接地开关

摘要

给定了一种接地开关(10)，其包括：用于安装接地开关(10)的底座(12)，通过第一绝缘元件(24)安装在底座上的第一接触元件(14a,14b,14c)，安装在底座(12)中的轴(16)，安装在轴(16)上的第二接触元件(18a,18b,18c)，其可借助于轴(16)关于第一接触元件(14a,14b,14c)回转，使得第二接触元件(18a,18b,18c)可在闭合位置与打开位置之间移动，用于锁定轴(16)和/或用于监测轴(16)的位置的锁定和/或监测装置(42,44)，其中锁定和/或监测装置(42,44)在第一接触元件(14a,14b,14c)旁边附接到底座(12)，其中第二绝缘元件(28)保持在底座(12)与第一绝缘元件(24)之间，其具有从底座(12)突出的绝缘板(46)，且绝缘板(46)布置在第一接触元件(14a,14b,14c)以及锁定和/或监测装置(42,44)之间。处于高压下的第一接触元件(14a,14b,14c)以及锁定和/或监测装置(42,44)之间的电绝缘可通过额外的绝缘元件改善，其提供这两个构件之间的绝缘板，通过空隙进一步改善已经存在的绝缘。

权利要求

1.一种接地开关(10)，包括：

用于安装所述接地开关(10)的底座(12)；

第一接触元件(14a,14b,14c)，其通过第一绝缘元件(24)安装在所述底座上；

安装在所述底座(12)中的轴(16)；

第二接触元件(18a,18b,18c)，其安装在所述轴(16)上且可借助于所述轴(16)关于所述第一接触元件(14a, 14b, 14c)回转，使得所述第二接触元件(18a, 18b, 18c)可在闭合位置与打开位置之间移动；

用于锁定所述轴(16)和/或用于监测所述轴(16)的位置的锁定和/或监测装置(42,

44)，所述锁定和/或监测装置(42,44)在所述第一接触元件(14a, 14b, 14c)旁边附接到所述底座(12)；

其中第二绝缘元件(28)保持在所述底座(12)与所述第一绝缘元件(24)之间，且具有从所述底座(12)突出的绝缘板(46)，且所述绝缘板(46)布置在所述第一接触元件(14a, 14b, 

14c)以及所述锁定和/或监测装置(42, 44)之间。

2.根据权利要求1所述的接地开关(10)，

其特征在于，所述第二绝缘元件(28)具有伸长部分(30)，其保持在所述第一绝缘元件(24)与所述底座(12)之间，且具有用于将所述第二绝缘元件(28)安装在所述底座(12)上的第一开口(70)，以及用于将所述第一绝缘元件(24)安装在所述第二绝缘元件(28)上的第二开口(66)。

3.根据权利要求2所述的接地开关(10)，

其特征在于，所述开口(66,70)通过所述伸长部分(30)上的腹板(68)与彼此分开。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的接地开关(10)，其特征在于，所述第二绝缘元件(28)的从所述伸长部分(30)突出的部分(32)配置成铲的形式，使得所述绝缘板(46)以U形方式由侧壁(72)界定。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的接地开关(10)，其特征在于，所述第一接触元件(14a, 14b, 14c)包括触靴(20)，且所述第二接触元件(18a, 18b, 18c)包括触头片(38)，它们在所述接地开关(10)的闭合期间彼此插入。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的接地开关(10)，其特征在于，所述接地开关(10)包括成排布置在所述底座(12)上的三个第一接触元件(14a, 14b, 14c)，以及成排布置在所述轴(16)上的三个第二接触元件(18a, 18b, 18c)；

并且

其中所述三个第二接触元件中的一个(18a)由安装在所述轴(16)上的L形构件提供，且其余两个第二接触元件(18b, 18c)由安装在所述轴(16)上的U形构件提供。

