DE112013007256T5

DE112013007256T5 - Elektrische Schaltvorrichtung enthaltend eine einstellbare Dämpfungsanordnung

Info

Publication number: DE112013007256T5
Application number: DE112013007256.4T
Authority: DE
Inventors: Hairong Chen; Hao Wu; Zongfeng Ye; Fangwei ZHENG
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2016-04-14
Also published as: WO2015006965A1; US9595404B2; CN105393322A; US20160155579A1; CN105393322B

Abstract

Eine elektrische Schaltvorrichtung enthält ein Gehäuse, einen Trennschaltermechanismus, der bewegbar in dem Gehäuse angeordnet ist, und eine Dämpfungsanordnung. Die Dämpfungsanordnung enthält eine Klammer, die die Dämpfungsanordnung an dem Gehäuse sichert. Ein Dämpferkörper ist einstellbar an der Klammer gesichert. Ein Anschlag ist mit dem Dämpferkörper verbunden und angeordnet, um die Relativbewegung des Trennschaltermechanismus gegenüber der Dämpfungsanordnung zu begrenzen. Eine Dämpferstange erstreckt sich durch eine Öffnung in dem Anschlag und hat eine Oberfläche, die angeordnet ist, um mit dem Trennschaltermechanismus zusammenzuwirken. Die Dämpferstange ist angeordnet, um die Bewegung des Trennschaltermechanismus gegenüber dem Dämpferkörper zu dämpfen, wenn der Trennschaltermechanismus in Kontakt mit der Oberfläche der Dämpferstange steht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Der hierin offenbarte Gegenstand bezieht sich auf eine elektrische Schaltvorrichtung und genauer auf eine elektrische Schaltvorrichtung mit einer Dämpfungsanordnung.
Elektrische Schalteinrichtungen und Schaltanlagen sind auf dem Gebiet zur Unterbrechung des Flusses eines elektrischen Stromes innerhalb eines Schaltkreises bekannt. Solche elektrischen Schaltvorrichtungen enthalten, unter anderen Arten von Trennschaltern und elektrischen Schaltern, Vakuumtrennschalter. Die durch eine elektrische Schaltvorrichtung erzeugte Unterbrechung kann durch Trennen von zwei elektrischen Kontakten verursacht werden, indem die Kontakte physikalisch voneinander wegbewegt werden. Zu diesem Zweck kann ein Trennschaltermechanismus, wie etwa eine Welle, eine Kopplung oder eine Kombination davon, die mechanisch mit einem oder mehreren der elektrischen Kontakte verbunden ist, bewegt werden, um die Kontakte zu trennen. In einem Vakuumtrennschalter sind die elektrischen Kontakte innerhalb eines Vakuums isoliert. Die Bewegung des Trennschaltermechanismus kann durch eine Feder oder andere Energiespeichereinrichtung ausgelöst werden.
Eine Dämpfungsanordnung kann enthalten werden, um zu helfen, die Betriebseigenschaften der elektrischen Schaltvorrichtung unabhängig von dem Typ zu verbessern. Die Dämpfungsanordnung kann die Eigenschaften der Vorrichtung beeinflussen, wie etwa eine Öffnungsgeschwindigkeit, einen Überweg und das Abprallen oder Zurückprallen des Trennschaltermechanismus. Jedoch müssen Dämpfungsanordnungen spezifisch ausgewählt oder aufwendig eingestellt werden, um die Eigenschaften für irgendeine gegebene elektrische Schaltvorrichtung vorzugeben. Die Industrie würde eine Dämpfungsanordnung gerne akzeptieren, die es ermöglicht, die Betriebseigenschaften einer elektrischen Schaltvorrichtung genau und schnell einzustellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält eine elektrische Schaltvorrichtung ein Gehäuse, einen Trennschaltermechanismus, der bewegbar in dem Gehäuse angeordnet ist, und eine Dämpfungsanordnung. Die Dämpfungsanordnung enthält eine Klammer, die die Dämpfungsanordnung an dem Gehäuse sichert. Ein Dämpferkörper ist einstellbar an der Klammer gesichert. Ein Anschlag ist mit dem Dämpferkörper verbunden und angeordnet, um die Relativbewegung des Trennschaltermechanismus gegenüber der Dämpfungsanordnung zu begrenzen. Eine Dämpferstange erstreckt sich durch eine Öffnung in dem Anschlag und hat eine Oberfläche, die angeordnet ist, um mit dem Trennschaltermechanismus zusammenzuwirken. Die Dämpferstange ist angeordnet, um die Bewegung des Trennschaltermechanismus gegenüber dem Dämpferkörper zu dämpfen, wenn der Trennschaltermechanismus in Kontakt mit der Oberfläche der Dämpferstange ist.
Diese und andere Vorteile und Merkmale werden von der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen genommen besser verstanden werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der Gegenstand, der als die Erfindung angesehen wird, wird insbesondere in den Patentansprüchen am Ende der Beschreibung angegeben und eindeutig beansprucht. Die vorherstehenden und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen offenbar, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Schaltvorrichtung ist, die eine einen Trennschaltermechanismus beaufschlagende Dämpfungsanordnung gemäß einem hierin offenbarten Ausführungsbeispiel hat;
