專利名稱：用于開關裝置的斷路器的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于開關裝置(switch gear)系統的斷路器，具有第一觸點位置和第 二觸點位置，在第一觸點位置，電觸點設置在主接線柱和第一接線柱(例如開關裝置的軌 道或總線)之間，在第二觸點位置，電觸點設置在主接線柱和第二接線柱(例如開關裝置的 地線接線柱)之間。
背景技術：
這種斷路器在目前的中壓開關裝置中是公知的，通常為具有滑動觸點的實施例的 形式。由于斷路器通常在切斷的系統中操作(即，不必須切換電流)，因此可使用成本較低 和簡單的觸點接線柱。但這種觸點接線柱的易損性已導致斷路器的規定的特征。在例如 1000次切換動作的耐久性測試后，觸點電阻也需要保持在某個范圍(例如10%)內。在最 大標稱電流時，升溫必須不超過65度。利用目前的斷路器設備難以滿足這些要求。美國專利US 2，517，435公開了一種設有位置固定的管狀觸點的斷路開關，包括 兩個半柱狀區段和通過螺栓和螺母保持在一起的兩個夾持板。位置固定的管狀觸點設置用 于接納可動的觸點套筒組件。可動的觸點套筒組件包括外部分叉的柱狀套筒和兩個擴展 件。在擴展件之間，凸輪塊與滾輪配合，從而允許沿垂直于觸點套筒組件的運動方向的方向 在擴展件上施加力。美國專利公開文獻US 3，562，460公開了一種雙觸點斷路開關。在管狀布置中，斷 路器組件設置在兩個位置固定的觸點之間。該斷路器組件設置用于利用旋轉操作機構使兩 個導電元件運動成與觸點接觸。
發明內容
本發明試圖提供一種在其整個使用壽命期間具有更可靠操作同時還具有簡單和 節省成本的構造的斷路器。根據本發明，提供了根據權利要求1的斷路器。與使用滑動觸點的現有技術的斷 路器相比，該斷路器在第一或第二位置獲得了較高的接觸力，同時僅需較小的力來在第一 和第二位置之間移動。有利地，第一和第二操作機構結合在單個操作機構中，這允許使用單個操作元件 (例如臂件或杠桿)來操作斷路器。在一個實施例中，連接器體部具有與主接線柱的固定電連接，并在第一和第二位 置之間轉動。第二操作機構包括用于使端部延伸為與第一或第二接線柱用力接觸的杠桿機構， 該杠桿機構包括滾輪和凸輪機構。這提供了有效的機構，該機構產生大的力以將端部壓成 與接線柱接觸。連接器體部優選是(例如由銅材料制成的)中空體部，其在連接器體部的端部沿 連接器體部的縱向設有至少一個狹槽。這允許連接器體部的端部以有彈性的方式在狹槽之間延伸，由此允許在第一或第二位置進行良好的電接觸，并且當移動連接器體部時還足夠 地低摩擦。 在又一實施例中，連接器體部設有可沿基本垂直于第一方向的方向延伸的兩個端 部，以分別在端部和主接線柱、第一接線柱之間或在端部和主接線柱、第二接線柱之間提供 接觸力。這使得均勻的力施加到所述兩個端部(即斷路器以相當的方式在總線側和地線側 兩側形成觸點)，并產生可靠的電接觸。在連接器體部具有兩個可延伸端部的實施例中，兩個端部處的狹槽優選在連接器 體部的中部部分地交疊。這提供了較高的彈性。優選地，連接器體部的各個端部均設有錐形內側表面，第二操作機構包括設有第 二錐形成形的端體部的第二軸，所述錐形成形的端體部定位在連接器體部的端部的錐形內 側表面的內側。這允許形成簡單有效的操作機構，其中錐形成形的端體部可延伸連接器體 部的端部。在又一實施例中，第二操作機構還包括操作杠桿，該操作杠桿連接到第一軸并且 在操作中靠接第二軸的邊緣。這允許具有一操作機構，該操作機構僅需要單個運動來移動 連接器體部以及在第一或第二位置延伸連接器體部的端部。第一和第二錐形成形的端體部通過彈簧加載，以彼此推開。在杠桿不移動并且沒 有力施加在杠桿上的情況下，會釋放作用在連接器體部的端部上的力。作用在第一和第二 錐形成形的端體部上的彈簧負載足以允許連接器體部在操作杠桿的滑動位置中滑動。這允 許低運動力和接線柱和連接器體部上的低磨損。
