CN109935493A - 具有可拆卸再充电模块的电气开关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电气开关，其包括通过第一旋转轴(10)的致动而可移动的触头和用于移动触头的控制机构(1)，所述控制机构(1)位于壳体中并且能够通过第二旋转轴(20)而被重置。第一旋转轴(10)穿过壳体的第一壁(2、3)，并且该设备包括第一旋转传感器(12)，所述第一旋转传感器(12)与第一旋转轴(12)在壳体外部联接，以测量第一旋转轴的角位移。第二旋转轴(20)穿过壳体的第二壁(2、3)，并且该设备包括重置模块(25、26)，所述重置模块(25、26)可拆卸地抵着第二壁(2、3)固定在壳体的外部，以便与第二旋转轴(20)联接，从而能够重置控制机构。

Description

具有可拆卸再充电模块的电气开关设备
技术领域
本发明涉及一种电气设备及其控制机构。在本文件中，术语电气设备同等地包括几种类型的开关设备，例如开关、隔离开关、断路器、熔断器开关、重合器(recloser)等。本发明特别适用于中压和高压电气设备，即在电压大于1000V的供电网络上运行的设备。
背景技术
众所周知，这种电气设备具有移动触头，以使电流在电网的不同相位中循环或不循环。这些触头可在闭合位置和打开位置之间移动，在该闭合位置，它们与相应的固定触头接触，在打开位置它们与这些固定触头断开。
移动触头的打开和闭合的运动由能够驱动移动触头的控制机构产生。该控制机构可以被重置，以便随时准备执行可能即将来临的闭合行程。该重置使用重置模块进行，该重置模块机械连接到控制机构，以允许其能够存储足够的能量。重置通常包括重新拉紧弹簧，因此一旦发生闭合命令该弹簧就将随时快速地闭合触头。
重置模块可以根据安装电气设备的应用(例如，重置模块可以包括行星齿轮系统或棘轮系统)并根据客户用户的选择(例如，手动或机动控制之间的选择)来通过不同的技术操作。
为了便于开关的生产，有利的是，在电气设备的最终定制中，即在集成电气设备的控制机构时启动电气设备的最终组装时，可以在最后一刻在重置模块的这些不同技术之间进行选择。
此外，还存在涉及电气设备的定制的其他可选功能，例如，安装电气设备的辅助触头的可能性，其使得可以知道电气设备的移动触头是在打开位置或还是闭合位置。现在，通常通过在电气设备的移动触头的控制轴和这些辅助触头之间使用有时复杂和/或笨重的机械连接来产生该选项。
因此，需要提出一种简单且经济的解决方案，该解决方案使得可以便于定制用于电气设备的移动触头的控制机构并简化辅助功能的生产。
发明内容
该目的通过一种电气开关实现，该电气开关包括通过第一旋转轴的致动而可移动的触头，并且包括用于移动触头的控制机构，该控制机构位于壳体中并且能够通过第二旋转轴而被重置。其特征在于，第一旋转轴穿过壳体的第一壁，并且开关包括第一旋转传感器，该第一旋转传感器与第一旋转轴在壳体外部联接，以测量第一旋转轴的角位移。并且，其特征在于，第二旋转轴穿过壳体的第二壁，并且开关包括重置模块，该重置模块可拆卸地抵着第二壁固定在壳体外部，以便与第二旋转轴联接，从而能够重置控制机构。
根据一个特征，壳体的第二壁包括固定器件，该固定器件能够固定包括行星齿轮系统的重置模块，并且能够固定包括棘轮系统的重置模块。行星齿轮系统可以由曲柄或电马达驱动。棘轮系统可以由杆或电马达驱动。
根据另一个特征，第一旋转轴包括纵向花键，第一旋转传感器包括互补花键以通过第一旋转轴驱动。第二旋转轴包括纵向花键，重置模块包括互补花键以通过第二旋转轴驱动。
根据另一个特征，第一壁和第二壁对应于控制机构的壳体的同一侧壁。或者，第一壁和第二壁分别对应于控制机构的壳体的两个相对的侧壁。
根据另一特征，开关包括第二旋转传感器，该第二旋转传感器与第二旋转轴在壳体外部联接，以便测量第二旋转轴的旋转角度。
