CN103367055B - 用于电气保护设备的控制装置以及电气保护设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电气保护设备的控制装置，其旨在置于电路的两个部分之间，以便至少分别提供在这些部分之间的电流流动、在这些部分之间的电流中断以及该电路的这些部分之一接地的功能，所述设备包括与接地装置（2）串联的开关单元（1），所述控制装置包括称之为主轴（3）的轴，该轴用于操纵所述开关单元触头的称之为副轴的控制轴（4），所述主轴（3）能由用户操纵，以及用于操纵接地轴的轴（5），轴（5）也可由用户操纵，该装置特征在于，其包括在称之为主轴（3）与副轴（4）的两个上述轴之间的联锁装置（I），当该设备处于闭合位置时，所述联锁装置（I）能禁止该电路的这些部分之一接地，并且与由上述副轴（4）控制的锁闩器件（28、29、17、18、19）相配合，从而当所述开关单元熔断时禁止该电路接地。

Description

用于电气保护设备的控制装置以及电气保护设备

技术领域

本发明涉及一种用于电气保护设备的控制装置，其旨在置于电路的两个 部分之间，以便至少分别提供在这些部分之间的电流流动、在这些部分之间 的电流中断以及该电路的这些部分之一接地的功能，所述设备包括与接地装 置串联的开关单元，所述控制装置包括称之为主轴的轴，该轴用于操纵所述 开关单元触头的称之为副轴的控制轴，所述主轴能由用户操纵，以及用于操 纵接地轴的轴，该轴也可由用户操纵。

背景技术

包括用于指示触头熔断状态的指示器的电气保护装置是公知的。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于电气保护设备的控制装置，其包括简单设 计的联锁装置，其禁止电路的一部分接地，如果开关装置的触头熔断的情况 下，禁止联锁装置的选择器锁定在接地位置或者禁止控制装置锁定在打开位 置。

为此，本发明的主题是一种用于电气保护设备的控制装置，该装置特征 在于，其包括在称之为主轴与副轴的两个上述轴之间的联锁装置，当该设备 处于闭合位置时，所述联锁装置能禁止该电路的这些部分之一接地，并且与 由上述副轴控制的锁闩器件相配合，从而当所述开关单元熔断时禁止该电路 接地。

根据一特定特征，如果副轴已没有最少行进其总打开轨迹的70％，那么 触头被认为是熔断的。

根据另一特征，上述联锁装置包括可在第一位置和第二位置之间移动的 位置选择器，其中在第一位置，其准许接近用于接近操纵接地轴的轴的孔， 在第二位置，其禁止该接近，并且上述锁闩器件与上述联锁装置相配合，从 而如果所述单元的触头熔断的情况下，禁止上述选择器从第二上述位置转换 至第一上述位置。

根据另一特征，该装置包括能将选择器锁定在上述第一位置和/或将所述 控制装置锁定在打开位置的锁，如果所述单元的触头熔断的情况下，防止接 近称之为主轴的轴。

根据另一特征，所述开关单元是真空断续器（interrupter）技术的。

根据另一特征，上述锁闩器件由位置指示器控制，该位置指示器固定至 上述副轴且将开关单元触头的位置给出至上述锁闩器件。

根据另一特征，上述联锁装置包括第一联锁杆、第二杆以及上述位置选 择选择器，其中第一杆安装成绕着上述副轴可自由地旋转并且包括能释放或 封闭用于接近称之为主轴的操纵轴的孔的第一盖片，第二杆绕着相对于该设 备的支撑固定的轴可旋转地安装并且包括能封闭或释放用于接近操纵接地 轴的轴的孔的称之为第二盖片的盖片，所述第一和第二杆机械地连接。

根据另一特征，上述位置指示器包括能与第一联锁杆相配合的销，以防 止当该设备处于闭合位置时选择器朝向第一位置的位移。

根据另一特征，上述锁闩器件包括相对于支撑的固定轴可枢转地安装且 由弹簧朝向称之为副轴的轴收回的锁闩，所述锁闩与给出触头位置的形成指 示器的传感器的部件以及与设置在第一杆上的器件相配合，以准许或防止第 一杆经由选择器的操纵构件的旋转。

根据另一特征，设置在第一杆上的这些器件主要在于，从触头的闭合位 置至对应于称之为副轴的轴的打开旋转轨迹的至少70%的打开位置，在锁闩 与杆之间的形状相互作用，以防止第一杆旋转，从而防止操纵选择器，并且， 在该最终打开位置与触头的100%打开位置之间，在锁闩和杆之间的形状不 再相互作用并且允许杆旋转以及因此允许操纵所述选择器。

