CN114303212B - 具有熔断器指示系统的电气组件 - Google Patents

Abstract

一种电气组件，包括在其内部形成液体箱的壳体(101)、位于液体箱中的电介质液体、至少一个熔断器(21，22，23)以及熔断器指示系统。熔断器(21，22，23)中的每个均浸入在电介质液体中并设置有撞针。熔断器指示系统适于通过指示信号指示熔断器(21，22，23)中的任何一个的熔断。熔断器指示系统包括第一指示构件(901)和第二指示构件(902)。第一指示构件(901)可通过撞针运动。第二指示构件(902)不可运动地连接至壳体(101)并且适于生成指示信号作为第一指示构件(901)和第二指示构件(902)之间的相对运动的响应。

Description

具有熔断器指示系统的电气组件

技术领域

本发明涉及一种具有熔断器指示系统的电气组件。

背景技术

熔断器指示系统用于变压器和其他电气装置。

在此，变压器是静态电气装置，其包括壳体以及位于壳体内部的绕组系统，绕组系统包括初级绕组和次级绕组，并且变压器适于在初级绕组和次级绕组之间传递电能，而在初级绕组和次级绕组之间没有导电连接。

一种已知的变压器包括浸入在由变压器的壳体所形成的液体箱内部的电介质液体中的熔断器，以及适于通过指示信号指示熔断器中的任何一个熔断的熔断器指示系统。熔断器指示系统包括浸入在电介质液体中并适于产生指示信号的微动开关，以及适于将指示信号从微动开关传送到壳体外部的线。

与上述已知变压器相关的问题之一是更换微动开关是困难的。此外，熔断器（blown fuse）指示系统的线材在壳体内部靠近带电部件处产生电流接触路径。

发明内容

本发明的目的是提供一种电气组件以解决上述问题，该电气组件包括：壳体，壳体在其内部形成液体箱；位于液体箱中的电介质液体；熔断器系统，熔断器系统包括至少一个熔断器，至少一个熔断器中的每个均设有撞针、浸入在电介质液体中并且由支撑结构支撑至壳体；熔断器指示系统，熔断器指示系统适于通过能够在壳体外部检测到的指示信号来指示至少一个熔断器中的任何一个的熔断。其中，熔断器指示系统包括：致动器机构，对于至少一个熔断器中的每个熔断器，致动器机构均包括致动器构件，致动器构件能够围绕对应的致动器构件枢转轴线在正常位置和熔断位置之间枢转，每个致动器构件均适于通过对应的熔断器的撞针而从正常位置枢转至熔断位置，致动器构件枢转轴线彼此平行；推杆机构，对于至少一个熔断器中的每个熔断器，推杆机构均包括推杆，推杆连接至对应的致动器构件，使得每个推杆均适于通过致动器构件中的任何一个从正常位置枢转到熔断位置而从该推杆的第一位置运动到第二位置，其中，推杆中的一个推杆是传感器推杆，并且推杆机构包括连接至传感器推杆的第一指示构件；传感器装置，传感器装置包括第二指示构件和信号端子，第二指示构件不能运动地连接至壳体并且适于响应于第一指示构件与第二指示构件之间的相对运动而生成指示信号，并且信号端子适于将指示信号供应离开传感器装置，信号端子位于壳体的外部。本发明基于提供一种具有熔断器指示系统的电气组件的构思，该系统适于响应于第一指示构件和第二指示构件之间的相对运动生产指示信号，其中，第一指示构件适于通过连接机构由熔断器的撞针运动，并且第二指示构件不可运动地连接至电气组件的壳体。