下面將結合附圖利用多個示例性實施例對本發明進行更詳細的討論，其中圖1示出根據本發明第一實施例的斷路器的剖視圖；圖2示出圖1的斷路器的俯視圖；圖3示出連接器體部的透視圖；圖4a4c示出根據又一實施例的斷路器處于第一、中間和第二位置的剖視圖。
具體實施例方式在圖1中示意性地局部以剖視圖示出用于開關裝置的斷路器的第一實施例。該 斷路器設置用于在主接線柱6 (利用Litze連接件23連接到連接器體部4)和第一接線柱 1(連接到例如開關裝置系統的軌道)或第二接線柱9(連接到例如地線，即地電位)之間提 供電連接。斷路器通過連接到連接器體部4的驅動桿22 (提供第一操作機構)沿第一方向 在第一位置(將主接線柱6連接到第一接線柱1)和第二位置(將主接線柱6連接到第二 接線柱9)之間運動。在圖1所示的實施例中，第一方向是繞固定的軸頸點M的切向方向。在圖1所示的實施例中，連接器體部4繞固定的軸頸點M以擺動的方式從第一位 置運動到第二位置并返回。根據本發明，連接器體部4的端部21和第一或第二接線柱1、 9之間的接觸力可以由特殊機構施加，以提供類似固定的電接觸，即第一或第二接線柱1、9 與連接器體部4的端部21之間的電連接就像兩個接觸元件(1，9 ；21)螺栓連接在一起一 樣，即所形成的接觸被認為等同于螺栓連接的接觸。這允許這些電連接承受較高的溫度，即在最大額定電流下，連接位置處的溫度現在可升高到75°C而不是利用通常的滑動觸點時的 65 "C。根據本發明，通過連接器體部4的端部21可實現上述特征，該端部沿基本垂直于 第一方向即連接器體部4的端部21的運動方向可延伸。在圖1所示的實施例中，連接器體 部4從第一位置擺動到第二位置，即第一方向是繞固定的軸頸點即在圖1的制圖平面 中)的切向。端部21沿垂直于該第一方向即垂直于圖1的制圖平面的方向可延伸。在圖2中示出圖1的斷路器實施例的俯視圖。在該實施例中，第一接線柱1設置成 U形接線柱，連接器體部4的端部21接納在該接線柱內以形成接觸。在該實施例中，連接器 體部4的端部21包括兩個端部^、4b，這兩個端部可彼此推開以與接線柱1形成有力的接 觸。端部^、4b合起來具有錐形成形的內表面，該內表面在圖2中看不到，但與在圖 的剖視圖中所示出的類似。端部21可沿基本垂直于第一方向(即，垂直于圖1的制圖平面，或在圖2的制圖 平面中的豎直方向)的方向延伸。這在圖1和2示出的實施例中利用第二操作機構來實 現，該第二操作機構包括凸輪27和滾輪觀結構以及夾持機構，該夾持機構包括與端部4a、 4b的結合的錐形成形的內側表面(雖然在復合式的實施例中示出，但類似于圖4a4c的夾 持機構)配合的錐形元件。第二操作機構包括凸輪27，該凸輪利用樞軸30可樞轉地固定到 連接器體部4，并利用連接器34連接到驅動桿22。滾輪觀連接到推桿四，該推桿利用支 承塊26連接到連接器體部4。該支承塊沈確保推桿四僅可沿連接器體部4的縱向運動。 推桿四在另一端連接到設置用于與端部4a、4b配合的錐形元件。從而，當推桿四移動時 端部^、4b被向外推動，由此形成杠桿機構。此外，第二操作機構在支承塊沈和滾輪觀之 間還設有彈簧33，以確保滾輪觀保持與凸輪27接觸。凸輪27的形狀制成并且連接成當斷路器處于第一或第二位置時允許推桿四進行 線性運動。在這兩個位置，端部21與第一或第二接線柱1、9對齊，驅動桿22的進一步運動 導致推桿四運動以及端部4a、4b延伸。這導致端部21和第一或第二接線柱1、9之間高的 接觸力。事實上，第一操作機構(用于從第一位置變化到第二位置)和第二操作機構(用 于延伸端部21以形成類似于固定的電接觸)可以看作由驅動桿22控制的單個操作機構。 驅動桿22可通過沿線性方向(在圖中沿豎直方向)移動其自由端而致動。可使用簡單的 線性致動器例如(氣)缸或心軸來致動驅動桿22。在圖3和4的剖視圖中示出了本發明的另外的實施例。