根据另一特征，第一联锁杆包括第一臂和第二臂，其中第一臂包括用于 封闭接近称之为主轴的轴的孔的盖片，第二臂包括弯曲部件，并且该弯曲部 件的两个连续部分与锁闩的端部相配合，从而在该设备的闭合位置，锁闩朝 向称之为副轴的轴而被收回，并且从而第一杆在锁闩上的经由其第一弯曲部 件部分的力将选择器锁定在适当位置，以防止其朝向第一位置的位移，并且 当根据至少70%的旋转轨迹，触头是打开时，指示器的突出部使锁闩位移， 以允许第一杆的位移，该位移允许选择器朝向第一位置位移，并且在该产品 的打开位置以及所述选择器的致动位置，第二弯曲部分施加力于能准许选择 器位移的锁闩的侧部上。

根据另一特征，上述锁包括能通过钥匙而被旋转地驱动的凸轮，所述凸 轮能与固定至上述第一联锁杆的曲柄部件相配合，以便将该第一杆锁定在封 闭用于接近称之为主轴的轴的孔的位置和/或将选择器锁定在上述第一位置， 为了执行上述锁定，在凸轮与曲柄部件之间的该配合仅在所述凸轮特定的旋 转轨迹之后是可能的，该凸轮轨迹可由所述曲柄的相应旋转轨迹成为可能， 曲柄的旋转轨迹仅当触头未熔断时可获得。

有利地，允许锁定的凸轮的旋转轨迹约为90°。

有利地，所述开关单元还执行断接器（disconnector）功能。

有利地，所述开关单元是断路器或者开关。

本发明的另一主题是一种电气保护设备，其包括单独或组合的前述特 征。

附图说明

阅读关于优选的纯粹通过非限制性示例给出的参照附图描述的实施例， 本发明的其它特征和优点将变得更加清楚，在附图中：

-图1是示出了由根据本发明的控制装置控制的电气保护设备的局部透 视图，该设备处于打开位置，

-图2是前幅图的局部平面图，该设备处于闭合位置，另外还示出了在 非致动位置的接地选择选择器，

-图3是与图2中视图相同的视图，该设备处于打开位置，选择器未被 致动，

-图4是与图3中视图相同的视图，该设备也处于打开位置，选择器这 时处于致动位置，以及

-图5是与图4中视图相同的视图，该设备处于打开位置，当触头熔断 时的情况。

具体实施方式

图1至5示出了旨在置于电路的两个部分之间的中压配电单元，以便至 少分别提供在这些部分之间的电流流动、在这些部分之间的电流中断、所述 电路的断开以及该电路的这些部分之一接地的功能，这样的单元描述在本申 请人的专利申请FR2940516中。

该单元包括断路器1（或开关），优选的是真空断续器技术的，比如例如 真空瓶断续器，所述断路器优选地还执行断接器功能，并且与所述断路器串 联的接地装置2包括带有至少两个位置的选择器S，分别是用于电流流动的 不准许所述电路的这些部分之一接地的位置和准许所述电路的这些部分之 一接地的位置，所述断路器1（开关）在上游侧电连接例如至母线且在下游 侧例如至至少一电缆，所述单元能够采取三个位置，分别是闭合位置、断开 位置和接地位置。

该单元的控制装置包括称为主轴的轴3，用于操纵所述断路器的控制布 置，机械地连接至轴4，用于驱动所述真空断续器的触头，并且能够经由操 纵杆而被手动操纵，从而执行所述断续器触头的手动打开或闭合，或者根据 该单元的使用，经由设置在开关设备外壳里的孔而执行打开后的复位。

该控制装置还包括旨在用于操纵接地轴的轴5。

除了在要保护的线路上发生电气故障时自动打开该断续器触头的情况 之外，该断续器的触头可分别通过打开和闭合按钮，或者打开或闭合线圈而 被打开或闭合，其线圈能被远程致动，这些按钮及线圈未在附图中示出。

正如本身是公知的，所述真空断续器的触头分别通过称之为闭合制动 （catch）装置的制动装置以及通过称之为打开制动装置的制动装置（未示出） 保持在打开位置或在闭合位置。这些制动装置是可解锁的，或者自动在电气 故障的情况下，或者经由手动操作打开和闭合按钮，或者经由远程致动线圈。

