专利名称：用于开关装置的断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于开关装置(switch gear)系统的断路器，具有第一触点位置和第 二触点位置，在第一触点位置，电触点设置在主接线柱和第一接线柱(例如开关装置的轨 道或总线)之间，在第二触点位置，电触点设置在主接线柱和第二接线柱(例如开关装置的 地线接线柱)之间。
背景技术：
这种断路器在目前的中压开关装置中是公知的，通常为具有滑动触点的实施例的 形式。由于断路器通常在切断的系统中操作(即，不必须切换电流)，因此可使用成本较低 和简单的触点接线柱。但这种触点接线柱的易损性已导致断路器的规定的特征。在例如 1000次切换动作的耐久性测试后，触点电阻也需要保持在某个范围(例如10%)内。在最 大标称电流时，升温必须不超过65度。利用目前的断路器设备难以满足这些要求。美国专利US 2，517，435公开了一种设有位置固定的管状触点的断路开关，包括 两个半柱状区段和通过螺栓和螺母保持在一起的两个夹持板。位置固定的管状触点设置用 于接纳可动的触点套筒组件。可动的触点套筒组件包括外部分叉的柱状套筒和两个扩展 件。在扩展件之间，凸轮块与滚轮配合，从而允许沿垂直于触点套筒组件的运动方向的方向 在扩展件上施加力。美国专利公开文献US 3，562，460公开了一种双触点断路开关。在管状布置中，断 路器组件设置在两个位置固定的触点之间。该断路器组件设置用于利用旋转操作机构使两 个导电元件运动成与触点接触。
发明内容
本发明试图提供一种在其整个使用寿命期间具有更可靠操作同时还具有简单和 节省成本的构造的断路器。根据本发明，提供了根据权利要求1的断路器。与使用滑动触点的现有技术的断 路器相比，该断路器在第一或第二位置获得了较高的接触力，同时仅需较小的力来在第一 和第二位置之间移动。有利地，第一和第二操作机构结合在单个操作机构中，这允许使用单个操作元件 (例如臂件或杠杆)来操作断路器。在一个实施例中，连接器体部具有与主接线柱的固定电连接，并在第一和第二位 置之间转动。第二操作机构包括用于使端部延伸为与第一或第二接线柱用力接触的杠杆机构， 该杠杆机构包括滚轮和凸轮机构。这提供了有效的机构，该机构产生大的力以将端部压成 与接线柱接触。连接器体部优选是(例如由铜材料制成的)中空体部，其在连接器体部的端部沿 连接器体部的纵向设有至少一个狭槽。这允许连接器体部的端部以有弹性的方式在狭槽之间延伸，由此允许在第一或第二位置进行良好的电接触，并且当移动连接器体部时还足够 地低摩擦。 在又一实施例中，连接器体部设有可沿基本垂直于第一方向的方向延伸的两个端 部，以分别在端部和主接线柱、第一接线柱之间或在端部和主接线柱、第二接线柱之间提供 接触力。这使得均勻的力施加到所述两个端部(即断路器以相当的方式在总线侧和地线侧 两侧形成触点)，并产生可靠的电接触。在连接器体部具有两个可延伸端部的实施例中，两个端部处的狭槽优选在连接器 体部的中部部分地交叠。这提供了较高的弹性。优选地，连接器体部的各个端部均设有锥形内侧表面，第二操作机构包括设有第 二锥形成形的端体部的第二轴，所述锥形成形的端体部定位在连接器体部的端部的锥形内 侧表面的内侧。这允许形成简单有效的操作机构，其中锥形成形的端体部可延伸连接器体 部的端部。在又一实施例中，第二操作机构还包括操作杠杆，该操作杠杆连接到第一轴并且 在操作中靠接第二轴的边缘。这允许具有一操作机构，该操作机构仅需要单个运动来移动 连接器体部以及在第一或第二位置延伸连接器体部的端部。第一和第二锥形成形的端体部通过弹簧加载，以彼此推开。在杠杆不移动并且没 有力施加在杠杆上的情况下，会释放作用在连接器体部的端部上的力。作用在第一和第二 锥形成形的端体部上的弹簧负载足以允许连接器体部在操作杠杆的滑动位置中滑动。这允 许低运动力和接线柱和连接器体部上的低磨损。
