具有斷路器和操縱裝置的電力保護設備的製作方法

2023-10-24 11:57:32

專利名稱：具有斷路器和操縱裝置的電力保護設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電力保護設備，它由一斷路器和一操縱裝置(effector)組合構成。
-斷路器包括具有動觸頭和靜觸頭的第一開關迴路;由具有操作線圈的電磁脫扣裝置和熱脫扣裝置控制的操動機構;與一轉換電極相關連的一對第一和第二導弧角形件，它們布置在第一開關迴路的觸頭附近;脫扣裝置迴路中的滅弧室;一個輸入端;以及一個輸出端;
-操縱裝置具有第二開關迴路，當所述第一開關迴路處於閉合狀態時在電氣上與所述第一開關迴路串聯連接，而當發生故障後操動機構跳閘時則由於將電弧轉換到電極上而被自動旁路。
在文獻EP-A-104，981中所描述的一種已知的這類設備中，操縱裝置是由與斷路器觸頭串聯的一靜電式開關構成的。在第一個實施例中，該開關接在靜觸頭和輸入端之間，而動觸頭則通過熱脫扣裝置和電磁脫扣裝置與輸出端相連。在斷路器觸頭處於斷開狀態時該開關仍帶電，在電弧向滅弧室的兩導弧角形件上轉換時脫扣裝置(特別是電磁脫扣裝置的線圈)則被旁路。在第二個實施例中，該開關接在脫扣裝置和輸出端之間，兩導弧角形件則分別與輸入端和輸出端相連。在故障後斷路器跳閘期間，必須要等到動觸頭斷開行程結束才能形成電弧轉換，從而實現將該開關旁路。
本發明的目的是改進具有斷路器和操縱裝置的一種設備的保護和安全性。
根據本發明的設備，其特徵在於-操縱裝置包括有與靜觸頭相連的第一連接和第二導弧角形件及轉換電極相連的第二連接帶;
-第一導弧角形件與動觸頭和輸入端相連接;
-在靜觸頭和轉換電極之間布置有一絕緣間隙。
在由手動或自動操作操動機構將斷路器的第一開關迴路斷開以後，靜觸頭負荷側的一切均被斷電，特別是操縱裝置的整個迴路均被斷電。因而可在絕對安全的狀態下進行安裝和拆卸操作。
根據本發明的一個特徵，轉換電極在電氣上與電磁脫扣裝置的控制線圈的一端相連，線圈另一端與輸出端相連，以便在操縱裝置被旁路期間使線圈維持勵磁。
如果電磁脫扣迴路中帶有撞針(striker)，動觸頭在整個故障切除期間都被撞針閉鎖在開路位置，直至電弧熄滅。
通過下面對本發明的一解釋性的實施例的描述，其他優點和特片將變得更清楚。該實施例僅是一非限制性的例子，並表示在附圖中，其中


圖1是根據本發明的一單極電力設備的示意圖;
圖2是根據圖1的設備的電氣迴路圖;
圖3是將斷路器的蓋揭開後的垂直剖面圖，斷路器處於合閘狀態;
圖4和圖5是和圖3一樣的垂直剖面圖，但斷路器的動觸頭分別位於開斷行程的開始和結束處;
圖6為絕緣間隙的詳圖;
圖7是和圖2相同的視圖，表示了由一單極加中線斷路器及一雙極操縱裝置組合構成的另一實施例。
在圖1和圖2中，電力保護設備10由一斷路器12和一遙控操縱裝置14組合構成。斷路器12包括與操縱裝置14的第二開關迴路18電氣串聯的第一開關迴路16。
斷路器的第一開關迴路16包括一靜觸頭20及與之配合的動觸頭22，動觸頭由一編織帶24與熱脫扣裝置26的雙金屬片相連。雙金屬片的根部與輸入端28及第一導弧角形件30相連。輸出端32與電磁脫扣裝置36的線圈34的一端34b相連，線圈的另一端34a與轉換電極38和第二導弧角形件40等電位。靜觸頭20利用絕緣間隙42與線圈34和電極38在電氣上絕緣。電磁脫扣裝置36裝有脫扣部件44，當短路電流出現時它會使機構43跳閘，該脫扣部件同時還起撞針的作用，將動觸頭22推到斷開位置。兩角形件30、40構成了滅弧室45的框架，滅弧室是由多層去游離板構成的。
操縱裝置14的第二開關迴路18與一對連接端46、48相連，以便在電氣上通過第一連接帶50與靜觸頭20相連，通過第二連接帶52與線圈34的一端34b相連。第二開關迴路14的觸頭的動作是通過與輔助控制端子56、58相連的諸如電磁式之類的控制裝置54實現的。兩連接帶50、52通過一對導線60、62分別與操縱裝置14的連接端46、48相連。
