专利名称：中压断路器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中压 断路器装置，包括至少ー个极部件壳体，用于容纳一对同轴布置的电触头，其中该对电触头的ー个电触头经由中间轴装置是可轴向移动的，所述中间轴装置容纳在重铸金属板壳体中并且由致动器单元驱动。
背景技术：
该种断路器广泛地用于具有高电流级别的用于电网电路断开的在l_72kV之间范围内的中压设备。这些特殊的断路器通过在封闭的真空室内形成和熄灭电弧来断开电流。现代真空断路器比传统空气断路器具有更长的平均寿命。然而，本发明不仅适用于真空断路器，而且适用于空气断路器或现代SF6断路器。一般地，中压断路器主要由一个或多个极部件、至少ー个致动器单元和用于将来自于致动器单元的操作力传递到所述至少一个极部件的齿轮和/或轴组件构成。极部件的数量对应于电网的相数。所有这些部件通常容纳在共用的壳体中。该壳体是断路器整体的一部分，没有该壳体断路器就无法组装。文章“Themagnetically actuated circuit breaker reality” (ABB 开放论文，ABB动カT&D公司，1999，第1_8页)披露了具有共用壳体的这样ー种断路器。相同的壳体用于容纳致动器单元和连接在致动器单元上的中间轴装置。各単独的极部件具有自己的壳体，这些壳体通常是由模制的塑料绝缘材料构成。极部件壳体通过螺钉可拆卸地连接在所述共用壳体上。用于所述致动器单元和中间轴装置的共用壳体是由重铸金属板壳体构成的。所述共用壳体实现了致动器单元与极部件之间的机械连接，其刚度相对较大以便于避免驱动能量的损失。所述共用壳体限定了断路器装置的外部尺寸以便于确保在配电盘上的连接接ロ。因此，所述共用壳体通常是由金属板制成的。这种材料相对较厚以获得所需的刚度。在断路器的共用壳体是由塑料材料制成的情况下，没有附加的钢制部件将难于获得所需的刚度。不同类型的配电盘和设备通常需要专用类型的断路器，这些断路器从其最开始的生产就是不同的，因为它们是基于不同的壳体。这使得自动组装更困难。现有技术的另外一个缺点是大而重的壳体的大的差异带来了物流问题，尤其是考虑到全球采购的时候。专利文献EP O 898 780 BI披露了一种用于中压设备的磁致动断路器。单个电磁致动器驱动共用中间轴组件。中间轴组件将致动器力连接到每个极部件的可动电触头，极部件含有通过绝缘推杆可切換的一对电触头部件的真空中断器插件。每个极部件具有自己的壳体，所述壳体通过螺纹连接方式连接到仅含有中间轴组件的壳体的安装表面上。中间轴组件的壳体由形成箱体的重铸金属板构成，所述箱体在下侧打开以便于形成通向中间轴组件的入口。但是，致动器单元的壳体并不连接到中间轴组件的壳体上。本发明的目的是提供ー种用于中压断路器的壳体装置，其容易制造并且一方面实现多个部件的容易安装，此外，其限定了容易适用于各种不同设备的几何安装接ロ。
发明内容
根据本发明，设计ー种特殊的金属板壳体，以用作形成通用模块的至少ー个极部件壳体、中间轴装置以及相应的致动器单元的悬挂结构，其中提供附加的壳体部件来至少覆盖该模块的致动器单元。组合起来的两壳体限定了断路器装置的外部几何尺寸。本发明的核心是作为一方面的悬挂或支撑功能与作为另一方面的用于限定外部几何尺寸的壳体功能的分离。至少ー个极部件和致动器单元的机械连接应通过由金属板制成的非常紧凑和刚性强的壳体部件实现。这种连接与至少ー个极部件和具有其用于传动的中间轴装置的致动器单元一起形成ー种核心断路器装置。然后外部尺寸可以通过另外加上去的部件实现，所述另外加上去的
部件可以制造的相对轻和薄，例如由塑料材料制成。该另外加上去的部件还可以为断路器装置的另外的元件例如能量存储装置、控制或辅助开关装置提供区域。给出的有利实施方式是所述断路器具有连接到接地触头的基部框架、极部件、机械连接装置和致动器，所述基部框架与机械适配接ロ连接，这样，所述基部框架能够用于三种不同的用途，它们是-空气绝缘开关设备-气体绝缘开关设备-户外开关设备通过这ー特征，可以制造适合于不同应用的基本开关设备，其能够通过改变机械接ロ而进行机械改造。因此可以制造单个共用单元来用于不同用途。根据本发明的另ー个附加方面，単独的壳体部件可以经由夹持连接装置连接到金属板壳体。这种内部壳体连接不需要结实的连接，因为该附加的壳体部件主要用作盖子。优选地，金属板壳体是由弯曲的U形金属板部件构成，其具有単独的侧盖部件以用于盖住U形金属板的敞开的侧部以便于形成容纳中间轴装置的箱形壳体装置。两侧盖部件应该由与U形金属板部件相同的板材构成，以便于通过硬钎焊或熔接实现永久连接。在根据本发明壳体装置的优选的实施方式中，在U形金属板部件的安装表面上，布置ー对L形保持板。所述L形保持板提供与共用致动器单元可拆卸的连接，它们相邻地布置到用于将致动器单元的驱动轴连接到用于将操作力传递到至少ー个极部件的中间轴装置上的中间开ロ。所述共用致动器单元可以是具有小的几何尺寸的单线圈或双线圈电磁致动器。优选地，在U形金属板部件的所述安装表面上，通过螺纹连接装置连接三个极部件壳体，以便于提供三极断路器。当然，在本发明中不同数量的极部件是可行的。从如下的本发明的结合附图的详细描述中可以使本发明的前述方面和其它方面变得显而易见。
