用於斷路器並包括使弧觸頭加速分離的彈簧的移動導電單元的製作方法
2023-06-04 19:10:11
用於斷路器並包括使弧觸頭加速分離的彈簧的移動導電單元的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種隔離開關(1)，包括：具有導電主體(9)的可移動導電單元(6)，導電主體具有永久觸頭(4b)以及電弧觸頭(5b)。根據本發明，所述單元(6)還包括安裝成相對所述主體(9)沿著所述單元(6)的移動方向(11)滑動的副體(14)，所述副體(14)與用於驅動單元(6)的設備的連接點(22)連接，後者還包括被提供在主體和副體(9、14)之間的彈性回位裝置(16)，開關裝置設計成在開閘操作過程中，彈性回位裝置(16)可首先積聚由於副體(14)相對主體(9)移動產生的能量，然後釋放積聚的能量，從而使所述主體(9)加速。
【專利說明】用於斷路器並包括使弧觸頭加速分離的彈簧的移動導電單元
【技術領域】
[0001]本發明涉及開關裝置領域，優選涉及高壓開關裝置領域，所述開關裝置尤其是隔離開關或接地開關類型。
[0002]更確切來說，本發明涉及開關裝置的導電單元，所述單元通常安裝有主觸頭和弧觸頭。
【背景技術】
[0003]通常來說，並且以本領域技術人員已知的方式，隔離開關或接地開關類型開關裝置的導電單元在每個開閘操作和合閘操作過程中以恆定的速度平移。
[0004]在這些重複執行的操作過程中，通常採用安裝有主觸頭和弧觸頭的圓柱形式的導電單元承受機械和電應力，這些應力使其逐漸惡化。這種現象在另一主觸頭和弧觸頭上也觀察得到。
[0005]這些問題產生了顆粒、汙染、熱量並影響開關裝置的壽命。
[0006]尤其是在開閘操作過程中，如果導電單元的速度過快，將引起主觸頭的機械磨損。雖然這可能意味著導電單元的速度下降，但是這樣會造成弧觸頭的磨損。
[0007]在解決問題的嘗試中，文獻FR 2 547 107提出了具有與彈簧連接的固定弧觸頭的開關裝置，彈簧使得能夠加快兩個弧觸頭在分離的時候分開的速度。不過，由於固定弧觸頭安裝成在開關裝置的固體殼體上滑動，因此不能認為其是真正的固定。另外，傳統開關裝置設計通常不能監測固定觸頭的區域，這樣，就不能檢測彈簧的潛在故障。由於不能檢測彈簧的損壞會造成開關裝置出故障的危險，因此這個問題看似不能解決。
[0008]最後，儘管緊湊是考慮現有開關裝置的基本標準，但是彈簧連接固定觸頭要求上述區域的體積大大增加，會造成開關裝置的整個體積增加，這樣是不利的。
【發明內容】
[0009]因此，本發明的目的在於給涉及現有技術實施例的上述缺點至少部分提供一種解決方案。
[0010]為此，本發明提供了一種開關裝置，尤其是一種隔離開關或接地開關，包括:具有導電主體的導電可移動單元，導電主體包括主觸頭和弧觸頭。
[0011 ] 根據本發明，所述導電可移動單元還包括安裝成相對所述主體沿著所述導電單元的移動軸線滑動的副體，所述副體設計成與所述導電單元的驅動設備的連接點連接，所述導電單元還包括插在所述主體和副體之間的彈性回位裝置，所述開關裝置設計成在開閘操作過程中，所述彈性裝置可首先儲存由於副體相對主體移動產生的能量，然後釋放儲存的能量,從而使所述主體加速。
[0012]這樣，首先，本發明的特徵在於，在相同開閘操作過程中，通過彈性回位裝置釋放能量引起加速，可改變可移動單元主體的速度。因此，該控制的變化可以儘量限制導電單元的機械和電磨損的方式確定。為此，優選在持久觸頭分離後開始釋放能量，而在電弧觸頭分離時，即在弧觸頭分離的精確時刻或所述時刻前開始，然後在分離後結束。這樣，在該開閘操作的臨界階段，安裝在導電單元上的弧觸頭的速度甚至更快，限制了由於電應力造成的損壞。
[0013]當然，本發明還有利的是，當所述連接點以恆定速度平移時，可改變移動單元主體的速度。因此，有利的是，即使在不脫離本發明範圍的情況下可實現可變速度，導電單元的驅動設備也可包括以恆定速度運行的馬達。
[0014]另外，與文獻FR 2 547 107中所述的方案不同的是，加速彈簧不設置在固定元件上，而是設置在包括可移動電極的單元上。這樣，通過使用本發明指定的位置，可克服現有技術檢測彈簧可能出現的故障的問題。當然，對於彈簧可能的損壞來說，其在可移動導電單元上比其接近固定元件時更容易監測。
