組合式斷路器和隔離開關用的兩步操作機構的製作方法

2023-06-15 07:19:46

專利名稱：組合式斷路器和隔離開關用的兩步操作機構的製作方法
本申請涉及1992年12月14日提交的，申請號為No.07/990,010的在先美國申請，申請人為斯特羅德(Stroud)和奧得伯格(Otterberg)，該申請也已經轉讓給本發明的受讓人。
本發明涉及具有斷路能力的隔離開關，更具體的說，涉及一種用來在其運動過程的第一階段中斷開一個電路斷路器，而在其運動的第二階段中打開一個隔離間隙，並且在閉合過程中，逆向進行上述操作的兩步操作機構。
在上述No.07/990,010號在先申請中，公開了一種新穎的具有斷路能力的隔離開關。這種開關直接把一個長形的斷路開關組合在一個隔離開關的可移動的刀形開關或臂上。在斷開操作過程中，斷路器首先斷開，然後隔離刀形開關臂再轉動到的隔離刀形開關的斷開位置。在閉合過程中，隔離刀形開關首先轉動到其間隙閉合的位置，然後斷路器再閉合。這種把斷路器組合在隔離開關臂中的新穎組合，與斷路器和隔離開關分開的裝置相比，或者把兩個單獨的組件串聯起來的裝置相比，大大節約了開關製造車間的面積。
為了操作隔離刀形開關和斷路器，通常需要兩個單獨的操作機構。本發明為這種組合的斷路器和隔離開關提供了一種新穎而簡單的聯杆系統和操作機構。
本發明提供了一種用於組合的隔離開關和電路斷路器的新穎的操作機構，這種操作機構中，單獨一個操作聯杆機構的連續的運動，能使隔離刀形開關在曲軸的整個第一轉動階段內發生轉動，而在曲軸的第二轉動階段內，使斷路器的操作機構作直線運動。
在實施本發明時，可轉動的隔離臂(有時稱之為隔離刀形開關)固定在一個殼體上，而殼體則能相對於一個固定的支承件轉動。一根曲軸安裝成能與可轉動的殼體繞同一根軸線轉動，並通過一個用彈簧加壓的掣子與殼體連接，上述掣子在隔離臂到達其閉合位置時被鬆開。在掣子鬆開之後，曲軸的繼續運動使得斷路器的操作杆相對於現在是固定的並且是閉合的隔離臂作直線運動，使斷路器的觸點閉合。
在斷開上述開關時，曲軸向相反的方向轉動，在曲軸的第一轉動階段之後，使斷路器的操作杆運動，斷開斷路器的觸點。然後，曲軸碰到可轉動的殼體內的一個內部擋塊。當曲軸繼續轉動時，它便使掣子復位，並且使上述殼體轉動，於是隔離臂便轉動到其斷開位置。
因此，本發明的新穎機構在完成一系列複雜運動的同時，操作簡單，維修方便。
在參照附圖閱讀了下面的對本發明的描述之後，本發明的其他特點和優點將更加清楚。附圖中

圖1是利用本發明的操作機構的組合式斷路器開關和隔離開關在閉合狀態下的正視圖；圖1a表示圖1中斷開位置的隔離開關；圖2是本發明的新穎的兩步操作機構的局部橫斷面圖，此時斷路器和隔離開關都斷開；圖3是圖2的局部橫斷面的頂視圖；圖4是圖2中的機構在斷路器和隔離開關都閉合時的視圖；圖5是圖2中的機構在斷路器和隔離開關都斷開時的視圖。
首先請參閱圖1和圖2，圖中表示了一個按照第NO.07/990,010號申請製作的組合的斷路器10和隔離器11，該申請的說明書作為本申請的現有技術。上述組合件用一根適當的示意的支柱12支承在地面上方，該支柱有一根橫向伸出來的支承臂13。支承臂13上裝有第一絕緣子串14，絕緣子串的頂端裝一個固定的叉形接觸組件15。從該叉形接觸組件上伸出一個第一開關端子15a。支承臂13上還裝有一個第二絕緣子16，在該絕緣子的上端裝有操作機構的聯杆17、隔離器11和斷路器10。
絕緣子16的下端裝在一個殼體18的頂部，該殼體可以是一個鑄件，裡面裝有一根用來把在地面上操作的操作杆20的直線運動或其他形式的運動轉換為沿軸線方向的直線運動，以便操縱穿過絕緣子16連在機構17上的操作杆21。
