CN110035633A - 连接装置和中压或高压设备单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连接装置和中压或高压设备单元，连接装置将携带电气设备项的移动小车M机械地和电气地连接到中压或高压单元，包括属于上述单元并且能够与上述小车的钩相互作用的驱动螺母，以便将小车驱动到设备项与单元接合的位置，单元的辅助电连接器能够与移动小车的互补辅助电连接器相互作用。该装置包括：第一器件，当小车插入单元直到测试位置时，自动将钩紧固在螺母上，其中设备项在没有被接合的情况下在单元中；以及第二器件，使得可以在该紧固的同时分别自动地电连接单元的和小车的两个连接器，使得在该连接之后，在设备项的测试位置和接合位置的之间，以及相反的在接合位置和测试位置之间，单元的连接器的移动变得依赖于移动小车的移动。

Description

连接装置和中压或高压设备单元

技术领域

本发明涉及一种用于将携带电气设备项的移动小车机械地和电气地连接到中压或高压单元的装置，所述连接装置包括属于上述单元并且能够与属于上述小车的钩相互作用的驱动螺母，以便将小车驱动到设备项与单元接合的位置，单元的辅助电连接器能够与移动小车的互补辅助电连接器相互作用。

使用的术语“电气设备项”等同地涵盖诸如开关、断路器、接触器、隔离开关、熔丝开关、自动继电器等的任何设备。本发明特别适用于控制和监控高压电网，即其电压高于1000V的网络。

背景技术

高压电气设备单元通常包括具有多个不同隔室的金属结构。这些包括：例如放置在单元后部的“母线”隔室，在“母线”隔室中，电网的导电金属母线组合在一起；包括开关设备的“设备”隔室，其可以安装在移动小车上，使得它可以脱离，也就是说与母线断开；用于布线连接部分的“布线”隔室，其通常包括用于测量电流/电压的传感器；以及通常被称为“低压”箱的隔室，其包括用于保护和监控开关设备的系统，特别是使用一个或多个保护和控制继电器。

在安置这种小车和电气开关设备的“设备”隔室中还容纳有用于驱动移动小车的机动器件，该器件用于使移动小车在接合位置和脱离位置之间移动，在接合位置中，引脚分别连接到设备单元的上游和下游母线，在脱离位置中，引脚与母线断开。这些驱动器件包括驱动马达，该驱动马达例如驱动安装有螺母的蜗杆螺钉，以及用于将小车钩在螺母上的器件，以便允许其通过上述器件驱动。

这种单元还包括辅助连接器，其能够电连接到小车的互补辅助连接器，这些辅助设备旨在提供单元和开关设备之间的电气和数据连接。

这些辅助设备例如可以是电源连接器，用于向跳闸/接合线圈供电，并通过与保护继电器的连接在开关设备的打开或关闭位置上传送信息。

目前，属于单元的连接器和属于小车的连接器之间的这种连接是手动或自动地分别通过放置在小车和单元上的连接器将设备项连接到母线而实现。

当手动进行这种连接时，它需要使用互锁机构，使得当手动把手没有正确接合时，可以阻止接近允许设备项移动的蜗杆螺钉的驱动曲柄。

以相同的方式，单元和断路器之间的锁定被手动致动，这需要使用互锁机构以确保在执行将开关设备连接到母线的操作之前正确地致动该锁定，这种互锁机构再次可以阻止接近蜗杆螺钉。

发明内容

本发明解决了这些问题并提供了一种用于将安装在移动小车上的电气设备项机械和电气连接到中压单元的装置，该装置使得可以显著减少实现该连接所需的互锁操作的数量，同时沿着设备项的运动从其测试位置到其接合位置一直在接合方向和脱离方向上提供连接器之间的恒定的接触质量。

为此，本发明的一个主题是一种用于将携带电气设备项的移动小车机械和电气连接到上述类型的中压或高压单元的装置，该装置的特征在于它包括：所谓的第一器件，当小车插入单元直到所谓的测试位置时，可以自动将上述钩紧固在螺母上，在测试位置，设备项在没有被接合的情况下位于单元中；以及所谓的第二器件，使得可以在该紧固的同时分别自动地电连接单元的和小车的两个连接器，使得在该连接之后，在设备项的所谓的测试位置和接合位置之间，以及相反的在接合位置和所谓的测试位置之间，属于单元的连接器的移动变得依赖于移动小车的移动。