2 eine teilweise Querschnittsseitenansicht der Dämpfungsanordnung aus 1 ist; und
3 eine Explosionsseitenansicht der Dämpfungsanordnung aus 1 ist.
Die detaillierte Beschreibung erläutert Ausführungsbeispiele der Erfindung gemeinsam mit Vorteilen und Merkmalen beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bezugnehmend auf 1 ist eine elektrische Schaltvorrichtung oder Schaltanlage teilweise veranschaulicht und allgemein mit der Nummer 10 bezeichnet. Die elektrische Schaltvorrichtung 10 enthält einen Trennschaltermechanismus 12, der in einem Gehäuse 14 bewegbar ist, um einen Stromfluss durch einen elektrischen Schaltkreis zu unterbrechen, von dem die elektrische Schaltvorrichtung 10 einen Teil darstellt. Zum Beispiel kann die Bewegung des Trennschaltermechanismus 12 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei elektrischen Kontakten durch physikalisches Bewegen der Kontakte voneinander weg unterbrechen. Der Trennschaltermechanismus 12 kann die Form einer Welle oder Kopplung haben und kann mittels einer Feder oder einer anderen Quelle mit gespeicherter Energie – die selektiv freigebbar ist, z.B. mittels einer Blockiereinrichtung – wie gewünscht oder automatisch nach dem Detektieren eines Fehlers innerhalb des Schaltkreises bewegbar sein. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die elektrische Schaltvorrichtung 10 vakuumisoliert, d.h. ist ein oder enthält einen Vakuumtrennschalter.
Die elektrische Schaltvorrichtung 10 enthält eine Dämpfungsanordnung 16 zur Dämpfung der Bewegung des Trennschaltermechanismus 12. Bei einem Ausführungsbeispiel dämpft die Dämpfungsanordnung 16 die Bewegung des Trennschaltermechanismus 12 während einem Öffnungsvorgang der elektrischen Schaltvorrichtung 10. Der Öffnungsvorgang kann das Trennen von elektrischen Kontakten der elektrischen Schaltvorrichtung 10 voneinander durch Bewegen von einem der elektrischen Kontakte mittels des Trennschaltermechanismus 12 enthalten (z.B. mittels einer mechanischen Verbindung des elektrischen Kontakts mit dem Trennschaltermechanismus 12). Der elektrische Kontakt kann direkt oder indirekt über eine andere mechanische Kopplung mit dem Trennschaltermechanismus 12 verbunden sein. Durch Dämpfung der Bewegung des Trennschaltermechanismus 12, kann der Betrieb des Trennschaltermechanismus 12 gesteuert werden, um Betriebseigenschaften der elektrischen Schaltvorrichtung 10 wunschgemäß vorzugeben, einzustellen oder zu beeinflussen. Zum Beispiel kann die Dämpfungsanordnung 16 dazu verwendet werden, das Zurückprallen oder Abprallen, die Öffnungsgeschwindigkeit, den Überweg oder andere Betriebseigenschaften des Trennschaltermechanismus 12 während eines Öffnungsvorgangs der elektrischen Schaltvorrichtung 10 zu regulieren.
Die Dämpfungsanordnung 16 enthält eine Klammer 18, die an dem Gehäuse 14 mittels einer Gruppe von Haltern 20 gesichert werden kann. Die Halter 20 sind in der Form von Gewindehaltern veranschaulicht, obwohl die Klammer 18 mit dem Gehäuse 14 auch mittels Schweißverbindungen, Klemmen, Nieten oder auf andere gewünschte Weise verbunden werden kann. Ein Dämpferkörper 22 ist einstellbar an der Klammer 18 befestigt. Unter einstellbarem Befestigen ist gemeint, dass obwohl der Dämpferkörper 22 an der Klammer 18 befestigt werden kann, kann der Dämpferkörper 22 gelöst und erneut befestigt oder auf andere Weise erneut positioniert werden, um die Position des Dämpferkörpers 22 mit Bezug auf die Klammer 18 zu ändern oder einzustellen. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel enthält der Dämpferkörper 22 ein Gewinde 24, das komplementär in der Klammer 18 aufgenommen ist, um dem Dämpferkörper 22 zu ermöglichen, lösbar an der Klammer 18 befestigt zu sein. Insbesondere mit Bezug auf das veranschaulichte Ausführungsbeispiel enthält die Klammer 18 einen Gewindeansatz 26, z.B. eine Gewindemutter, die unbeweglich an der Klammer 18 fixiert ist, z.B. durch Schweißverbindungen, so dass eine Gewindeverbindung des Dämpferkörpers 22 mit den Gewindeansatz 26 den Dämpferkörper 22 mit der Klammer 18 verbindet. Bei einem Ausführungsbeispiel enthält die Klammer 18 einen Gewindeansatz und ist direkt mit dem Dämpferkörper 22 durch das Gewinde 24 verbunden.