根据本发明，电气设备的控制机构有利地为模块化设计，也就是说，它可以使用不同的技术和可选的附件容易地接收不同类型的可互换的重置模块。因此其生产可以被定制，特别是被优化。
此外，由于这些重置模块是可拆卸的，因此用使用另一种技术的另一个重置模块替换使用一种技术的一个重置模块也是便利的，更换有缺陷的重置模块也是如此。相反，同一给定重置模块可以很容易地安装在不同类型的电气设备上。
附图说明
其他特征将从以下根据附图给出的详细描述中显现，其中：
-图1表示根据本发明的电气设备的控制机构的局部透视图，其不具有重置模块或旋转传感器，
-图2和图3示出了图1的控制机构，其上安装有不同类型的重置模块。
-图4示出了图1的控制机构，其上安装有旋转传感器。
具体实施方式
电气设备包括用于打开和闭合电气设备的移动触头的控制机构。该控制机构通常位于电气设备的前部面，以便能够由操作员通过人机对话构件(旋钮、指示器、远程电气控制等)进行控制。
控制机构包括复杂的机械部件，并且必须能够储存大量的能量，特别是通过各种弹簧以执行打开和闭合运动，并且特别是能够执行“打开-闭合-打开”类型的序列，其在某些标准化条件下是需要的。为了存储该能量，控制机构与手动或机动的重置模块联接，该重置模块负责重置控制机构。
图1、2和3示出了用于中压或高压电网的电气开关设备的控制机构1。控制机构1容纳在壳体中，壳体的轮廓由两个平行的侧壁2和3实现。控制机构1的壳体也由后部面4和前部面构成，后面4用于固定在开关(图中未示出)上，人机界面将特别放置在前部面上，用于控制该设备。两个侧壁可以通过多个固定元件5彼此连接。
众所周知，控制机构1包括第一旋转轴10，第一旋转轴10与电气设备的移动触头机械联接，以便能够打开和闭合这些移动触头。图1中仅显示了该联接的一部分6。控制机构1还包括第二旋转轴20，其使得可以重置控制机构1的弹簧，以使设备存储足够的能量。
根据本发明，第二旋转轴20穿过壳体的侧壁2、3中的一个(称为第二壁)并且设备包括重置模块25、26，其抵着第二壁固定在壳体外侧，以便与第二旋转轴20联接，如图所示。一旦联接，重置模块25、26就能够重置控制机构。该机械联接可以简单地完成，例如使用在第二传动轴20的一部分上的纵向花键21，其与重置模块25、26中的互补花键配合。
在图2的实施例中，重置模块25包括行星齿轮系统，该行星齿轮系统可以是电动的和可远程控制的，或者通过位于设备前部面(未示出)上的曲柄的旋转来手动致动。
在图3的实施例中，另一重置模块26使用包括棘轮系统的替代技术。在图3中，该棘轮系统26由齿轮马达组件驱动，该齿轮马达组件包括与减速齿轮28相关联的电马达27。该棘轮系统26也可以通过使用前部面上的手动杆进行泵送来驱动。
对于具有行星齿轮的重置模块25，具有棘轮的重置模块26和齿轮马达组件27、28可以抵着第二壁可拆卸地固定在壳体外侧并因此联接到控制机构1，例如使用螺钉/螺母/垫片类型的简单布置8。
因此，电气设备的这种有利的模块化结构使得可以在最后一刻选择期望的重置模块25、26，以容易地拆卸它并用另一个替换它，而无需对控制机构1进行任何其他修改或干预，这在电子设备的最后一刻适应中提供了许多通用性以满足应用或客户用户的需要，并且这在电气设备的维护中提供了许多通用性。
根据本发明，第一旋转轴10(其给出设备的移动触头的位置的图像)也穿过壳体的侧壁2、3中的一个(称为第一壁)。
在优选实施例中，第一壁和第二壁对应于控制机构1的壳体的同一个侧壁2，也就是说，旋转轴10、20在同一侧离开并因此穿过相同的侧壁2。或者，可以设想使第一壁和第二壁对应于控制机构的壳体的两个相对的侧壁2、3，例如第一壁是壁2，第二壁是壁3。
图4重新描述图1的控制机构1并且添加第一旋转传感器12，其与第一旋转轴10在壳体外侧联接，例如使用轴10上的纵向花键11，该纵向花键11与第一旋转传感器12中的互补花键配合。第一旋转传感器12可以抵着第一壁2直接固定，但是也可以设想使第一旋转传感器12相对于第一壁2稍微偏移，同时显然保持与第一旋转轴10的联接。
