CN1805093A - 滑动式隔离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滑动式隔离器(1)，其包括两个支座绝缘子(3，4)和在启动状态下使支座绝缘子(3，4)电连接的开关闸刀(5)，所述开关闸刀(5)在其启动运动的前端具有用于与第一支座绝缘子(3)的固定接头(32)接触的接触装置(52)，并在其启动运动的后端范围内可在第二支座绝缘子(4)上的引导装置(7)中被运动地引导。本发明的滑动式隔离器(1)的特征在于，开关闸刀(5)在其启动运动的后端承载接触装置(53)，该接触装置的接触元件面向第二支座绝缘子(4)的方向，其中在启动状态下所述接触装置(53)从其沿启动方向的后侧与第二支座绝缘子(4)的固定接头(42)接触，并在释放运动期间从固定接头(42)移开。因此获得了一种滑动式隔离器，其与传统滑动式隔离器相比，能够传导更高的短路电流。

Description

滑动式隔离器

技术领域

本发明涉及一种滑动式隔离器，其包括两个支座绝缘子和在启动状态下与该支座绝缘子电连接的开关闸刀，该开关闸刀在其启动运动的前端具有用于接触第一支座绝缘子的固定接头的接触装置，并且其启动运动的后端的范围可在第二支座绝缘子上的导向装置中被运动地引导。

背景技术

这种滑动式隔离器经常应用在铁路设施的供电网络中，该铁路设施在中压范围内操作，在这种情况下的隔离器通常为单极型。然而，在多极设计中，这种滑动式隔离器也逐渐地应用在电力企业的供电网络中。

这种滑动式隔离器用于断开或闭合电路，并且通常仅在未施加过高强度和/或在每个隔离器电极端子之间的电压未发生重大变化时启动。在相应12-38.5kV的额定电压下，这种滑动式隔离器通常的额定电流为例如630A或2500A。可以长期传导这样的强度。然而，在异常情况下，例如在发生短路的情况下，目前这种滑动式隔离器的一般设计在一定时期内也可以确实地承受更高的强度，例如20kA至31.5kA。

这种滑动式隔离器的常规设计包括一底架，两个支座绝缘子彼此相隔一段距离设置在该底架上。在支座绝缘子头部范围中的接触部分之间的连接可通过开关闸刀(通常是一对闸刀)的中间部分建立。开关闸刀安装在支座绝缘子中用于纵向移动，从而它可以朝向或远离另一支座绝缘子上的固定接头运动。

DE2064037描述了一种包括操作销的滑动式隔离器的已知结构，该操作销局部涂有绝缘材料，并可滑动地设置在以绝缘材料密封的固定滑动接触件中，并且其适于在通过气隙之后导入由绝缘材料鞘包围的固定互补接触件中。互补接触件和滑动接触件都显然设有接触指，所述接触指弹性地与操作销弹性触靠，从而除了引导功能之外还能提供电接触。

在DE3224743C2中公开了用于在中压或高压功率范围内开关和分布装配的滑动式隔离器的另一设计。用作滑动接头的操作销通过辊子、圆筒等在其全部范围内安装在支座绝缘子中，从而同时建立电接触。通过在支座绝缘子和操作销之间的多个点状接触区域来实现接触，支座绝缘子的数量与滚珠或辊子的数量相对应。

已在实践中得到很好的认可并在目前广泛使用的其它滑动式隔离器是由本申请人根据开关型型号L31/59871和L31/59872经销的。在这些滑动式隔离器的情况下，具有一对断开闸刀形式的开关闸刀由用于断开和闭合该开关的曲柄驱动器致动。该对断开闸刀在启动运动的前端包括接触装置，该接触装置在滑动式隔离器的闭合状态下接触第一支座绝缘子上的固定接头。在该对断开闸刀沿启动方向的后端范围内具有第二支座绝缘子，其中安装有该对断开闸刀，用于纵向移动并可一定程度地枢转(借助曲柄驱动器的枢转运动)。因此，引导装置设置在第二支座绝缘子中，该支座绝缘子包括两个设在所述对断开闸刀的顶部和底部处的相互面对的滑动式引导件。该滑动式引导件形成为在接触区域被圆化，从而使它们与所述对断开闸刀建立线性接触，并因此与曲柄驱动器结合而实现引导功能。然而，滑动式引导件同时也用于建立电接触，其中高于上述具有点状接触区域的现有技术中的额定电流可借助线性接触传导。