下面将结合附图利用多个示例性实施例对本发明进行更详细的讨论，其中图1示出根据本发明第一实施例的断路器的剖视图；图2示出图1的断路器的俯视图；图3示出连接器体部的透视图；图4a4c示出根据又一实施例的断路器处于第一、中间和第二位置的剖视图。
具体实施例方式在图1中示意性地局部以剖视图示出用于开关装置的断路器的第一实施例。该 断路器设置用于在主接线柱6 (利用Litze连接件23连接到连接器体部4)和第一接线柱 1(连接到例如开关装置系统的轨道)或第二接线柱9(连接到例如地线，即地电位)之间提 供电连接。断路器通过连接到连接器体部4的驱动杆22 (提供第一操作机构)沿第一方向 在第一位置(将主接线柱6连接到第一接线柱1)和第二位置(将主接线柱6连接到第二 接线柱9)之间运动。在图1所示的实施例中，第一方向是绕固定的轴颈点M的切向方向。在图1所示的实施例中，连接器体部4绕固定的轴颈点M以摆动的方式从第一位 置运动到第二位置并返回。根据本发明，连接器体部4的端部21和第一或第二接线柱1、 9之间的接触力可以由特殊机构施加，以提供类似固定的电接触，即第一或第二接线柱1、9 与连接器体部4的端部21之间的电连接就像两个接触元件(1，9 ；21)螺栓连接在一起一 样，即所形成的接触被认为等同于螺栓连接的接触。这允许这些电连接承受较高的温度，即在最大额定电流下，连接位置处的温度现在可升高到75°C而不是利用通常的滑动触点时的 65 "C。根据本发明，通过连接器体部4的端部21可实现上述特征，该端部沿基本垂直于 第一方向即连接器体部4的端部21的运动方向可延伸。在图1所示的实施例中，连接器体 部4从第一位置摆动到第二位置，即第一方向是绕固定的轴颈点即在图1的制图平面 中)的切向。端部21沿垂直于该第一方向即垂直于图1的制图平面的方向可延伸。在图2中示出图1的断路器实施例的俯视图。在该实施例中，第一接线柱1设置成 U形接线柱，连接器体部4的端部21接纳在该接线柱内以形成接触。在该实施例中，连接器 体部4的端部21包括两个端部^、4b，这两个端部可彼此推开以与接线柱1形成有力的接 触。端部^、4b合起来具有锥形成形的内表面，该内表面在图2中看不到，但与在图 的剖视图中所示出的类似。端部21可沿基本垂直于第一方向(即，垂直于图1的制图平面，或在图2的制图 平面中的竖直方向)的方向延伸。这在图1和2示出的实施例中利用第二操作机构来实 现，该第二操作机构包括凸轮27和滚轮观结构以及夹持机构，该夹持机构包括与端部4a、 4b的结合的锥形成形的内侧表面(虽然在复合式的实施例中示出，但类似于图4a4c的夹 持机构)配合的锥形元件。第二操作机构包括凸轮27，该凸轮利用枢轴30可枢转地固定到 连接器体部4，并利用连接器34连接到驱动杆22。滚轮观连接到推杆四，该推杆利用支 承块26连接到连接器体部4。该支承块沈确保推杆四仅可沿连接器体部4的纵向运动。 推杆四在另一端连接到设置用于与端部4a、4b配合的锥形元件。从而，当推杆四移动时 端部^、4b被向外推动，由此形成杠杆机构。此外，第二操作机构在支承块沈和滚轮观之 间还设有弹簧33，以确保滚轮观保持与凸轮27接触。凸轮27的形状制成并且连接成当断路器处于第一或第二位置时允许推杆四进行 线性运动。在这两个位置，端部21与第一或第二接线柱1、9对齐，驱动杆22的进一步运动 导致推杆四运动以及端部4a、4b延伸。这导致端部21和第一或第二接线柱1、9之间高的 接触力。事实上，第一操作机构(用于从第一位置变化到第二位置)和第二操作机构(用 于延伸端部21以形成类似于固定的电接触)可以看作由驱动杆22控制的单个操作机构。 驱动杆22可通过沿线性方向(在图中沿竖直方向)移动其自由端而致动。可使用简单的 线性致动器例如(气)缸或心轴来致动驱动杆22。在图3和4的剖视图中示出了本发明的另外的实施例。在这些实施例中，连接器体 部4设置成相对于主接线柱6进行横向运动，即，第一方向平行于连接器体部4的轴线。