根据一个特定特征，这些所谓的第一器件包括上述钩，其相对于移动小车的支撑件以铰接方式安装并且包括能够与上述螺母相互作用的凹口，当小车被插入时，所述钩能够抵靠螺母，然后在返回到其通过返回器件钩在螺母上的位置之前在抵抗返回器件的逆时针方向上转动，然后沿顺时针方向旋转。

根据另一特征，这些所谓的第二器件包括上述两个连接器相对于彼此分别放置在单元中和小车上，使得这两个连接器在钩钩在螺母上的位置中进入电连接位置。

根据另一特征，该装置包括所谓的第三器件，其用于将单元的辅助电连接器机械连接到上述螺母，使得该连接器在小车已经机械连接到单元之后在与小车钩在单元上的位置对应的测试位置和接合位置之间的运动期间总是遵循移动小车的运动。

根据另一特征，这些所谓的第三器件包括用于在两个连接器之间提供接触压力的器件。

根据另一特征，该连接装置包括所谓的第四补偿器件，其能够补偿连接中涉及的所有部件的尺寸变化，从而在两个连接器之间提供恒定的接触质量。

根据另一特征，上述所谓的第三器件包括所谓的第四补偿器件。

根据另一特征，这些所谓的第三器件包括插在驱动螺母和单元的辅助连接器的支撑件之间的杆，使得当小车的钩钩在驱动螺母上时，随着小车移动，杆驱动单元的辅助连接器的支撑件。

根据另一特征，单元的辅助连接器的支撑件安装成沿着属于单元的滑道滑动。

根据另一特征，上述杆相对于螺母以及相对于上述单元的辅助连接器的支撑件以铰接方式安装。

根据另一特征，这些所谓的第三器件还包括插在属于杆的一部分和上述辅助连接器的支撑件之间的弹簧，所述弹簧能够在这两个连接器电连接的位置处在两个连接器之间施加接触压力。

根据另一特征，这些补偿器件包括：所谓的第一窗口，所述第一窗口设置在上述杆的一个端部处并且能够与螺母相互作用，然后还设置在杆相对于支撑件的铰接轴线和上述弹簧与杆的附接点之间；所谓的第二窗口，其能够与支撑件的垫相互作用，这两个窗口和弹簧与螺母和支撑件相互作用，使得在连接上述连接器之后，在设备项的附加行程(该行程需要钩捕获螺母)中，支撑件在滑道上移动，通过上述两个窗口使杆相对于支撑件沿逆时针方向转动，这使弹簧张紧，通过上述两个窗口，该弹簧张紧与杆相对于垫和上述螺母的运动结合，使得可以补偿连接器的尺寸变化。

根据另一特征，上述连接器用于提供单元和设备项之间的电气和数据连接。

根据另一特征，这些连接器包括：八个电源连接器，用于向跳闸/接合线圈供电，并在设备项触头的打开或闭合位置传送信息；或者RJ45接触器，用于将属于小车的控制器链接到属于单元的控制器。

根据另一特征，上述驱动螺母安装在属于移动小车的驱动马达的蜗杆螺钉上。

本发明的另一主题是中压或高压设备单元，该单元的特征在于它包括连接装置，该连接装置包括单独或组合的上述特征。

附图说明

然而，在下面参考附图的详细描述中，本发明的其他优点和特征将变得更加清楚，所述附图仅作为示例给出，并且其中：

-图1是根据本发明的中压单元的一部分的透视图，该单元装配有根据本发明的连接装置，然后将小车放入单元中；

-图2是示出携带设备项的移动小车的透视图；

-图3是根据本发明的单元的一部分的透视图，其中移动小车安装在单元内；

-图4是单元的所述部分的透视图，在小车安装在单元内部之后，所述单元的门打开；和

-图5至图9是根据本发明的连接装置的平面图，这些图分别对应于将移动小车连接到单元的各个步骤。

具体实施方式

在图1至图4中，可以看到高压电气设备单元C的一部分，其包括容纳在金属结构中的多个不同的隔室，即：位于单元后部的“母线”隔室(j)，在“母线”隔室中，电网的导电金属母线组合在一起单元；“设备”隔室(a)，其旨在包括安装在移动小车M上的开关设备I；“布线”隔室(c)，其允许单元的某些元件通过导线连接，并且通常包括用于测量电流/电压的传感器；以及通常称为“低压”箱的隔室(t)，其包括用于保护和监控开关设备的系统，特别是使用一个或多个保护和控制继电器。