7.根据权利要求1所述的接地开关(10)，

其特征在于，所述锁定装置(42)包括安装在所述底座(12)上的具有锁销(50)的促动器(48)，以及安装在所述轴(16)上的锁定盘(52)，所述锁定盘(52)具有至少一个空隙(74)以用于固定所述轴(16)，所述锁销(50)可接合在所述空隙(74)中。

8.根据权利要求7所述的接地开关(10)，

其特征在于，所述监测装置(44)包括安装在所述底座(12)上的多个开关(54)，且其啮合在安装于所述轴(16)上的凸轮轴(56)上，以便确定所述轴(16)的位置。

9.根据权利要求7或8所述的接地开关(10)，

其特征在于，所述促动器(48)包括弹簧，其沿所述锁定盘(52)的方向压制所述锁销(50)，且所述促动器(48)包括可激励的线圈，其在激励时将所述锁销(50)拉离所述锁定盘(52)；

和/或

其中所述锁定盘(52)具有用于将所述轴(16)固定在打开位置的空隙和/或用于将所述轴(16)固定在闭合位置的空隙。

10.根据权利要求8所述的接地开关(10)，

其特征在于，所述开关(54)和所述凸轮轴(56)以一种方式配置成使得可检测打开位置、中间位置和闭合位置。

11.根据权利要求8所述的接地开关(10)，

其特征在于，所述轴(16)通过滑动轴承(34)安装在所述底座(12)中；

其中所述锁定装置的锁定盘(52)和/或所述监测装置的凸轮轴(56)以一种方式安装在所述轴(16)上，使得其相对于所述滑动轴承(34)布置在所述轴(16)的承载所述第二接触元件(18a, 18b, 18c)的部分外。

说明书

接地开关

技术领域

[0001] 本发明涉及中压和高压技术的领域。其基于一种接地开关。

背景技术

[0002] 例如，接地开关用于开关柜中，其中处于电压下的电路必须在开关柜的门打开之前始终接地。

[0003] 例如，此开关柜可容纳用于电驱动的转换器的构件。由于使用的电压不断升高，故接地开关的内部电绝缘相对于飞弧和爬行电流对应地改善是必需的。

[0004] 例如，所述类型的开关从US 2331632、从US 2009815和从US 4263487获知。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种接地开关，其具有良好的电绝缘性质。

[0006] 该目的通过本发明的主题实现。本发明的其它实施例由以下描述提供。

[0007] 本发明涉及一种接地开关，其可例如用于高达15kV(大约13.8kV)的电压。例如，接地开关可以以一种方式布置在开关柜中，使得开关柜的门可仅在接地开关移动到闭合位置时打开。

[0008] 根据本发明的一个实施例，接地开关包括用于安装接地开关的底座、通过第一绝缘元件安装在底座上的第一接触元件、安装在底座中的轴、第二接触元件，第二接触元件安装在轴上且可借助于轴关于第一接触元件回转，使得第二接触元件可在闭合位置与打开位置之间移动，以及用于锁定轴和/或用于监测轴的位置的锁定和/或监测装置，其在第一接触元件旁边附接到底座，其中第二绝缘元件保持在底座与第一绝缘元件之间，且具有从底座突出的绝缘板，其布置在第一接触元件以及锁定和/或监测装置之间。

[0009] 换言之，处于高压下的第一接触元件以及锁定和/或监测装置之间的电绝缘可通过另一个绝缘元件改善，其提供这两个构件之间的绝缘板，使得通过空隙进一步改善已经存在的绝缘。

[0010] 底座可包括金属板，第一绝缘元件和/或第二绝缘元件安装在其上。金属板可包括侧壁，轴在侧壁中保持在轴承中，且/或锁定和/或监测装置安装在侧壁上。接地开关可通过底座连接至地电位。

[0011] 应当理解的是，第一绝缘元件和第二绝缘元件大体上为两个单独的构件。然而，还有可能的是，第一绝缘元件和第二绝缘元件由一个构件提供，但两个绝缘元件可与彼此单独区分开。例如，第一绝缘元件可包括本体，其在一侧承载第一电触点，且在另一侧连接到第二绝缘元件。