Die Dämpfungsanordnung 16 enthält auch einen Anschlag 28, der als fester Anschlag wirkt, der der Bewegung des Trennschaltermechanismus 12 relativ zur Dämpfungsanordnung 16 eine Grenze setzt. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Anschlag 28 über die Gewindeverbindung mit dem Gewinde 24 auch mit dem Dämpferkörper 22 verbunden, wie es in dem Teilquerschnitt aus 2 zu erkennen ist. Der Anschlag 28 kann auch zur Unterstützung des Haltens des Dämpferkörpers 22 an seinem Ort mit Bezug auf die Klammer 18 verwendet werden. Zum Beispiel kann der Dämpferkörper 22 zuerst mit der Klammer 18 verbunden, z.B. angeschraubt, werden und dann kann der Anschlag 28 vollständig auf den Dämpferkörper 22 geschraubt werden, bis der Anschlag 28 an der Klammer 18 anliegt oder den „untersten Punkt erreicht“. Auf diese Weise kann der Anschlag 28 beitragen, den Dämpferkörper 22 mittels dem physikalischen Kontakt des Anschlags 28 mit der Klammer 18 zu stützen und einer unbeabsichtigten oder unerwünschten Bewegung des Dämpferkörpers 22 gegenüber der Klammer 18 während des Betriebs der elektrischen Schaltvorrichtung 10 oder einer Bewegung des Trennschaltermechanismus 12 entgegenzuwirken.
Die Dämpfungsanordnung 16 enthält eine Dämpferstange 30, die am besten in den 2 und 3 veranschaulicht ist. Die Dämpferstange 30 ist in dem Dämpferkörper 22 eingesetzt, so dass die Dämpferstange 30 eine gedämpfte Bewegung mit Bezug auf den Dämpferkörper 22 aufweist. Zum Beispiel kann der Dämpferkörper 22 Öl, Luft oder ein anderes Fluid enthalten, das durch die Stange 30 über die Krafteinwirkung verschiebbar ist, wenn die Stange 30 weiter in den Dämpferkörper 22 gezwungen oder bewegt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel enthält der Dämpferkörper 22 eine Feder oder ein anderes elastisches Element, das der Bewegung der Dämpferstange 30 weiter in den Dämpferkörper 22 entgegenwirkt, um eine gedämpfte Bewegung der Dämpferstange 30 bereitzustellen. Die Dämpferstange 30 erstreckt sich von dem Dämpferkörper 22 und durch eine Öffnung 32 in dem Anschlag 28, um mit dem Trennschaltermechanismus 12 in Kontakt zu gelangen. Durch den Kontakt mit dem Trennschaltermechanismus 12 ermöglicht die Dämpferstange 30 der Dämpfungsanordnung 16 die vorbeschriebene Fähigkeit bereitzustellen, die Bewegung des Trennschaltermechanismus 12 zu dämpfen, z.B. während eines Öffnungsvorgang des Trennschaltermechanismus 12.
Die einstellbare Verbindung des Dämpferkörpers 22 mit der Klammer 18, z.B. über das Gewinde 24, ermöglicht es, einen Abstand X, der in 2 gezeigt ist, einzustellen. Der Abstand X definiert das Maß des Weges, den die Dämpferstange 30 zurücklegen kann, bevor der Trennschaltermechanismus 12 mit dem Anschlag 28 zusammentrifft oder „seinen untersten Punkt erreicht“. Mit anderen Worten ist der Abstand X definiert als maximaler Abstand zwischen einer Oberfläche 34 der Dämpferstange 30, die mit dem Trennschaltermechanismus 12 in Kontakt steht, und dem Anschlag 28. Durch Einstellen des Abstandes X, z.B. mittels der einstellbaren Verbindung des Dämpferkörpers 22 mit der Klammer 18, kann die Leistung der Dämpfungsanordnung 16 modifiziert werden, z.B., um die Betriebseigenschaften der elektrischen Schaltvorrichtung 10 und des Trennschaltermechanismus 12, die oben angegeben sind, z.B. das Zurückprallen, die Öffnungsgeschwindigkeit, den Überweg, usw., einzustellen. Nicht nur die Leistung der Dämpfungsanordnung 16 kann durch das Einstellen des Körpers 22 gegenüber der Klammer 18, z.B. mittels des Gewindes 24, genau eingestellt werden, sondern die benötigte Zeit, um die vorgenannten Eigenschaften der elektrischen Schaltvorrichtung 10 und des Trennschaltermechanismus 12 vollständig einzustellen, ist allgemein minimiert.
Während die Erfindung im Detail in Verbindung mit nur einer beschränkten Anzahl von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, sollte es ohne weiteres verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf solche offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung modifiziert werden, um irgendeine Anzahl von Variationen, Abwandlungen, Substitutionen oder äquivalente Anordnungen zu beinhalten, die bislang nicht beschrieben sind, die aber dem Gedanken und dem Schutzbereich der Erfindung entsprechen. Zusätzlich versteht es sich, dass Aspekte der Erfindung nur einige der beschriebenen Ausführungen enthalten können, während verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung beschränkt anzusehen, sondern ist nur durch den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche beschränkt.