从图1至图4中可以看出，该“设备”隔室(a)包括两个导轨1,2，它们位于隔室的下部并且分别抵靠单元C中的两个侧壁3,4的内表面，这些导轨旨在便于移动小车插入所述隔室。

在该“设备”隔间(a)中还容纳有用于驱动移动小车M的机动器件，其用于使移动小车M在接合位置和脱离位置之间移动，在接合位置中，设备的引脚分别连接到单元的上游和下游母线，在脱离位置中，引脚与这些母线断开。

这些驱动器件包括驱动马达，该驱动马达例如驱动蜗杆螺钉5，螺母6围绕蜗杆螺钉5安装，使得螺钉的旋转驱动螺母的运动。该螺钉通过钩器件与小车M机械连接，钩器件用于与上述螺母6的垫6a相互作用，以便当小车充分插入“设备”隔室(a)时小车可以钩在上述螺母上。

以本身已知的方式，“设备”隔室(a)还包括单元C的所谓的辅助连接器7，其能够与移动小车M的所谓的辅助连接器8接触，从而允许低压或数据信号在小车M和单元C之间流动。

如图5至图9所示，根据本发明的连接装置(对于其用于将小车M机械地连接到单元C的部分)包括钩9，钩9相对于移动小车M的支撑件以铰接方式安装，并且通过弹簧10沿顺时针方向返回到其钩在螺母6上的位置，所述钩9包括能够与前述螺钉5的螺母6相互作用的凹口11，使得在移动小车M插入“设备”隔室(a)的运动期间，钩9与螺母6接触，然后抵抗弹簧10的力沿逆时针方向旋转，直到螺母6容纳在上述凹口11中，从而将小车M机械地钩在单元C上，这对应于设备的所谓的测试位置，这种钩操作允许小车M通过上述驱动机构移动到小车与单元母线接合的位置。

同样根据本发明，该连接装置在上述机械钩操作的同时形成上述两个辅助连接器7,8之间的电连接。为此，单元的辅助连接器7和小车的辅助连接器8相对于彼此定位在单元C中和小车M中，使得当小车M处于被钩在螺母6上的位置(该位置称为测试位置)时，形成两个连接器7,8之间的电连接。

根据图1至9所示的本发明的一个特定实施例，驱动螺母6机械地连接到单元C的辅助连接器7，使得在钩9钩在螺母6上之后，该螺母6同时驱动设备项I和单元C的辅助连接器7。

为了实现这一点，单元的辅助连接器7安装在称为单元C的辅助连接器的支撑件的支撑件12上，该支撑件12安装成在由两个轨道13,14形成的滑道上滑动，两个轨道13,14刚性连接到相对于单元固定的支撑件。上述螺母6机械地连接到辅助连接器的上述支撑件12，使得移动小车M朝向开关设备连接到母线的位置的移动导致单元的辅助连接器的支撑件12在同一方向移动。

在螺母6和单元的辅助连接器7的支撑件12之间的这些机械连接器件包括杆15，杆15安装成围绕辅助连接器支撑件12的固定轴线16铰接并且通过开口17机械地连接到螺母6，开口17在杆15中形成，能够与所述螺母相互作用。

根据本发明，该连接装置还包括所谓的补偿器件，其能够补偿连接中涉及的所有部件的尺寸变化，从而在两个连接器7，8之间提供恒定的接触质量，而无论尺寸如何变化。

这些补偿器件包括：所谓的第一窗口18，其设置在上述杆15中，杆15构成上述开口17，开口17能够与前述螺母6的垫6a相互作用；所谓的第二窗口20，其枢转在杆15中，并且能够与属于单元的辅助连接器的支撑件12的垫19相互作用；以及弹簧21，其插入在杆15的端部15a和单元的辅助连接器的支撑件12之间，当两个连接器7,8处于连接位置并且开关设备I处于通过钩9锁定在单元中的位置或测试位置时，该弹簧能够进入张紧位置，以便通过旋转与所谓的第一和第二窗口18,20相互作用的杆15独立于连接器尺寸的变化在两个连接器7,8之间提供恒定的连接质量，第一和第二窗口18,20分别与螺母6和垫19相互作用。

下面将参考附图描述根据本发明的连接装置的操作。

首先，开关设备I手动向前移动，直到钩9与驱动螺母6接触。在该接触之后，当继续向前移动开关设备I时，该钩9绕其铰接轴线相对于移动小车M的底盘沿逆时针方向旋转，如图6所示。一旦两个连接器7,8到达连接位置，如图7所示，钩9已经旋转到足以使螺母6能够开始插入钩9的凹口11中，这允许钩9相对于与棒10a相关联的弹簧10返回到初始位置，在该位置，钩9通过驱动螺母6将开关设备I锁定到单元C中，这对应于开关设备的测试位置。