[0012] 根据本发明的一个实施例，第二绝缘元件具有伸长部分，其保持在第一绝缘元件与底座之间，且具有用于将第二绝缘元件安装在底座上的第一开口，以及用于将第一绝缘元件安装在第二绝缘元件上的第二开口。换言之，第二绝缘元件例如可借助于螺钉安装在底座上，且第一绝缘元件例如可借助于螺钉安装在第二绝缘元件上。

[0013] 根据本发明的一个实施例，开口通过伸长部分上的腹板与彼此分开。开口可位于伸长部分的相对侧上。腹板可关于相对侧大致正交地延伸。

[0014] 根据本发明的一个实施例，第二绝缘元件的从伸长部分突出的部分配置成铲的形式，使得绝缘板以U形方式由侧壁界定。当从侧部考虑时，伸长部分和绝缘板可大致平行延伸，绝缘板例如通过斜面连接到伸长部分。远离第一接触元件延伸的绝缘板的侧部可连接到提供增强和/或加强绝缘的侧壁。

[0015] 根据本发明的一个实施例，第一接触元件包括触靴，且第二接触元件包括触头片，其在接地开关的闭合期间彼此插入。在此情况下，触靴可包括一个或多个弹簧元件，触头片可夹持在其间。触头片可为伸长的平接触元件。

[0016] 根据本发明的一个实施例，接地开关包括三个第一接触元件，其例如成排布置在底座上，以及三个第二接触元件，其例如成排布置在轴上。例如，该三个第一接触元件可连接至转换器的DC链路，例如，至其正电位、负电位和中性电位。该三个第二接触元件可并联连接(例如，通过金属轴)，且连接到地电位(例如，通过底座)。

[0017] 根据本发明的一个实施例，该三个第二接触元件中的一个由安装在轴上的L形构件提供，且其余两个第二接触元件由安装在轴上的U形构件提供。L的一个腿部或U的腿部可在此情况下提供一个或多个触头片。

[0018] 根据本发明的一个实施例，锁定和/或监测装置包括安装在底座上的具有锁销的促动器，以及安装在轴上的锁定盘，锁定盘具有至少一个空隙以用于固定轴，锁销可接合在该空隙中。利用该促动器，可确保的是，接地开关保持在期望的打开位置或闭合位置。

[0019] 根据本发明的一个实施例，促动器包括弹簧，其沿锁定盘的方向压制锁销，且/或锁定装置的促动器包括可激励的线圈，其在激励时将锁销拉离锁定盘。例如，该线圈可在接地开关打开或闭合或能够打开或闭合时由控制器触发。

[0020] 根据本发明的一个实施例，锁定盘具有用于将轴固定在打开位置的空隙，和/或用于将轴固定在闭合位置的空隙。锁定盘可为在其边界中具有空隙的圆形盘。前述锁销可接合在空隙中。

[0021] 根据本发明的一个实施例，锁定和/或监测装置包括多个开关，其安装在底座上且啮合在安装于轴上的凸轮轴上，以便确定轴的位置。当轴处于特定旋转角度时，这些开关可通过对应地形成的凸轮轴(具有凸起和/或凹陷)触发和停用。

[0022] 根据本发明的一个实施例，开关和凸轮轴以一种方式配置成使得可检测打开位置、中间位置和闭合位置。以此方式可确保的是，至少这些位置可由外部控制器监测。

[0023] 根据本发明的一个实施例，轴通过轴承安装在底座中(例如，滑动轴承)。锁定和/或监测装置的锁定盘和/或凸轮轴可以以一种方式安装在轴上，使得其相对于轴承布置在轴的承载第二接触元件的部分外。例如，锁定盘和/或凸轮轴可保持在沿侧向安装在底座上的盒中，盒例如还可承载开关。

