專利名稱：開關裝置總成的制作方法
技術領域：
本發明涉及電氣設備。具 體地說，本發明涉及用于檢測諸如開關裝置的封閉電氣設備中的電觸頭的狀態的系統。更具體地說，本發明涉及對諸如開關裝置之類的電氣設備中的旋轉刀片式觸頭接地系統進行觀察。
背景技術：
開關裝置被用于電力系統或電網中，且實質上是指用以將電氣設備與電力線(mains)隔離的斷路器、保險絲和/或斷路開關的組合。開關裝置被用于斷電設備以允許完成工作并清除電氣設備中的故障。這種類型的設備是重要的，由于它被直接關系到供電的連通性。最早的中央電站使用安裝在大理石或石棉絕緣面板上的簡單的開式閘刀開關。然而，提高了功率水平和電壓使得開式人工操作開關在用于斷電電路的隔絕以外的任何應用中非常危險。直到二十世紀早期，開關裝置組(switchgear line-up)仍由具有使用油斷路開關的電操作開關元件的金屬封閉結構制造。現在，油浸式設備大部分已經由允許大電流和功率水平的氣體絕緣設備替代，以被安全地控制。高電壓開關裝置在十九世紀末期被發明用于操作馬達和其他電機。該技術隨著時間的過去已經被改進并在高達IiOOkV的電壓下被使用。然而，直到今天，仍需要人工觀察觸頭。由于在封閉的殼體中觀察觸頭是單調乏味的，而且由傳感器產生的結果不是百分之百可靠，所以需要人工機構來觀察封閉的電氣設備中的內部部件。在氣體絕緣的開關裝置的情況下，即使提供了前部檢視窗口，由于其設計的局限，開關和觸頭的位置仍不能從前側觀察。此外，如果設備的狀態不能恰當地確定，在維護工作期間拿工人的生命冒險是不可取的。在現有技術中，切口被直接提供到設備的前側上以觀察觸頭的位置。然而，由于構造、位置和設計的限制，這種方案已經是不成功的。此外，易變的殼體尺寸和開關朝向使得這種技術的實施受限。并且，殼體內氣體的存在進一步降低了操作者的能見度。在另外的配置中，開關的位置被改變以將頂部具有線性運動觸頭的接地開關帶到透明的玻璃絕緣層內部，從而觸頭的位置不能被清楚地看見。然而，這種配置由于需要新的開關來滿足這種設計變化而逐步增加設備的成本。德國專利No. 296 08 127公開了內窺鏡裝置，其中該內窺鏡裝置通過引導管被直接引導至開關面板的檢視窗口，以便能夠觀察布置在這些檢視窗口后面的觸點。可從前側接進這些開關面板的引導管，從而操作人員能從開關面板的操作側直接操作內窺鏡裝置。所述內窺鏡裝置在其自由端被裝備有光學透鏡并且還具有光源，允許利用這些內窺鏡裝置觀察設置在開關面板的殼體中的接觸區域。同時，內窺鏡裝置必須以使圖像片段和圖像亮度充分滿足能夠以足夠的可靠性評估觸點的方式被定位。因此，需要以更有效且更經濟的方式觀察和提供封閉電氣設備內的照明。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于在視覺上觀察殼體內觸頭位置的開關裝置總成。本發明的另一目的在于提供一種可在現場或工廠安裝的開關裝置總成，其中封閉在儲能電路中的觸頭能被清楚地觀察。本發明的再一目的在于提供一種能夠減少為了觀察多相觸頭而改變觀察角度的需要的開關裝置總成。本發明的再一目的在于提供一種具有簡化操作的開關裝置總成。本發明的再一目的在于提供一種具有附加安全措施的開關裝置總成。本發明的再一目的在于提供一種在結構和操作上經濟的開關裝置總成。本發明的再一目的在于提供一種設計緊湊的開關裝置總成。根據本發明的一方面，一種開關裝置總成，包括封裝至少一個開關觸頭的柜形殼體；在所述柜形殼體上的至少一個透明的觀察口 ；用于對所述至少一個觸頭進行照明的至少一個外部光源，以及用于觀察所述開關觸頭的位置的反射光學裝置；其中檢視窗口在處于所述柜形殼體外部的安全距離處的前框架上，用于通過所述透明的觀察口檢視至少一個觸頭在所述光學裝置上的反射，并且其中所述光學裝置通過將來自所述外部光源的光引導到所述至少一個觸頭上而對所述至少一個觸頭進行照明，從而觸頭的位置可清楚地看見而且維修人員可安全地執行維護工作。
圖I例示根據該發明一實施例的開關裝置總成的側視圖；圖2例示根據本發明另一實施例的開關裝置總成的分解視圖；圖3例示出根據本發明一個實施例的開關裝置總成的工作方式。