本发明的电气组件的优点是熔断器指示系统不需要靠近壳体内部带电部件的任何电流接触路径。

附图说明

在下文中，将参照附图通过优选实施例更详细地描述本发明，其中

图1示出了根据本发明的实施例的电气组件的部分的轴侧投影图；

图2示出了从平行于致动器构件枢转轴的方向所见的图1的电气组件的部分；

图3示出了图2的电气组件的部分的细节的横截面图，其中电气组件处于第一操作状态；以及

图4示出了图2的电气组件的部分的细节的横截面图，其中电气组件处于第二操作状态。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的电气组件的部分。图1所示的部分包括熔断器系统、支撑结构以及熔断器指示系统。图2从不同方向示出了图1的电气组件的部分，并且另外示出了电气组件的壳体101的一部分。图3和4示出了图2的电气组件的部分的细节的横截面图。在图3中，电气组件处于第一操作状态，其中熔断器系统的熔断器处于运转状态。在图4中，电气组件处于第二操作状态，其中熔断器系统的熔断器熔断。

熔断器系统包括三个熔断器21、22和23，每个熔断器都设置有撞针206，如图4的横截面所示。熔断器21至23彼此电绝缘。在图2至4中，熔断器21至23的纵向方向是水平方向。当熔断器熔断时，撞针206适于从对应的熔断器的一端直线向外运动。撞针206的所述直线运动平行于对应的熔断器的纵向方向。

在电气组件的操作期间，熔断器21、22和23浸没在由电气组件的壳体101形成的液体箱内部的电介质液体中。撞针熔断器在现有技术中是已知的并且在此不再详细讨论。

熔断器系统的熔断器21、22和23由支撑结构支撑到壳体101。支撑结构包括熔断器夹具系统、熔断器基座系统和绝缘体系统。

熔断器夹具系统对于熔断器21、22和23中的每个均包括第一熔断器夹具31和第二熔断器夹具32。第一熔断器夹具31导电地连接至对应的熔断器的第一端。第二熔断器夹具32导电地连接至对应的熔断器的第二端。熔断器夹具系统还包括用于每个第一熔断器夹具31和第二熔断器夹具32的汇流条303。每个汇流条303导电地连接至对应的熔断器夹具并且适于将缆线连接至熔断器夹具。

熔断器基座系统包括连接至壳体101的第一熔断器基座120和第二熔断器基座220。

对于熔断器21、22和23中的每个，绝缘体系统均包括第一绝缘体51和第二绝缘体52。第一绝缘体51将对应的熔断器的第一熔断器夹具31连接至第一熔断器基座120，并且将第一熔断器夹具31与第一熔断器基座120电绝缘。第二绝缘体52将对应的熔断器的第二熔断器夹具32连接至第二熔断器基座220，并将第二熔断器夹具32与第二熔断器基座220电绝缘。

熔断器指示系统适于通过壳体101外部可检测的指示信号来指示熔断器系统的熔断器21至23中的任何一个的熔断。熔断器指示系统包括致动器机构、推杆机构、连接机构和传感器装置9。致动机构、推杆机构和连接机构位于壳体101内部。熔断器指示系统在图3和图4中最佳可见。

对于熔断器21至23中的每个，致动器机构均包括致动器构件6，该致动器构件6可围绕对应的致动器构件枢转轴线556在正常位置和熔断位置之间枢转。致动器构件枢转轴线556彼此重合。每个致动器构件6适于通过对应的熔断器的撞针206从正常位置枢转到熔断位置。

每个致动器构件6可枢转地连接至对应的第一熔断器夹具31。所述可枢转连接通过固定连接至第一熔断器夹具31的连接件346实现，其中，致动器构件枢转轴线556穿过连接件346。在可替代实施例中，每个致动器构件可枢转地连接至对应的第一熔断器夹具，使得致动器构件枢转轴线穿过第一熔断器夹具的整体部分。

对于每个熔断器21至23中的每个，推杆机构均包括推杆，该推杆连接至对应的致动器构件6，使得每个推杆适于通过致动器构件6中的任何一个从正常位置枢转到熔断位置而从其第一位置运动到第二位置。对应于熔断器21的推杆用附图标记71表示，对应于熔断器22的推杆用附图标记72表示，对应于熔断器23的推杆用附图标记73表示。对应于熔断器22的推杆72是传感器推杆。

