[发明专利]真空开关

说明书

技术领域

本发明涉及用于铁路运行的真空开关，该开关至少有两个切换接触片和一驱动系统。该驱动系统具有一个切换杆，切换杆移动至少一个切换接触片。

背景技术

这种真空开关作为主开关应用在轨道交通工具上，例如，交流工作方式的交通工具。因此，这种真空开关被设计成高寿命循环次数的，如250,000寿命循环次数。在大多数的情况下，真空开关固定在交通工具的顶篷上，将集电器与主变压器相连接。在运行过程中，切换的电流可以达到1000A，切换的电压在15kV到25kV范围内。此外，这种真空开关在短路、过电流、过电压的情况下提供一种保护。

通常，在这种真空开关中，移动切换接触片的切换杆的驱动是通过一气动驱动机来进行的。因此，真空开关利用压缩空气来闭合切换接触器。切换杆与一活塞连接，活塞通过压缩空气向上移动，同时也推动切换杆向上移动，使释放弹簧预加载，达到切换接触片的闭合。活塞通过电磁体吸持在切换接触器的闭合位置。释放电磁体，活塞被释放，切换杆通过释放弹簧向下移动，从而打开切换接触片。

这种气动驱动机有一些缺点。必须要为气动机配备水分离器以及尘埃收集器，从而可以防止带入尘埃和潮气。因此，气动系统要求许多空间。气动系统还需要不断地维护，在低温下容易出现问题。在相对较长的轨道交通工具检修期，空气的供应会出现问题，即气动系统的压力下降，达不到切换所需的压力。

发明内容

因此，本发明的目的就是提供一种用于铁路运行的真空开关，其热性能稳定，与压缩空气独立，只在较小的接通能量下可以进行操作，达到打开动力学的精确要求。

此外，本发明的驱动系统进一步包括：一个主弹簧，用于将切换杆从打开位置移动到切换位置；一个驱动器，用于使主弹簧预加载；一个锁定机构，将主弹簧锁定在预加载状态；一个枢接栓，枢接栓的布置使其至少在锁定枢接旋转的位置纵向移动，这样切换杆可以通过枢接栓在从打开位置移动到切换位置期间释放，并锁定在切换位置。并且切换杆可以在未锁定枢接栓旋转的位置被释放，其通过将枢接栓从切换位置到打开位置的旋转来实现。

根据本发明的驱动系统包括一驱动器，其与弹簧能量储存器耦接。主弹簧在运行中可以通过驱动器实现预加载，并将主弹簧锁定在预加载状态。因此，对于闭合真空开关的切换接触片，只需要较小能量释放主弹簧的锁定。即使在相对较长的检修期后，实现接通没有问题。当释放锁定时，主弹簧释放，存储的弹簧能转移到切换杆，使切换杆从打开位置移动到切换位置。主弹簧的弹力在弹簧行程中的改变实现了理想的打开动力学。

枢接栓的布置使其可以纵向移动和旋转，使得在切换杆运动的双向上释放切换杆。在切换杆的上行移动中，枢接栓纵向移动，以使切换杆进入切换位置。这样，上行移动受阻。枢接栓旋转，将切换杆移动到打开位置。在锁定枢接旋转的位置时，枢接栓锁定了下行移动，吸收驱动期间发生的碰撞，并且防止无意打开切换接触片。

驱动器优选为电动驱动器。因此，可以避免一些气动系统的缺点如气动机修整、空间需求大以及热起伏等问题。

在优选实施例中，枢接栓可以包括吸持电磁体，用于将枢接栓锁定在锁定枢接旋转的位置，并且在枢接旋转解锁的位置解开枢接栓，其中，枢接栓在吸持电磁体的电流加载状态下被锁定，在吸持电磁体无电流的状态下解锁。在这种方式中，可以实现自动防故障真空开关。如果电网中断，吸持电磁体释放枢接栓的锁定，枢接栓打开，切换杆被移动到打开位置，切换接触器打开并处于安全状态。

吸持电磁体优选布置在远离切换杆的枢接栓末端。通过这种方法以及杠杆作用，可以减小吸持电磁体所需的保持力。也可以再通过改变枢接栓的枢轴与吸持电磁体的距离来调整保持力。

在另一优选实施例中，枢接栓可以包括一作用在枢接栓的纵向移动方向的弹簧。当切换杆从打开位置移动到切换位置，枢接栓抵着弹簧移动，当切换杆在切换位置时，枢接栓通过弹簧返回至其锁定的位置，然后切换杆锁定在切换位置；可以防止在运行中由于碰撞无意打开。弹簧优选为压力弹簧，但也可以用拉伸弹簧。

枢接栓和切换杆优选包括相互关联的助跑斜面，当切换杆从打开位置移动到切换位置时，助跑斜面处在相邻位置。由于有倾斜的助跑斜面，枢接栓在切换杆从打开位置移动到切换位置期间的纵向移动是非常方便的。切换杆和枢接栓的相互通过也更容易了。

切换杆优选包括一底切，底切与枢接栓在切换位置啮合。该底切也可以由切换杆的端面形成。当切换杆到达切换位置时，枢接栓与切换杆啮合，从而防止切换杆滑回到打开位置。即使在运行中发生碰撞，由于主动的锁定，可以防止切换接触器的无意打开。