Claims

Elektrische Schaltvorrichtung aufweisend: ein Gehäuse; einen Trennschaltermechanismus, der bewegbar in dem Gehäuse angeordnet ist; und eine Dämpfungsanordnung aufweisend: eine Klammer, wobei die Dämpfungsanordnung durch die Klammer an dem Gehäuse gehalten ist; einen Dämpferkörper, der einstellbar an der Klammer gehalten ist; einen Anschlag, der mit dem Dämpferkörper gekoppelt und angeordnet ist, um die Relativbewegung des Trennschaltermechanismus gegenüber der Dämpfungsanordnung zu begrenzen; und eine Dämpferstange, die sich durch eine Öffnung in dem Anschlag erstreckt und eine Oberfläche hat, die angeordnet ist, um mit dem Trennschaltermechanismus zusammenzuwirken, wobei die Dämpferstange angeordnet ist, um eine Bewegung des Trennschaltermechanismus gegenüber dem Dämpferkörper zu dämpfen, wenn der Trennschaltermechanismus in Kontakt mit der Oberfläche der Dämpferstange steht.
Schaltanlagensystem nach Anspruch 1, wobei die elektrische Schaltvorrichtung einen Vakuumtrennschalter aufweist.
Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Klammer über Halter an dem Gehäuse gehalten ist.
Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Einstellen einer Position des Dämpferkörpers gegenüber der Klammer einen maximalen Abstand zwischen dem Anschlag und der Oberfläche der Dämpferstange, die mit dem Trennschaltermechanismus in Kontakt ist, verändert.
Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Dämpferkörper ein Gewinde aufweist und mit dem Gewinde einstellbar an der Klammer gehalten ist.
Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Klammer einen Gewindeansatz aufweist, der unbeweglich an der Klammer fixiert ist und das Gewinde des Dämpferkörpers durch den Gewindeansatz aufgenommen wird, um den Dämpferkörper einstellbar an der Klammer zu halten.
Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Anschlag durch eine Gewindeverbindung mit dem Gewinde des Dämpferkörpers gehalten ist.
Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Gewindeansatz an die Klammer geschweißt ist.
Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Dämpferkörper ein Fluid aufweist, das die Bewegung der Dämpferstange relativ zu dem Dämpferkörper dämpft.
Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Trennschaltermechanismus eine Welle, eine Kopplung oder eine Kombination aufweist, die zumindest eine von den Vorgenannten aufweist.