附图说明

[0024] 下文参照附图更详细描述了本发明的示例性实施例。

[0025] 图1示出了根据本发明的一个实施例的接地开关的透视图。

[0026] 图2示出了用于根据本发明的一个实施例的接地开关的绝缘元件的下侧的透视图。

[0027] 图3示出了用于根据本发明的一个实施例的接地开关的监测开关的切换状态的图表。

[0028] 附图中使用的标号和其意义以概括形式存在于标号列表中。原则上，相同的部分或相似的部分设有相同的标号。

具体实施方式

[0029] 图1示出了接地开关10，其包括底座12，其中安装了三个第一接触元件14a、14b、14c。轴16也安装在底座12上，三个第二接触元件18a、18b、18c安装在轴中。轴16的转动允许第二接触元件18a、18b、18c在打开位置(示出)与闭合位置之间移动。

[0030] 底座12和/轴16可由金属或传导材料制造。

[0031] 第一接触元件14a、14b、14c中的各个均包括触靴20，其包括连接至接触块22的两个弹簧，接触块22安装在第一绝缘元件24上。出于此目的，绝缘元件24具有用于各个接触元件14a、14b、14c的柱26，其将接触元件14a、14b、14c保持在离底座12一定距离处。

[0032] 在柱26之间，第一绝缘元件24可直接地连接到底座12和/或第二绝缘元件28。

[0033] 第二绝缘元件28具有伸长部分30和铲状部分32。伸长部分30在此情况中保持在第一绝缘元件24与底座12之间。伸长部分在第一绝缘元件24的三个柱26下方延伸，且然后行进到铲状部分32中，其关于柱26的范围的方向大致正交地远离接地开关10延伸。

[0034] 第一绝缘元件24和/或第二绝缘元件28由传导性很弱的材料或绝缘材料制成，例如，诸如塑料或陶瓷。

[0035] 轴16安装在底座12的侧壁36a、36b中的两个滑动轴承34中。在这两个轴承之间，轴16具有矩形轮廓，第二接触元件18a、18b、18c安装在矩形轮廓上。第一接触元件18a在此情况中形成为L形构件，一个腿部提供触头片38。接触元件18b和18c由U形构件提供，其腿部提供两个另外的触头片38。

[0036] 固定弹簧40安装在侧壁38a和底座12上，利用固定弹簧，轴16可保持在打开位置。固定弹簧40因此接合在接触元件18a中的凹槽中。

[0037] 锁定装置42和监测装置44另外地安装在侧壁38a上。铲状部分32或其绝缘板46使锁定装置42和监测装置44与接触元件14a、14b、14c空间地分开，以便绝缘间隙通过这些构件之间的空气延长。

[0038] 锁定装置42包括可激励的线圈的形式的促动器48，利用其，位于轴16上的锁定盘52可借助于销50(见图3)防止旋转。

[0039] 监测装置44包括多个开关54，其啮合在凸轮轴56上且可因此提供关于第二接触元件18a、18b、18c的位置的信息。

[0040] 在突出穿过侧壁36a、穿过锁定装置42和穿过监测装置44的端部处，轴16具有矩形杆58，用于转动轴16的键可配合到矩形杆58上。

[0041] 接地开关10可通过底座12连接到地电位或接地电位。接触元件16a、16b、16c也可通过轴16连接到该电位。

[0042] 接触元件14a、14b、14c可理解为接地开关的高压区域。接触元件14a、14b、14c例如可连接到开关柜中的电力电路，例如，诸如转换器的DC链路，其在操作期间可在高达15kV的电压下(例如，6.9kV或13.8kV)。

[0043] 例如，接触元件14a可连接到负电位，接触元件14b可连接到中性电位，且接触元件14c可连接到DC链路的正电位。通过连接到接触元件18a、18b、18c，DC链路然后可放电且设置至地电位。

