[发明专利]开关设备以及用于该开关设备的控制机构

说明书

技术领域

本发明总体涉及具有诸如母线隔离开关和接地隔离开关的两个断路器的高压和中压开关设备领域。

具体地，在本发明所涉及的这些类型的开关设备中，其中一个断路器为母线隔离开关，而另一个断路器为接地隔离开关。

更具体地，在本发明所涉及的该类型的开关设备中，每个断路器，例如隔离开关，具有由静止触头和可以作直线运动的可移动触头组成的一对触头，从而在切换操作中将触头相互分开。

主要应用在中压或高压领域，其中母线隔离开关和接地隔离开关被布置在绝缘的开关壳体内，每个开关壳体在气控条件下被充有例如SF₆的介质气体。

背景技术

该种类型的设备内进行的机械操作通常是独立的且由两个单独的机械控制装置执行，所述两个单独的机械控制装置被机械或电气联锁装置所控制。

这些联锁装置的目的在于保证人员和设备的安全，通过在接地隔离开关处于其闭合状态的情况下允许母线隔离开关的位置保持断开而操作该联锁装置，因为在主电路上有电压时接地隔离开关一定不能闭合。

在过去主张使用单旋转控制轴来驱动诸如母线隔离开关和接地隔离开关的两个单独的断路器中的每一个可移动触头。具体地，已知的是使用单旋转轴来驱动两个可移动触头作直线运动。

文件EP 0 735 637 B1在其图8中所示的实施例中描述了带有两个母线隔离开关25、35；29、36的开关设备，其中，可作直线运动的两个可移动触头35和36中的每一个都通过基本直的联接杆42、43被连接至带单臂的杆45。该杆45自身被固定至旋转轴21，其旋转轴线位于触头35和36各自的直线运动的轴的交叉处。

文件EP 1 082 791 B1在其图2中所示的实施例中也描述了包括母线隔离开关53、31和接地隔离开关55、16的开关设备，其中，两个可作直线运动的触头53和55分别通过基本直的联接棒或杆74、75被连接至带单臂的杆71，该杆71自身被固定至旋转轴7，其旋转轴线分别距离触头53和55的直线运动的轴的距离为a1、a2。

文件EP 1 068 659 B1在其图2中所示的实施例中描述了带有两个断路器25、22、23；24、22、23的开关设备，其中，可作直线运动的单触头22通过安置在触头22内的销26被连接至带单臂的杆61。杆61自身被固定至可旋转轴5，其旋转轴线与可移动触头22的直线运动的轴隔开。传动比(也就是说可移动触头22的线性行程和可旋转轴5转动所经过的扫描角之间的比率)以及力的平行四边形在临近闭合位置(也就是说可移动触头22与对应的静止触头23或与静止触头24的相互接合的位置)时并未最佳化。这样一种高比率使得必须施加一个高扭矩用于轴5的旋转。此外，径向力 作用在临近闭合位置的可移动触头22上，这伴随的风险是可移动触头将枢转。

上述文件中指出的开关设备的结构都具有严重的弊端，即它们用作接地隔离开关和母线隔离开关的两个功能时体积非常庞大。

此外，这些已知设备的结构对于在非常高压的环境中使用并不理想，因为传送元件(即轴、杆和连杆)的电介质强度很难达到。

最后，这些已知开关设备的成本高。

诸如迄今为止被提到的那些开关设备的带有两个断路器的开关设备的尺寸、成本和装配可被进一步改善。

因此，本发明的目标就是提出就此在开关设备中的改良。

发明内容

为此目的，本发明提供一种用于电气开关设备的控制机构，该开关设备带有诸如接地隔离开关和母线隔离开关的两个断路器，每个断路器包括由静止开关触头和可作直线运动的可移动开关触头组成的一对触头，从而在切换操作过程中该开关触头相互分开，其中，控制机构包括用于驱动可移动触头的共用致动器装置，从而在保持一个断路器闭合的情况下允许另一个断路器断开，反之亦然，并且其中，可移动触头和它们的致动器装置的几何结构、尺寸和布置允许可移动触头的直线行程的交叉。

“直线行程的交叉”的这种表述在此处和本发明的内容中应理解为，当从与旋转轴线的方向对应的方向看时，可移动触头执行的直线行程重叠，或者换句话说，直线行程交叉。

因此，利用可移动触头的位移的重叠，就可以缩短电流输入到诸如母线隔离开关或接地隔离开关的两个断路器中每个的静止触头的距离。因此，开关设备在本发明两个断路器中发生运动所在的平面中的总体尺寸与现有技术的设备相比减小了。

此外，由于整体尺寸减小，这种设备的成本也随之降低。此外，容纳本发明开关设备的金属壳体的尺寸也得以减小，从而降低材料、运输和其它成本。