正如前面已经所指出，该单元还包括与上述断路器串联的接地开关，所 述开关包括用于操纵接地轴的轴5，借助于穿过为此目的而设置的孔6的杆， 在使选择选择器S朝向用于接近该操纵轴的孔6释放的位置致动之后，该轴 是可操纵的。通过称之为第二联锁杆的杆8以及包括称之为第二盖片9的封 闭盖片，选择器S的致动具有释放或封闭用于接近操纵接地轴的所述轴5的 孔的效果。

所述断路器和接地开关通过联锁装置I机械地连接着，该联锁装置用于 防止接地选择器S朝向当断路器处于闭合位置时准许所述单元接地的位置 致动，并且用于防止当选择器S处于接地准许位置时经由孔12而接近断路 器的称之为主轴的控制轴3，用于引入操纵接地操纵轴5的杆的孔6被释放。

为此，并且更具体地如图1所示，联锁装置I包括第一联锁杆7，该杆 安装成绕着用于所述断路器的断续器触头的控制轴4可自由地旋转，所述杆 包括第一臂10，该臂包括称之为第一盖片的盖片11，该盖片能够封闭或释 放用于断路器的操纵孔12，所述第一杆7经由第二臂13以铰接的方式连接 至连接杆14的端部之一，该连接杆的另一端部以铰接的方式连接至属于第 二联锁杆8的称之为第一臂15的臂的端部之一，第二联锁杆8绕着该单元的固定轴可枢转地安装并且包括第二臂16，第二臂16的自由端包括称之为 第二盖片的用于封闭孔6的盖片9，孔6用于接近操纵接地轴的轴5。

第一联锁杆7的第二臂13包括弯曲部件17，该部件包括位于第一联锁 杆7一侧的第一部分18和位于第二联锁杆8一侧的第二部分19。

在连接杆14与第二联锁杆8之间的枢转轴通过旨在引入到选择器S的 细长槽21里的销20而延伸，相对于在第一位置与第二位置之间的该单元的 固定支撑可滑动地迁移，其中在第一位置，第二联锁杆8已被顺时针驱动从 而防止接地，在第二位置，该第二联锁杆8已被逆时针驱动且准许接地，所 述选择器S能通过位于其外表面上的操纵构件22或者经由锁23而在这两个 位置之间被驱动。

具体而言，该联锁装置I还包括锁23，该锁包括能与固定至上述第一联 锁杆7的形成曲柄25的部件相配合的凸轮24，所述锁23能驱动所述第一杆 7进入封闭用于接近断路器控制轴的孔12的位置，并且能将该杆锁定在该位 置。

该装置还包括部件26，该部件固定至用于所述真空断续器触头的控制轴 4并且形成该控制轴的位置的指示器。

该部件包括销27，该销能与第一联锁杆7相配合，从而当该设备处于闭 合位置时，防止所述杆的位移，并且因此防止选择器S朝向其接地准许位置 的位移。

该部件还包括形成传感器的突出部28，该突出部能与相对于所述开关设 备的支撑的固定轴可旋转地安装的锁闩29相配合，所述锁闩通过弹簧30朝 向指示器26收回，并且一方面能与形成传感器的部件相配合，以下将该部 件称为传感器，以及另一方面以下面将要说明的方式能与第一联锁杆7相配 合。

参照附图，下文将对根据本发明的单元的控制装置的操作进行说明。

在图2中，根据本发明的控制装置已使该电气开关设备处于闭合位置中。 在该位置，由用于所述断续器触头的控制轴4的位置给出的位置指示器26 的位置是这样的，也就是传感器28缩回至第一联锁杆7之下，并且不与由 所述弹簧收回朝向第一联锁杆7的锁闩29相互作用。在所述设备的该位置， 第一联锁杆7以这样的方式支承在指示器26的销27上，也就是不能使盖片 11覆盖接近用于经由该杆7控制所述断续器的操纵轴3的孔12。

另一方面，已经使第一联锁杆7的第二臂13的弯曲部件17的第一部分 18支承在锁闩29的端面29a上，从而由杆7施加在锁闩29上的力的方向是 这样的，也就是该力用于将选择器S锁定在适当位置，即防止其位移。同样， 不可能完全致动锁23，这将会使得能够移除钥匙，以便将选择器S锁定在 接地准许位置，因为联锁杆7的曲柄25防止凸轮24做完全90°旋转，从而 防止钥匙被移除。