[0044] 接触元件18a、18b、18c、底座12、轴16、锁定装置42和监测装置44可理解为接地开关10的低电压区域。接触元件18a、18b、18c、底座12和轴16在地电位下。锁定装置42和监测装置44最大在控制电压的电位下(例如，最大100V)。

[0045] 第二绝缘元件28和绝缘板46改善高压区域与低压区域之间的电绝缘。

[0046] 图2示出了从下方倾斜看的第二绝缘元件28的透视图。

[0047] 伸长部分30具有U形侧壁60，其提供用于伸长部分30的大致立方形基本形状。在侧壁60上存在板62，其突出超过侧壁60，且因此形成外周边缘64。两个开口66在板62中，开口66用于将第一绝缘元件24安装在第二绝缘元件28上。这些开口由腹板68界定，腹板68(以与侧壁60相同的方式)从板62正交地突出。腹板68承载三个平部分(平行于板62)，其中存在另外三个开口70，通过其，第二绝缘元件28可安装在底座12上。开口66、70等距间隔开，且/或位于一条线上。

[0048] 铲状部分32包括绝缘板46，其通过正交的侧壁72连接到板62，板62在其端部处以T形方式加宽。侧壁72以U形方式围绕绝缘板46。

[0049] 图3示意性地示出了在打开位置、半闭合位置、接触位置和闭合位置(从左到右)的接地开关10。

[0050] 在闭合位置和在打开位置，接地开关10由锁定装置42保持在此位置，因为锁销50接合在锁定盘52中的相应的空隙74中。例如，促动器48可包括线圈，其在激励时将锁销50拉离锁定盘52，且/或包括弹簧，其沿锁定盘的方向压制锁销。

[0051] 利用锁定装置42，接地开关10仅可在促动器48(或其线圈)被激励时促动。

[0052] 在图表中，接地开关10和监测装置44的开关54的状态可在各种位置下读出。轴16可在0°到90°的角度范围中移动。

[0053] 在0°(完全打开位置)与74°(接触位置)之间，接地开关10打开("断开")，且此后闭合至90°(完全闭合位置)("接通")。

[0054] 凸轮盘56以一种方式设计，使得在0°和最小82°之间的一个或多个第一开关切断("否")，且此后接通("是")。一个或多个第二开关54在0°和最大8°之间接通("是")，且此后切断("否")。

[0055] 例如，在控制器检测到其中至少一个开关54接通("是")时，线圈仅可通过控制器激励。

[0056] 还应当指出的是，"包括"并未排除其它元件或步骤，且"一个"或"一种"并未排除一个以上。此外，应当指出的是，已经参照以上实施例中的一个描述的特征或步骤也可与本文所述的其它示例性实施例的其它特征或步骤组合使用。权利要求中的标号不应当看作是限制性的。

[0057] 标号列表

[0058] 10 接地开关

[0059] 12 底座

[0060] 14a, 14b, 14c 第一接触元件

[0061] 16 轴

[0062] 18a, 18b, 18c 第二接触元件

[0063] 20 触靴

[0064] 22 接触块

[0065] 24 第一绝缘元件

[0066] 26 柱

[0067] 28 第二绝缘元件

[0068] 30 伸长部分

[0069] 22 铲状部分

[0070] 34 滑动轴承

[0071] 36a,36b 底座的侧壁

[0072] 38 触头片

[0073] 40 固定弹簧

[0074] 42 锁定装置

[0075] 44 监测装置

[0076] 46 绝缘板

[0077] 48 促动器

[0078] 50 锁销

[0079] 52 锁定盘

[0080] 54 开关

[0081] 56 凸轮轴

[0082] 58 用于键的杆

[0083] 60 侧壁

[0084] 62 板

[0085] 64 边界

[0086] 66 开口

[0087] 68 腹板

[0088] 70 开口

[0089] 72 侧壁

[0090] 74 空隙。