操縱裝置14可由遙控開關構成，或者由電磁式或靜電式接觸器構成，或其它任何電力耐用裝置(electrical endurance device)構成，其第二開關迴路18與斷路器12的主迴路串聯。
在斷路器12和操縱裝置14的閉合狀態下，電流通過輸入端28流入設備10，接著依次流過熱脫扣裝置26的雙金屬片、第一開關迴路16的觸頭22和20、第一連接帶50、導線60、第二開關迴路18的觸頭、導線62、第二連接帶52，然後流過電磁脫扣裝置36的線圈34，通過輸出端32從設備10中流出。
與輸出端32相連的受電器(receiver)(未表示出)的工作通常是通過向輔助端子56、58發出控制信號後操縱裝置14的控制裝置54的動作來實現的。如果是遙控開關，加到端子56、58上的每一控制脈衝都引起第二開關迴路18改變一次狀態。如果操縱裝置14由接觸器構成，只要保持控制信號存在，第二開關迴路18就連續處於閉合狀態，一旦控制信號消失，接觸器就立刻斷開。
在斷路器12的機構43由手動或自動操作後使第一開關迴路16處於斷開狀態時，靜觸頭20負荷側的一切均被斷斷特別是電磁脫扣裝置36的線圈34和操縱裝置14的整個迴路均被斷電。進而絕緣間隙42的存在使得只要斷路器12一斷開，就可以絕對安全地對操縱裝置14進行安裝和折卸作業。
負荷側輸出端32出現短路電流或過負荷電流時，利用斷路器12的電磁脫扣裝置36或熱脫扣裝置26將動作機構43自動跳閘。由於觸頭20、20分離而產生的電弧在電弧形成室中發展，並很快地轉移到轉換電極38上，從而使操縱裝置14旁路以保護它不受故障電流的影響。在故障清除階段電磁脫扣裝置36的線圈34在操縱裝置14被旁路以後繼續由電弧電流供電。如果出現短路電磁脫扣裝置36的部件44的撞針使動觸頭22保持在斷開狀態，直到電弧熄滅。
圖3表示了處於閉合狀態的斷路器12。圖中與圖2一樣的標號表示同樣的部件。動觸頭22由觸頭臂64吊住，觸頭臂以樞軸方式安裝在軸66上。操縱裝置14的連接帶50、52分別與靜觸頭20和線圈34的一端34a相連，它與轉換電極38等電位。絕緣間隙42的存在保證了操縱裝置14的輸入和輸出之間在第一開關迴路16的觸頭20、22處於合閘狀態，而第二開關迴路18處於斷開狀態時的絕緣承受能力。
圖4和圖5詳細表示出了電弧向轉移電極38的移動。在斷路器12的動觸頭22開斷行程的起始處(圖4)，電弧沿靜觸頭20和動觸頭22間的路徑AB建立。操縱裝置14在電氣上仍與斷路器12的主迴路串聯著。
一旦電弧的根部A向轉換電極38轉移，操縱裝置14就被旁路。動觸頭22和電極38間的電弧路徑A1、B自動地停止了電流在操縱裝置14中的流動。圖5表示了電弧A1、B1在其進入滅弧室45之前在形成室68中的發展。應指出的是只要電弧沿著轉換電極38移動電磁脫扣裝置的線圈34就一直維持由故障電流供電。
圖6詳細地表示電弧轉換區，絕緣間隙42由位於靜觸頭20的下部和半環狀的電極38之間的第一氣隙70和由堅硬的絕緣材料製成的、用來支撐靜觸頭20的中間壁72形成。壁72與斷路器12的塑料外殼一起澆鑄而成，並相對動觸頭22在靜觸頭20和將電極38與線圈34的一端34a相連的導電段76之間延伸。
電極38的形狀要適應在故障開斷期間加強電弧根部的移動，同時又要保證在斷路器閉合時的絕緣強度。按照圖6所示，電極38有平直面78，配置在靜觸頭板20的延伸面上。面78也可以是凸形的，從靜觸頭20的平面突出。
圖7的另一實施例涉及一種雙極設備100，由一單極加中線斷路器102和一雙極操縱裝置104組合構成。相迴路L有脫扣裝置126和136，與圖2相同，同樣部件的標號在百位上標「1」。設備100的相迴路L的操作具有上述的全部優點。在中線迴路N中，相似部件的標號的百位標「2」。中線迴路N的斷路器部分不加保護，因而沒有脫扣裝置。輸入端228通過編織帶224與動觸頭222相連，導弧角形件240和電極238構成的組件直接與輸出端232相連。連接帶250與靜觸頭220相連，而另一連接帶252與導弧角形件240相連。在中線迴路N，操縱裝置214的串聯是在靜觸頭220和轉換電極238之間實現的。當斷路器102的觸頭120，220;122，222斷開時雙極操作裝置104的兩個部分114和214就不帶電了。