然而，这些从实践中已知的滑动式隔离器也常常受到与待传导的短路电流相关的限制。但是，增加在第二支座绝缘子处的接触表面面积仅仅是有条件的，因为滑动式引导机构的特性会因此而受到损害。尤其是这种结构变化意味着摩擦效应的增加。另外，就这种开关类型的结构而言，几乎不可能放弃线型接触的方式，因为杠杆机构不是以纯线性运动，而是以线性和俯仰运动组合的方式引导开关闸刀。在引导件以非线性方式与开关闸刀配合的情况下，将因此而产生装置的卡滞。

然而，由于使用条件的改变，因此对与已知结构相比具有改善的短路阻抗的滑动式隔离器的需求越来越大。

发明内容

因此，本发明基于的目的在于，进一步以这样的方式开发一种通用的滑动式隔离器，即，其与传统的滑动式隔离器相比，可以传导更高的短路电流。

该目的通过一种具有权利要求1的特征的滑动式隔离器达到。其具体特征在于，开关闸刀在其启动运动的后端承载接触装置，该接触装置的接触元件面向第二支座绝缘子的方向，其中，在启动状态下，所述接触装置从其启动方向的后侧与第二支座绝缘子的固定接头接触，并在释放运动期间从固定接头移开。

因此，本发明首次提供了在第二支座绝缘子处的引导功能和电接触的建立功能之间的功能分离。这等于放弃了在现有技术中所期望并有利的简化结构和特别紧凑设计的效果；但是另一方面，通过根据本发明而完全避开这些常规的方案，首次实现了与接触元件设计相关的相当大的结构自由度。这可以有利地用于提供较大的接触表面面积，从而提供较高的装置电流总容量。

在实际试验中发现，本发明的装置容易适于40KA的均匀传导额定短时耐受电流，而不会因此而使装置损坏。因此显著地增大了这种滑动式隔离器的可能应用的范围，从而满足了客户的需求。

同时，为了在第二支座绝缘子上设计引导装置，根据本发明还有利地实现了更高的结构自由度，因此在这方面，还可以实现特别的优化，从而减少摩擦阻力并增加使用寿命。

还有另一优点，即根据本发明的滑动式隔离器还可以实现更高的开关速度，从而扩大可能的实际应用。

本发明的滑动式隔离器的有利改进是从属权利要求的主题。

因此，根据权利要求2和3，在开关闸刀沿启动方向前端的接触装置和/或在开关闸刀沿启动方向后端的接触装置可包括接触指，该接触指在启动运动期间与第一支座绝缘子的固定接头中的至少一个接触板和/或第二支座绝缘子的固定接头中的至少一个接触板进行接合。接触指与接触板的这种组合和其它断开开关在实践中效果非常好，在更可靠传输高电流存在问题时尤为如此。因此，在本发明的构架中可以回到历史悠久的构造的装置，从而提供一种具有特别高的可靠性、耐久性、并且同时具有相对简单的结构设计的滑动式隔离器。

根据权利要求4和5，第一支座绝缘子的固定接头和/或第二支座绝缘子的固定接头还可以包括接触指，该接触指在启动运动期间与在开关闸刀沿启动方向的前端和/或后端的接触装置中的至少一个接触板进行接合。在该改进例中，接触指固定设置在一个支座绝缘子或两个支座绝缘子上，因此它们不随开关闸刀运动或仅与开关闸刀在一个位置上运动。从而可减少运动的质量，这对于开关速度和能量消耗都具有有利的影响。

这里，这种接触指还可以仅设置在开关闸刀的一端或一个支座绝缘子上，并具有通过用于施加在另一接触位置处的辊子、滑动件等的线型接触的传统接触方式。另外，接触指还可以首先设在固定接头上，而在其它接触位置则设置在开关闸刀上。

如果开关闸刀的引导装置具有辊子引导装置的形式，那么就是具有另一个优点。在这样的情况下，可实现引导开关闸刀的特别低的摩擦方式，从而可以获得更高的开关速度，同时减少磨损并增加使用寿命。

辊子引导装置可包括两个支撑辊子，它们彼此间隔一段距离设置，并在彼此之间容纳开关闸刀。在这种情况下，可以通过简单的装置实现开关闸刀的可靠引导，并提供线型引导位置，因此可通过例如曲柄驱动而可靠地提供开关闸刀的线性运动和俯仰运动，并且不增加磨损。