[0015]最後，與現有技術相比，提出的方案降低了開關裝置的整體體積。當然，在現有技術中，修改固定觸頭使其可小範圍移動引起體積大大增加，尤其是對於引導所述觸頭平移來說。但是，當加速的元件設置在電極或可移動導體上時，在導電單元上，由於單元的尺寸已經夠大，尤其是具有相當大的長度時，對尺寸的影響非常小，從而引導平移。有利的是，在不過多影響甚至不影響整體尺寸的情況下，該大尺寸可用於包含所述副體和彈性回位裝置。
[0016]優選地，開關裝置包括在開閘操作過程中可阻止所述主體相對開關裝置的固定體平移的支座裝置(abutment means),所述副體安裝有設計成在所述副體已經相對主體移動預定距離後釋放所述支座裝置的解鎖裝置。
[0017]優選地，所述彈性回位裝置包括至少一個壓縮或牽引彈簧。
[0018]優選地，所述支座裝置設置在開關裝置的固定體和導電可移動單元的主體上。
[0019]開關裝置可提供具有上述類似功能的彈性回位裝置，旨在在合閘操作的特定階段加速觸頭。比如，可用牽引彈簧替換壓縮彈簧來進行上述操作。因此，即使設想到多個彈簧的方案，仍然可使用相同彈簧來確保開閘和合閘過程中彈簧壓縮和伸展後所需的加速度，反之亦然。
[0020]優選地，開關裝置還包括驅動所述移動單元的驅動設備，所述設備包括旋轉輸入軸和具有用於連接到所述導電單元的所述連接點的輸出部件，所述連接點能沿著所述導電單元的移動軸線平移。另外，所述驅動設備包括在所述連接點和旋轉輸入軸之間傳輸移動的機械系統，所述機械系統設計成在開關裝置的開閘操作過程和/或合閘操作過程中，上述機械系統在所述旋轉輸入軸以恆定角速度旋轉的過程中獲得連接點的可變速度。
[0021]不過，在不脫離本發明範圍的情況下，可採用任何傳統的驅動設備。
[0022]但是，通過提供在開關裝置的開閘操作過程和合閘操作過程中以恆定速度平移的連接點，上述特定設計不符合現有技術的傳統驅動設備。在該示例中，機械系統可有效改變移動點在這些操作的一個和/或另一個操作過程中平移的速度。因此，該控制的變化可以儘量限制導電單元的機械和電磨損的方式確定。對於開閘操作，本發明的具體變化已經加上了這種可能的變化，這種變化通過所述彈性回位裝置正在加速的可移動單元的主體獲得。
[0023]比如，在開閘操作的初始階段，在主觸頭分離從而限制其的機械磨損之前，導電單元的速度可能很慢，然後所述速度可增加，從而限制弧觸頭的電磨損。
[0024]另外，在合閘操作過程中，有利的是，開始緩慢移動，從而避免機械磨損，然後加速，從而限制弧觸頭的電磨損。還可在弧觸頭已經接觸後，在主觸頭相互嚙合的過程中限制速度。
[0025]更常見的方式是，考慮到電應力，可調整輸出部件的速度變化，從而儘量限制感應電流、母線轉接和短路閉合電流的有害影響。
[0026]不管怎樣，可由本領域的技術人員根據要求和遇到的限制確定每個開閘和合閘操作過程中速度變化的方式。調整機械系統的設計就足夠了，根據定義，與比如通過控制電動馬達的定子電流頻率使用可變速度驅動相反的是，這種調整是易於實現、可靠、成本低的機械方案。不過，在不脫離本發明範圍的情況下，可使用這種方案。
[0027]如上所述，與通過傳統的電動馬達輕易實現的一樣，通過以恆定角速度旋轉的輸入軸可獲得輸出部件平移速度的變化。不過，可給輸入軸施加可變的角速度。比如，觀察到軸可與電驅動馬達直接或間接連接，甚至可構成所述馬達的輸出軸。最後，在馬達出現故障的情況下，如本領域的技術人員已知的，可通過曲柄手動致動旋轉輸入軸。在所述致動過程中，有利的是，所述特定傳輸系統降低或提高速度和效果對於來說操作人員是有益的。
[0028]因此，機械傳輸系統優選採用旋轉輸入軸和包括連接點的輸出部件之間強制作用連接的形式。術語「強制作用」表示，在所述旋轉輸入軸和輸出部件之間存在雙向連接(bothway link)，尤其是指，在任何位置，連接點具有相對輸出軸的角位置，反之亦然，並且在兩個端部位置之間的任何點都成立。
