高压切换装置 |
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| 申请号 | CN201410074887.9 | 申请日 | 2014-03-03 | 公开(公告)号 | CN104021972A | 公开(公告)日 | 2014-09-03 |
| 申请人 | ABB技术有限公司; | 发明人 | 恩尼奥·埃里科; 罗伯托·明贾尔迪; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种高压切换装置，其包括壳体，壳体包括：至少第一固定触头和第二固定触头，第一固定触头和第二固定触头 定位 成彼此隔开并且适于连接至两个对应的电源 端子 ；第一可动触头和第二可动触头，第一可动触头和第二可动触头彼此隔开并且可以被致动以分别与第一固定触头和第二固定触头联接。第一固定触头和第一可动触头中的至少一者具有以如下方式成形的相应的本体：使得第一可动触头在彼此隔开的至少第一联接 位置 和第二联接位置中与第一固定触头联接，并且第二固定触头和第二可动触头中的至少一者具有以如下方式成形的相应的本体：使得第二可动触头在彼此隔开的至少第三联接位置和第四联接位置中与第二固定触头联接。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高压切换装置（100），包括壳体（1），所述壳体（1）容纳：至少第一固定触头（2）和第二固定触头（3），所述第一固定触头（2）和所述第二固定触头（3）定位成彼此隔开并且适于连接至两个对应的电源端子（4，5）；第一可动触头（12）和第二可动触头（13），所述第一可动触头（12）和所述第二可动触头（13）彼此隔开并且能够被致动以分别与所述第一固定触头（2）和所述第二固定触头（3）联接，其特征在于，所述第一固定触头（2）和所述第一可动触头（12）中的至少一者具有以如下方式成形的相应的本体：使得所述第一可动触头（12）能够在彼此隔开的至少第一联接位置（A）和第二联接位置（B）中与所述第一固定触头（2）联接，并且其中，所述第二固定触头（3）和所述第二可动触头（13）中的至少一者具有以如下方式成形的相应的本体：使得所述第二可动触头（13）能够在彼此隔开的至少第三联接位置（C）和第四联接位置（D）中与所述第二固定触头（3）联接。 |
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| 说明书全文 | 高压切换装置技术领域背景技术[0003] 基本上，这些装置具有壳体，该壳体内设置有一个或者更多个固定触头和对应的可动触头；当被致动时，可动触头各自与相关联的固定触头电接合或者脱离从而实现希望的电网的电路配置，其中，切换装置沿着电网安装。 [0004] 通过这种方式，并且根据具体应用，可以例如同时地或者选择性地对连接至切换装置的电路的一个或者更多个支路和/或负载进行电供给或者断开，也可以将这样的支路或者负载连接至地电位。 [0005] 多年来，为了在执行需要的性能的能力与减少制造和安装成本以及空间占用的需求之间实现最佳化平衡的各种方案已经提出了这些装置。 [0007] 特别地，文献中公开的组合装置包括具有刀片或者叶片形式的并且安装成在轴上进行旋转的一个或者更多个可动触头；叶片或者刀片形状的可动触头各自与对应的固定触头联接从而实现多个希望的电路配置。 [0008] 尽管这种先进和非常有效的装置允许正确执行所有需要高的组合灵活性的功能，然而客户始终需要高效地执行的和更紧凑的装置以便进一步节约材料成本和适应智能变电站设计，诸如移动变电站。