在這些實施例中，連接器體 部4設置成相對于主接線柱6進行橫向運動，即，第一方向平行于連接器體部4的軸線。連 接器體部4的兩個端部21在第一位置(圖如所示)在主接線柱6和第一接線柱1之間進 行電接觸，或者在第二位置(圖4c所示)在主接線柱6和第二接線柱9之間進行電接觸。 連接器體部4的運動沿與連接器體部4的縱軸線一致的第一方向進行，并利用延伸穿過第 二接線柱9的操作桿8實現。在這些實施例中，連接器體部4包括可沿垂直于第一方向的 方向延伸的端部21。在又一種情況下，連接器體部4可包括兩個或更多的端部21，這些端 部各設有可沿連接器體部的徑向(即垂直于第一方向)共同運動的連接器體部區段。在又一實施例中，端部21可鍍銀或鍍金，以允許斷路器在長的使用壽命中具有持 續不變的低觸點電阻。在如圖3和4所示的實施例中，連接器體部4是在各個端部21處沿連接器體部4的縱向設有至少一個狹槽12的(例如由銅材料制成的)中空體部。在圖3所示的實施例 中，設有多個狹槽12，該多個狹槽在連接器體部4的中間部位沿連接器體部12的周向部分 地交疊。這實際上在端部21形成了可以沿連接器體部4的徑向延伸的多個區段。端部21設有錐形成形的內側表面16，該內側表面形成用于沿徑向(即垂直于第 一方向，即連接器體部4的運動方向)延伸端部21的第二操作機構的一部分。在該實施例 中，第二操作機構還包括操作桿，該操作桿在該實施例中包括設有第一錐形成形的端體部2 的第一軸8和設有第二錐形成形的端體部5的第二軸7。在有利的實施例中，第二軸7共軸 地圍繞第一軸8，從而提供自對齊并且容易操作。第一和第二錐形成形的端體部2、5定位在 連接器體部4的錐形內側表面16的內側。連接器體部4還設有靠接錐形成形的端體部2、 5的彈簧3，該彈簧施加力沿遠離錐形內側表面16的方向偏壓錐形成形的端體部2、5。設有操作杠桿10，該操作杠桿利用樞轉連接件11連接到第一軸8。在操作中，操 作杠桿10靠接第二軸7的邊緣17。當從圖4b所示的位置向左或向右移動杠桿10時，產生 整個連接器體部4向左或向右的運動。該結構還允許杠桿作用，從而當連接器體部4被第一或第二接線柱1、9止擋時產 生第一和第二軸7、8在第一或第二位置的相對運動。由此，第一和第二錐形成形的端體部 2、5朝向彼此運動(如圖如和如所示)，從而經由端部的錐形內側表面16在端部21上施 加朝外的力，并確保類似于固定的電接觸。在第一或第二位置，該力可由靠接第二軸7的邊 緣的杠桿10施加。利用該實施例，當在杠桿10上施加力時，在第一和第二位置提供大的觸 點表面和高觸點壓力，從而導致非常低的電阻。此外，在連接器體部4的運動中沒有觸點壓 力，因此需要非常低的運動力，并且在接線柱1、6、9上不出現或出現很少的觸點磨損。同 樣，操作機構也組合成單個操作機構，以在第一和第二位置之間切換斷路器，并延伸斷路器 的端部21以建立觸點壓力。在上文所述的所有實施例中，第一和第二軸7、8可以由電絕緣材料制成。這允許 容易地組裝以及在具有其它電導體的環境中安全地操作斷路器。此外，為了確保以足夠低的觸點電阻進行電接觸，連接器體部4和第一或第二接 線柱之間的觸點表面至少與連接器體部4和主接線柱6之間的觸點表面一樣大。如上所述，可在單觸點實施例或復合式觸點/雙觸點實施例中設置使用錐形成形 的內側表面16和錐形成形的端體部2、5的夾持機構。此外，連接器體部4的運動可利用線 性致動器例如心軸或(氣)缸以提供對杠桿10或驅動桿22的自由端的線性行程/沖程， 通過移動杠桿10、驅動桿22或相當的操作機構來實現。用于圖4實施例的行程與圖如所 示的杠桿10的自由端和圖如所示的杠桿10的自由端之間的距離一樣大。上述實施例已作為本發明的實施方式的示例進行了描述。對于細節，可在本發明 的范圍內進行改變或變型。(本發明的)范圍由所附權利要求限定，包括上述特征的等同 物。
權利要求