[0029]優選地，所述機械系統包括至少兩個元件，所述至少兩個元件中的每個被提供有凹槽和被容納在所述至少兩個元件中的另一元件的凹槽中以進行移動的銷栓部件(peg-forming member)。因此,每個元件與其相關聯的部件形成凸輪配合,這個部件執行好比凸輪從動件的功能。已經發現這種技術非常可靠並且容易實現。當然，元件、凹槽和銷栓部件的數量、設置和形狀可根據期望的速度變化調整。
[0030]優選地，機械系統設計成，通過把所述銷栓部件中的一個壓入相關聯的凹槽底部，並通過同時把另一銷栓部件移動到相關聯的凹槽中，來使兩個元件中的任一個(either ofthe two element)被另一個驅動。更優選地，設置成傳輸的驅動元件在其相關聯的凹槽底部中支撐的銷栓部件，另一銷栓部件在其相關聯的凹槽中同時移動，這更多是用來維持現有原件期望的朝向。
[0031]優選地，機械系統設計成，在開關裝置的開閘操作過程中和/或合閘操作過程中，每個銷栓部件至少一次從該銷栓部件壓入其相關聯的凹槽底部的配置轉變到該銷栓部件在其相關聯的凹槽中移動的配置，反之亦然。當然，這種配置的變化有助於獲得輸出部件的速度變化。優選地，這些變化同時發生，即，其中一個銷栓部件離開其相關聯的凹槽底部時，另一部件與其相關聯的凹槽底部接觸。
[0032]優選地，機械系統設計成，在開關裝置的的開閘操作過程中和/或合閘操作過程中，兩個銷栓部件形成以所述旋轉輸入軸的軸線為中心的兩個同心圓拱形軌道。同樣，由於兩個位於輸入軸的軸線不同距離的銷栓必須在所述輸入軸旋轉的過程中提供不同的線速度，因此這當然有助於獲得輸出部件線速度的變化。
[0033]優選地，機械傳輸系統的所述兩個元件中的一個限制成隨所述旋轉輸入軸旋轉，所述兩個元件中的另一個具有連接杆，所述連接點位於連接杆上。不過，如上所述，在不脫離本發明範圍的情況下，可在所述兩個元件之間設置類似的中間元件。
[0034]優選地，開關裝置包括驅動驅動設備的旋轉輸入軸的電動馬達。
[0035]將通過下面的非限制性詳細說明呈現本發明的其他優點和特徵。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]下面結合附圖進行描述，其中:
[0037]圖1示出本發明一優選實施例中隔離開關一部分的概略側視圖；
[0038]圖2示出安裝在圖1的隔離開關上的驅動設備的分解透視圖；
[0039]圖3a至圖3c示出在合閘操作過程中被連續調整的隔離開關的不同配置；
[0040]圖4為概略地示出在合閘操作過程中隔離開關某些元件的移動的圖表，虛線曲線對應驅動設備連接點的移動，實線曲線對應隔離開關導電單元的主體的移動；
[0041]圖5a至圖5e示出在開閘操作過程中被連續調整的隔離開關的不同配置；
[0042]圖6為概略地示出在開閘操作過程中隔離開關某些元件的移動的圖表，虛線曲線對應驅動設備連接點的移動，實線曲線對應隔離開關導電單元的主體的移動；
[0043]圖7a至圖7e示出在開閘操作過程中被連續調整的隔離開關的不同配置，其中，隔離開關為本發明另一優選實施例的形式；
[0044]圖8示出圖7a至圖7e中所示的隔離開關導電單元的主體；
[0045]圖9a至圖9e示出在開閘操作過程中被連續調整的隔離開關的不同配置，其中，隔離開關為本發明另一優選實施例的形式；
[0046]圖10示出圖9a至圖9e中所示的隔離開關導電單元的主體；和
[0047]圖1la至圖lie示出在開閘操作過程中被連續調整的隔離開關的不同配置，其中，隔離開關為本發明另一優選實施例的形式。
【具體實施方式】
[0048]首先，圖1和圖2示出本發明一優選實施例中隔離開關一部分的示意圖，所述隔離開關可能是接地開關，優選為高壓接地開關。
[0049]隔離開關I包括僅部分被示出的弧控制室2，弧控制室在包含絕緣氣體(比如=SF6或已知的其他任何合適的氣態混合物)的箱體中。室2封裝有固定主觸頭4a以及相對主觸頭4a徑向向內的固定弧觸頭5a。其還封裝有與固定體8電連接的導電單元6，導電單元在固定體內沿著由雙向箭頭11表示的移動軸線可平移。該單元6呈現出一端部，該端部安裝有與上述觸頭4a，5a配合操作的可移動主觸頭4b和可移動弧觸頭5b觸頭。