图I是包括三个极部件的中压断路器装置的透视图，图2是通过根据图I的断路器的纵向截面，图3是根据图I的断路器的另ー个透视图，其配齐了附加的壳体部件，
图4是断路器装置的第一优选应用的示意性纵向截面视图，图5是断路器装置的第二优选应用的示意性纵向截面视图，图6是中压断路器装置的透视图，其中驱动单元是机械式的弹簧驱动的致动器。图7示 出了机械接ロ。
具体实施例方式根据图1，中压断路器装置包括三个极部件壳体la-lc，它们用于容纳未示出的由共用致动器单元2操作的电开关装置。致动器单元2图示是单线圈电磁致动器。所述极部件壳体Ia-Ic以及致动器单元2安装在金属板壳体4的安装表面3上。金属板壳体4设计成形成用于极部件壳体Ia-Ic的支撑结构，所述极部件壳体通过螺钉装置直接连接到安装表面3上。此外，金属板壳体容纳也通过螺钉装置可拆卸地连接到金属板壳体4的致动器单元2的未示出的中间轴装置。每个极部件的三个极部件壳体Ia-Ic和共用驱动单元2安装在U形金属板部件5的安装表面3上，形成了断路器装置的刚性主体。为了形成用于容纳未示出的中间轴装置的箱形壳体，U形金属板部件5包括两个相対的侧盖部件6，它们是由与U形金属部件5相同的材料构成的，以便于通过熔接将它们彼此连接。在U形金属板部件5的安装表面3上，临近用于将致动器单元2连接到未示出的内部中间轴装置的中间开ロ 8布置ー对L形保持板7a和7b。根据图2，断路器装置包括用于容纳一对同轴布置的电触头9a和9b的极部件壳体1，其中下电触头9b经由中间轴装置10可轴向运动。中间轴装置10容纳在重铸的(recasted)金属板壳体4中。中间轴装置10由致动器单元2驱动并且其枢转安装在金属板壳体4内部，金属板壳体4形成围绕中间轴装置10的箱形壳体。相反，极部件壳体1(示例性的)安装在金属板壳体4的顶部上，实现了断路器装置的刚性主体。在金属板壳体4内部的中间轴装置10能够实现驱动カ从致动器単元2到相应极部件壳体I内部的电极的传递。根据图3，被设计成极部件壳体Ia-Ic的悬挂结构的金属板壳体4配齐了附加的壳体部件11。该附加的壳体部件11盖住未示出的致动器单元2并且限定了断路器装置的外部几何尺寸。所述附加的壳体部件11经由夹持连接装置连接到金属板壳体4并且由相对薄的金属板材料构成。因此，附加的壳体部件11在断路器装置上提供了用于容纳另外的连接部件12的附加的容积。图5示出了如上所述的断路器装置的可行的应用。被设计成单线圈磁致动器的致动器单元2安装在断路器隔室13的内部。金属板壳体4与极部件壳体I (示例性的)、中间轴装置10和相应的致动器单元2 —起构成ー个模块。该模块安装在气体绝缘的配电盘上。因此，通常g在用于如图3中所示的空气绝缘断路器的该模块还可以用在气体绝缘中压配电盘的断路器隔室13中。在该种情况下，根据本发明，所述隔室13必须归类为附加的壳体部件。主要优点是进ー步标准化，因为现有技术预见到了适用于空气和气体绝缘配电盘的极为不同的断路器。致动器单元2基本不用维修的事实能够实现将致动器单元2放置在具有受限制的入口的容积中。仅需要与致动器单元2进行比如能量存储和控制等电连接的附加元件还可以放置在断路器隔室13的外部。致动器单元2的位置优选地可以通过磁方式追踪。辅助开关的功能可以类似地通过未示出的控制装置实现。根据图5,包括具有三个极部件壳体Ia-Ic的金属板壳体4、未不出的中间轴装置和致动器单元2的相同的模块可以用在比如外壳接地断路器(dead tank breaker)以及正如示出的所谓的“机房开关设备(kiosk switch gear)”的户外应用中。在这种情况下，无论如何都可用的户外罩15用作根据本发明的附加的壳体部件。与现有技术的解决方案相比，可以避免双壳体。图6示出了具有用作驱动单元的机械式的弹簧驱动的致动器16的模块。 此外，根据本发明的模块解决方案作为单独的产品也是可行的。