CN102804311B - 高压设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压设备(10)，所述高压设备带有至少一个开关装置(20)、壳体(300)和用于所述开关装置的驱动器(200)。按本发明设计为，所述开关装置具有传动机构(60)，因此能够改变所述开关装置的开关位置，其中，所述开关装置在第一开关位置将第一连接端(30)与第二连接端(40)连接，并且在第二开关位置将第一连接端(30)与第三连接端(50)连接，并且在第三开关位置使三个连接端(30，40，50)互不相连，其中，所述驱动器(200)在所述壳体(300)中布置在延伸经过壳体的壳体中心的中心轴(310)上，并且所述驱动轴(210)与该中心轴垂直，并且电接触元件(110，120)之一的移动路径(Δx，Δl)位于所述中心轴上并且与该中心轴平行。

Description

高压设备

技术领域

本发明涉及一种带有开关装置的高压设备。

背景技术

这种高压设备例如由德国公开文献DE10219055公开。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种高压设备，该高压设备在安装时具有很大程度的灵活性。

按照本发明，该技术问题通过具有按权利要求1所述特征的高压设备解决。在各从属权利要求中给出了按本发明的高压设备的有利的构造。

相应按照本发明设计为，开关装置具有传动机构，因此能够改变开关装置的开关位置，其中，开关装置在第一开关位置将第一连接端与第二连接端连接，并且在第二开关位置将第一连接端与第三连接端连接，并且在第三开关位置使三个连接端互不相连，其中，驱动器在壳体中布置在延伸经过壳体的壳体中心的中心轴上，并且驱动轴与该中心轴垂直，并且一个电接触元件的移动路径位于所述中心轴上并且与该中心轴平行。

本发明的一个重要优点在于，所述传动机构和所述开关装置能不同地安装到壳体内部，例如转过180°，而不必改变传动机构或开关装置的结构。

壳体优选是轴对称的，并且中心轴优选形成壳体的对称轴。两个电接触元件的移动轴或移动路径优选与驱动器的驱动轴垂直。

此外被认为有利的是，高压设备具有带有第一壳体开口和第二壳体开口的壳体，其中，第一和第二壳体开口都适于在它们中根据选择布置观察窗或者接地连接端。在该实施形式中，观察窗和接地连接端可以调换，因此能够简单地改造高压设备。

在壳体轴对称的情况下，第一壳体开口和第二壳体开口优选关于对称轴相对地布置。第一壳体开口和第二壳体开口优选是相同的，以便在传动机构转过180°安装在壳体内部时能够轻易地调换观察窗和接地连接端。

接地连接端例如形成高压设备的第三连接端，该第三连接端可通过开关装置与第一接触件连接。

此外被认为优选的是，两个壳体开口和置入两个壳体开口之一中的观察窗这样地确定尺寸和定向，使得透过观察窗既能从外面看到第一电接触元件的位置也能看到第二电接触元件的位置，第一电接触元件可以将第一连接端和第二连接端相互连接，第二电接触元件可以将第一连接端和第三连接端相互连接。

两个接触元件之一例如形成接地元件，并且两个接触元件中的另一个例如形成开关装置的分离触点元件。

也被认为有利的是，开关装置具有带有两个连杆的传动机构，该连杆可在预定的枢转面中枢转并且分别在枢转时移动对应配设的电接触元件，因此能够改变开关装置的开关位置，其中，开关装置在第一开关位置将第一连接端与第二连接端连接，并且在第二开关位置将第一连接端与第三连接端连接，并且在第三开关位置使三个连接端互不相连，使得高压设备的驱动器的驱动轴垂直于连杆的枢转面布置并且这样支承两个连杆，使得至少一个连杆在调节开关装置的开关位置时能够回转经过这样一个驱动轴区域，在该区域中，驱动器的驱动轴穿过两个连杆的枢转面或者驱动轴与两个连杆的枢转面交叉。高压设备的这种设计构造的优点在于，传动机构的内部结构使得能够节约能量地切换开关装置。通过连杆的运动积极地影响接触元件的运动。通过使连杆能够经过驱动器的驱动轴区域，例如可以实现，在改变开关装置的开关位置时使断开的接触元件比接通的接触元件运动更少。例如从第三开关位置出发，其中两个接触元件被断开并且因此相对为其对应配设的配对接触元件具有分别一个足够的绝缘间隔，使得可以避免，在一个接触元件接通时，另一个保持断开的接触元件被同步带动，因为这种同步运动从电气角度而言根本不需要，原因是接触元件和配对接触元件之间的间距在接触元件断开时已经足够并且不必再增大。通过连杆的转过可能性实现，断开的连杆的偏转运动能够明显小于接通的连杆的偏转运动，并因此保持断开的接触元件比接通的接触元件运动地更少。因为由于摩擦，每个驱动运动都需要驱动能量，所以由于保持断开的接触元件减少的运动行程就相比其它开关装置节约了驱动能量，在所述其它开关装置中，接通的接触元件和保持断开的接触元件同步耦连或者以分别一样大的偏转行程运动。高压设备的这种设计构造的优点还在于，由于连杆能枢转过或者穿过驱动轴区域，电接触元件之一的移动路径以及开关装置的驱动器都能布置在高压设备的壳体中心。电接触元件之一的移动路径例如能够与壳体的中心轴平行，并且驱动轴与中心轴垂直，也就是尽管如此还布置在壳体中心。