具體實施例方式當下文中以結合附圖詳細描述的示例性實施例進行考慮時，本發明可被更好地理解，且其進一步的優點和用途更加明顯。這些實施例僅描述了一些不同方式，其中其它不同實施例的原理可被實現，而且所描述的實施例意欲包括所有這些實施例及其等同物，并且附圖中使用的附圖標記在整個說明書中對應于相似的元件。圖I例示出開關裝置總成100，其具有封裝旋轉刀片式觸頭接地系統110的柜形殼體102、反射表面106和為了操作者的安全而需要遠離操作者被緊固的高壓設備。柜形殼體102具有為了安裝至少一個外部光源(照明裝置)110而被焊接到其上的支架108，其中所述光源110通過至少一個密閉性密封的觀察口 112被引導到殼體102內部。此外，另外的觀察窗口 114被提供在處于距柜形殼體102 —定距離處的前框架116上，從而操作者將處于遠離所述單元102的安全距離處。柜形殼體102為由電抗性材料(electrically resistant material)形成的氣密性封裝的封閉件并且圍繞一個或多個觸頭118。氣體絕緣的電封閉件102具有設置在相對該封閉件更高勢能處的電極(未示出)。所述封閉件102具有設置在內部的電絕緣的氣體，從而使內部設置的電極與外部封閉件絕緣。觸頭118被設置在所述封裝封閉件的內部區域中，并且具有能在關閉位置、打開位置和接地位置之間相對于彼此移動的觸點。氣密性封裝的封閉件102由一種光線不能穿過的材料形成，并具有在壁中的觀察口 112以觀察觸頭在所述殼體內的位置。觀察口具有由可見光能穿過的氣密性材料諸如玻璃形成的聚焦透鏡120形成。透鏡系統120被設計為氣密性且抗壓的。根據要求，觸頭118的位置能通過透鏡系統120監控，其中人工監控由操作者執行。根據本發明的另一實施例，所述檢視窗口具有用于在達到檢視窗口 112的破裂極限之前檢測壓力過載的壓力傳感器(未示出)。在發生故障的情況下，需要檢視故障區域以評估損壞并確定損壞部分是否需要被替換或修復。為了以有效方式處理上述故障，需要具有在不去除絕緣氣體的情況下允許目測觸頭并人工確定觸頭是否處于接地位置的有效的檢視系統。當進行人工監控時，操作者通過形成在前框架116上的檢視窗口 114觀察殼體102內的觸頭118。所述前框架116為從殼體102的頂部沿水平方向的延伸部，其中所述第二窗口 114被放置地更加遠離殼體102，由此為操作開關裝置總成的使用者提供額外的安全性。第二窗口 114的位置使得操作者能·夠通過柜中的光通道112觀察反射表面106。由于柜形殼體102由光學耐光材料制成，因此在殼體內鏡面反射將不會清晰可見。因此，諸如發光二極管(LED)的外部光源110或多于一個光源被安裝在柜形殼體102的外部的接近光通道102的支架108上。LED以這樣的方式被安裝在支架108上，使得由LED發出的光線的光軸以及入射到在第二窗口 114處的操作著眼睛上的光線的光軸對齊，以提供觸頭的合適照明。通常，通過使用與LED有關的交流到直流變換器(未示出)提供最小300流明的光通量，以清楚地觀察殼體內觸頭的位置。反射表面為安裝在支架122上的反射鏡106，使得所有多相觸頭118從單個角度在反射鏡106中可見。所述反射鏡106和支架122形成開關裝置總成的整體部分，并與開關裝置總成具有固定的相對位置，其中反射鏡106在其使用壽命期間不需要清潔，由此避免反射鏡106的任何相對運動和由其引起的任何損失。根據本發明另一實施例，由于僅感興趣的觸頭118對于操作者可見，且由此操作者將不被開關裝置總成的其它部件混淆，因此觸頭上不需要
T 己 O圖2例示出本發明的另一實施例，其中前框架216具有兩個窗口。一個窗口 214用于觀察柜形殼體中的觸頭(未示出)，另一個窗口 213用于通過手電筒或本領域已知的照明裝置210來對觸頭218進行照明。用于對殼體內的觸頭進行照明的窗口 213操作性地連接到內表面上具有反射涂層的鋼管或塑料管250。在另一選擇中，反射表面可代替反射涂層位于管道250內。管道250被放置為使光穿過管道并通過柜形殼體202中的光通道212到達柜形殼體后側上的反射表面。因此，操作者能夠通過柜形殼體202中的光通道212和在前框架216中的觀察窗口 214在反射鏡206中清楚地觀察觸頭。