连 接器体部4的两个端部21在第一位置(图如所示)在主接线柱6和第一接线柱1之间进 行电接触，或者在第二位置(图4c所示)在主接线柱6和第二接线柱9之间进行电接触。 连接器体部4的运动沿与连接器体部4的纵轴线一致的第一方向进行，并利用延伸穿过第 二接线柱9的操作杆8实现。在这些实施例中，连接器体部4包括可沿垂直于第一方向的 方向延伸的端部21。在又一种情况下，连接器体部4可包括两个或更多的端部21，这些端 部各设有可沿连接器体部的径向(即垂直于第一方向)共同运动的连接器体部区段。在又一实施例中，端部21可镀银或镀金，以允许断路器在长的使用寿命中具有持 续不变的低触点电阻。在如图3和4所示的实施例中，连接器体部4是在各个端部21处沿连接器体部4的纵向设有至少一个狭槽12的(例如由铜材料制成的)中空体部。在图3所示的实施例 中，设有多个狭槽12，该多个狭槽在连接器体部4的中间部位沿连接器体部12的周向部分 地交叠。这实际上在端部21形成了可以沿连接器体部4的径向延伸的多个区段。端部21设有锥形成形的内侧表面16，该内侧表面形成用于沿径向(即垂直于第 一方向，即连接器体部4的运动方向)延伸端部21的第二操作机构的一部分。在该实施例 中，第二操作机构还包括操作杆，该操作杆在该实施例中包括设有第一锥形成形的端体部2 的第一轴8和设有第二锥形成形的端体部5的第二轴7。在有利的实施例中，第二轴7共轴 地围绕第一轴8，从而提供自对齐并且容易操作。第一和第二锥形成形的端体部2、5定位在 连接器体部4的锥形内侧表面16的内侧。连接器体部4还设有靠接锥形成形的端体部2、 5的弹簧3，该弹簧施加力沿远离锥形内侧表面16的方向偏压锥形成形的端体部2、5。设有操作杠杆10，该操作杠杆利用枢转连接件11连接到第一轴8。在操作中，操 作杠杆10靠接第二轴7的边缘17。当从图4b所示的位置向左或向右移动杠杆10时，产生 整个连接器体部4向左或向右的运动。该结构还允许杠杆作用，从而当连接器体部4被第一或第二接线柱1、9止挡时产 生第一和第二轴7、8在第一或第二位置的相对运动。由此，第一和第二锥形成形的端体部 2、5朝向彼此运动(如图如和如所示)，从而经由端部的锥形内侧表面16在端部21上施 加朝外的力，并确保类似于固定的电接触。在第一或第二位置，该力可由靠接第二轴7的边 缘的杠杆10施加。利用该实施例，当在杠杆10上施加力时，在第一和第二位置提供大的触 点表面和高触点压力，从而导致非常低的电阻。此外，在连接器体部4的运动中没有触点压 力，因此需要非常低的运动力，并且在接线柱1、6、9上不出现或出现很少的触点磨损。同 样，操作机构也组合成单个操作机构，以在第一和第二位置之间切换断路器，并延伸断路器 的端部21以建立触点压力。在上文所述的所有实施例中，第一和第二轴7、8可以由电绝缘材料制成。这允许 容易地组装以及在具有其它电导体的环境中安全地操作断路器。此外，为了确保以足够低的触点电阻进行电接触，连接器体部4和第一或第二接 线柱之间的触点表面至少与连接器体部4和主接线柱6之间的触点表面一样大。如上所述，可在单触点实施例或复合式触点/双触点实施例中设置使用锥形成形 的内侧表面16和锥形成形的端体部2、5的夹持机构。此外，连接器体部4的运动可利用线 性致动器例如心轴或(气)缸以提供对杠杆10或驱动杆22的自由端的线性行程/冲程， 通过移动杠杆10、驱动杆22或相当的操作机构来实现。用于图4实施例的行程与图如所 示的杠杆10的自由端和图如所示的杠杆10的自由端之间的距离一样大。上述实施例已作为本发明的实施方式的示例进行了描述。对于细节，可在本发明 的范围内进行改变或变型。(本发明的)范围由所附权利要求限定，包括上述特征的等同 物。
权利要求