为了实现简单并且廉价的传动机构结构，被认为有利的是，传动机构具有第一和第二传动盘，所述第一和第二传动盘通过第一连接杆和第二连接杆平行地并且以一间距相对彼此固定，其中，两个连接杆分别垂直于传动盘并且平行于驱动轴布置，并且其中，第一连接杆形成用于第一连杆的第一转盘轴承以及第二连接杆形成用于第二连杆的第二转盘轴承。

连杆的穿过能够特别容易地实现，如果驱动器直接或间接地与第一传动盘连接并且两个传动盘之间的间隙在用于连杆回转经过的驱动轴区域中保持空缺。

第一和第二连接杆优选相对驱动轴具有相同的间距，以便使接触元件从第三开关位置向第二开关位置的运动特性与接触元件从第三开关位置向第一开关位置的运动特性相同。

驱动器优选与第一传动盘连接，以便驱动器能使第一传动盘围绕驱动轴旋转，第二传动盘在这种情况下通过两个连接杆与第一传动盘一同旋转。

第二传动盘优选与和驱动轴同轴布置的驱动耦连元件连接，使得驱动耦连元件在第一传动盘和第二传动盘旋转时一同旋转。驱动耦连元件例如以其一端与第二传动盘连接，并且以其另一端与高压设备的另一或第二开关装置的第一传动盘连接。第二开关装置例如可以配属于高压设备的另一电极。在这种设备中，唯一一个驱动器可以通过中间的驱动轴同时切换高压设备的多个电极。

高压设备优选是两极或多极的，并且对于每个电极具有一个开关装置，其中，一个开关装置与驱动器直接连接，而其余的开关装置分别通过布置在前面的开关装置和布置在前面的驱动耦合元件间接地与驱动器连接。

为了实现紧凑的传动结构，被认为有利的是，两个连杆布置在两个传动盘之间的同一平面中。

附图说明

以下根据实施例详细说明本发明。在附图中示例地示出：

图1是按本发明的高压设备的第一种实施例的横截面视图，其中，高压设备具有用于安装接地连接端和观察窗的两个壳体开口，

图2是按图1的高压设备，其中，观察窗和接地接触端在壳体的两个壳体开口中的安装位置被调换，

图3在简化视图中示出了按图1的高压设备的传动机构的结构，其中，图3示出了从侧面看的视图；

图4是按图3的高压设备的传动机构的另一视图，同样是简化的示意图；

图5是按本发明的高压设备的第二种实施例，其中，观察窗相对传动机构的布置被详细描述并且其中示出了开关装置的第一开关位置，

图6是处于开关装置的第二开关位置的、按图5的高压设备；

图7是按图5的高压设备的开关装置的第三开关位置，

图8在简化的视图中示出了按图5的高压设备的传动机构的结构，其中，开关装置处于第三开关位置，以及

图9是开关装置的级联布置，其中，一个开关装置直接与驱动器连接，而其余的开关装置间接地通过驱动耦连元件与驱动器连接。

具体实施方式

为了简略起见，在附图中为相同或相似的部件始终使用相同的附图标记。

在图1中示出了高压设备10，其中，开关装置20与第一连接端30、第二连接端40以及第三连接端50共同作用。

开关装置20具有传动机构60，该传动机构配有第一连接杆70和第二连接杆80。第一连接杆70形成用于传动机构60的第一连杆90的第一枢轴承。第二连接杆80形成用于第二连杆100的第二枢轴承。