另选地，开关闸刀的引导装置可以具有滑动式引导机构的形式，从而可将提供引导装置的结构复杂性保持得较低，例如还可以大致回到已知的引导件。

附图说明

以下将参照附图更加详细地描述本发明，附图中：

图1是处于断开位置的根据本发明的滑动式隔离器的侧视图；

图2是处于闭合位置的根据本发明的滑动式隔离器的侧视图；并且

图3是处于闭合位置的根据本发明的滑动式隔离器的俯视图。

具体实施方式

根据图中所示，滑动式隔离器1包括底架2，第一支座绝缘子3和第二支座绝缘子4安装在该底架2上。另外，该滑动式隔离器1包括开关闸刀5，其可通过驱动机构6在断开位置(图1)和闭合位置(图2和图3)之间运动。开关闸刀5通过引导装置7可运动地安装在第二支座绝缘子4中。

第一支座绝缘子3和第二支座绝缘子4的结构大致相同。它们包括相应的绝缘体主体31或41，并在远离底架2的头部区域处包括相应的固定接头32或42。固定接头32和42均包括在顶部侧的端子板33或43，相应的侧接触板34和44由此相连。每个固定接头32和42的两个接触板34和44都具有相应的槽35和45，从而有利于在与开关闸刀5上的相对接头相对的部分上建立接触(参见图3)，这将在下文详细描述。

开关闸刀5包括一对断开闸刀51，如图3中详细所见。第一接触装置52布置在开关闸刀5沿启动运动方向的前端，即面向第一支座绝缘子3的端部处。第二接触装置53布置在开关闸刀5上沿启动运动方向的后端，即布置在第二支座绝缘子4的范围内。第一接触装置52和第二接触装置53具有大致相同的结构，并且包括在所述对断开闸刀51的两侧保持插入接头55的支架54。这些接头面向支座绝缘子3和4的相应固定接头32和42。两排彼此面对的接触指56布置在每个插入接头55处，从而使每一排接触指在滑动式隔离器1的闭合状态下将相应的接触板34或44容纳在其间，如图3中可见。为了建立可靠的接触，接触指56均沿朝着接触板34或44的方向弹性偏压，从而使得接触板34或44夹持在两排接触指56之间。

可使用镀银的电解铜作为用于电流承载部件(例如，端子板33和43、接触板34和44、所述对断开闸刀51和接触装置52和53)的基础材料。

如图1和图2中详细所见，驱动机构6包括驱动轴61，其适于以此处未示出的方式与驱动电机或人工致动(特别用于紧急情况)的手摇曲柄连接。驱动轴61在本实施例中作用在包括摇杆62、连杆63和曲柄件64的四连杆机构上。曲柄件64非转动地与安装在底架2中的开关轴65连接。另外，致动件66的一端也非转动地与开关轴65连接，从而使得驱动轴61的转动可直接传输至致动件66。致动件66的另一端可枢转地与开关闸刀5连接，从而在驱动轴61启动时使开关闸刀5在滑动式隔离器1的闭合位置和断开位置之间往返运动。

为了引导开关闸刀5的这种运动，包括两个支撑辊子71和72的引导装置7设在第二支座绝缘子4的头部范围中的接触装置53内。如图中可见，两个支撑辊子71和72安装在两个接触板44中，并横向于纵向方向或开关闸刀5的移动方向而延伸。支承辊子71和72彼此相隔一段距离设置，从而使得它们在彼此之间容纳所述对断开闸刀51的每个断开闸刀。为此，每个支承辊子71和72都具有图3中详细可见的套环73。通过该套环73，所述对断开闸刀51的两个断开闸刀一方面彼此保持一段距离，另一方面沿图3的俯视图中的横向方向被引导，从而避免卡滞。

下面，将说明滑动式隔离器1的操作。

为了闭合滑动式隔离器1，驱动轴61被驱动以通过致动件66的中间作用使开关闸刀5从图1所示的断开位置运动至图2和图3所示的闭合位置。在该运动期间，开关闸刀5由引导装置7引导，并且致动件66被稳定。在过程中，第一接触装置52与第一支座绝缘子3上的固定接头32进行接合，并且同时第二接触装置53与第二支座绝缘子4上的固定接头42进行接合。弹性偏置接触指56滑动超出接触板34和44的槽35和45，并在插入接头55和接触板34和44之间建立夹持连接。因此而使得滑动式隔离器1的主电流通路闭合。