因此，第一旋转传感器12能够测量第一旋转轴10的角位移并且从中推断出关于设备的移动触头的状态(打开或关闭)的信息。它提供一个或多个输出信号13，其可以特别用于监督目的或用于关于设备的移动触头的状态的信息，并且还用于电控制设备的辅助触头，这避免了在第一旋转轴10和用于辅助触头的控制构件之间有时复杂或笨重的机械连接。第一旋转传感器12还能够提供闭合运动速度的信息。
图4还示出了可选的第二旋转传感器22，其使用轴20上的纵向花键21与壳体外部的第二旋转轴20联接，所述纵向花键21与第二旋转传感器22中的互补花键配合。该第二旋转传感器22例如固定并放置在重置模块26和减速齿轮28之间。
因此，第二旋转传感器22提供表示由第二旋转轴20执行的旋转角度的输出信号，特别地，以便确定控制机构在闭合运动中的过剩(因此残余)能量。实际上，第二轴20的角位移的变化给出了闭合运动中可用的能量储备的信息。该能量储备的时间变化将有利地使得可以检测控制机构的部件的磨损，以便进行预防性维护。第二旋转传感器22还可以提供表示轴20的运动速度的信号。
借助于本发明提供的模块化结构，因此非常容易将根据本发明的控制机构添加一个或多个旋转传感器，使得可以丰富设备的功能。

Claims (10)

1.一种电气开关，其包括通过第一旋转轴(10)的致动而可移动的触头，并且包括用于移动触头的控制机构(1)，所述控制机构(1)位于壳体中并且能够通过第二旋转轴(20)而被重置，其特征在于，
-第一旋转轴(10)穿过壳体的第一壁(2、3)，并且开关包括第一旋转传感器(12)，所述第一旋转传感器(12)与第一旋转轴(10)在壳体外部联接，以测量第一旋转轴的角位移，
-第二旋转轴(20)穿过壳体的第二壁(2、3)，并且开关包括重置模块(25、26)，所述重置模块(25、26)可拆卸地抵着第二壁(2、3)固定在壳体的外部，以便与第二旋转轴(20)联接，从而能够重置控制机构。
2.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述壳体的第二壁(203)包括固定器件，所述固定器件能够固定包括行星齿轮系统(25)的重置模块，并且能够固定包括棘轮系统(6)的重置模块。
3.根据权利要求2所述的电气开关，其特征在于，所述行星齿轮系统(25)由曲柄或电马达驱动。
4.根据权利要求2所述的电气开关，其特征在于，所述棘轮系统由杆或电马达驱动。
5.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述第一旋转轴(10)包括纵向花键，所述第一旋转传感器(12)包括互补花键以通过第一旋转轴(10)驱动。
6.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述第二旋转轴(20)包括纵向花键(21)，所述重置模块包括互补花键以通过第二旋转轴(20)驱动。
7.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述旋转传感器抵着第一壁(2、3)固定。
8.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述第一壁和所述第二壁对应于控制机构(1)的壳体的同一侧壁(2)。
9.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述第一壁和所述第二壁分别对应于控制机构(1)的壳体的两个相对的侧壁(2、3)。
10.根据权利要求1所述的电气开关，其特征在于，所述开关包括第二旋转传感器(22)，所述第二旋转传感器(22)与第二旋转轴(20)在壳体外部联接，以便测量第二旋转轴(20)的旋转角度。
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