用于中压电路的开关装置的制作方法

    技术2026-06-26  16


    本发明涉及真空开关装置领域。这些真空开关装置例如用于中压(也就是说从1到52kv)配电单元。这些装置可以闭合和断开电路的每一相,并且包括真空断路器,也称为真空中断器。


    背景技术:

    1、真空断路器包括固定电极和连接到控制杆的移动电极。控制杆可在限定恒定致动行程的两个端部位置之间移动。通过致动控制杆,移动电极被移动并且可以与固定电极分离或者与之接触,这断开或闭合电路。

    2、当电路闭合并且电极接触时,必须在两个电极之间确保足够的接触压力,以抵抗由于电流流动而在它们之间存在的排斥力。

    3、为了确保该接触压力,在控制杆和移动电极之间的运动连杆中存在弹簧,并且控制杆的行程大于用于确保真空断路器的电极之间接触的最小行程。因此,控制杆的超行程允许弹簧被压缩,从而施加期望的最小接触压力。由于触点的腐蚀、运动连杆的磨损以及开关装置使用过程中出现的某些部件的蠕变,真空断路器的电极之间获得接触所需的行程随着时间而增加。因此,控制杆的超行程减小,也就是说,产生由弹簧产生的接触压力的弹簧压缩也减小。因此,电极之间的接触压力随着产品的寿命而降低。

    4、当电极之间的接触压力变得不足时,开关装置的操作不再令人满意。然后,有必要对开关装置进行大修,以更换有缺陷的元件。该过程在材料和干预时间方面都很昂贵。此外,该装置在相当长的时间内不可用。

    5、因此,希望有一种解决方案使得可以在开关装置的大修之前延长可能的使用寿命。


    技术实现思路

    1、为此,本发明提出了一种用于中压电路的开关装置,包括:

    2、-框架,

    3、-真空断路器,其包括相对于框架的固定电极和移动电极,

    4、-弹性构件,

    5、-经由弹性构件连接到移动电极的致动杆,

    6、致动杆可在被称为打开位置的第一位置和被称为闭合位置的第二位置之间移动,在打开位置,移动电极和固定电极分开打开距离,在闭合位置,移动电极和固定电极接触以允许电流流过电路,

    7、致动杆从第一位置到第二位置的过渡限定位移行程,

    8、致动杆的位移行程大于打开距离,使得当致动杆从第一位置过渡到第二位置时弹性构件被压缩,

    9、其中,开关装置包括至少一个可移除间隔件,其布置在框架和固定电极之间,以便通过移除可移除间隔件来调节固定电极和框架之间的距离。

    10、可移除间隔件增加了固定电极和框架之间沿着移动电极的位移轴线的距离。

    11、可移除间隔件可以安装在开关装置上,或者从开关装置移除。操作者可以简单的方式移除可移除间隔件。

    12、因此,电极之间的打开距离可以根据可移除间隔件是安装还是移除来调节。具体地,当不存在可移除间隔件时,固定电极和框架之间的距离小于可移除间隔件存在时的距离,因为可移除间隔件的厚度不再包括在固定电极和框架之间的尺寸堆叠中。无论可移除间隔件是否存在,移动电极相对于框架的位置保持不变。因此,当移除可移除间隔件时,电极之间的打开距离减小。换句话说,移除间隔件抵消了特别源于电极触点磨损的接触超行程损失。致动杆的超行程增加,这使得可以增加由弹性构件确保的接触压力。因此,通过移除可移除间隔件,可以延长开关装置的使用寿命。

    13、以下段落中列出的特征可以彼此独立地实现,或者以任何技术上可能的组合来实现:

    14、根据开关装置的一方面,弹性构件在移动电极和致动杆之间施加排斥力。

    15、弹性构件被预加应力。

    16、致动杆的行程是固定的。

    17、致动杆相对于框架枢转连接。

    18、固定电极刚性连接到框架。

    19、固定电极和移动电极是同轴的。

    20、移动电极可沿着电极的共享轴线平移移动。

    21、根据一实施例,开关装置包括用于确定致动杆的位移行程和移动电极相对于固定电极的打开距离之间的差的装置。

    22、通过跟踪致动杆的超行程随时间的变化,可以精确地检测在哪个时间点移除可移除间隔件是合适的。

    23、根据开关装置的一方面,致动杆通过绝缘体连接到移动电极。

    24、根据开关装置的另一方面,致动杆通过与控制杆枢转连接的控制板连接到移动电极。

    25、根据开关装置的一实施例,弹性构件布置在控制板和绝缘体之间。绝缘体刚性连接到移动电极。

    26、根据开关装置的另一实施例,弹性构件布置在绝缘体和移动电极之间。控制板刚性连接到绝缘体。

    27、控制杆相对于框架的枢转轴线和控制板相对于控制杆的枢转轴线是平行的。

    28、用于确定致动杆的位移行程和移动电极的打开距离之间的差的装置包括位置测量装置,其被设置成确定移动电极相对于控制板的相对位置。

    29、开关装置包括固定到框架的接收外壳。真空断路器布置在接收外壳中。固定电极刚性连接到接收外壳。

    30、接收外壳由电绝缘材料形成。

    31、绝缘体至少部分地布置在接收外壳中。

    32、绝缘体完全布置在接收外壳中。

    33、电路的一部分布置在外壳中。

    34、根据开关装置的一个实施例,至少一个可移除间隔件布置在接收外壳和框架之间。

    35、不需要对框架或接收外壳进行修改。

    36、可移除间隔件由金属制成。

    37、可移除间隔件例如由不锈钢制成。

    38、可移除间隔件是平面的。

    39、可移除间隔件通过切割金属板形成。

    40、可移除间隔件的厚度在0.5毫米和2毫米之间。

    41、根据开关装置的一个示例性实施例,至少一个可移除间隔件布置在用于将接收外壳固定到框架的固定凸缘和框架之间。

    42、可移除间隔件的第一面与框架接触。可移除间隔件的与第一面相对的第二面与固定凸缘接触。

    43、当开关装置处于操作状态时,可移除间隔件被压缩在固定凸缘和框架之间。

    44、根据开关装置的另一示例性实施例,接收外壳包括固定到框架的第一部分和固定到第一部分的第二部分,

    45、并且至少一个可移除间隔件布置在接收外壳的第一部分和第二部分之间。

    46、在这种情况下,可移除间隔件的第一面与第一部分接触。可移除间隔件的与第一面相对的第二面与接收外壳的第二部分接触。

    47、当开关装置处于操作状态时,可移除间隔件被压缩在第一部分和第二部分之间。

    48、根据开关装置的一个示例性实施方式,可移除间隔件的侧向边缘与固定凸缘的侧向边缘齐平。

    49、根据一个实施例变型,可移除间隔件的侧向边缘从固定凸缘的侧向边缘突出。

    50、因此,很容易检查可移除间隔件的存在或不存在,因为间隔件的侧向边缘突出超过固定凸缘,或者与之齐平。因此,当间隔件存在时,操作者可以容易地看到间隔件的边缘。同样,很容易注意到间隔件的不存在。因此,监控操作变得更加容易。

    51、根据一个示例性实施例,接收外壳的固定凸缘具有矩形的总体形状。

    52、根据开关装置的一个实施例,至少一个可移除间隔件包括用于将接收外壳固定到框架的固定装置通过的凹口。

    53、凹口沿着横向于可移除间隔件的主轴线的方向延伸。

    54、因此,可以在不完全移除固定装置的情况下将间隔件放置到位,只需松开固定装置即可插入间隔件。以同样的方式,可以在不移除固定装置的情况下取出间隔件。

    55、根据一个示例性实施例,接收外壳的固定凸缘具有矩形形状,并且包括用于固定到框架的四个固定装置。每个固定装置基本布置在由固定凸缘限定的矩形的拐角处。

    56、根据开关装置的一个实施例,至少一个可移除间隔件包括第一板和第二板,每个板包括用于将接收外壳固定到框架的第一固定装置通过的第一凹口和用于将接收外壳固定到框架的第二固定装置通过的第二凹口。

    57、第一板布置成面向固定凸缘的第一侧向边缘,第二板布置成面向固定凸缘的第二侧向边缘。

    58、当固定凸缘具有矩形或方形形状并且包括四个固定装置时,可以容易地布置包括两个板的间隔件,并且一方面确保与框架的良好接触表面,另一方面确保与固定凸缘的良好接触表面。