驱动机构6如此设置，从而使得摇杆62和连杆63分别运动超出四杆机构的死点，以形成防止接触的无意分离的最终位置。因此即使在例如发生短路的异常状态下，驱动机构的结构也不会进行任何自发的反方向旋转而中断主电流通路。在短路情况下由于扩大了电流回路，因此可能产生特别巨大的动力，然而该动力由包括死点的驱动机构6的结构控制。

反过来，为了断开滑动式隔离器1，驱动轴61被驱动并使其沿相反方向转动。于是致动件66驱动开关闸刀5，从而使得两个接触装置52和53之间以及固定接头32和42之间的电连接中断。图1表示在开关断开状态下的最终位置中的滑动式隔离器1，在该位置处确保所需的气隙，从而确保滑动式隔离器1的绝缘强度。

明显地，滑动式隔离器1的操作与安装姿态无关。

本发明允许除所示实施例之外的其它设计方案。

因此，接触装置52和53除了配备图中所示的插入接头之外，也可以配备有其它接头。较宽范围内的示例为本领域的技术人员所熟悉，例如弹性偏压柱体、球体等。

特别地，在滑动式隔离器1的一个或两个接触位置处的插入接头还可以不设置在开关闸刀5处，而分别设置在支座绝缘子3和4上，在这种情况下需要在开关闸刀5处相应地设置接触板等。

因此，滑动式隔离器1的支座绝缘子3和4上的固定接头不必具有相同的结构。在开关闸刀5处的接触装置52和53同样可具有不同的结构从而提供了不同的建立接触的可能性。

另外，引导装置7的支撑辊子71和72可具有与所示实施例不同的结构。例如可以省略套环73和/或设置开关闸刀5的横向附加套环。

另外，还可以使滑动式引导机构用作开关闸刀5的引导装置而代替所示的辊子引导装置。

另外，驱动机构6还可具有不同于四杆机构的结构。而且用于使开关闸刀5运动的驱动机构还可通过不同装置在不同位置上应用于开关闸刀5。

Claims (8)

1.一种滑动式隔离器(1)，包括两个支座绝缘子(3，4)和在启动状态下使支座绝缘子(3，4)电连接的开关闸刀(5)，所述开关闸刀(5)在其启动运动的前端具有用于与第一支座绝缘子(3)的固定接头(32)接触的接触装置(52)，且其启动运动的后端范围可在第二支座绝缘子(4)上的引导装置(7)中被运动地引导，

其特征在于，

所述开关闸刀(5)在其启动运动的后端承载接触装置(53)，该接触装置的接触元件面向第二支座绝缘子(4)的方向，其中在启动状态下，所述接触装置(53)从其启动方向的后侧与第二支座绝缘子(4)的固定接头(42)接触，并在释放运动期间从固定接头(42)移开。

2.根据权利要求1所述的滑动式隔离器，其特征在于，所述接触装置(53)在开关闸刀(5)沿启动方向的后端包括接触指(56)，该接触指(56)在启动运动期间与所述第二支座绝缘子(4)的固定接头(42)的至少一个接触板(44)进行接合。

3.根据权利要求1或2所述的滑动式隔离器，其特征在于，所述接触装置(52)在开关闸刀(5)沿启动方向的前端包括接触指(56)，该接触指(56)在启动运动期间与所述第一支座绝缘子(3)的固定接头(32)的至少一个接触板(34)接合。

4.根据权利要求1或3所述的滑动式隔离器，其特征在于，所述第二支座绝缘子的固定接头包括接触指，该接触指在启动运动期间与在所述开关闸刀(5)沿启动方向的后端处的接触装置的至少一个接触板接合。

5.根据权利要求1、2或4所述的滑动式隔离器，其特征在于，所述第一支座绝缘子的固定接头包括接触指，该接触指在启动运动期间与在所述开关闸刀(5)沿启动方向的前端处的接触装置的至少一个接触板接合。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的滑动式隔离器，其特征在于，所述开关闸刀(5)的引导装置(7)具有辊子引导装置的形式。

7.根据权利要求6所述的滑动式隔离器，其特征在于，所述辊子引导装置包括两个支承辊子(71，72)，它们彼此间隔一段距离设置，并在彼此之间容纳所述开关闸刀(5)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的滑动式隔离器，其特征在于，所述开关闸刀的引导装置具有滑动式引导机构的形式。

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