发明内容 [0009] 本公开旨在满足这种需求并且提供一种高压（HV）切换装置，其包括壳体，壳体至少容纳有：第一固定触头和第二固定触头，第一固定触头和第二固定触头定位成彼此隔开并且适于连接至两个对应的电源端子；第一可动触头和第二可动触头，第一可动触头和第二可动触头彼此隔开并且能够被致动使得分别与所述第一固定触头和所述第二固定触头联接，其特征在于，所述第一固定触头和第一可动触头中的至少一者具有以如下方式成形的相应的本体：使得第一可动触头能够在彼此隔开的至少第一联接位置和第二联接位置中与所述第一固定触头联接，以及其中，所述第二固定触头和第二可动触头中的至少一者具有以如下方式成形的相应的本体：使得第二可动触头能够在彼此隔开的至少第三联接位置和第四联接位置中与所述第二固定触头联接。附图说明 [0010] 通过对根据本发明的HV切换装置的一些优选但非排他性的示例性实施方式的描述，另外的特征和优点将变得明显，通过附图借助非限制性示例示出本发明，其中： [0011] 图1是根据本发明的HV切换装置的立体图，其中，HV切换装置在一个实施方式中作为切断器； [0012] 图2是根据本发明的HV切换装置的立体图，其中，HV切换装置在一个实施方式中作为组合式切断器-接地开关装置； [0013] 图3是示出了用在根据本发明的HV切换装置中的可动触头的实施方式的立体图； [0014] 图4示出了用在根据本发明的HV切换装置中的固定触头的实施方式的立体图； [0015] 图5是根据本发明的HV切换装置的截面图； [0016] 图6-9依次示意性示出了图2的切换装置的多个可能的不同位置； [0017] 图10示意性示出了包括根据本发明的切换装置的混合式开关设备。 具体实施方式[0018] 应指出的是，在以下的详细描述中，从结构和/或功能上来说，相同的或者类似的部件具有相同的附图标记，而不管他们是否在本发明的不同实施方式中示出；还应当指出的是，为了清楚和简洁地描述本发明，附图可以不必按照比例绘制并且本发明的某些特征可以以稍微示意性的形式示出。 [0019] 进一步，当在本文中提及作为整体的任意部件或部件的任意部分、或者提及部件的全部组合或甚至部件的组合的任意部分的同时使用术语“适应”或“设置”或“构造”或“成形”时，必须理解的是，其相应地表示并涵盖这些术语所涉及的相关部件或其一部分、或者部件的组合或其一部分的结构和/或构型和/或形式和/或定位。 [0020] 最后，本发明的HV切换装置尤其适于在气体隔离或混合式开关设备——例如由TM集团以PASS 的商品名销售的类型——中使用，并且将通过具体参照HV切换装置在这种类型的开关设备中的应用来描述该HV切换装置，而并非意在以任何方式限制其作为一个独立装置或与其它类型的电气开关设备或装置相结合的可能应用范围。 [0021] 在图1中示出在实施方式中作为切断器的整体用附图标记100表示的高压（“HV”）切换装置。 [0022] 如示出的，装置100包括可以由单个部件构成的壳体1，或者如在图1中示出的，壳体1可以包括以机械的方式连接至彼此的两个或者更多个部件。壳体1至少容纳第一固定触头2和第二固定触头3，第一固定触头2和第二固定触头3定位成彼此隔开并且适于连接至两个对应的电源连接端子4、5，电源连接端子4、5用于实现到装置100自身的输入连接或者从装置100自身输出的输出连接。 [0023] 例如，借助分别相关联的第一电源连接端子4和第二电源连接端子5，第一固定触头2和第二固定触头3可以例如使用如在附图中示意性示出的并且尤其在图10中示出的对应的线缆或杆或棒6、60分别地以输入至装置100并且从装置100输出的方式与电线的相电连接。替代性地，分别地，第一连接端子4（和相关联的第一固定触头2）可以从电线以输入的方式连接并且第二端子5（和相关联的第二固定触头3）可以朝向电源变压器或配电变压器以输出的方式连接；然而，可以根据各种可能应用实现其它连接。 [0024] 在壳体1的内部还设置有第一可动触头12和第二可动触头13，第一可动触头12和第二可动触头13彼此隔开并且可以通过适当的致动装置被同时地致动使得分别与第一固定触头2和第二固定触头3电联接。 [0025] 优选地，在根据本发明的装置100中，第一固定触头2和第一可动触头12中的至少一者具有以如下方式成形的相应的本体：使得第一可动触头12当被致动时在彼此隔开的至少第一联接位置（A）和第二联接位置（B）中与第一固定触头2接合/联接；另外，第二固定触头3和第二可动触头13中的至少一者具有以如下方式成形的相应的本体：使得第二可动触头13当与第一可动触头12一起被致动时在彼此隔开的至少第三联接位置（C）和第四联接位置（D）中与所述第二固定触头3接合/联接。 [0026] 如在下文将进行更详细地描述，在根据本发明的装置100中，第一固定触头2和第一可动触头12中的至少一者具有以如下方式成形的相应的本体：使得第一可动触头12当被致动时在彼此成角度地隔开的至少第一联接位置（A）和第二联接位置（B）中与第一固定触头2联接/接合；在这种联接位置处，第一可动触头12是静止的并且与第一固定触头2电联接。另外，第二固定触头3和第二可动触头13中的至少一者具有以如下方式成形的相应的本体：使得第二可动触头13当与第一可动触头12一起被致动时在彼此成角度地隔开的至少第三联接位置（C）和第四联接位置（D）中与第二固定触头13联接/接合；在这样的第三联接位置和第四联接位置处，第二可动触头13是静止的并且与第二固定触头3电联接。 [0027] 优选地，第一固定触头2关于第一可动触头12的第一联接位置（A）或者第二联接位置（B）中的一者相对于旋转轴线8形成的角度与第二固定触头3关于第二可动触头13的第三联接位置（C）或者第四联接位置（D）中的一者大致一致。 [0028] 特别地，如在图6至图7中示出的，第一可动触头12和第一固定触头2在彼此成角度地——优选地大约90°——隔开的两个预定联接位置（A）和（B）处联接在一起。 [0029] 同样，如在图7至图8中示出的，第二可动触头13和第二固定触头3在彼此成角度地——优选地大约90°——隔开的两个预定联接位置（C）和（D）处联接在一起。 [0030] 在示出的实施方式中，即如在图7中可见到的，第一固定触头2与第一可动触头12之间的联接位置（B）在形成的角度方面和第二固定触头3与第二可动触头13之间的联接位置（C）一致。 [0031] 在示出的实施方式中，第一可动触头12和第二可动触头13安装在致动元件7上并且牢固地与致动元件7一起移动。 [0032] 特别地，致动元件7被安放在壳体1的内部绕基准轴线8进行旋转。 [0033] 实际上，致动元件7与移动触头12和13一起绕基准旋转轴线8旋转，其中移动触头12和13彼此同时地旋转并且牢固地与致动元件7一起旋转；第一固定触头2又定位在第一可动触头12的旋转路径上并且第二固定触头3又定位在第二可动触头13的旋转路径上。 [0034] 因此，预定第一联接位置（A）和第二联接位置（B）沿着第一可动触头12的旋转路径彼此成角度地隔开，并且预定第三联接位置（C）和第四联接位置（D）沿着第二可动触头13的旋转路径彼此成角度地隔开。 [0035] 致动元件7可以例如由杆或轴7构成，其由一个单件形成，如例如在图10中示出的；或者由连接在一起的两个或者更多个件构成，如例如在图1至2中示出的。 [0036] 旋转致动元件7的一端例如借助绝缘棒9可操作地连接至致动装置，该致动装置包括例如电动马达10，电动马达10定位在壳体1的外部并且供给使致动元件7和与致动元件7牢固连接的触头12，13旋转所需要的能量；当装置100作为独立的部件使用时，致动元件7的另一端可以借助例如轴承装置连接至壳体1的一侧，或者在切换装置100与更复杂的开关装置相关联或者用在更复杂的开关装置中的情况下，致动元件7的另一端可以可操作地连接至其他元件。例如，在图10中示出的实施方式中，根据本发明的切换装置100是混合式开关设备200的部件，其中，壳体1连接至另外的容置有例如断路器202的壳体201。