在该位置，安装在小车M的驱动马达的蜗杆螺钉5上的驱动螺母6然后可以在将开关设备I连接到母线的操作期间同时驱动开关设备I和单元的辅助连接器7的支撑件12。

在该特定实施例中，单元的辅助连接器的支撑件12通过杆15、弹簧21、驱动螺母6和滑道13,14定位在单元中。

在辅助连接器7,8连接之前，弹簧21使用一定量的力将杆15定位在所谓的第二窗口20内的连接器支撑件12上。

连接两个连接器7,8时施加的力远小于弹簧21在杆15接触被称为第二窗口20内的连接器支撑件12的点处所施加的力，以确保两个连接器之间的连接。

通过设计，并且如图7和8所示，在连接器7,8已经连接之后，开关设备I必须经历额外的行程，使得钩9旋转直到螺母6被放置在所述钩9的凹口11的底部。

由开关设备I执行的这种额外的行程，允许小车M被锁定到单元C中，通过钩9在螺母6上施加推力，驱动单元的辅助连接器支撑件12在滑道13,14上的移动，螺母6在杆15上施加推力，这导致单元C的辅助连接器支撑件12的运动。

支撑件12在滑道13,14上的这种运动驱动杆15围绕其在支撑件12上的铰接点16沿逆时针方向的旋转、杆15的窗口18在螺母6的垫6a上的运动以及窗口20相对于垫19的运动，这允许弹簧21上的张力增加。

弹簧21上的张力的这种增加使得可以向单元C的连接器7施加压力，该压力允许通过补偿部件的尺寸变化来确保两个连接器7,8之间的连接。

在该位置，安装在小车M上的开关设备I可以由安装在蜗杆螺钉5上的螺母6驱动，以便将开关设备I连接到单元的母线。在该运动期间，驱动螺母6还通过杆15驱动连接器支撑件12，该支撑件12沿形成滑道的棒13,14滑动。

因此，当小车M位于单元C中时，小车M的钩系统使得可以同时并自动地连接辅助电连接器7,8，这种定位操作导致小车M被锁定在单元C中。

应注意的是，在脱钩小车的反向运动中，需要按压位于小车前面的按钮，其效果是将钩从螺母上释放。

通过本发明获得以下优点：

获得两个连接器之间的良好接触，这些连接器在开关设备插入期间不受开关设备惯性的影响，因为存在吸收这些效果的弹簧。

连接系统自动补偿连接中涉及的所有部件的尺寸变化。

该连接系统在连接和断开连接器的操作期间在测试或钩住位置与接合位置之间的运动过程中总是提供了良好接触。

本发明还可以减小连接和断开所需的力，因为是电气设备项的惯性建立接触。

本发明还可以减少需要执行的互锁操作的数量，这是因为小车与单元的机械连接和连接器的电连接不再是手动而是自动地进行的。

因此，不再需要互锁操作，不像连接器手动电连接的情况。

类似地，不再需要先前所需的互锁操作以便确保在用于将开关设备连接到母线的操作之前将设备项正确地接合在单元内。

本发明还使得可以从设备项的测试位置，即在连接到母线之前自动连接辅助连接器，从而保持在该位置执行所有测试的可能性，如同手动连接的情况，同时保留了自动连接的简化优点。

还期望一直沿着设备项的运动，从其测试位置到其接合位置，在接合方向和脱离方向上始终保证该连接的质量。

当然，本发明不限于所描述和示出的实施例，其仅作为示例给出。

相反，本发明包括所述装置的所有技术等同物及其组合，只要这些是根据本发明的精神实现的。

Claims (16)