通过两个连杆90和100可回转地支承，连杆可以在相当于图1中的页面的预定回转面中回转。

将两个连杆90和100对应配设给分别一个接触元件，即，第一连杆90对应于第一接触元件110，而第二连杆100对应于第二接触元件120。两个接触元件110和120可移动地支承并且可以在对应配设的连杆枢转时沿着它们的纵向移动。因此，例如可以通过第一连杆90的枢转使第一接触元件110朝第二连接端40移动，使得第一连接端30与第二连接端40连接。在连杆90的这种枢转运动的情况下，第二连杆100这样枢转，使得第二接触元件120被从第三连接端50拉开并且伸入传动机构60的壳体中。

第二接触元件120能够以相应的方式与第三连接端50连接，方式是第二接触元件借助于第二连杆100朝第三连接端50的方向移动。在这种移动运动的情况下，第一连杆90将第一耦合元件110从第二连接端40拉开并且移入传动机构60的壳体中。

两个接触元件110和120的运动或者两个连杆90和100的回转运动通过两个传动盘160和150导致，其中，在图1中仅示出了上传动盘150。下传动盘160在按图1的视图中被上传动盘150覆盖。

在图3和图4中详细示出了两个传动盘150和160相对彼此的布置。两个传动盘150和160相互平行地布置并且相互间具有间距。两个传动盘通过两个连接杆70和80相互连接并且通过所述连接杆以间隔开的方式夹持。

为了实现两个连杆90和100的枢转，下传动盘160与驱动器200间接或直接地连接，驱动器的驱动轴210与图1中的图面垂直地布置。如果接通驱动器200，下传动盘160则围绕驱动轴210旋转，因此在图1中所示上传动盘150也旋转，因为两个传动盘150和160通过两个连接杆70和80或者说由此形成的枢轴承相互连接。可以通过传动盘150和160围绕驱动轴210的转动使以可枢转的方式支承的连杆90和100枢转，从而使接触元件110和120如上所述地被移动。

现在根据图3和图4中的视图详细说明传动机构60的结构。两个附图图3和图4示意示出了传动机构60的侧视图。在此，图3示出了上传动盘150以及额外示出了下传动盘160，该上传动盘也在图1中示出。此外可看出连接杆70，该连接杆将传动盘150与传动盘160连接。连接杆70形成用于第一连杆90的枢轴承，第一连杆能够在两个传动盘150和160之间的空间中枢转。

为了使得第一连杆90以及类似地第二连杆100能够枢转经过驱动轴区域220(在该驱动轴区域中驱动器200的驱动轴210穿过两个连杆的回转面E)，这样布置驱动器200，使得该驱动器仅仅与图3中的下传动盘160间接或直接地连接。换句话说，驱动器200不在驱动轴区域220中延伸或者不在两个传动盘150和160之间的空间区域中延伸。两个传动盘150和160之间的空间区域因此没有驱动器。

两个传动盘150和160之间的机械耦连通过两个连接杆70和80提供，使得在下传动盘160围绕驱动轴210旋转时，上传动盘150也相应地一同旋转。通过这种旋转使两个连接杆70和80围绕驱动轴210枢转，因此也导致对应配设的连杆90和100的枢转运动。

在图4中示出了传动机构60的另一视图。在该视图中，既示出了第一连接杆70，也示出了第二连接杆80以及与之连接的连杆90和100。可以看出，在按图4的视图中，第一连杆90枢转到驱动轴区域220中并因此与驱动轴210交叉。第二连杆100从驱动轴区域220枢转出。

平行地，至少几乎平行地布置的两个传动盘150和160之间的间距在图3中用附图标记A标示。

在图1中还可以看出，高压设备100具有带有中心轴310的壳体300。中心轴310延伸经过壳体中心并且优选形成壳体300的对称轴。换句话说，壳体300也优选关于对称轴310轴对称。

壳体300配备有两个壳体开口320和330，这两个壳体开口优选相同地构造。在壳体开口320上借助于固定元件340安装高压设备10的第三连接端50。在壳体开口330上布置有观察窗350，通过观察窗可以看到壳体300内部，以便检查开关装置20的开关状态。

通过使两个壳体开口320和330相同地构造，可以调换第三连接端50的安装与观察窗350的安装：与按图1的视图不同，固定元件340以及第三连接端50也可以安装在壳体开口330上，而观察窗350可以安装在壳体开口320上。

在图2中示出了固定元件340和观察窗350的这种安装。在图2中可以看出，现在第三连接端50借助于固定元件340安装在壳体开口330上。观察窗350位于壳体开口320中。

为了确保第三连接端50与开关装置20的交互作用，开关装置转过180°安装，方式是壳体60被转过180°放置在驱动器200上。传动机构60和开关装置20这样枢转180°是可行的，因为驱动器200和驱动轴210布置在壳体中间，也就是布置在中心轴310上。如果驱动轴210偏心地布置，则传动机构60不能以所述的方式枢转。