[0050]與致動器的活塞一樣，單元6的整體形狀為可在固定體8的圓柱形殼體10中滑動的圓柱形。其包括形成外體並包含主觸頭4b以及弧觸頭5b的主導電體9。在所述主體9中，形成沿著軸線11的方向定向的通孔12，可滑動副體14容納在通孔中。這樣，副體14安裝成相對主體9沿著移動軸線11滑動。
[0051]另外，導電單元6包括彈性回位裝置(比如:壓縮彈簧16)，使副體14相對主體朝第一端部位置移動，該位置與副體儘量靠近固定主觸頭4a的位置對應。該第一位置還與所述副體14位於通孔12的端壁17中的位置對應，彈簧16趨於朝第一位置推動副體14。[0052]為此，繞副體14設置的彈簧14以其一個端部靠在所述副體的擋圈18上並以其另一端部靠在固定安裝在主體9的通孔12中的圓環20上。
[0053]這樣，當副體14在開閘方向上沿著軸線11移動使電觸頭移動分開時，其通過圓環20上壓縮彈簧的反應把該移動傳輸給包含觸頭的主體9。相反，當副體14在合閘方向上沿著軸線11移動使電觸頭移動到一起時，其通過使其端部壓靠在孔12的端壁17上把該移動傳輸給主體9。
[0054]為了使副體移動從而實現隔離開關的開閘和合閘操作，在下面所述的一優選實施例中，所述副體14與驅動設備30的連接點22連接。不過，在不脫離本發明範圍的情況下，為了驅動連接點22，可採用任何其他傳統的實施例。
[0055]設備30包括基本上與可移動單元6的滑動軸線11正交的旋轉輸入軸32。如圖2中概略地所示，旋轉輸入軸32設計成直接或間接由電動馬達35驅動，優選每個開閘和合閘操作以恆定的角速度驅動。
[0056]驅動設備30還包括連接杆形式的輸出部件34，其一端部包括副體14的連接點22並可沿著軸線11平移。另外，連接杆34基本上與所述軸線11平行，並且在不脫離本發明範圍的情況下，設計成即使形成樞軸連接的連接點22周圍有小幅振動，也在開閘和合閘操作過程中保持平行。
[0057]設備30包括在連接杆34和旋轉輸入軸32之間傳輸移動的機械系統40，該機械系統40大致以在旋轉輸入軸32以恆定角速度旋轉的過程中以及開關裝置開閘和合閘操作過程中獲得連接點22可變平移速度的方式設計。該可變平移速度相對隔離開關的固定體8沿著軸線11被限定。
[0058]在該示例中，機械系統40包括兩個元件44，46，第一元件44限制成隨軸32旋轉，第二元件46固定在連接杆34上。元件各自可為大致三角形，被設置為彼此平行且相向，與軸32的軸線48正交，且與軸線11平行。
[0059]第一元件44提供了圓拱形的凹槽50，凹槽設置在遠離接收軸32的頂點的側面附近。該凹槽50可設置在元件44的面中的一個中，或者可以是通槽。另外，第一元件44包括銷栓部件54，該部件從上述面中的一個朝第二元件46突出，並且與軸線48平行。銷栓52位於凹槽50和旋轉輸入軸32的相同軸線48之間。
[0060]類似地，第二元件46提供了圓拱形的凹槽56，凹槽設置在遠離支撐銷栓部件58的頂點的側面附近。同樣，該凹槽56可設置在元件46的面中的一個中，或者可以是通槽。另夕卜，銷栓58從上述面中的一個朝第一元件44突出，並且與軸線48平行。
[0061]在組裝好的狀態下，銷栓52容納在凹槽56中以進行滑動，而銷栓58容納在凹槽50中以進行滑動。因此，每個元件44、46與其相關聯的部件58，52形成凸輪配合，這些部件執行好比凸輪從動件的功能。
[0062]通過這樣的配置，設置成通過一個銷栓部件52、58壓入其相關聯的凹槽底部並同時使另一銷栓部件在其相關聯的凹槽中移動來使兩個元件44、46中的任一個被另一個驅動。更確切來說，設置成使傳輸的驅動元件壓入其相關聯的凹槽底部，同時另一銷栓部件在其相關聯的凹槽中移動來通過元件46維持固定支撐的連接點34基本上恆定的朝向，即，基本上與滑動軸線11平行的朝向。為此，要注意的是，如在開閘和合閘操作過程中觀察到的一樣，第二元件46在其移動過程中還保持基本上一樣的朝向。[0063]最後，指出了機械傳輸系統40設計成，在開關裝置的開閘操作過程中和合閘操作過程中，兩個銷栓部件52、58形成以軸線48為中心的兩個同心圓拱形軌道62、64。旋轉輸入軸32和連接杆34之間的強制作用機械系統40設計成，開閘和合閘階段的拱形軌道相同。