1.一種用于開關裝置的斷路器，具有第一觸點位置和第二觸點位置，其中，在第一觸點 位置，電觸點設置在主接線柱(6)和第一接線柱⑴之間，在第二觸點位置，電觸點設置在 主接線柱(6)和第二接線柱(9)之間，該斷路器包括-連接器體部(4)，該連接器體部能夠沿第一方向在第一和第二位置之間運動并設有 端部(21)，該端部能夠沿基本垂直于所述第一方向的方向延伸，以在所述端部(21)和所述 第一、第二或主接線柱(1，9，6)之間提供接觸力，_第一操作機構，該第一操作機構設置用于在所述第一和第二位置之間移動所述連接 器體部⑷；以及_第二操作機構，該第二操作機構設置用于當所述斷路器處于所述第一或第二觸點位 置時延伸所述連接器體部(4)的所述端部，其中，所述連接器體部(4)的所述端部(21)設有錐形內側表面(16)，所述第二操作機 構包括設有第一錐形成形的端體部(2)的第一軸(8)，該端體部定位在所述連接器體部(4) 的所述端部(21)的所述錐形內側表面(16)的內側。
2.根據權利要求1所述的斷路器，其特征在于，所述第一操作機構和第二操作機構結 合在單個操作機構中。
3.根據上述權利要求中任一項所述的斷路器，其特征在于，所述連接器體部(4)具有 固定的電連接件(23)，該電連接件連接到所述主接線柱(6)并且在所述第一和第二位置之 間旋轉。
4.根據權利要求3所述的斷路器，其特征在于，所述第二操作機構包括用于使所述端 部(21)延伸成與所述第一或第二接線柱(1，9)用力接觸的杠桿機構(22，27，28)，該杠桿機 構包括滾輪(28)和凸輪(27)機構。
5.根據上述權利要求中任一項所述的斷路器，其特征在于，所述連接器體部(4)是中 空體部，該中空體部在所述連接器體部(4)的所述端部(21)沿所述連接器體部(4)的縱向 設有至少一個狹槽(12)。
6.根據上述權利要求中任一項所述的斷路器，其特征在于，所述連接器體部(4)設有 兩個端部(21)，所述兩個端部能夠沿基本垂直于所述第一方向的方向延伸，以分別在所述 端部(21)和所述主接線柱及第一接線柱(6，1)或所述端部和所述主接線柱及第二接線柱 (6,9)之間提供接觸力。
7.根據權利要求5和6所述的斷路器，其特征在于，在所述連接器體部(4)的中部，所 述兩個端部(21)處的狹槽(12)部分地交疊。
8.根據權利要求6或7所述的斷路器，其特征在于，所述連接器體部(4)的端部(21) 均設有錐形內側表面(16)，所述第二操作機構包括設有第二錐形成形的端體部(5)的第二 軸(7)，所述第一和第二錐形成形的端體部(2，5)定位在所述連接器體部(4)的所述端部 (21)的所述錐形內側表面(16)的內側。
9.根據權利要求8所述的斷路器，其特征在于，所述第二操作機構還包括操作杠桿 (10)，該操作杠桿連接到所述第一軸(8)并且在操作中靠接所述第二軸(7)的邊緣(17)。
10.根據權利要求8或9所述的斷路器，其特征在于，所述第一和第二錐形成形的端體 部(2，5)由彈簧加載，以彼此推開。
全文摘要
用于開關裝置的斷路器，具有電觸點設置在主接線柱和第一接線柱之間的第一觸點位置和電觸點設置在主接線柱和第二接線柱之間的第二觸點位置，該斷路器包括可沿第一方向在第一和第二位置之間運動并設有端部的連接器體部，該端部可沿基本垂直于第一方向的方向延伸，以在端部和第一、第二或主接線柱之間提供接觸力；設置用于在第一和第二位置之間移動連接器體部的第一操作機構；以及設置用于當斷路器處于第一或第二觸點位置時延伸連接器體部的端部的第二操作機構，其中，連接器體部的端部設有錐形內側表面，第二操作機構包括設有第一錐形成形的端體部的第一軸，該端體部定位在連接器體部的端部的錐形內側表面的內側。
文檔編號H01H31/28GK102089843SQ200980125317
公開日2011年6月8日 申請日期2009年7月2日 優先權日2008年7月2日
發明者A·J·W·拉默斯, G·L·尼特爾特 申請人:伊頓工業(荷蘭)公司