受机械应力。
此外，本发明的目的在于，提供一种中电压极组件以及一种中电压开关装置，其中大大地减小塑料绝缘子中的裂纹和失效的风险。
因此，本发明涉及一种中电压极组件，其特征在于，它包括：支撑框架，具有从其凸出的第一电端子以及第二电端子的极绝缘子，以及容纳于所述极绝缘子内并且具有第一电接触件和第二电接触件的极主体，所述第一电接触件和第二电接触件能彼此联接以及分开并且分别电连接至所述第一电端子以及第二电端子。进一步地，所述中电压极组件的特征在于，所述支撑框架包括第一联接装置，该第一联接装置包括第一联接表面，并且所述极绝缘子包括第二联接装置，该第二联接装置包括能滑动地联接至所述第一联接表面以及将所述极绝缘子机械地固定至所述支撑框架的一个或多个凸片。
如在以下描述中更好地解释说明的，由于本发明的中电压极组件的特定结构，可避免以上所提到的问题。
实际上，所述极绝缘子与所述支撑框架之间的联接装置并未设置任何螺钉装置作为主接头构件，而是新颖的且非传统的紧固方法，其基于滑动表面接头。
在实践中，如在以下具体描述中更好地解释说明的，在根据本发明所述的中电压极组件中，所述极绝缘子的底部充当具有一个或多个径向凸片的柱形凸形侧，而所述支撑框架充当所述凸片的凹形接收器，所述凸片可被插入于所述支撑框架之下并且与其下表面滑动地配合，以便在适当的位置中将所述极绝缘子机械地固定以及维持于所述支撑框架上。
为了避免所述极绝缘子相对于所述支撑框架的反向滑动运动，可设置以下机构中的一个或多个：由所述极绝缘子凸片(以及底座表面)与所述支撑框架表面之间的干涉所引起的摩擦，所述极绝缘子与所述支撑框架之间的卡合接头，一个或多个紧固螺钉。在后一种情况下，例如在开关装置的打开和关闭操作期间，由凸片表面而非由螺钉承受固定点上的机械应力。
本发明还涉及一种包括如在本文中所描述的中电压极组件的中电压开关装置。为了本发明的目的，术语中电压开关装置涉及中电压断路器、中电压接触件以及类似的电装置，例如中电压三相真空接触件或者断路器。
优选地，在根据本发明所述的中电压极组件的实施例中，所述支撑框架可包括第三联接装置并且所述极绝缘子可包括第四联接装置，该第四联接装置包括第二联接表面，所述第三联接装置包括能与所述极绝缘子的所述第二联接表面滑动地联接的一个或多个接片。
在根据本发明所述的中电压极组件的另一个实施例中，所述支撑框架可包括第五联接装置，并且所述极绝缘子可包括第六联接装置，该第六联接装置包括一个或多个联接凸起，所述第五联接装置包括用于插入所述极绝缘子的一个或多个联接凸起的一个或多个孔。
如先前所说的，本发明的中电压极组件的特定实施例包括用于将所述极绝缘子锁定至所述支撑框架的锁定装置，例如螺钉装置。
在实践中，所述极绝缘子优选地包括具有底座下表面的底座，所述底座下表面在所述极绝缘子联接至所述支撑框架时安放于所述支撑框架上。
因此，所述支撑框架优选地包括具有框架上表面以及框架下表面的第一水平板，该第一水平板形成所述第一联接装置。形成所述第二联接装置的所述一个或多个凸片从所述极绝缘子的所述底座下表面凸出并且在所述极绝缘子联接至所述支撑框架时接合所述框架下表面。
在根据本发明所述的中电压极组件的实施例中，所述极绝缘子能竖直地插入于所述支撑框架上，并且所述一个或多个凸片能通过围绕竖直轴线旋转而滑动地联接至所述第一联接表面。
优选地，所述支撑框架的所述第一板包括用于竖直插入所述极绝缘子的相对应的一个或多个凸片的一个或多个开口(狭槽)。
在实践中，如先前所说的，通过竖直运动将所述极绝缘子的凸片插入至所述相对应的狭槽中；接着使所述极绝缘子旋转，以使得所述凸片在所述支撑框架的水平板下面滑动，从而使得能够将所述极绝缘子固定于所述支撑框架上。
替代地，所述极绝缘子能竖直地插入于所述支撑框架上的并且所述一个或多个凸片能通过在水平面上线性平移而滑动地联接至所述第一联接表面。
在这样的实施例中，通过竖直运动将所述极绝缘子的凸片插入至所述相对应的狭槽中；接着使所述极绝缘子线性地运动，以使得所述凸片在所述支撑框架的所述水平板下面滑动，从而使得能够将所述极绝缘子固定于所述支撑框架上。
换句话说，通过第一竖直运动(凸片插入至相对应的狭槽中)以及第二水平运动(所述凸片在所述支撑框架的板之下滑动)构成所述极绝缘子至所述支撑板中的插入，所述第二水平运动可为旋转运动或线性运动或两者的组合。