圖1和圖2中的裝置的正常的操作過程如下當該裝置閉合時，如圖1所示，隔離器11的刀形開關的接觸部分30與叉形接觸器15接觸，於是斷路器10裡面的接觸器就都閉合。然後，端子32和15A之間的開關閉合。要斷開上述組合開關時，可使操作杆20向著讓操作杆21向下運動的方向運動。上述機構17首先使斷路器10的操作杆40向左移動，斷開斷路器10的斷路器觸點，第一次斷開端子32和16之間的電路，關於機構17下面還要詳細描述。然後操作杆21繼續移動，使殼體41帶著斷路器10和隔離器11轉動到如圖1A所示的有斷開間隙的位置。
當要重新閉合上述開關組件時，可將操作杆21向上移動。機構17把這個運動轉換成隔離器11的轉動，轉動到圖1的閉合位置，使刀形開關30與叉形接觸器15接觸，而叉形接觸器則擋住了刀形開關30的運動。然後，機構17使斷路器10的各接觸點依次閉合。
機構17中的新穎的操作聯杆機構在圖2-5中表示得最清楚。請參閱圖2-5，機構17有一個做成鑄件的固定的導電殼體50，殼體上有裝螺栓的法蘭51，以便把它連接在圖1中的絕緣子16的頂面上。端子32從殼體50上延伸出來。一根曲軸55由轉動樞軸54、懸臂56和曲柄57組成，它用軸承58(請見圖3)安裝在殼體50內，可以相對於殼體50轉動。在懸臂56的端部裝有一個輥子59。導電殼體41也安裝在殼體50裡的軸承58上，可以轉動。這樣，殼體41和曲軸55都能繞著圖3中的共同軸線55a獨立地轉動。
絕緣拉杆21穿過殼體50的內部，用銷子58a與曲柄57的端部連接，可以轉動。懸臂56的外端用銷子60與斷路器的操作杆40連接，可以轉動。
從圖2、4和5中看得最清楚，斷路器10用螺栓連接在殼體41的裝螺栓的法蘭70上。殼體41能相對於殼體50轉動，從圖2的開關斷開位置轉動到圖4和5的開關閉合位置。當斷開時，殼體41座在殼體50的頂部71上。一根掣子杆80裝在殼體41內的銷子81上，能夠轉動，該掣子杆有一個主鎖定表面82和一個第二導向表面83。張緊彈簧85的一端和掣子杆80的一端連接，另一端固定在殼體41上的銷子86上。在斷路器和隔離器的刀形開關從圖1中的位置轉開去的時候，彈簧85有足夠的張力把輥子59牢固地保持在掣子杆80的鎖定表面82上，但，當隔離刀形開關30(圖1)座在叉形開關15上之後，而曲軸54上繼續有轉動力作用時，輥子59就被撥出鎖定表面82。此時，曲軸懸臂56上的輥子59脫離掣子杆80，單獨驅動斷路器的操作杆40，而與固定在隔離開關閉合位置上的殼體41無關。
現在就有可能說明上述圖2-5中的新穎聯杆機構的工作過程了。假設最初隔離器11和斷路器10都是斷開的，而聯杆機構處在圖2的位置上。為了閉合上述裝置，要向上，向著圖5中的位置的方向推動杆21。一開始，由於輥子59在彈簧85的張力作用下被鎖定在鎖定表面82上，所以曲軸55便使殼體41和斷路器10作為一個整體向順時針方向轉動，使刀形開關30進入叉形開關15，從而閉合隔離器。由於曲軸55繼續向順時針方向轉動，並且殼體41已經移動到圖5中的端頭位置，所以輥子59脫離表面82，迫使掣子杆80繞其樞軸81向順時針方向轉動。現在，當曲軸55繼續向順時針方向轉動時，它便驅動斷路器10的操作杆40向右移動，使斷路器10的各觸點閉合。這樣，現在這個裝置就完全閉合了，處在圖4的位置上。
為了重新斷開上述裝置，操作機構首先使杆21向下運動，先從圖4的位置移動到圖5的位置。這樣就使曲軸55向逆時針方向轉動，並且使斷路器的操作杆40向圖5的左方移動，以便首先斷開斷路器10的觸點，斷開負載電流。在這一操作過程中，殼體41依靠接觸刀形開關30和接觸件15之間嚙合的力量仍停留在圖5的位置上。
當曲軸55到達圖5的位置時，曲軸懸臂56便與殼體41內的擋塊41a接觸。輥子59沿著掣子杆80的下表面滑動，拉長張力彈簧85，一直到輥子59再一次被鎖定在鎖定表面82上。殼體41開始和曲軸55一起向逆時針方向轉動，從而使斷路器10轉動，並使隔離刀形開關從圖1和5的位置向逆時針方向轉動到圖1a和2的完全斷開位置。當殼體41碰到固定殼體50的擋塊71時，便停止向逆時針方向的轉動。現在，上述開關裝置被重新閉合了，機構17處在圖2的位置，準備好進行下一次新的操作。