    59、例如,两个板是平面的。

    60、例如,两个平板是相同的。

    61、每个板包括直边缘,当板存在于框架和接收外壳之间时,直边缘设置成与固定凸缘的侧向边缘齐平。

    62、根据一个实施例,至少一个可移除间隔件包括l形部分,该l形部分包括用于固定装置通过的三个凹口。

    63、根据一个实施例,至少一个可移除间隔件包括u形部分。

    64、根据另一实施例变型,至少一个可移除间隔件是u形的,并且包括两个平行的分支,分支由横向延伸穿过分支的基部连接,每个分支包括用于固定装置通过的通道凹口。

    65、根据开关装置的一个实施例,至少一个可移除间隔件包括至少两个板的堆叠。

    66、可移除间隔件包括两个叠置也就是说堆叠的板。在这种情况下,在开关装置的寿命期间,可以移除第一板,以补偿电极触点的第一水平超行程损失。随后,又移除第二板,以补偿第二水平接触超行程损失。因此,补偿磨损的操作可以执行两次,这使得可以补偿更大量的接触超行程损失。

    67、本公开同样涉及一种三相中压电气单元,其包括用于每相的如上所述的开关装置。

    68、根据电气单元的一个实施例,每个开关装置包括至少一个可移除间隔件,其与其他开关装置的至少一个可移除间隔件分离。

    69、根据另一实施例,电气单元包括由三个开关装置共享的至少一个可移除间隔件。


    技术特征:

    1.一种用于中压电路(30)的开关装置(50),包括:

    2.根据权利要求1所述的开关装置(50),包括用于确定所述致动杆(6)的位移行程(c1)和所述移动电极(4)相对于所述固定电极(3)的打开距离(d1)之间的差(d)的装置(20)。

    3.根据权利要求1或2所述的开关装置(50),其中,所述致动杆(6)经由绝缘体(8)连接到所述移动电极(4),

    4.根据前述权利要求中任一项所述的开关装置(50),包括固定到所述框架(1)的接收外壳(10),其中,所述真空断路器(2)布置在接收外壳(10)中,并且其中,所述固定电极(3)刚性连接到接收外壳(10)。

    5.根据前一权利要求所述的开关装置(50),其中,所述至少一个可移除间隔件(7)布置在所述接收外壳(10)和框架(1)之间。

    6.根据权利要求4或5所述的开关装置(50),其中,所述至少一个可移除间隔件(7)布置在用于将所述接收外壳(10)固定到所述框架(1)的固定凸缘(11)和框架(1)之间。

    7.根据权利要求4和5中任一项所述的开关装置(50),其中,所述接收外壳(10)包括固定至所述框架(1)的第一部分(10a)和固定至第一部分(10a)的第二部分(10b),

    8.根据权利要求4至7中任一项所述的开关装置(50),其中,所述至少一个可移除间隔件(7)包括用于将所述接收外壳(10)固定到所述框架(1)的固定装置(13)通过的凹口(12)。

    9.根据权利要求4至8中任一项所述的开关装置(50),其中,所述至少一个可移除间隔件包括第一板(7a)和第二板(7b),每个板(7a、7b)包括用于将所述接收外壳(10)固定到所述框架(1)的第一固定装置(13)通过的第一凹口(16a)和用于将接收外壳(10)固定到框架(1)的第二固定装置(13)通过的第二凹口(16b)。

    10.根据前述权利要求中任一项所述的开关装置(50),其中,所述至少一个可移除间隔件(7)包括至少两个板的堆叠。

    11.一种三相中压电气单元(100),包括用于每相的根据前述权利要求中任一项所述的开关装置(50、50’、50”)。

    12.根据前一权利要求所述的电气单元(100),其中,每个开关装置(50、50’、50”)包括至少一个可移除间隔件(7、7’、7”),其与其他开关装置的至少一个可移除间隔件分离。

    13.根据权利要求11或12所述的电气单元(100),包括由三个开关装置(50、50’、50”)共享的至少一个可移除间隔件(7)。


    技术总结
    提出了一种用于中压电路(30)的开关装置(50),包括:框架(1);真空断路器(2),包括相对于框架(1)的固定电极(3)和移动电极(4);弹性构件(5);经由弹性构件(5)连接到移动电极(4)的致动杆(6)。致动杆(6)可在打开位置(P1)和闭合位置(P2)之间移动,在打开位置,电极(3、4)分开打开距离(D1),在闭合位置,电极(3、4)接触,致动杆(6)从打开位置(P1)到闭合位置(P2)的过渡限定位移行程(C1),位移行程(C1)大于打开距离(D1),使得当致动杆(6)从第一位置(P1)过渡到第二位置(P2)时弹性构件(5)被压缩,其中,开关装置(50)包括布置在框架(1)和固定电极(3)之间的至少一个可移除间隔件(7)。

    技术研发人员:V·克雷诺夫
    受保护的技术使用者:施耐德电气工业公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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