1.连接装置，用于将携带电气设备项的移动小车机械地和电气地连接到中压或高压单元，包括：

-驱动螺母，其属于上述单元，并且能够与属于上述小车的钩相互作用，以便将小车驱动到小车的设备项与单元接合的位置；

-单元的辅助电连接器，其能够与移动小车的互补辅助电连接器相互作用，

其特征在于，它包括：所谓的第一器件，当小车M插入单元C直到所谓的测试位置时，可以自动将上述钩(9)紧固在螺母(6)上，在测试位置，设备项在没有被接合的情况下位于单元中；以及所谓的第二器件，使得可以在该紧固的同时分别自动地电连接单元C的和小车M的两个连接器(7，8)，使得在该连接之后，在设备项的所谓的测试位置和接合位置的之间，以及相反的在接合位置和所谓的测试位置之间，属于单元的连接器的移动变得依赖于移动小车的移动。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，这些所谓的第一器件包括上述钩(9)，其相对于移动小车M的支撑件以铰接方式安装并且包括能够与上述螺母(6)相互作用的凹口(11)，当小车M被插入时，所述钩(9)能够抵靠螺母(6)，然后在通过返回器件返回到钩在螺母(6)上的位置之前沿着抵抗返回器件(10，10a)的逆时针方向转动，然后沿顺时针方向旋转。

3.根据权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于，这些所谓的第二器件包括上述两个连接器(7，8)，所述连接器相对于彼此分别放置在单元C中和小车M上，使得这两个连接器(7，8)在钩(9)钩在螺母(6)上的位置进入电连接位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接装置，其特征在于，它包括所谓的第三器件，其用于将单元C的辅助电连接器(7)机械连接到上述螺母(6)，使得该连接器(7)在小车M已经机械连接到单元C之后在测试位置或钩住位置和接合位置之间的运动期间总是遵循移动小车M的运动。

5.根据权利要求4所述的连接装置，其特征在于，这些所谓的第三器件包括用于在两个连接器(7，8)之间提供接触压力的器件。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的连接装置，其特征在于，它包括所谓的第四补偿器件，其能够补偿连接中涉及的所有部件的尺寸变化，从而在两个连接器(7，8)之间提供恒定的接触质量。

7.根据权利要求4和6所述的连接装置，其特征在于，上述所谓的第三器件包括所谓的第四补偿器件。

8.根据权利要求4所述的连接装置，其特征在于，这些所谓的第三器件包括插在驱动螺母(6)和单元C的辅助连接器(7)的支撑件(12)之间的杆(15)，使得当小车M的钩(9)钩在驱动螺母(6)上时，随着小车M移动，杆(15)驱动单元C的辅助连接器(7)的支撑件(12)。

9.根据权利要求8所述的连接装置，其特征在于，单元C的辅助连接器(7)的支撑件(12)安装成沿着属于单元C的滑道(13，14)滑动。

10.根据权利要求8或9所述的连接装置，其特征在于，上述杆(15)相对于螺母(6)以及相对于上述单元C的辅助连接器(7)的支撑件(12)以铰接方式安装。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的连接装置，其特征在于，这些所谓的第三器件还包括插在属于杆(15)的一部分(15a)和上述辅助连接器(7)的支撑件(12)之间的弹簧(21)，所述弹簧(21)能够在这两个连接器电连接的位置处在两个连接器(7，8)之间施加接触压力。

12.根据权利要求4，6，9，10和11所述的连接装置，其特征在于，这些补偿器件包括：所谓的第一窗口(18)，所述第一窗口设置在上述杆(15)的一个端部处并且能够与螺母(6)相互作用，然后还设置在杆(15)相对于支撑件(12)的铰接轴线和上述弹簧(21)与杆(15)的附接点之间；所谓的第二窗口(20)，其能够与支撑件(12)的垫(9)相互作用，这两个窗口(18，20)和弹簧(21)与螺母(6)和支撑件(12)相互作用，使得在连接上述连接器(7，8)之后，在设备项I的需要钩(9)捕获在螺母(6)上的附加行程中，支撑件(12)在滑道(13，14)上移动，经由上述两个窗口(18，20)使杆(15)相对于支撑件(12)沿逆时针方向转动，这使弹簧(21)张紧，通过上述两个窗口(18，20)，该弹簧张紧与杆(15)相对于垫(9)和上述螺母(6)的运动组合，使得可以补偿连接器(7，8)的尺寸变化。

13.根据前述权利要求任一项所述的连接装置，其特征在于，上述连接器(7，8)用于提供单元C和设备项I之间的电气和数据连接。

14.根据权利要求13所述的连接装置，其特征在于，这些连接器包括：八个电源连接器，用于向跳闸/接合线圈供电，并在设备项的触头的打开或闭合位置传送信息；或者RJ45接触器，用于将属于小车的控制器链接到属于单元的控制器。

15.根据前述权利要求任一项所述的连接装置，其特征在于，上述驱动螺母(6)安装在属于移动小车M的驱动马达的蜗杆螺钉(5)上。

16.中压或高压设备单元，其特征在于，它包括根据前述权利要求中任一项所述的连接装置。