在图3中，所述控制装置已使得该电气开关设备处于打开位置中，接地 控制选择器S尚未被致动，从而接近用于操纵接地轴的轴5的孔6由第二联 锁杆8的盖片9封闭。在该位置，接近用于操纵所述开关单元触头的控制轴 4的轴3的孔12是自由的，且因此准许闭合操纵。该断续器控制操纵轴已行 进了其打开旋转轨迹的至少70%，从而传感器28已使锁闩29对抗所述回位 弹簧顺时针旋转地位移，使间隙j出现在弯曲部件17与锁闩29之间。这样做的结果是，该间隙j允许第一联锁杆7紧跟着位置选择器S朝向准许接地 的位置的致动而顺时针旋转地位移，所述准许接地的位置在图4中示出。在 该位移期间，选择器S相对于所述开关设备的支撑滑动，该滑动由在所述开 关设备的支撑的弯曲槽21中的销20的位移引导。在该位移期间，第二联锁 杆8逆时针旋转地位移，以便释放接近用于操纵接地轴的轴5的孔6。

对应于接地准许，选择器S朝向图中右边的位移可由用户执行，操作选 择器S的操纵构件22，或者同样地通过借助于钥匙来操作锁23，如图4所 示。

当该位移是通过锁23而被执行时，将钥匙引入到该锁中，并且通过旋 转该钥匙，与锁23相关联的凸轮24被逆时针旋转地驱动，直至该凸轮24 与第一联锁杆7的曲柄25相配合，以便顺时针驱动所述杆7。这具有以下结 果，一方面，这对驱动选择器S朝向右边以便逆时针旋转地驱动第二联锁杆 8并且因此释放接近用于操纵接地轴的轴5的孔6，另一方面，这对使第二 臂13的弯曲部件17的第二部分19支承在锁闩29的侧部29b上，以便甚至 进一步顺时针旋转地驱动该锁闩，位置指示器26的传感器28相对于其在图 3中所占据的位置没有改变位置。可观察到的是，在所述设备的该位置，第 一联锁杆7不再支承在位置指示器26的销27上。

在锁23的该致动期间，凸轮24已执行旋转对于操纵轨迹来说通过的角 度达90°，从而允许在该致动结束时移除钥匙，并且因此允许杆7、8将被锁 定在该位置，因此将选择器S锁定在对应于接地准许的上述第二位置。

在图5中，用于所述断续器的控制轴4的旋转轨迹小于其最大打开轨迹 的40%，因为触头熔断且不可完全打开。这样做的结果是，传感器28仍然 缩回且不作用于锁闩29，通过其顶部29a，其仍然支承在第一联锁杆17的 第二臂13的弯曲部件17的第一部分18上，如图2中示出的该设备处于闭 合位置的情况。结果，如图2，锁闩29防止第二杆8旋转，并因此防止作用 于选择器S以及从而作用于锁23。因此，不再是指示器26的销27阻碍选 择器S，间隙i产生于该销27和第一杆7之间，而是锁闩29作用于弯曲部 件17。

该锁闩29还防止第一杆7的位移，并且从而防止所述控制装置锁定在 打开位置，因为杆7不可以封闭用于接近主轴3的孔12，孔12因此仍然可 用于封闭操纵。

在销27与杆7之间存在的间隙使得在熔断触头的情况下可旋转该杆。 这种旋转的可能性使得可通过禁止进行接地而中断。

如果电路熔断的情况下，电缆仍连接至网络并因此具有产生短路的风 险，本发明因此防止电缆接地。当他们打算使电缆接地时，随着该断路器或 开关的预留开口，以便执行在其上的操作，本发明因此保护了用户。

当然，本发明并不限于描述和示出的已纯粹通过示例而被给出实施例。

然而，本发明包括所描述装置的所有技术等同物以及它们的组合，前提 是如果它们是根据其精神而被制作。

Claims (16)

1.用于电气保护设备的控制装置，其旨在置于电路的两个部分之间，以便至少分别提供在这些部分之间的电流流动、在这些部分之间的电流中断以及该电路的这些部分其中之一接地的功能，所述设备包括与接地装置串联的开关单元，所述控制装置包括称之为主轴的轴，该主轴用于操纵称之为副轴的控制轴，所述控制轴用于所述开关单元触头，所述主轴能由用户操纵，以及也可由用户操纵的用于操纵接地轴的轴，其特征在于，所述控制装置包括在主轴(3)与副轴(4)之间的联锁装置(I)，当该设备处于闭合位置时，所述联锁装置(I)能禁止该电路的这些部分其中之一接地，并且与由上述副轴(4)控制的锁闩器件相配合，从而当所述开关单元的触头熔断时禁止该电路接地，