[0064]在圖1中，隔離開關I在開閘位置，其中，可移動單元6與固定觸頭4a，4b有一定距離。在這種狀態下，銷栓52 —端部壓靠在凹槽56底部上，該端部稱為繞軸線48的逆時針端部。另外，銷栓58 —端部壓靠在凹槽50底部上，該端部也稱為繞軸線48的逆時針端部。
[0065]參照圖3a至圖4，下面將對隔離開關的合閘操作進行描述，這種操作從圖1所示的開閘位置開始。該操作由以恆定速度旋轉輸入軸32的隔離開關的電動馬達執行。
[0066]軸32以逆時針方向旋轉。一旦開始旋轉，第一元件44以同樣的方向旋轉，並通過把銷栓52壓入凹槽56來驅動第二元件46。同時，銷栓58在凹槽50中朝所述凹槽的另一端部移動，該端部稱為繞軸線48的順時針端部。在該示例中，銷栓58在凹槽50中的這種移動可在銷栓52對其驅動時基本上保持第二元件46在其移動平面內基本相同的朝向，從而保持連接杆34基本相同的朝向。因此，所述杆沿其軸線移動，可能會繞連接點22有很小的角振動。
[0067]在合閘操作的初始階段，連接點22沿軸線11朝固定觸頭4a，5a的移動僅僅驅動孔12中副體14移動，直到其與端壁17接觸為止。這種狀態如圖3a所示並與圖4所示圖表上的點Pl對應，表示導電單元6的主體9(由實線曲線示意性地所示)還沒開始移動。在所述初始合閘階段，彈簧16復原，直到副體14與端壁17接觸為止。或者，圖3a所示的配置設置成在開閘位置調整。這樣，副體14與孔12的端壁17接觸後開始合閘操作。
[0068]同樣，通過把銷栓52壓入凹槽56，軸32的旋轉以相同的角速度繼續，從而驅動主體9和可移動單元6的副體14同時移動。由於銷栓52沿著圓拱形軌道62移動，因此其線速度恆定，從而促使連接點22以恆定的線速度平移，直到機械系統30的配置倒置為止。這裡，「倒置」是指通過第一元件44驅動第二元件46移動的馬達元件不再壓靠在凹槽56中的銷栓52上，而是壓靠在凹槽50底部的另一銷栓58上。
[0069]與圖4所示的圖表上的點P2對應的配置倒置的時刻如圖3b所示。在所述合閘階段，第一元件44沿逆時針方向繼續旋轉，並通過把銷栓58壓入凹槽50來驅動第二元件46。同時，銷栓52在凹槽56中朝所述凹槽的另一端部移動，該端部稱為繞軸線48的順時針端部。同樣，在該示例中，銷栓52在凹槽56中的移動可在凹槽50對其驅動時基本上保持第二元件46在其移動平面內基本相同的朝向，從而保持連接杆34基本相同的朝向。
[0070]與銷栓52的軌道62 —樣，銷栓58的圓拱形軌道64以軸線48為中心，並且半徑比所述軌道62的半徑大，這使得在通過點P2後連接點22的平移速度加快。另外，該速度優選基本恆定，直到如圖3c所示的合閘操作結束為止，即當連接點22到達點P3時。因此，圖3c示出處於合閘位置的隔離開關，其中，電觸頭4a，4b和5a，5b配對配合。在這種合閘狀態下，銷栓52在其繞軸線48的順時針端部壓入凹槽56底部，銷栓58也在其繞軸線48的順時針端部壓入凹槽50底部。
[0071]通過該操作，合閘操作開始時施加的較慢速度可限制相對彼此移動的元件的機械磨損，而合閘操作結束時的較快速度可限制弧觸頭5a，5b的電磨損。[0072]參照圖5a至圖6，下面將對隔離開關的開閘操作進行描述，這種操作從圖3c所示的合閘位置開始。該操作由以恆定速度旋轉輸入軸32的隔離開關的電動馬達執行。
[0073]軸32以順時針方向旋轉。一旦開始旋轉，第一元件44以同樣的方向旋轉，並通過把銷栓52壓入凹槽56來驅動第二元件46。同時，銷栓58在凹槽50中朝所述凹槽的另一端部移動，該端部稱為繞軸線48的逆時針端部。同樣，在該示例中，銷栓58在凹槽50中的移動可在銷栓52對其驅動時基本上保持第二元件46在其移動平面內基本相同的朝向，從而保持連接杆34基本相同的朝向。因此，所述杆沿其軸線移動，可能會繞連接點22有很小的角振動。
[0074]在開閘操作的初始階段，如圖5a中和圖6的圖表中所示，在點P3和P4之間，連接點22在與固定觸頭4a、5a相反的方向上沿軸線11的移動通過彈簧16同時驅動副體14和主體9。在該初始階段，可移動元件的線速度相對較低並且是恆定的，這樣可限制隔離開關的機械磨損。在連接點22到達點P4的時刻，即圖5a所示的時刻，主觸頭4a，4b已經分離，但是弧觸頭5a，5b仍然相互接觸。此時，機械系統40的配置倒置。這裡，「倒置」是指通過第一元件44驅動第二元件46移動的馬達元件不再壓靠在凹槽56中的銷栓52上，而是壓靠在凹槽50底部的另一銷栓58上。