雖然以上只描述了本發明的一些具體的實施例，但其他許多不同的變型和應用對於本技術領域的技術人員來說都是顯而易見的。因此，本發明不是由這些具體的描述來限定，而應由權利要求書來限定。
權利要求
1.一種操作組合式斷路器和隔離器用的操作機構，其特徵在於，上述隔離器是上述斷路器的轉動接觸臂的一個構件，其中，上述隔離器包括若干由作直線運動的操作杆操作的隔離器接觸點；上述操作機構中包括一根具有可轉動的支承軸、曲柄和曲軸懸臂的操作曲軸；上述曲軸懸臂有一個自由端，該自由端用樞軸與上述作直線運動的操作杆連接；一個固定的，裡面可以安裝上述可轉動的支承軸的支承構件；一個用樞軸安裝在上述固定支承構件上，並與上述可轉動的支承軸同軸線的可轉動的支承構件；上述斷路器的一端固定在上述可轉動的支承構件上；一根用樞軸安裝在上述可轉動的支承構件上的掣子杆，該掣子杆幹具有一鎖定表面，以及用來使上述鎖定表面轉動到與上述曲軸懸臂的自由端鎖定接觸的張力彈簧裝置；一個固定在上述可轉動的支承構件上的曲軸懸臂擋塊，用於在上述曲柄轉過其運轉的第一部分時與上述曲軸懸臂接觸，同時，使上述作直線運動的操作杆移動到斷開位置；一個固定在上述固定的支承構件上的可轉動的支承構件擋塊，用來在上述曲柄已經和上述曲軸懸臂擋塊接觸，並且已經隨後轉過其運轉的第二部分時，與上述可轉動的支承構件接觸；在上述可轉動的支承構件轉動到使上述斷路器閉合的位置之後，上述掣子杆被撥動到與上述曲軸懸臂脫離。
2.如權利要求1所述的操作機構，其特徵在於，上述曲軸與一根可作直線運動的操作杆連接，並由其操作。
3.如權利要求1所述的操作機構，其特徵在於，上述固定的和可轉動的構件都是殼體。
4.如權利要求2所述的操作機構，其特徵在於，上述固定的和可轉動的構件都是殼體。
5.如權利要求3所述的操作機構，其特徵在於，上述掣子杆、曲軸懸臂和張力彈簧裝置都安裝在上述可轉動的殼體內。
6.如權利要求3所述的操作機構，其特徵在於，上述曲軸和可轉動的支承杆都安裝在上述固定殼體內。
7.如權利要求1所述的操作機構，其特徵在於，上述張力彈簧裝置的一端連接在上述掣子杆上，其相對的一端連接在上述操作的曲軸上。
8.如權利要求2所述的操作機構，其特徵在於，上述張力彈簧裝置的一端連接在上述掣子杆上，其相對的一端連接在上述操作曲軸上。
9.如權利要求5所述的操作機構，其特徵在於，上述曲軸和可轉動的支承杆安裝在上述固定殼體內。
10.如權利要求9所述的操作機構，其特徵在於，上述張力彈簧裝置的一端連接在上述掣子杆上，其相對的一端連接在上述殼體上。
11.操作一種組合式斷路器和隔離器用的方法，其特徵在於，上述斷路器內有一對由作直線運動的操作杆操縱的隔離觸點，其中，上述斷路器是上述可轉動的隔離器開關臂的一部分；上述斷路器用銷軸安裝在固定支承件的一端；上述方法包括下列步驟當斷路器的各觸點處在斷開位置時，將上述隔離開關臂從斷開位置轉動到閉合位置；然後移動上述可動操作杆，閉合上述各斷路器的觸點；然後，再移動上述操作杆，使上述斷路器的各觸點移動到斷開位置；然後，將上述隔離開關臂轉動到斷開位置。
全文摘要
一種組合式斷路器和隔離開關的操作機構，它包括一個操作聯杆機構和一個斷路器支承殼體，兩者能分別繞一根共同的軸線轉動。上述斷路器的開關是一根隔離開關臂的一部分，並固定在支承殼體上。斷路器的各觸點由一根作直線運動的杆操作，這根杆的一端連接在從操作曲軸上延伸出來的懸臂上，並由其帶動。作直線運動的操作軸與曲柄連接，並驅動該曲柄。用彈簧加壓的掣子杆安裝在斷路器支承殼體上，並與曲軸懸臂的自由端接觸或鬆開，因此殼體能和曲軸一起轉動，使隔離開關閉合。當隔離開關閉合時，掣子杆便鬆開，而曲軸相對於殼體轉動，操縱操作斷路器開關的作直線運動的杆。
文檔編號H01H33/04GK1144012SQ95192129
公開日1997年2月26日 申請日期1995年2月16日 優先權日1994年4月5日
發明者馬庫斯·凡斯特納, 託馬斯·奧託伯格 申請人:Abbt & D動力有限公司