圖3例示本發明的工作模式，其中當操作者301將其眼睛放置在接近前框架316上的檢視窗口 314處時，操作者301能夠觀察觸頭318的圖像。從觸頭318發出的光線319以特定角度入射到反射表面306上，在反射鏡306上形成的觸頭的圖像。反射的光線以與所述反射表面的法向面相同的角度反射。為了觀察觸頭318的圖像，觸頭需要被恰當地照明，以使光線在所有反射和在光線在其中傳播的介質中的光的部分折射和吸收之后能夠達到觀察者的眼睛301。因此，照明裝置，即LED 310或手電筒，結合內窺管道被對齊，使從反射表面到達操作者的眼睛的光線325的光軸與由照明裝置發出的光線具有相似的路徑。
當開關在接地位置且觸頭318需要被看見以確保恰當地接地時，光源被打開以對觸頭318進行照明。從開關觸頭發出的光線朝向形成觸頭圖像的反射表面傳播。反射光線穿過不同的透明的窗口，而且觀察者觀察接地觸頭的清晰圖像以確定其對于維護人員執行維護工作是否安全。根據本發明另一實施例，殼體中的光通道、前框架上的檢視窗口以及安裝在支架上的反射表面以這樣的方式一同被對齊，使得觸頭僅在觸頭處于接地位置時可見。由此，可以避免由于觸頭位置造成的任何混淆。根據本發明另一實施例，LED僅在觸頭處于接地位置時被打開。由此，觸頭將在光源處于接地位置時可見。
考慮描述了目前用于提供開關裝置總成的最佳模式的本公開，在不偏離本發明的范圍和精神的情況下，本領域技術人員會自己提出很多修改和變型。在等同含義和范圍內的所有這些變化、修改和變型被認為在該范圍內。
權利要求
1.一種開關裝置總成，包括封裝至少一個開關觸頭的柜形殼體；在所述柜形殼體上的至少一個透明的觀察口 ；用于對所述至少一個觸頭進行照明的至少一個外部光源，以及用于觀察所述開關觸頭的位置的反射光學裝置； 其中檢視窗口在處于所述柜形殼體外部的安全距離處的前框架上，用于通過所述透明的觀察口檢視至少一個觸頭在所述光學裝置上的反射，并且，其中所述光學裝置通過將來自所述外部光源的光引導到所述至少一個觸頭上而對所述至少一個觸頭進行照明。
2.根據權利要求I所述的開關裝置總成，其中當所述觸頭在接地位置時，所述至少一個觸頭通過所述透明的窗口在所述光學裝置上被觀察。
3.根據權利要求2所述的開關裝置總成，其中所述透明的窗口為密閉性地密封的光通道，以觀察所述至少一個觸頭。
4.根據權利要求I所述的開關裝置總成，其中所述光學裝置為反射鏡。
5.根據權利要求4所述的開關裝置總成，其中所述反射鏡被安裝在所述殼體后側的支架上。
6.根據權利要求I所述的開關裝置總成，其中所述檢視窗口的位置與所述觸頭對齊，以沿一個觀察角度觀察所有觸頭。
7.根據權利要求I所述的開關裝置總成，其中所述前框架沿水平面延伸遠離所述殼體，以為操作者提供額外的安全性。
8.根據權利要求I所述的開關裝置總成，其中所述外部光源為發光二極管(LED)。
9.根據權利要求I所述的開關裝置總成，其中來自所述外部光源的照明光被引導到所述反射鏡上。
10.根據權利要求9所述的開關裝置總成，其中所述照明裝置具有最小300流明的光通量。
11.根據權利要求I所述的開關裝置總成，其中所述柜形殼體被充以氣體。
12.根據權利要求I所述的開關裝置總成，其中所述觸頭為刀片式觸頭。
13.根據權利要求I所述的開關裝置總成，其中所述觸頭能在關閉位置、打開位置和接地位置之間移動。
全文摘要
一種開關裝置總成，包括封裝至少一個開關觸頭的柜形殼體；在所述柜形殼體上的至少一個透明的觀察口；用于對所述至少一個觸頭進行照明的至少一個外部光源，以及用于觀察所述開關觸頭的位置的反射光學裝置；其中檢視窗口在處于所述柜形殼體外部的安全距離處的前框架上，用于通過所述透明的觀察口檢視至少一個觸頭在所述光學裝置上的反射，并且，其中所述光學裝置通過將來自所述外部光源的光引導到所述至少一個觸頭上而對所述至少一個觸頭進行照明。
文檔編號H02B13/00GK102761071SQ20121007479
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月20日 優先權日2011年3月28日
發明者迪帕克·格勞拉尼, 阿希什·阿格拉瓦 申請人:施耐德電氣基礎設施有限公司