很清楚，本發明可擴展為雙極、三極和四極斷路器，分別組合雙極、三極和四極操縱裝置。
權利要求
1.一種電力保護設備(10，100)由一斷路器(12，102)和一操縱裝置(14，104)組合構成，-斷路器(12，102)包括帶有靜觸頭和動觸頭(20，22；120，122；220，222)的第一開關迴路(16)；由一帶有操作線圈(34，134)的電磁脫扣裝置(36，136)和一熱脫扣裝置(26，126)控制的操動機構(43)；一對與一轉換電極(38，138，238)相關連的第一和第二導弧角形件(30，40；130，140)，它們布置在第一開關迴路(16)的觸頭附近；在脫扣裝置迴路中的一滅弧室(45，145)；一輸入端(28，128，228)，和一輸出端(32，132，232)；-操縱裝置(14)具有一個第二開關迴路(18，118，218)，當所述第一開關迴路閉合時它與之在電氣上串聯；而當故障後機構(43)跳閘時由電弧向電極(38，138，238)的轉換而被自動旁路；其特徵在於，-操縱裝置(14，104)包括有與靜觸頭(20，120，220)相連的第一連接帶(50，150，250)和與第二導弧角形件(40，140，240)及轉換電極(38，138，238)相連的第二連接帶(52，152，252)；-第一導弧角形件(30，130，230)與動觸頭(22，122，222)相連並接至輸入端(28，128，228)；-在靜觸頭(20，120，220)及轉換電極(38，138，238)之間有一絕緣間隙(42)。
2.根據權利要求1的電力保護設備(10，100)，其特徵在於轉換電極(38，138，238)在電氣上與電磁脫扣裝置(36，136)的控制線圈(34，134)的一端(34a)相連，線圈的另一端(34b)與輸出端(32，132)相連，使得在操縱裝置(14，104)旁路期間仍維持對線圈(34，134)的勵磁。
3.根據權利要求1或2的電力保護設備(10，100)，其特徵在於操縱裝置(14，104)裝有一帶電磁鐵的控制裝置(54)，它與輔助控制端子(56，58)連接;以及第二開關迴路(18，118，218)與一對連接端(46，48;146，148;246，248)相連，而這對連接端又分別與第一連接帶(50，150，250)和第二連接帶(52，152，252)相連。
4.根據權利要求1至3之一的電力保護設備(10，100)，其特徵在於具有雙金屬片的一熱脫扣裝置(926，126)連接在動觸頭(22，122)和輸入端(28，128)之間，雙金屬片的根部與第一導弧角形件(30，130)相連。
5.根據權利要求1至4之一的電力保護設備(100)，包括有一單極加中線斷路器(102)和一雙極操縱裝置(104)，其特徵在於中線迴路的轉換電極(238)通過第二導弧角形件(240)與輸出端(232)相連，而操縱裝置(214，104)的第二連接帶(252)也與第二導弧角形件相連。
6.根據權利要求1至5之一的電力保護設備，其特徵在於，操縱裝置(14，104)由遙控開關構成。
7.根據權利要求1至5之一的電力保護設備，其特徵在於操縱裝置(14，104)由電磁式接觸器或靜電式接觸器構成。
全文摘要
一種電力保護設備由一具有第一開關迴路(16)的斷路器(12)和一具有第二開關迴路(18)的一操縱裝置(14)組合構成，第二開關迴路由第一連接帶(50)與靜觸頭(20)相連，通過第二連接帶(52)與一轉換電極(38)相連。一絕緣間隙(42)使靜觸頭(20)與電極(38)隔離，動觸頭(22)通過具有雙金屬片的熱脫扣裝置(26)與輸入端(28)相連。電極(38)與電磁脫扣裝置(36)的線圈(34)的一端(34a)相連，線圈的另一端(34b)與輸出端(32)相連。
文檔編號H01H71/12GK1106162SQ9411710
公開日1995年8月2日 申請日期1994年10月14日 優先權日1993年10月15日
發明者弗朗索瓦·雷諾, 貝爾納·萊普雷特雷 申請人:施內德電子公司