在该情况下，致动元件7的该端可操作地连接至这样的断路器202。 [0037] 在示出的实施方式中，当观看装置100的截面时（即，垂直于基准旋转轴线8的平面）时，第一可动触头12和第二可动触头13安装在致动元件7上、沿着基准轴线8彼此大致对齐。 [0038] 如在图3中示出的，第一可动触头12和第二可动触头13包括具有U形形状或钳形形状的本体；U形形状或者钳形形状的本体的横向面对侧部14的内表面设置有在相应的预定联接区域（A）或（B）以及（C）或（D）处适于与固定触头2、3的对应部分电匹配的接触簧片或者接触条带15。 [0039] 两个可动触头12、13可以彼此不相同；然而，根据本发明，两个可动触头12和13优选地彼此大致相同。通过这种方式，优化了制造成本。 [0040] 如在相关附图中示出的，第一固定触头2包括具有延伸了一定角度的扇区——例如大约90°或者更多——的弯曲叶片形状的本体；特别地，如在图4中示出的，第一固定触头2的弯曲叶片本体的外侧表面至少在其本体的限定第一联接位置（A）和第二联接位置（B）且与第一联接位置（A）和第二联接位置（B）对应的区域处被镀银。在图4中示出的示例性实施方式中，从联接位置（A）至联接位置（B）的整个表面在两侧上均被镀银，即，在侧表面上使用银板覆盖了至少大约90°的弧度；通过此方式，第一可动触头12当移动时在第一固定触头2上两个预定联接位置（A）、（B）之间触摸有用的且大约90°连续的电气接触表面，在两个预定联接位置（A）、（B）处，第一可动触头12停止并且保持静止并且电连接至第一固定触头2。 [0041] 清楚地，例如可以限制仅在预定联接位置（A）、（B）的区域处使用涂敷银板，而弯曲叶片的在这种联接区域/位置（A）、（B）之间的外侧表面可以保持未涂敷。 [0042] 甚至可以使联接区域/位置（A）、（B）处的区域比将两个联接区域进行相互连接的中央部分更厚；通过此方式，在旋转时，第一可动触头12仅在预定联接区域（A）和（B）处触摸第一固定触头2并与第一固定触头2接合。 [0043] 相应地，第二固定触头3包括具有延伸了一定角度的扇区例如大约90°或者更多的弯曲叶片形状的本体；如第一固定触头2，第二固定触头3的弯曲叶片本体的外侧表面至少在限定第三联接位置（C）和第四联接位置（D）且与第三联接位置（C）和第四联接位置（D）对应的区域处被镀银。在示出的示例性实施方式中，从联接区域（C）至联接区域（D）的整个表面在两侧上均被镀银，即，在侧表面上使用银板覆盖了至少大约90°的弧度；因此，第二可动触头13当移动时在第二固定触头3上两个预定联接位置（A）、（B）之间触摸有用的且大约90°连续的电气接触表面，在两个预定联接位置（A）、（B）处，第二可动触头13停止并且保持静止并且电连接至第二固定触头3。 [0044] 清楚地，对于第二固定触头3，也可以限制仅在预定联接区域/位置（C）、（D）的区域处使用涂敷银板，而弯曲叶片的在这样的联接位置（C）、（D）之间的外侧表面可以保持未涂敷。 [0045] 同样在该情况下，甚至可以使联接区域/位置（C）、（D）处的区域比将这两个联接区域进行相互连接的中央部分更厚；通过此方式，在旋转时，第二可动触头13仅在预定联接区域（C）和（D）处触摸第二固定触头3并与第二固定触头3接合。 [0046] 优选地，第一固定触头2和第二固定触头3在壳体1的内部安装成相对于所述基准轴线8彼此对置；更优选地，第一固定触头2和第二固定触头3彼此大致相同，因此图4中示出的实施方式可以应用至两个固定触头2、3。 [0047] 特别地，固定触头2、3相对于含有旋转轴线的竖直平面X彼此镜像定位，如例如在图5中示出的。 [0048] 在图2中示出的实施方式中，除了之前描述图1的实施方式的所有元件以外，切换装置100还包括另外的固定触头，即，用于连接至地电位的接地固定触头16；通过此方式，切换装置100呈现出组合式切断器-接地开关装置的构型。 [0049] 在示出的实施方式中，接地触头16在壳体1内部沿着第一可动触头12的旋转路径安放并且安放在使得第一可动触头12与第一固定触头2和接地固定触头16不能同时联接的位置处。 [0050] 现将参照图2的实施方式简洁地描述根据本发明的切换装置100的操作。 [0051] 例如，图6示意性地示出如下操作状态：在该状态下，第一移动触头12在联接位置（A）中与第一固定触头2接合并且第二可动触头13与对应的第二固定触头3断开；在该状态下，例如第一汇流条6与装置100电连接（输入或者输出），而第二汇流条60断开。如果电动马达10使致动元件7致动沿逆时针旋转例如90°，则可动触头12、13与致动元件7一起刚性地旋转，并且在预定第二联接位置（B）处第一可动触头12停止且接合第一固定触头2，而在预定第三联接位置（C）处第二可动触头13停止且接合第二固定触头2，如在图7中示出的。在该位置下，例如汇流条6和60均与切换装置100电连接（输入或者输出）。 [0052] 从该位置，通过将致动元件7例如沿逆时针进一步旋转额外的90度，第一可动触头12与第一固定触头2断开，然而第二可动触头13在预定第四联接位置（D）处停止且与第二固定触头3接合，如在图8中示出的。在该位置中，例如第一汇流条6断开而第二汇流条60与装置100电连接（输入或者输出）。致动元件7进一步逆时针旋转90°使第一可动触头12停止且接合处于地电位的接地固定触头16，然而第二可动触头与第二固定触头3断开，如在图9中示出的。在这样的位置中，例如汇流条6和60均断开并且装置100连接至地电位。 [0053] 已经发现，根据本发明的切换装置100相对于现有技术方案提供了一些改进；的确，得益于之前描述的实施方式，特别是由于其各种元件——特别是各种触头——的构型和相互位置，如果与已知的等效率和性能的装置相比，则切换装置100作为整体更加紧凑。的确，在根据本发明的切换装置100中，每个操作位置与相邻的操作位置（后面的和前面的）成角度地隔开大约90°，从而在保持所需要的电介质间隙的同时允许减小壳体1的直径或者最大外部尺寸。 [0054] 这样的结果得以实现得益于如下方案：该方案在原则上使得根据本发明的切换装置100易于结合不同类型的变电站或者开关设备使用，变电站或者开关设备组合有更多电气装置。 [0056] 因此构思的HV切换装置100易于做出修改和变化，所有这些修改和变化都落入具体地由所附权利要求限定的本发明构思的范围内；之前公开的实施方式/替代实施方式的任何可能的组合都可以实施并且必须认为是在本发明的发明构思范围内；所有的细节还可以用技术上等同的元件来取代。例如，壳体1可以借助在图1和图2中部分示出的隔离盘20而分开为彼此隔开的两个部件。切换装置100可以是单极致动类型，其中在每个单独的相上设置有致动装置以便执行断开操作；作为替代实施方式，该装置可以是三级致动类型，其中用于在装置的三相上执行断开操作的能量通过以机械的方式联接至每个单独的相的断开单元的单个马达供给。 [0057] 之前描述的部件中的任意一者可以是不同的形状，或者可以使用不同的数量或者用在不同的部件或者元件中，或者之前描述的部件可以相对于彼此以不同的方式连接，只要它们适于它们被设计用于的范围。例如，电动马达10可以被任何适当的驱动设备所取代或者可以使用机械的或者液力的致动装置，或者端子4和5可以与相关联的固定触头2、3形成为一体。手动致动装置也可以设置作为对以上描述的致动装置的替代或者附加。适于与簧片或者条带15联接的银板可以由不同的材料制成，或者簧片或者条带15其自身可以以不同方式成形。 |
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