在根据本发明所述的中电压极组件的特定实施例(以下将对其进行更具体地解释说明)中，所述极绝缘子可包括底座，其具有形成所述第二联接表面的底座上表面，并且所述支撑框架可包括具有框架上表面以及框架下表面的第一板，所述一个或多个接片从所述框架上表面凸出并且能与所述底座上表面滑动地联接。
在根据本发明所述的中电压极组件的另一个特定实施例中，所述支撑框架可包括第一水平板以及第二竖直板，用于插入所述极绝缘子的相对应的一个或多个联接凸起的所述一个或多个孔设置于所述第二竖直板上。
在根据本发明所述的中电压极组件的另一个特定实施例中，所述支撑框架包括第一水平板以及第二竖直板，用于将所述极绝缘子锁定至所述支撑框架的所述锁定装置包括定位于所述第二竖直板上的螺钉装置。
附图说明
根据对根据本发明所述的中电压极组件以及中电压开关装置的、通过举例在附图中示出的优选的但并非排它的实施例的描述，本发明的另外的特征以及优点将变得更清楚，其中：
-图1为根据本发明的包括有中电压极组件的中电压开关装置的第一实施例的立体图；
-图2为根据本发明的中电压极组件的第一实施例的、在安装操作的第一阶段期间的第一立体图；
-图3为根据本发明的中电压极组件的第一实施例的、在安装操作的第二阶段期间的第二立体图；
-图4为根据本发明的中电压极组件的第一实施例的、在安装操作的第三阶段期间的第三立体图；
-图5为根据本发明的中电压极组件的第二实施例的、在安装操作的第一阶段期间的第一立体图；
-图6为根据本发明的中电压极组件的第二实施例的、在安装操作的第二阶段期间的第二立体图；
-图7为根据本发明的中电压极组件的第二实施例的、在安装操作的第三阶段期间的第三立体图；
-图8为根据本发明的中电压极组件的第二实施例的、在安装操作的第四阶段期间的第四立体图。
具体实施方式
参考附图-以它的更一般的定义-本发明的中电压极组件1、100通常包括支撑框架2、102。支撑框架通常容纳在传统的中电压开关装置中通常使用的致动器和/或其它装置。致动器以及这样的装置可为任何类型并且将不再具体描述。
本发明的中电压极组件1、100进一步包括极绝缘子3、103，其具有从其伸出的、用于所述开关装置至电设备的电连接的第一电端子4、104以及第二电端子5、105。
极主体6容纳于所述极绝缘子3、103内并且通常具有第一和第二电接触件，所述第一和第二电接触件能彼此联接以及分开并且分别电连接至所述第一电端子4、104以及第二电端子5、105。极主体6可根据需要为任何种类并且通常设置有用于与致动器(未示出)机械联接的装置。
本发明的中电压极组件1、100的区别性特征中的一个由支撑框架2、102给出，所述支撑框架2、102包括第一联接装置10、110，该第一联接装置包括第一联接表面11、111；同时极绝缘子3、103包括第二联接装置20，120，该第二联接装置包括一个或多个凸片21、121，所述多个凸片能滑动地联接至所述第一联接表面11、111，以便在适当的位置中将所述极绝缘子3、103机械地固定以及维持至所述支撑框架2、102。
参考图1-4，在本发明的第一实施例中，极绝缘子3包括具有底座下表面33的底座32，所述底座下表面33在所述极绝缘子3联接至所述支撑框架2时安放于所述支撑框架2上。继而，所述支撑框架2有利地包括具有框架上表面23以及框架下表面24的第一水平板22。
在极绝缘子3上，所述一个或多个凸片21从所述极绝缘子3的底座下表面33凸出并且在所述极绝缘子3联接至所述支撑框架2时接合所述框架下表面24。
如在本发明的中电压极组件1的、在图2-4中所显示的实施例中所示出的，通过凸片21插入至开口(狭槽)25中极绝缘子3能竖直地插入于支撑框架2上(顺序参见图2和3)。
接着，如按顺序以图3和4所示出的，通过使极绝缘子3围绕竖直轴线旋转使极绝缘子3的凸片21与支撑框架2的第一联接表面11联接。
替代地，如在本发明的、在图5-7中所显示的第二实施例中所示出的，极绝缘子103包括具有底座下表面133的底座132，所述底座下表面133在极绝缘子103联接至支撑框架102时安放于支撑框架102上。继而，所述支撑框架102有利地包括具有框架上表面123以及框架下表面124的第一水平板122。