对于直接安装到模块上的比如能量存储、控制或辅助开关之类的附加元件，没有壳体的全类型以及例行测试断路器是可行的并且对于许多应用是有利的。根据本发明的特殊解决方案首先是相当有效的，因为仅使用容易组装的很少的小部件。因为标准化的优点导致模块可以用于不同类型的断路器。该理念在自动组装时具有进ー步的优点，因为产品的差异在生产过程中出现的相对较迟。图7最終示出了位于基部框架上的适应性机械接ロ 100的使用，由此可以使用一个共用的结构以用干与如下开关的不同机械连接-AIS 开关-GIS 开关-户外开关。附图标记列表I极部件壳体2致动器单元3安装表面4金属板壳体5金属板部件6侧盖部件7保持板8中间开ロ9电触头10中间轴装置11附加的壳体部件12连接部件13断路器隔室14外壳接地断路器15户外罩16弹簧驱动的致动器单元100 机械接ロ
权利要求
1.中压断路器装置，包括用于容纳一对同轴布置的电触头(9a，9b)的至少一个极部件壳体(la-lc)，其中该对电触头(9a，9b)的一个电触头(9b)经由中间轴装置(10)是可轴向移动的，所述中间轴装置容纳在重铸的金属板壳体(4)中并且由致动器单元(2)驱动，其特征在于，所述金属板壳体(4)仅设计成形成构成一模块的所述至少一个极部件壳体(la-lc)、所述中间轴装置(10)和相应的致动器单元(2)的悬挂结构，其中提供附加的壳体部件(11 ；13 ；15)以用于至少盖住所述模块的所述致动器单元(2)，以限定断路器装置的外部几何尺寸。
2.根据权利要求I所述的中压断路器装置，其特征在于，所述断路器具有连接到接地触头的基部框架、极部件、机械连接装置和致动器，所述基部框架与机械适配接口连接，这样，所述基部框架能够用于三种不同的用途，它们是 -空气绝缘开关设备； -气体绝缘开关设备； -户外开关设备。
3.根据权利要求I或2所述的中压断路器装置，其特征在于，所述附加的壳体部件(11 ；13 ;15)经由夹持连接装置连接到金属板壳体(4)。
4.根据权利要求I或2所述的中压断路器装置，其特征在于，所述附加的壳体部件(11 ；13 ；15)是由薄的金属板材料或塑料板材料构成的。
5.根据权利要求I或2所述的断路器装置，其特征在于，所述附加的壳体部件(11；13 ；15)提供了用于容纳另外的连接部件(12)的附加的容积。
6.根据权利要求I或2所述的中压断路器装置，其特征在于，所述金属板壳体(4)是由弯曲的U形金属板部件(5)构成的，其具有两个侧盖部件(6)，以用于提供包含中间轴装置(10)的箱形壳体装置。
7.根据权利要求6所述的中压断路器装置，其特征在于，两个侧盖部件(6)是由与U形金属板部件(5 )相同的板材构成，它们通过硬钎焊或熔接彼此连接。
8.根据权利要求I或2所述的中压断路器装置，其特征在于，在所述U形金属板部件(5)的安装表面(3)上，临近用于将致动器单元(2)连接到中间轴装置(10)的中间开口(8)布置有用于可拆卸地连接共用致动器单元(2 )的一对L形保持板(7a，7b )
9.根据权利要求8所述的中压断路器装置，其特征在于，在所述U形金属板部件(5)的安装表面(3)上通过螺钉连接装置可拆卸地连接三个极部件壳体(Ia-Ic)。
10.根据权利要求I或2所述的中压断路器装置，其特征在于，共用的所述致动器单元(2)为单线圈或双线圈电磁致动器。
11.根据权利要求I或2所述的中压断路器装置，其特征在于，所述致动器单元(2)是机械式的弹簧驱动的致动器(16 )。
12.包括前述权利要求1-11中任一项所述的中压断路器装置的气体绝缘配电盘。
13.包括前述权利要求1-11中任一项所述的中压断路器装置的空气绝缘配电盘。
14.包括前述权利要求1-11中任一项所述的中压断路器装置的外壳接地断路器。
全文摘要
中压断路器装置，包括用于容纳一对同轴布置的电触头(9a，9b)的至少一个极部件壳体(1a-1c)，其中该对电触头(9a，9b)的一个电触头(9b)经由中间轴装置(10)是可轴向移动的，所述中间轴装置容纳在重铸的金属板壳体(4)中并且由致动器单元(2)驱动，其中，所述金属板壳体(4)仅设计成形成构成一模块的所述至少一个极部件壳体(1a-1c)、所述中间轴装置(10)和相应的致动器单元(2)的悬挂结构，其中提供附加的壳体部件(11；13；15)以用于盖住所述模块的至少所述致动器单元(2)，以限定断路器装置的外部几何尺寸。
文档编号H01H33/66GK102687228SQ201080059656
公开日2012年9月19日 申请日期2010年11月17日 优先权日2009年11月20日
发明者C·罗伊贝尔 申请人:Abb技术股份公司