在图1至图3中，推杆71至73处于其第一位置。在图4中，推杆71至73处于其第二位置。

传感器推杆72具有长度调节机构727，该长度调节机构727适于调节第一指示构件901与连接点之间的距离，该连接点是传感器推杆72与对应的致动器构件6之间的连接点。长度调节机构727包括传感器推杆72中具有内螺纹的第一部分以及传感器推杆72中具有外螺纹的第二部分，使得内螺纹和外螺纹适于彼此配合以提供距离调节。

推杆机构包括连接至传感器推杆72的第一指示构件901。第一指示构件901可枢转地连接至传感器推杆72以用于绕平行于致动器构件枢转轴线556的指示构件枢转轴线951枢转。第一指示构件901位于壳体101内部。

传感器装置9包括第二指示构件902和信号端子988。第二指示构件902不可运动地连接至壳体101的壁107。壁107是壳体101的上壁。信号端子988适于将指示信号供应出离传感器装置9。信号端子988位于壳体101的外部。

第二指示构件902适于响应于第一指示构件901和第二指示构件902之间的相对运动来生成指示信号，该相对运动由传感推杆72从其第一位置到第二位置的运动提供。

第二指示构件902适于感测第一指示构件901何时处于对应于传感器推杆72的第二位置的位置中。在可替代实施例中，第二指示构件适于感测第一指示构件何时处于对应于传感器推杆在其第一和第二位置之间的位置的中间位置中，该中间位置被选择为使得其指示传感器推杆已经确定地离开其第一位置的情况。

第二指示构件902是感应接近度传感器并且不受磁场影响。第一指示构件901包括铝作为第二指示构件902的传感器目标。可替代地，第一指示构件可以包括铁或其他导电材料作为感应接近度传感器的传感器目标。

在可替代实施例中，第二指示构件包括另一种类型的接近度传感器。接近度传感器是能够在没有任何物理接触的情况下检测附近物体存在的传感器。不同类型的接近度传感器需要不同类型的传感器目标。

在实施例中，第二指示构件包括电容接近度传感器，其中第一指示构件不必须包括任何导电材料，而是可以由例如塑料制成。在可替代实施例中，第二指示构件包括磁接近度传感器，并且第一指示构件包括永磁体。

电气组件包括在第二指示构件902和液体箱之间形成液密隔离的隔离装置。隔离装置包括隔离构件595和密封构件179。隔离构件595部分地在第一指示构件901和第二指示构件902之间延伸。隔离构件595将第一指示构件901与第二指示构件902隔离，使得它们之间没有物理接触。

隔离构件595包括管状部分和凸缘部分。隔离构件595的凸缘部分位于管状部分的第一端。管状部分在其第二端被阻塞。隔离构件595由电绝缘材料制成。

壳体101的壁107设有指示孔。隔离构件595延伸穿过指示孔，使得隔离构件595的凸缘部分位于壁107的第一侧，并且隔离构件595的管状部分的一部分位于壁107的第二侧。壁107的第一侧面向壳体101的外部，并且壁107的第二侧面向壳体101的内部。第二指示构件902部分地接收在隔离构件595中，使得第二指示构件902的一部分位于壁107的第二侧。

密封构件179位于隔离构件595的凸缘部分和壁107的围绕指示孔的部分之间。密封构件179在隔离构件595的凸缘部分和壁107之间提供液密密封。密封构件179是O形环。

由于由隔离装置提供的液密隔离，第二指示构件902适于从电气组件的其余部分移除，同时指示孔保持液密密封。因此，第二指示构件902可以在不打开电气组件的液体箱的情况下被维修或更换。

第一指示构件901包括圆柱形部分，在传感器推杆72的第一位置中，该圆柱形部分在平行于壁107的平面中围绕第二指示构件902。隔离构件595适于在传感器推杆72从第一位置运动到第二位置期间通过隔离构件595的外表面和第一指示构件901的圆柱形部分的内表面之间的接触来引导第一指示构件901。

在传感器推杆72从其第一位置运动到第二位置期间，第一指示构件901在垂直于由壁107限定的平面的方向上远离壳体101的壁107运动。第一指示构件901的这种运动由图3中的箭头491表示。在图2至图4中，由壁107限定的平面垂直于图像平面。