在极绝缘子103上，所述一个或多个凸片121从所述极绝缘子103的底座下表面133凸出并且在所述极绝缘子103联接至所述支撑框架102时接合所述框架下表面124。
如在本发明的中电压极组件100的、在图5-7中所显示的实施例中所示出的，极绝缘子103能通过凸片121插入至开口(狭槽)125中而竖直地插入于支撑框架102上(参见图5和6的顺序)。
接着，如按顺序以图6和7所示出的，极绝缘子103的凸片121通过极绝缘子103的在水平面上的线性平移与支撑框架102的第一联接表面111联接。
参考图1-4，在根据本发明所述的中电压极组件1的一个特定实施例中，所述支撑框架2包括第三联接装置30，该第三联接装置包括一个或多个接片31。继而，所述极绝缘子3包括第四联接装置40，该第四联接装置包括第二联接表面41，所述第三联接装置30包括能与所述极绝缘子3的所述第二联接表面41滑动地联接的一个或多个接片31。更特别地，极绝缘子3包括具有形成所述第二联接表面的底座上表面41的底座32，而支撑框架2包括具有框架上表面23以及框架下表面24的第一水平板22。参考图1-4，以及特别地图1，接片31有利地从所述框架上表面23伸出并且能与底座上表面41滑动地联接。在实践中，在极绝缘子3旋转以便将它固定至支撑框架2上期间，凸片21接合框架下表面24，而接片31接合底座上表面41。
参考图5-7，在根据本发明所述的中电压极组件1的另一个特定实施例中，支撑框架102包括第五联接装置50，其包括一个或多个孔51。同时，所述极绝缘子103包括第六联接装置60，其包括被插入于所述支撑框架102的相对应的孔51中的一个或多个联接凸起61。
更特别地，所述支撑框架102包括第一水平板122以及第二竖直板155，并且用于插入所述极绝缘子103的相对应的一个或多个联接凸起61的所述一个或多个孔51有利地设置于所述第二竖直板155上。
在根据本发明所述的中电压极组件1、100的另一个特定实施例中，极组件1、100还包括锁定装置70，其用于将所述极绝缘子3、103锁定至所述支撑框架2、102，以及防止极绝缘子3、103相对于支撑框架2、102的任何分离或者相对运动。
特别地，如图8中所示，所述支撑框架102有利地包括第一水平板122以及第二竖直板155。用于将所述极绝缘子103锁定至支撑框架102的锁定装置70包括定位于所述第二竖直板155上的例如螺钉装置71。不同的锁定装置以及其不同的定位也为可能的。
值得注意的是，虽然存在螺钉装置，但是它们的功能仅仅是防止极绝缘子3、103相对于支撑框架2、102的分离或者相对运动并且不产生对应于螺钉装置的机械应力。如先前所解释说明的，在本发明的中电压极组件1、100中，通过极绝缘子3、103的凸片21、121的表面与支撑框架2、102上的联接表面11、111的相互作用承受对应于接合点的机械应力。
包括有如在本文中所描述的中电压极组件1、100的中电压开关装置200也为本发明的部分。
可对如此构思的中电压极组件以及中电压开关装置做出数个变形，其全部落入所附权利要求的范围内。在实践中，所使用的材料以及依情况而定的尺寸和形状可根据要求以及技术状态为任何材料以及尺寸和形状。

Claims (14)

1.一种中电压极组件(1，100)，其特征在于，它包括：支撑框架(2，102)；具有从其伸出的第一电端子(4，104)以及第二电端子(5，105)的极绝缘子(3，103)；以及容纳于所述极绝缘子(3，103)内并且具有第一电接触件和第二电接触件的极主体(6)，所述第一电接触件和第二电接触件能彼此联接以及分开并且分别电连接至所述第一电端子(4，104)以及第二电端子(5，105)，并且进一步地，其特征在于，所述支撑框架(2，102)包括第一联接装置(10，110)，所述第一联接装置包括第一联接表面(11，111)，并且所述极绝缘子(3，103)包括第二联接装置(20，120)，所述第二联接装置包括一个或多个凸片(21，121)，所述多个凸片能滑动地联接至所述第一联接表面(11，111)以及将所述极绝缘子(3，103)机械地固定至所述支撑框架(2，102)。