上述联锁装置(I)包括可在第一位置和第二位置之间移动的位置选择器(S)，其中在第一位置，所述位置选择器准许接近用于接近操纵接地轴的轴(5)的孔(6)，在第二位置，所述位置选择器禁止该接近，并且，上述锁闩器件与上述联锁装置(I)相配合，从而在所述开关单元的触头熔断的情况下，禁止上述位置选择器(S)从所述第二位置转换至所述第一位置。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，在副轴(4)还没有最少行进其总打开轨迹的70％的情况下，触头被认为是熔断的。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，其包括能将位置选择器(S)锁定在上述第一位置和/或将所述控制装置锁定在打开位置的锁(23)，在所述开关单元的触头熔断的情况下，防止接近称之为主轴(3)的轴。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述开关单元使用真空断续器技术。

5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，上述锁闩器件由位置指示器(26)控制，该位置指示器固定至上述副轴(4)且将开关单元触头的位置给出至上述锁闩器件。

6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，上述联锁装置(I)包括第一联锁杆(7)和第二联锁杆(8)以及上述位置选择器(S)，其中第一联锁杆(7)安装成绕着上述副轴(4)自由地旋转并且包括能释放或封闭用于接近称之为主轴的轴(3)的孔(12)的第一盖片(11)，第二联锁杆(8)绕着相对于该设备的支撑固定的轴可旋转地安装并且包括能封闭或释放用于接近操纵接地轴的轴(5)的孔(6)的称之为第二盖片的盖片(9)，所述第一联锁杆(7)和第二联锁杆(8)机械地连接。

7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，上述位置指示器(26)包括能与第一联锁杆(7)相配合的销(27)，以防止当该设备处于闭合位置时，位置选择器(S)朝向第一位置的位移。

8.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，上述锁闩器件包括相对于支撑的固定轴枢转地安装且由弹簧朝向称之为副轴(4)的轴收回的锁闩(29)，所述锁闩(29)与给出触头位置的位置指示器(26)的传感器(28)的部件以及与设置在第一联锁杆(7)上的锁闩器件相配合，以准许或防止第一联锁杆(7)经由位置选择器(S)的操纵构件(22)的旋转。

9.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，设置在第一联锁杆(7)上的锁闩器件主要在于，从触头的闭合位置至对应于称之为副轴(4)的轴的打开旋转轨迹的至少70％的打开位置，在锁闩(29)与第一联锁杆(7)之间的形状相互作用，以防止第一联锁杆(7)旋转，从而防止操纵位置选择器(S)，并且，在最终打开位置与触头的100％打开位置之间，在锁闩(29)和第一联锁杆(7)之间的形状不再相互作用并且允许第一联锁杆(7)旋转以及因此允许操纵所述位置选择器。

10.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，第一联锁杆(7)包括第一臂(10)和第二臂(13)，其中该第一臂包括用于封闭接近称之为主轴(3)的轴的孔(12)的第一盖片(11)，该第二臂包括弯曲部件(17)，并且，该弯曲部件(17)的两个连续部分与锁闩(29)的端部(29a)相配合，从而在该设备的闭合位置，锁闩(29)朝向称之为副轴(4)的轴而被收回，并且从而第一联锁杆(7)在锁闩(29)上的经由其第一弯曲部件部分(18)的力将位置选择器(S)锁定在适当位置，以防止其朝向第一位置的位移，并且，当根据至少70％的旋转轨迹，触头是打开时，位置指示器(26)的突出部(28)使锁闩(29)位移，以允许第一联锁杆(7)的位移，该第一联锁杆(7)的位移允许位置选择器(S)朝向第一位置位移，并且，在该设备的打开位置以及所述位置选择器的致动位置，第二弯曲部分(19)施加力于能准许位置选择器(S)位移的锁闩(29)的侧部(29b)上。

11.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，上述锁(23)包括能通过钥匙而被旋转地驱动的凸轮(24)，所述凸轮(24)能与固定至第一联锁杆(7)的曲柄部件(25)相配合，以便将该第一联锁杆(7)锁定在封闭用于接近称之为主轴(3)的轴的孔(12)的位置和/或将位置选择器(S)锁定在上述第一位置，为了执行上述锁定，在凸轮(24)与曲柄部件(25)之间的该配合仅在所述凸轮特定的旋转轨迹之后是可能的，凸轮的旋转轨迹通过所述曲柄部件的相应旋转轨迹实现，所述曲柄部件的旋转轨迹仅当触头未熔断时能够获得。

12.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，允许锁定的凸轮(24)的旋转轨迹约为90°。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述开关单元还执行断接器功能。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述开关单元是断路器。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述开关单元是开关。

16.一种中压电气保护设备，其特征在于，其包括根据权利要求1至14中任一项所述的控制装置。