连接机构包括适于围绕旋转轴线旋转的连接轴8，该旋转轴线平行于致动器构件枢转轴线556并且与其分开，并且对于熔断器21至23中的每个均包括连接突出部，该连接突出部沿着垂直于旋转轴线的方向从连接轴8突出。对应于熔断器21的连接突出部用参考标记81表示，对应于熔断器22的连接突出部用参考标记82表示，并且对应于熔断器23的连接突出部用参考标记83表示。连接轴8可枢转地连接至第一熔断器基座120。

连接轴8的旋转轴线平行于由壁107所限定的平面。连接轴8的旋转轴线垂直于熔断器21至23的纵向方向。

图3的图像平面垂直于指示构件枢转轴线951、致动器构件枢转轴线556以及连接轴8的旋转轴线。图3示出了指示构件枢转轴线951、第一枢转接头651和第二枢转接头652位于同一条线上，并且第一枢转接头651位于指示构件枢转轴线951和第二枢转接头652之间。

推杆71至73中的每个均通过第一枢转接头651连接至对应的致动器构件6，并且通过与第一枢转接头651和连接轴8的旋转轴线分开的第二枢转接头652连接至对应的操作突出部81至83。第一枢转接头651与致动器构件枢转轴线556分开。

推杆71至73包括电绝缘材料，使得它们将致动器构件6与操作突出部81至83电绝缘。在可替代实施例中，熔断器指示系统的其他部件附加地或可替代地包括电绝缘材料以用于将电气组件的带电（live）部件彼此电绝缘以及与电气组件的壳体电绝缘。

一部分在图1示出的电气组件是中压变压器。图中未示出变压器的绕组系统。在此，表述“中压”是指2 kV至35 kV的电压范围。

对于本领域的技术人员来说，显然可以各种方式实现本发明的概念。本发明及其实施例不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变型。

Claims (14)

1.一种电气组件，所述电气组件包括：

壳体（101），所述壳体在其内部形成液体箱；

位于所述液体箱中的电介质液体；

熔断器系统，所述熔断器系统包括至少一个熔断器（21，22，23），所述至少一个熔断器中的每个均设有撞针（206）、浸入在所述电介质液体中并且由支撑结构支撑至所述壳体（101）；

熔断器指示系统，所述熔断器指示系统适于通过能够在所述壳体（101）外部检测到的指示信号来指示所述至少一个熔断器（21，22，23）中的任何一个的熔断，

其特征在于，所述熔断器指示系统包括：

致动器机构，对于所述至少一个熔断器（21，22，23）中的每个熔断器，所述致动器机构均包括致动器构件（6），所述致动器构件能够围绕对应的致动器构件枢转轴线（556）在正常位置和熔断位置之间枢转，每个致动器构件（6）均适于通过对应的熔断器（21、22、23）的撞针（206）而从所述正常位置枢转至熔断位置，所述致动器构件枢转轴线（556）彼此平行；

推杆机构，对于所述至少一个熔断器（21，22，23）中的每个熔断器，所述推杆机构均包括推杆（71，72，73），所述推杆连接至对应的致动器构件（6），使得每个推杆（71，72，73）均适于通过所述致动器构件（6）中的任何一个从所述正常位置枢转到熔断位置而从该推杆的第一位置运动到第二位置，其中，所述推杆中的一个推杆是传感器推杆（72），并且所述推杆机构包括连接至所述传感器推杆（72）的第一指示构件（901）；

传感器装置（9），所述传感器装置包括第二指示构件（902）和信号端子（988），所述第二指示构件（902）不能运动地连接至所述壳体（101）并且适于响应于所述第一指示构件（901）与所述第二指示构件（902）之间的相对运动而生成指示信号，并且所述信号端子（988）适于将所述指示信号供应离开所述传感器装置（9），所述信号端子（988）位于所述壳体（101）的外部。

2.根据权利要求1所述的电气组件，其特征在于，所述第一指示构件（901）能够枢转地连接至所述传感器推杆（72）以用于围绕与所述致动器构件枢转轴线（556）平行的指示构件枢转轴线（951）枢转。