2.根据权利要求1所述的中电压极组件(1，100)，其特征在于，所述支撑框架(2，102)包括第三联接装置(30)，并且所述极绝缘子(3，103)包括第四联接装置(40)，所述第四联接装置包括第二联接表面(41)，所述第三联接装置(30)包括能与所述极绝缘子(3，103)的所述第二联接表面(41)滑动地联接的一个或多个接片(31)。
3.根据权利要求1或2所述的中电压极组件(1，100)，其特征在于，所述支撑框架(2，102)包括第五联接装置(50)，并且所述极绝缘子(3，103)包括第六联接装置(60)，所述第六联接装置包括一个或多个联接凸起(61)，所述第五联接装置(50)包括用于使所述极绝缘子(3，103)的相对应的一个或多个联接凸起(61)插入的一个或多个孔(51)。
4.根据先前的权利要求中的一项或多项所述的中电压极组件(1，100)，其特征在于，所述中电压极组件包括用于将所述极绝缘子(3，103)锁定至所述支撑框架(2，102)的锁定装置(70)。
5.根据先前的权利要求中的一项或多项所述的中电压极组件(1，100)，其特征在于，所述极绝缘子(3，103)包括具有底座下表面(33，133)的底座(32，132)，所述底座下表面(33，133)在所述极绝缘子(3，103)联接至所述支撑框架(2，102)时安放于所述支撑框架(2，102)上。
6.根据权利要求5所述的中电压极组件(1，100)，其特征在于，所述支撑框架(2，102)包括具有框架上表面(23，123)以及框架下表面(24，124)的第一水平板(22，122)，所述一个或多个凸片(21，121)从所述极绝缘子(3，103)的所述底座下表面(33，133)凸出并且在所述极绝缘子(3，103)联接至所述支撑框架(2，102)时接合所述框架下表面(24，124)。
7.根据先前的权利要求中的一项或多项所述的中电压极组件(1)，其特征在于，极绝缘子(3)能竖直地插入于所述支撑框架(2)上，并且所述一个或多个凸片(21)能通过围绕竖直轴线旋转而滑动地联接至所述第一联接表面(11)。
8.根据权利要求6和7所述的中电压极组件(1)，其特征在于，所述支撑框架(2)的所述第一水平板(22)包括用于使所述极绝缘子(3)的相对应的一个或多个凸片(21)竖直插入的一个或多个开口(25)。
9.根据权利要求2-8中的一项或多项所述的中电压极组件(1，100)，其特征在于，所述极绝缘子(3，103)包括底座(32，132)，所述底座具有形成所述第二联接表面的底座上表面(41)，并且所述支撑框架(2，102)包括具有框架上表面(23，123)以及框架下表面(24，124)的第一水平板(22，122)，所述一个或多个接片(31)从所述框架上表面(23，123)伸出并且能与所述底座上表面(41)滑动地联接。
10.根据权利要求1-6中的一项或多项所述的中电压极组件(100)，其特征在于，极绝缘子(3，103)能竖直地插入于所述支撑框架(102)上，并且所述一个或多个凸片(121)能通过在水平面上线性平移而滑动地联接至所述第一联接表面(111)。
11.根据权利要求6和10所述的中电压极组件(100)，其特征在于，所述支撑框架(102)的所述第一水平板(122)包括用于使所述极绝缘子(103)的相对应的一个或多个凸片(121)竖直插入的一个或多个开口(125)。
12.根据权利要求3-11中的一项或多项所述的中电压极组件(1，100)，其特征在于，所述支撑框架(2，102)包括第一水平板(22，122)以及第二竖直板(55，155)，用于使所述极绝缘子(3，103)的相对应的一个或多个联接凸起(61)插入的所述一个或多个孔(51)设置于所述第二竖直板(55，155)上。
13.根据权利要求4-12中的一项或多项所述的中电压极组件(1，100)，其特征在于，所述支撑框架(2，102)包括第一水平板(22，122)以及第二竖直板(55，155)，用于将所述极绝缘子(3，103)锁定至所述支撑框架(2，102)的所述锁定装置(70)包括定位于所述第二竖直板(55，155)上的螺钉装置(71)。
14.一种中电压开关装置(200)，其包括根据先前的权利要求中的一项或多项所述的中电压极组件(1，100)。
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