此外可见，这样选择接触元件110在传动机构60中的布置，使得第一接触元件110沿着中心轴310移动。换句话说，移动路径Δx位于中心轴310上。通过移动路径Δx的相应布置或者第一接触元件110的相应布置，同样保证了传动机构60或者开关装置20共同围绕中心轴310的可枢转性。

此外由图1可以得出，第一接触元件110的移动路径Δx垂直于驱动轴210延伸，相应适用于第二接触元件120的移动路径，该移动路径同样垂直于驱动轴210定向。

优选这样选择两个壳体开口320和330的大小，使得透过观察窗350既能看到第一接触元件110的位置也能看到第二接触元件120的位置，以便能够从外面通过光学方法检查开关装置20的开关位置。以下结合附图图5至图7再次详细描述两个壳体开口320和330的优选构造和布置。

在图5中示出了高压设备的第二种实施例。可以看出，在该实施例中，壳体300也具有中心轴并且优选是轴对称的，至少基本上轴对称地构造，使得观察窗350既可以安装在壳体开口330上也可以安装在壳体开口320上。在按图5的实施例中，观察窗350安装在壳体开口330上，而第三连接端50安装在壳体开口320上。

图5示出了高压设备10的开关装置20的第一开关位置。在该第一开关位置中，开关装置20连接第一连接端30和第二连接端40，方式是开关装置20将接触元件110朝第二连接端40移动。相应的移动由第一连杆90导致，该连杆由连接杆70朝第二连接端40移动。

通过两个传动盘150和160的相应转动运动，连接杆80也枢转，因此实现了第二连杆100的枢转运动。因此在图5中可以看出，第二连杆100被枢转到传动机构60的驱动轴枢转区域220中并且在此与驱动器200的驱动轴210交叉。第二连杆100的这种枢转是可行的，因为两个传动盘150和160之间的空间是空的并且驱动器200不延伸进入该区域。

通过在图5中示出的、第二连杆100的枢转运动，第二接触元件120从第三连接端50移开，并且移入传动机构60的壳体内。第二接触元件120因此不与第三连接端50电接触。通过由两个连接杆70和80在传动盘150和160上的布置导致的所述运动与两个接触元件110和120的移动运动或移动路径不同。换句话说，从第三(中立)开关位置(如图1和图2所示)开始，在调节到第一开关位置(如图5所示)时，第一接触元件110的移动路径Δx明显大于移入传动机构60的壳体内的第二接触元件120的移动路径Δl。

第二接触元件120缩短的移动路径减少了力消耗并因此减少了切换开关装置20所需的调节能量。换句话说，确保了传动机构60的运动，使得从第三开关位置出发，要运动开或断开的接触元件仅需与断开电连接所需的一样远地运动。然而，应当建立电连接的接触元件与此不同地被完全偏转或更多地移动。

图6示出了按图5的开关装置20的第二开关位置。由图可看出，在该第二开关位置中，第一连接端30与第三连接端50连接。由于第三连接端50与高压设备10的壳体300的电连接，第三连接端50形成接地连接端，因此在按图6的第二开关位置中第一连接端30被接地。第二连接端40在第二开关位置保持未连接并且例如没有电压。

在图6中同样可以良好地看出传动机构60的工作方式和两个连杆90和100的枢转运动。由图看出，在第二开关位置中，第一连杆90枢转经过驱动轴区域或者穿过该驱动轴区域并因此与驱动器200的驱动轴210交叉。

通过由传动机构60提供的运动在此也实现了使接通的接触元件(在此是第二接触元件120)的移动行程大于要断开的接触元件(在此是第一接触元件1100的移动行程。因此，一旦要断开的接触元件插入传动机构60的壳体区域内，就通过传动机构60内部的运动过程减少了要断开的接触件的移动行程。

在图6也可以良好地看出(通过箭头P1和P2示出)，这样选择两个壳体开口320和330的大小及其布置，使得透过观察窗350既能看到第一接触元件110的位置也能看到第二接触元件120的位置。

在图7中示出了按图5的高压设备10的开关装置20的第三开关位置。在第三开关位置中，三个连接端30，40和50未连接。在该开关位置产生的、两个连杆90和100的位置或偏转以侧视图再次在图8中示意示出。

为了简化开关装置20的开关位置的识别，还可以设计为，传动机构60的壳体具有若干孔，透过所述孔可以看到传动机构内部，以便确定接触元件的位置。在图5-图7中，箭头P1和P2指出了这种可能性。