[0075]這種倒置使連接點22的平移線速度加快，然後保持基本恆定，直到到達圖5e所示的開閘位置為止，該位置與圖6的圖表中的點P7對應，在該點，驅動設備30調整與在圖4的圖表中的點PO調整的配置相同的配置。
[0076]在連接點22的線速度變化後的時刻，由於由元件100所示的支座裝置臨時阻止主體9相對固定體8平移，因此所述連接點驅動副體14，彈簧16強烈壓縮。該特點是本發明特有的，下面將對多種可能的設計進行詳細描述。
[0077]因此，在未被繼續其衝程的副體14驅動的情況下，主體9在原位保持一段時間。
[0078]這樣，使彈簧16存儲由於副體14相對主體9朝與上述第一端部位置相反的第二端部位置移動所產生的能量。圖5b示出彈簧16強烈壓縮並且弧觸頭仍然接觸的設備30的狀態。在該第二位置，在副體14已經相對主體9移動預定距離後，其以下面要描述的方式解鎖支座裝置100。如圖5c所示，這使得安裝有可移動觸頭4a、5b的主體9釋放，這樣，其沿著軸線11在彈簧16釋放能量的作用下以非常快的速度移動，直到其抵靠仍在移動並佔據點P5的副體14的支座為止。
[0079]在與孔12的端壁17接觸後，主體9和副體14以基本相同的線速度被驅動，直到它們到達連接點22的點P6為止。此時，主體由於靠在固定體8上而停止移動，副體14繼續其衝程，直到到達點P7為止，在相對應的時刻，凹槽56底部中的銷栓52壓靠在其繞軸線48的逆時針端部上。此時，隔離開關處在開閘狀態，與圖1所示的一樣。
[0080]下面將對支座裝置100實施例的多個具體示例進行描述，應該回顧一下，在開閘操作過程中，支座裝置100有助於彈簧16能首先儲存由於副體14相對被所述裝置100臨時阻止的主體9移動產生的能量，然後釋放儲存的能量，從而使主體9加速。
[0081]首先，參照圖7a至圖7e和圖8，可以看到，在第一示例中，支座裝置100包括接收在固定體8對應孔104中的徑向銷102。銷102與彈簧類型的彈性回位裝置連接，以其突出到殼體中10的方式徑向向內推動彈性回位裝置。
[0082]主體9在其遠離觸頭4b，5b的部分包括縱向槽106，銷102的端部在所述槽中滑動。更確切來說，從圖8可更清楚看到，銷102接收在每個槽106中，槽由寬度不同的兩個部分組成，位於觸頭附近的部分106b的寬度比引入其的另一部分106a的寬度小。每個槽106的部分106a、106b之間寬度變窄的地方108形成支座裝置100的整體部分(integralportion)，因為其設計成構成直徑比部分106b直徑大的銷102的支座。
[0083]副體14安裝有用於解鎖支座裝置的解鎖裝置110，該解鎖裝置可當作由所述副體14以固定方式承載的滑塊，並安被容納以在主體的槽106的部分106b中滑動。每個滑塊110可以是倒角的，從而使與其相關聯的銷接觸的進口變軟。
[0084]圖7a至圖7e分別與上述的圖3c和圖5a至圖5d相對應。不過，在不脫離本發明範圍的情況下，圖7e可認為是最終開閘位置。或者，如參照圖5e所述，點22可繼續移動，從而相對主體9稍微驅動副體14。
[0085]這樣，在開閘階段的初始過程中，主體9和副體14 一起移動，使滑塊110在槽106的部分106b中滑動，銷102在相同槽的部分106a中滑動。從圖7b所示的時刻開始，銷102抵靠槽的狹窄部分108，從而使支座裝置活動。這樣，主體9停止平移並相對固定體8固定，而副體14繼續通過其連接點22移動。在這個階段，如圖7c所示，彈簧16在主體9和副體14之間壓縮，主體9和副體14相對彼此移動。
[0086]相同的圖示出了，滑塊110設計成在副體14已經相對主體9移動預定距離後釋放支座裝置，在該移動預定距離結束時，所述滑塊與銷102接觸並在與施加在相同銷上的回位力相反的方向上徑向向外推動銷。這樣，如圖7d所示，主體從在滑塊作用下驅動到固定體8中的銷釋放，然後，彈簧16突然復原並使主體9加速，其孔17的端壁則壓靠在副體14上。該加速在主觸頭分離後並且弧觸頭分離的過程中產生，從而限制所述弧觸頭的電磨損。
