[发明专利]曲线型面开关

说明书

本发明涉及一种电流开关设备，包括一个消弧触头装置用于在通电时接通设备和消除在断开时产生的电弧、一个与消弧触头装置串联用于提供需要的耐压强度的分离触点装置、以及一个用于产生开关运动的驱动器，开关运动可以通过驱动传动机构传给消弧触头装置。

由西门子股份公司2003年题为“中压设备”的商品目录HA35.41中已知这种设备。在那里的第17页示意表示了一个断路器场，它有一个气密的充填六氟化硫的气罐。在气罐内有一些并列和水平定向的各有一个消弧触头装置的真空开关管。在这里每个真空开关管配属于交流电网一个相，并通过铜线与一个分离触头装置连接，它与另一些相的分离触头装置装在一个共同的断路器外壳内。每个相的分离触头装置和消弧触头装置连接在供电的汇流排与电缆引出线之间的串联电路内，其中，消弧触头装置设计用于消除在其消弧触头分离时在真空中引起的电弧。在电弧消除后分离触头装置的分离触头无电流以及有足够间距地彼此分离，以提供要求的耐压强度。为了能在时间上错开地开关，分离触头装置与分离驱动器连接以及消弧触头装置与消弧驱动器连接。为防止不希望的开关顺序并因而误操作，各自的驱动传动机构借助恰当的互锁机构彼此接合。但是单独的驱动器和互锁机构其结构比较复杂并导致提高设备成本。

由DE10047032C2已知一种包括消弧触头装置和分离触头装置的设备，它们互相串联，在这里此串联电路用于跨接一个主触头装置。为了规定分离触头装置与消弧触头装置之间的开关顺序，在消弧触头装置的真空外壳上安置一个导销，它在开关过程中压靠在凸轮的曲线型面上并沿着它导引。然而这种已知的设备同样结构复杂。此外，它会导致真空外壳和装在其中的消弧触头装置的运动，其中涉及一些敏感的构件。这些敏感构件的运动造成这种已知设备需要经常维护。

本发明的目的是提供前言所述类型的设备，它有简单的结构以及与此同时还避免机械上敏感构件的运动。

本发明为达到此目的采取的措施是，驱动传动机构有一个消弧曲线型面和一个分离曲线型面，它们设在至少一个与驱动传动机构的驱动轴旋转固定地连接的凸轮上，其中，至少消弧触头装置触头之一与消弧接触销机械连接，后者贴靠在消弧曲线型面上，以及至少分离触头装置触头之一与分离接触销机械连接，后者贴靠在分离曲线型面上。

按本发明，所述分离触头装置和消弧触头装置的驱动运动由单个驱动器产生。取代复杂的互锁，按本发明通过设计至少两个曲线型面用于规定开关顺序，它们例如可以设计在单个凸轮内。按本发明每个凸轮与一根大家共用的驱动轴连接，通过它将公共的驱动器的驱动运动传给凸轮。曲线型面在接触销上经过，接触销支靠在曲线型面上并基于旋转运动根据各自曲线型面的型面变化被驱动。消弧曲线型面和分离曲线型面的造型彼此协调。通常将开关特性调整为，使分离触头装置滞后于消弧触头装置。因此消弧触头装置设计用于开关电流，此时在触头之间引起电弧。为消除电弧，消弧触头装置处于合适的消弧介质内，如气体或真空。消弧触头装置的触头设计为尽可能耐烧损，以避免在带电断开和接通时因电弧引起材料严重损失的后果。反之，分离触头装置优选地无电流打开。接触销通过曲线型面的偏移可借助恰当的运动机构，例如连杆或杆杠机构，传给各自的触头装置。

有利地，消弧曲线型面设计在消弧凸轮上以及分离曲线型面设计在分离凸轮上。按本发明的这种方案，曲线型面可以设计在不同的凸轮上，例如以加工在凸轮内的槽的形式。这就简化了设备随后的装配。

按一种优选的实施例，消弧接触销通过一根可被控制沿纵向运动的消弧操作杆与消弧触头装置的一个消弧运动触头刚性连接。在这里恰当的是，消弧运动触头沿所述的纵向与消弧触头装置的一个位置固定的消弧固定触头对置，从而通过消弧操作杆的纵向运动引起消弧触头装置触头的触头接通或分离。换句话说，消弧操作杆实施一种提升运动，在此情况下消弧触头装置设计为提升开关。

按一项与之相关的恰当的进一步发展，分离触头装置有一个铰接在操作杆上可回转的开关闸刀。用这种方法提供了一种特别紧凑的设备。与之不同的是，分离触头装置的开关闸刀铰接在设备的一个位置固定的支架上，从而使分离触头装置的开关运动与消弧操作杆的开关运动无关以及不考虑在消弧曲线型面内。

有利地，消弧触头装置有一个其中处于真空状态的真空外壳。换句话说，消弧触头装置是一个真空开关管，它有一个消弧固定触头和一个可被控制沿纵向运动的消弧运动触头，它们沿纵向彼此对置。消弧运动触头通过金属波纹盒与真空开关管的外壳连接，以此方式提供真空外壳必要的密封性。