参照图1至图8说明了用于唯一一个电极的高压设备10的工作原理。现在，在以下进一步举例说明，也可以是多极的高压设备，例如通过级联驱动装置。

在图9中示出了高压设备的一种实施例，其中，为三极的能量传输装置的三个极设置有三个开关装置20，20’和20”。每个开关装置20，20’和20”具有分别一个传动机构60，60’和60”，其中，每个传动机构分别配备有两个传动板150，160，150’，160’，150”和160”。如图9可见，仅仅图9中的下开关装置20直接与高压设备10的驱动器200连接。其余的开关装置20’和20”仅间接地与驱动器200连接，即，通过将传动机构60，60’和60”相互连接的驱动耦合元件400和400’。

按图9的高压设备的工作原理例如可以如下：如果驱动器200运行，则由此旋转下传动机构60的传动盘160，这也强制导致传动机构60的上传动盘150的旋转。因为传动机构60的上传动盘150与传动机构60’的下传动盘160’连接，所以一旦驱动器200激活，该下传动盘160’就也一同旋转。这又导致带动传动机构60’的上传动盘150’一同枢转以及通过第二驱动耦合元件400’也导致第二传动机构60″的两个传动盘150″和160″的枢转。

总之，可以通过级联布置开关装置20，20’和20″提供三极的高压设备，其中驱动器200和驱动轴210可以布置在中心轴310或壳体300的对称轴的区域内。通过将驱动轴210布置中心轴310的区域内可以实现，在相应构造传动机构60的前提下，可以将传动机构60以不同的朝向安装在高压设备的壳体300内。

附图标记列表

10高压设备

20开关装置

20′开关装置

20″开关装置

30连接端

40连接端

50连接端

60传动机构

60′传动机构

60″传动机构

70连接杆

80连接杆

90连杆

100连杆

110接触元件

120接触元件

150传动盘

150′传动盘

150″传动盘

160传动盘

160′传动盘

160″传动盘

200驱动器

210驱动轴

220驱动轴区域

300壳体

310中心轴/对称轴

320壳体开口

330壳体开口

340固定元件

350观察窗

400驱动耦合元件

400′驱动耦合元件

E枢转面

A间距

Δx移动路径

Δl移动路径

P1箭头

P2箭头

Claims (5)

1.一种高压设备(10)，所述高压设备带有至少一个开关装置(20)、壳体(300)和用于所述开关装置的驱动器(200)，其中，

所述开关装置具有传动机构(60)，因此能够改变所述开关装置的开关位置，其中，所述开关装置在第一开关位置将第一连接端(30)与第二连接端(40)连接，并且在第二开关位置将第一连接端(30)与第三连接端(50)连接，并且在第三开关位置使三个连接端(30,40,50)互不相连，其中，

所述驱动器(200)在所述壳体(300)中布置在延伸经过壳体的壳体中心的中心轴(310)上，并且驱动轴(210)与该中心轴垂直，并且

两个电接触元件(110,120)之一的移动路径(△x，△l)位于所述中心轴上并且与该中心轴平行，

其特征在于，所述壳体(300)是轴对称的并且所述中心轴(310)形成所述壳体的对称轴，其中，所述壳体(300)带有第一壳体开口(320)和第二壳体开口(330)，其中，所述第一和第二壳体开口都适于在它们中根据选择布置观察窗(350)或者接地连接端(50)，其中所述第一壳体开口(320)和第二壳体开口(330)被如此设计，使得在传动机构(60)转过180°安装在壳体内部时能够调换观察窗和接地连接端。

2.如权利要求1所述的高压设备，其特征在于，所述两个电接触元件的移动路径(△x，△l)与所述驱动器(200)的驱动轴(210)垂直。

3.如权利要求1所述的高压设备，其特征在于，

所述壳体(300)是轴对称的，以及

所述第一壳体开口(320)和所述第二壳体开口(330)关于对称轴(310)相对地布置。

4.如权利要求1所述的高压设备，其特征在于，所述接地连接端形成所述高压设备(10)的第三连接端(50)，该第三连接端能够通过开关装置(20)与所述第一连接端(30)连接。

5.如权利要求1至4中任一项所述的高压设备，其特征在于，所述两个壳体开口(320,330)和置入两个壳体开口之一中的观察窗(350)这样地确定尺寸和定向，使得透过所述观察窗既能从外面看到所述第一电接触元件(110)的位置也能看到所述第二电接触元件(120)的位置，所述第一电接触元件可以将所述第一连接端(30)和所述第二连接端(40)相互连接，所述第二电接触元件可以将所述第一连接端(30)和所述第三连接端(50)相互连接。