[0087]然後，以上述類似的方式開閘，銷102滑動壓靠在主體9的外表面上。
[0088]圖9a至圖9e和圖10示出第二示例，其中，支座裝置100包括接收在對應孔204中的徑向銷202，這些孔在主體9的位於觸頭4b、5b相反位置的端部中製成。銷202與彈簧類型的彈性回位裝置連接，徑向向內推動彈性回位裝置。另外，固定體8提供了圓柱形或具有多個縱向片的內部部件8a，圖10所示的部件8a容納在殼體10中。部件8a在其位於與觸頭4b，5b相反位置的部分處包括縱向槽206，銷202的端部從外部徑向插入槽中以在其中滑動。更確切來說，從圖10可更清楚看到，銷202接收在每個槽206中，槽由寬度不同的兩個部分組成，位於觸頭附近的部分206b的寬度比引入銷的另一部分206a的寬度大。每個槽206的部分206a、206b之間寬度變窄的地方208形成支座裝置100的整體部分，因為其設計成構成直徑比部分206b直徑大的銷202的支座。
[0089]副體14安裝有用於解鎖支座裝置的解鎖裝置210，該解鎖裝置可當作由所述副體14以固定方式承載的滑塊，並可在固定部件8a的槽206的部分206b和206a中滑動。每個滑槽210可以是倒角的，從而使與其相關銷接觸的進口變軟。
[0090]圖9a至圖9e分別與上述圖7a至圖7e對應。同樣，在不脫離本發明範圍的情況下，圖9e可認為是最終開閘位置。或者，如參照圖5e所述，點22可繼續移動，從而相對主體9稍微驅動副體14。
[0091]這樣，在開閘階段的初始過程中，主體9和副體14 一起移動，使滑塊210插入槽206的部分206b中並沿著其滑動，同樣使銷202在相同槽的部分206a中滑動。從圖9b所示的時刻開始，銷202抵靠槽的狹窄部分208，從而使支座裝置活動。這樣，主體9停止平移並相對固定體8和插入部件8a固定，而副體14繼續通過其連接點22移動。在這個階段，如圖9c所示，彈簧16在主體9和副體14之間壓縮，主體9和副體14相對彼此移動。
[0092]該相同的圖示出了，滑塊210設計成在副體14已經相對主體9移動預定距離後釋放支座裝置，在該移動預定距離結束時，所述滑塊與銷202接觸並在與施加在相同銷上的回位力相反的方向上徑向向外推動銷。這樣，如圖9d所示，固定部件8a從在滑塊作用下驅動到主體8中的銷釋放，然後，彈簧16突然復原並使主體9加速，其孔17的端壁或肩部則壓靠在副體14上。該加速在主觸頭分離後並且弧觸頭分離的過程中產生，從而限制所述弧觸頭的電磨損。
[0093]然後，以上述類似的方式開閘，銷202滑動壓靠在固定部件8a的外表面上，滑塊210在槽106的狹窄部分206a中滑動。
[0094]圖1la至圖1le示出第三示例，其中，支座裝置100包括固定在固定體8上並以殼體10為中心的機械鬱金香形部分302。術語「機械鬱金香形部分」是指多個環繞分布的彈簧片，每個彈簧片具有在其端部形成邊緣的支座。
[0095]另外，在其與形成支座裝置的整體部分的觸頭4b、5b相反的端部，主體9提供了縱向槽306，副體14的端部在該縱向槽中滑動。該端部形成用於解鎖支座裝置的解鎖裝置210，該解鎖裝置可當作滑塊，每個滑塊可以是倒角的，從而使與機械鬱金香形部分接觸的進口變軟。
[0096]在該示例中，彈簧16不再是壓縮彈簧，從而牽引彈簧。彈簧把孔12的端壁17與副體14的端壁連接。另外，安裝在端壁17上的杆330穿過副體14的端壁的孔，並在支座332中終止。
[0097]圖1la至圖1le分別與上述圖9a至圖9e對應。
[0098]這樣，在開閘階段的初始過程中，主體9和副體14通過彈簧16—起移動，使主體9在鬱金香形部分302中移動。
[0099]從圖1lb所示的時刻開始，主體9的端部抵靠鬱金香形部分302的邊緣，從而使支座裝置活動。這樣，主體9停止平移並相對固定體8固定，而副體14繼續通過其連接點22移動。在這個階段，如圖1lc所示，彈簧16由移動分開的主體9和副體14牽引，主體9和副體14相對彼此移動。在所述移動過程中，杆330滑過副體14的端壁的專用孔。
