[发明专利]包括弹簧状态指示器的弹簧驱动单元、包括这样的弹簧驱动单元的操作设备及弹簧状态指示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括弹簧状态指示器的弹簧驱动单元，例如用于驱动和控制诸如开关或者断路器的电气开关装置的断开和闭合。所述开关装置将使用于高压或者中压输电或者配电网络中，因此使用于范围从一千伏到数百千伏的电压。弹簧驱动单元可以操作所有类型的断路器，例如外壳带电或者外壳接地型气、油或者真空绝缘断路器。

弹簧驱动单元也可以使用于其它应用中。在原理上，它们可以使用于需要很快移动物体的任何地方。

本发明也涉及一种用于包括这样的弹簧驱动单元的电气开关装置的操作设备并且也涉及一种弹簧状态指示器。

背景技术

在输电或者配电网络中，开关装置并入于网络中，以响应于异常负载条件提供自动保护，或者允许断开或者闭合(切换)网络的区段。因此，可以要求开关装置进行多个不同操作，比如中断终端故障或者短接线故障、中断小感应电流、中断电容性电流、进行异相切换或者无负载切换，所有这些操作为本领域技术人员所公知。

在开关装置中，实际断开或者闭合操作由两个触点进行，其中通常一个固定而另一个可动。可动触点由包括致动器和如下机构的操作设备操作，其中所述机构将致动器操作地连接到可动触点。

用于中压和高压开关以及断路器的已知操作设备的致动器为弹簧操作型、液压型或者电磁型。在下文中，将描述操作断路器的操作设备，但是类似已知操作设备也可以操作开关。

顾名思义，弹簧操作的致动器或者弹簧驱动单元一般将两个弹簧用于操作断路器；一个断开弹簧用于断开断路器，而闭合弹簧用于闭合断路器并且重新装载断开弹簧。有时可以将一组弹簧用于断开弹簧和闭合弹簧中的各弹簧，而不是仅一个弹簧用于断开弹簧和闭合弹簧中的各弹簧。例如，这样的一组弹簧可以包括布置于更大弹簧内的小弹簧，或者并排平行布置的弹簧。在下文中应当理解的是，当提及相应断开弹簧和闭合弹簧中的弹簧时，这样的弹簧可以包括一组弹簧，而术语弹簧单元也用来指示这一点。除了断开弹簧和闭合弹簧之外，弹簧驱动单元包括电动机、齿轮箱和连接到齿轮箱的凸轮轴，所述齿轮箱经由齿轮箱轴和弹簧加载(spring charging)机构从电机向凸轮轴传送旋转能量。另一机构将弹簧的运动转换成可动触点的平移移动。在断路器在网络中的闭合位置，它的可动触点和固定触点相互接触，并且对操作设备的断开弹簧和闭合弹簧进行加载。按照断开命令，断开弹簧断开断路器从而分离触点。在断开命令时，断开弹簧断开断路器并且，从而使触点分离。在闭合命令时，闭合弹簧闭合断路器，并且同时对断开弹簧加载。断开弹簧现在准备就绪，如果需要则进行第二断开操作。当闭合弹簧已经闭合断路器时，在操作设备中的电动机对闭合弹簧重新加载。这一重新加载操作耗时若干秒。

为了具有弹簧驱动单元的安全和可靠功能，希望具有某种如下布置，该布置提供获得与特别是闭合弹簧的加载状态有关的信息的可能性。操作者可能想要知道弹簧是否完全加载且操作准备就绪、是否正在加载或者已发生已经使加载过程停止的状况、是否有可能已经中断加载过程以及弹簧是否仅部分加载等。

在现有技术中存在弹簧状态指示器的一些例子，但是它们复杂、因此也成本高。作为例子，根据US 6,144,002已知一种具有指示闭合弹簧的加载状态的三个不同位置的机械可视化装置。这意味着涉及到具有多个运动链接部分的复杂布置，这些部分将指示器链接到弹簧加载机构、断开闩锁(latch)和可动触点。指示器本身涉及到具有在窗口前面穿过的可视化面的杆。明显弊端为必须向弹簧驱动添加大量运动链接部分，从而使它变得昂贵和复杂。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有弹簧状态指示器的弹簧驱动单元，具体为布置于一种操作设备中的弹簧驱动单元，用于驱动和控制电气开关装置如开关或者断路器的断开和闭合。又一目的在于，提供一种包括具有弹簧状态指示器的弹簧驱动单元的用于电气开关装置的操作设备，并且也提供一种这样的弹簧状态指示器。

本发明的目的由如各独立权利要求限定的弹簧驱动单元、操作设备和弹簧状态指示器实现。