1.一种用于开关装置的断路器，具有第一触点位置和第二触点位置，其中，在第一触点 位置，电触点设置在主接线柱(6)和第一接线柱⑴之间，在第二触点位置，电触点设置在 主接线柱(6)和第二接线柱(9)之间，该断路器包括-连接器体部(4)，该连接器体部能够沿第一方向在第一和第二位置之间运动并设有 端部(21)，该端部能够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、第二或主接线柱(1，9，6)之间提供接触力，_第一操作机构，该第一操作机构设置用于在所述第一和第二位置之间移动所述连接 器体部⑷；以及_第二操作机构，该第二操作机构设置用于当所述断路器处于所述第一或第二触点位 置时延伸所述连接器体部(4)的所述端部，其中，所述连接器体部(4)的所述端部(21)设有锥形内侧表面(16)，所述第二操作机 构包括设有第一锥形成形的端体部(2)的第一轴(8)，该端体部定位在所述连接器体部(4) 的所述端部(21)的所述锥形内侧表面(16)的内侧。
2.根据权利要求1所述的断路器，其特征在于，所述第一操作机构和第二操作机构结 合在单个操作机构中。
3.根据上述权利要求中任一项所述的断路器，其特征在于，所述连接器体部(4)具有 固定的电连接件(23)，该电连接件连接到所述主接线柱(6)并且在所述第一和第二位置之 间旋转。
4.根据权利要求3所述的断路器，其特征在于，所述第二操作机构包括用于使所述端 部(21)延伸成与所述第一或第二接线柱(1，9)用力接触的杠杆机构(22，27，28)，该杠杆机 构包括滚轮(28)和凸轮(27)机构。
5.根据上述权利要求中任一项所述的断路器，其特征在于，所述连接器体部(4)是中 空体部，该中空体部在所述连接器体部(4)的所述端部(21)沿所述连接器体部(4)的纵向 设有至少一个狭槽(12)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的断路器，其特征在于，所述连接器体部(4)设有 两个端部(21)，所述两个端部能够沿基本垂直于所述第一方向的方向延伸，以分别在所述 端部(21)和所述主接线柱及第一接线柱(6，1)或所述端部和所述主接线柱及第二接线柱 (6,9)之间提供接触力。
7.根据权利要求5和6所述的断路器，其特征在于，在所述连接器体部(4)的中部，所 述两个端部(21)处的狭槽(12)部分地交叠。
8.根据权利要求6或7所述的断路器，其特征在于，所述连接器体部(4)的端部(21) 均设有锥形内侧表面(16)，所述第二操作机构包括设有第二锥形成形的端体部(5)的第二 轴(7)，所述第一和第二锥形成形的端体部(2，5)定位在所述连接器体部(4)的所述端部 (21)的所述锥形内侧表面(16)的内侧。
9.根据权利要求8所述的断路器，其特征在于，所述第二操作机构还包括操作杠杆 (10)，该操作杠杆连接到所述第一轴(8)并且在操作中靠接所述第二轴(7)的边缘(17)。
10.根据权利要求8或9所述的断路器，其特征在于，所述第一和第二锥形成形的端体 部(2，5)由弹簧加载，以彼此推开。
全文摘要
用于开关装置的断路器，具有电触点设置在主接线柱和第一接线柱之间的第一触点位置和电触点设置在主接线柱和第二接线柱之间的第二触点位置，该断路器包括可沿第一方向在第一和第二位置之间运动并设有端部的连接器体部，该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、第二或主接线柱之间提供接触力；设置用于在第一和第二位置之间移动连接器体部的第一操作机构；以及设置用于当断路器处于第一或第二触点位置时延伸连接器体部的端部的第二操作机构，其中，连接器体部的端部设有锥形内侧表面，第二操作机构包括设有第一锥形成形的端体部的第一轴，该端体部定位在连接器体部的端部的锥形内侧表面的内侧。
文档编号H01H31/28GK102089843SQ200980125317
公开日2011年6月8日 申请日期2009年7月2日 优先权日2008年7月2日
发明者A·J·W·拉默斯, G·L·尼特尔特 申请人:伊顿工业(荷兰)公司