3.根据权利要求1或2所述的电气组件，其特征在于，所述第二指示构件（902）是接近度传感器，并且所述第一指示构件（901）包括用于所述第二指示构件（902）的传感器目标。

4.根据权利要求3所述的电气组件，其特征在于，所述第二指示构件（902）是感应接近度传感器。

5.根据权利要求1或2所述的电气组件，其特征在于，所述电气组件包括在所述第二指示构件（902）和所述液体箱之间形成液密隔离的隔离装置，所述隔离装置包括至少部分在所述第一指示构件（901）与所述第二指示构件（902）之间延伸的隔离构件（595）。

6.根据权利要求5所述的电气组件，其特征在于，所述壳体（101）的壁（107）设有指示孔，并且所述隔离构件（595）延伸穿过所述指示孔。

7.根据权利要求6所述的电气组件，其特征在于，所述第一指示构件（901）包括圆柱形部分，所述圆柱形部分在所述传感器推杆（72）的第一位置中在与所述壁（107）平行的平面中围绕所述第二指示构件（902）。

8.根据权利要求1或2所述的电气组件，其特征在于，所述传感器推杆（72）具有长度调节机构（727），所述长度调节机构适于调节所述第一指示构件（901）与连接点之间的距离，所述连接点是所述传感器推杆（72）与对应的致动器构件（6）之间的连接点。

9.根据权利要求8所述的电气组件，其特征在于，所述长度调节机构（727）包括所述传感器推杆（72）的具有内螺纹的第一部分以及所述传感器推杆（72）的具有外螺纹的第二部分，使得所述内螺纹和所述外螺纹适于彼此配合以提供距离调节。

10.根据权利要求1或2所述的电气组件，其特征在于，所述电气组件包括连接机构，所述连接机构包括适于围绕旋转轴线旋转的连接轴（8），所述旋转轴线与所述致动器构件枢转轴线（556）平行且分开，并且对于所述至少一个熔断器（21，22，23）中的每个熔断器，所述电气组件均包括连接突出部（81，82，83），所述连接突出部在与所述旋转轴线垂直的方向上从所述连接轴（8）突出，并且每个推杆（71，72，73）均通过第一枢转接头（651）连接至对应的致动器构件（6）并且通过与所述第一枢转接头（651）分开的第二枢转接头（652）连接至对应的操作突出部（81，82，83）。

11.根据权利要求10所述的电气组件，其特征在于，所述支撑结构包括：

熔断器夹具系统，对于所述熔断器（21，22，23）中的每个熔断器，所述熔断器夹具系统均具有导电连接至对应的熔断器的第一端的第一熔断器夹具（31）以及导电连接至对应的熔断器的第二端的第二熔断器夹具（32）；

熔断器基座系统，所述熔断器基座系统具有连接至所述壳体（101）的第一熔断器基座（120）和第二熔断器基座（220）；以及

绝缘体系统，对于所述熔断器（21、22、23）中的每个熔断器，所述绝缘体系统均具有第一绝缘体（51）以及第二绝缘体（52），所述第一绝缘体将对应的熔断器的第一熔断器夹具（31）连接至第一熔断器基座（120）并且将第一熔断器夹具（31）与第一熔断器基座（120）电绝缘，所述第二绝缘体（52）将对应的熔断器的第二熔断器夹具（32）连接至第二熔断器基座（220）并且将第二熔断器夹具（32）与第二熔断器基座（220）电绝缘，

其中，所述连接轴（8）能够枢转地连接至所述第一熔断器基座（120）。

12.根据权利要求11所述的电气组件，其特征在于，每个致动器构件（6）均能够枢转地连接至对应的第一熔断器夹具（31）。

13.根据权利要求1或2所述的电气组件，其特征在于，所述致动器构件枢转轴线（556）彼此重合。

14.根据权利要求1或2所述的电气组件，其特征在于，所述电气组件是包括浸入在所述电介质液体中的绕组系统的变压器。

Images