[0100]相同的圖1lc示出了，滑塊310設計成在副體14已經相對主體9移動預定距離後釋放支座裝置，在該移動結束時，所述滑塊與鬱金香形部分302的邊緣接觸並徑向向外推動邊緣，使所述鬱金香形部分的彈簧片彈性形變。這樣，主體9從在滑塊作用下形變的鬱金香形部分釋放，然後，彈簧16突然收縮，使主體9加速。然後，如圖1ld所示，滑塊310返回其在槽306的端部中抵靠的位置。該加速在主觸頭分離後並且弧觸頭分離的過程中產生，從而限制所述弧觸頭的電磨損。
[0101]然後，以上述類似的方式開閘，鬱金香形部分的邊緣滑動壓靠在主體9的外表面上。在主體的端部已經被置為抵靠固定體8之後並且杆332的支座已經被置為與副體14的端壁接觸後，停止開閘，從而拉伸彈簧16。這樣，在該示例中，通過杆330，觸頭藉助連接點22進入開閘位置。
[0102]當然，完全通過本領域技術人員的非限制性示例，可對本發明進行各種修改。
【權利要求】
1.一種開關裝置，尤其是隔離開關或接地開關(1)，包括:具有導電主體(9)的導電可移動單元(6),所述導電主體包括主觸頭(4b)和弧觸頭(5b)； 所述開關裝置的特徵在於，所述導電可移動單元(6)還包括安裝成相對所述主體(9)沿著所述導電單元(6)的移動方向(11)滑動的副體(14)，所述副體(14)設計成與所述導電單元(6)的驅動設備的連接點(22)連接，所述導電單元還包括插在所述主體(9)和副體(14)之間的彈性回位裝置(16)，所述開關裝置設計成在開閘操作過程中，所述彈性回位裝置(16)可首先儲存由於副體(14)相對主體(9)移動產生的能量，然後可釋放儲存的能量，從而使所述主體(9)加速。
2.根據權利要求1所述的開關裝置，其特徵在於，所述開關裝置包括:在開閘操作過程中可阻止所述主體(9)相對開關裝置的固定體⑶平移的支座裝置，所述副體(14)安裝有設計成在所述副體(14)已經相對主體(9)移動預定距離後釋放所述支座裝置的解鎖裝置。
3.根據權利要求1或2所述的開關裝置，其特徵在於，所述彈性回位裝置(16)包括至少一個壓縮或牽引彈簧。
4.根據結合權利要求2的任一項前述權利要求所述的開關裝置，其特徵在於，所述支座裝置設置在開關裝置的固定體(8)上和導電可移動單元(6)的主體(9)上。
5.根據前述權利要求中任一項所述的開關裝置，其特徵在於，所述開關裝置還包括:驅動所述導電可移動單元(6)的驅動設備(30)。
6.根據權利要求5所述的開關裝置，其特徵在於，所述驅動設備(30)包括旋轉輸入軸 (32)和具有用於連接到所述導電單元(6)的連接點(22)的輸出部件(34)，所述連接點能沿著所述導電單元的移動軸線(11)平移，設備(30)還包括在所述連接點(22)和所述旋轉輸入軸(32)之間傳輸移動的機械系統(40)，所述機械系統設計成在開關裝置的開閘操作過程中和/或合閘操作過程中，該機械系統在所述旋轉輸入軸(32)以恆定角速度旋轉的過程中獲得連接點(22)的可變速度。
7.根據權利要求6所述的開關裝置，其特徵在於，所述機械系統(40)包括至少兩個元件(44，46)，所述至少兩個元件中的每個被提供有凹槽(50，56)和被容納以在所述至少兩個元件中的另一元件的凹槽中移動的銷栓部件(52，58)。
8.根據權利要求7所述的開關裝置，其特徵在於，機械系統(40)設計成，通過把所述銷栓部件(52，58)中的一個壓入相關聯的凹槽(50，56)底部，並通過同時把另一銷栓部件移動到相關聯的凹槽中，來使得兩個元件(44，46)中的任一個元件被另一個元件驅動。
9.根據權利要求8所述的驅動設備，其特徵在於，機械系統(40)設計成，在開關裝置的開閘操作過程中和/或合閘操作過程中，每個銷栓部件(52，58)至少一次從該銷栓部件壓入其相關聯的凹槽(50，56)底部的配置轉變到該銷栓部件在其相關聯的凹槽中移動的配置，反之亦然。
10.根據權利要求5到9任一項所述的開關裝置，其特徵在於，包括:驅動所述驅動設備的旋轉輸入軸(32)的電動馬達(35)。
【文檔編號】H01H3/30GK103999179SQ201280062312
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年12月12日 優先權日:2011年12月14日
【發明者】吉列爾莫·布蘭切特, 勞倫特·拉特-帕特龍 申請人:阿爾斯通技術有限公司