CN1602534A - 用于低压电力断路器的触头支撑杆 - Google Patents

Abstract

一种用于低压断路器的旋转触头支撑杆，其特点在于具有一种模制结构，此模制结构沿着转轴具有至少一个第一模件(10)和至少一个第二模件(20)，每个模件都与断路器的至少一个可动触头(3)机能地耦合，并且分别设置有用于连接至少一个互连模件(30)的第一和第二机构(22)，第一互连模件穿插在第一和第二支撑模件之间，并且设置有适于分别与第一和第二连接机构相耦合的第三以及第四连接机构(31)；第一和第三连接机构之间，以及第二和第四连接机构之间的耦合使得第一和第二支撑模件功能地相连接，并且把互连模件直接连接到第一和第二支撑模件上。

Description

用于低压电力断路器的触头支撑杆

本发明涉及一种性能改进的触头支撑杆，这种触头支撑杆用于低压电力断路器，也就是工作电压高达1000伏的断路器。

已经知道低压电力断路器是工业电力系统中的保护装置，这种工业电力系统的特点在于工作电压高达1000伏，但电流值标准值相对较高，由此相应地产生了很高的功率等级。

所述电力断路器具有一个或多个电极，电极的数量决定了断路器在实际应用中是作为单极，两极，三极断路器还是四极断路器；除电极之外还具有至少两个触头，即固定触头和可动触头，这两个触头可以相互耦合/断开，并且被电气连接到和所述电极相关的相线和中线上。通常，在断路器中，每个电极的可动触头都安装在旋转触头支撑杆上，此触头支撑杆与所述断路器的驱动机构，例如弹簧型动作系统机械连接，并且可以在多个电极之间传递运动。

在现有技术中，虽然用于制造已知类型的触头支撑杆的方法及其应用足以完成所需的功能，但是其中仍然存在有缺陷和不足。

特别是，在第一种已知类型的技术方案中提供了一种整体式触头支撑杆，这种支撑杆使断路器的组装工作，最主要是实际使用中的维护操作变得复杂。在这种方案中，要想对单个电极进行维护调节，实际上就必须要全部拆开所有的电极。此外，采用这种技术方案必须要根据断路器中的电极数量以及所述断路器的大小，生产大小不同的杆的系列。显然这对于断路器的生产成本、维护以及运行成本方面都具有负面影响。

在实践中替换使用的第二种方案需要提供模制结构的触头支撑杆。这样的话，杆是由多个结构上彼此独立的元件或模件构成的，这些元件或模件通过另外的贯通互连件，诸如横杆或补偿元件组装在一起；这些贯通元件沿着杆的整个长度通过各个模件，使得模件可以组装在一起，并且可以在断路器的多个电极之间传递运动。采用这种方案，最关键的一个方面在于难于沿着整个杆均匀地传递运动，这是因为在断路器的工作寿命期间，贯通元件的连接部分可能会遭受损坏或分离，这可能是由于以下原因引起的，例如在断路器的开关动作过程中或是在跳闸及短路时，所述杆经常会遭受到极大的压力和震动。然而断路器的工作效率取决于所述杆是否能保持良好的状态。因此，为了确保所述杆具有足够的可靠性或甚至是要对杆进行更换时，往往都必须要进行难度大的、昂贵的维护操作。这些不足之处尤其存在于电极数量多于三个的断路器中，这是由于相对于各个电极的模件来说，贯通互连元件相对较长，由此在位于所述杆端部上的电极上出现了非常明显的扭转现象，使得这些电极上的可动触头要比靠近驱动机构的内部可动触头动作得晚。为了克服这些缺陷，除进行维护调节之外，在加工时还必须要经常进行操作，用以补偿有角度的所述外部电极的可动触头早于其他可动触头跳闸，由此避免或限制由于动作过程中出现的扭转现象而引起的延迟。

在任何情况下，如果在组装工作中使用补偿元件或横杆，都会极大地增加所需的构造元件，还应记住这些元件必须根据使用这些元件的断路器的电极数量和大小而适当地有所不同；最后，不应该忽视的是这种方案在任何情况下都会增加组装/拆卸所述元件的复杂性。这些方面当然会对断路器的总体生产成本、使用及维护成本具有不好的影响。

本发明的目标是提供一种用于低压断路器的旋转触头支撑杆，这种触头支撑杆可以克服以上所述的缺陷，尤其是相对于已知类型的杆来说，具有优化的结构和性能。

在这个目标的范围内，本发明的一个目的是提供一种用于低压断路器的旋转触头支撑杆，相对于已知类型的杆来说，这种触头支撑杆可以完全消除，或至少是显著减少在断路器中的各个电极之间运动传递的不均匀。

本发明的另一个目的是提供一种用于低压断路器的旋转触头支撑杆，相对于已知类型的杆来说，这种触头支撑杆可以减少根据装有电极的断路器的大小以及电极的数量来设定所需构造元件的数量。

本发明的另一个目的是提供一种用于低压断路器的旋转触头支撑杆，相对于已知类型的杆来说，这种触头支撑杆能以一种相对简化的方式组装，避免了复杂的联结和组装工作。

本发明的另一个目的是提供一种用于低压断路器的旋转触头支撑杆，相对于已知类型的杆来说，这种触头支撑杆可以减少在断路器的有用寿命中所需的维护调节、以及生产成本。

本发明的另一个目的是提供一种用于低压断路器的旋转触头支撑杆，这种触头支撑杆制造简单、成本适中，同时可靠性高。

此后将更加清楚的本发明的目标、以上以及其他目的是通过这样一种用于低压断路器的旋转触头支撑杆来实现的，其特征在于具有一种模制结构，该模制结构沿着转轴具有至少一个第一模件和至少一个第二模件，每个模件都与断路器的相应可动触头功能地耦合，并且分别设置有用于连接至少一个第一互连模件的第一和第二机构，所述第一互连模件穿插在所述第一和第二支撑模件之间，并且设置有适于分别与所述第一和第二连接机构相耦合的第三和第四连接机构，所述第一和第三连接机构之间以及所述第二和第四连接机构之间的耦合使所述第一和第二支撑模件功能地连接，并且把所述互连模件直接连接在所述第一和第二支撑模件上。

照这样，相对于现有技术来说，在根据本发明的触头支撑杆中，所需的元件数量减少，并且其中构成所述杆的各个部分之间是根据一种大大简化，同时非常有效的建设性方案直接耦合的。

通过对根据本发明的触头支撑杆的最佳，但不是唯一的实施例的描述，可以清楚本发明进一步的特征和优点，附图中所给出的只是非限制性的实施例，其中：

图1是用于双极断路器的、用在根据本发明的触头支撑杆中的互连模件以及两个支撑模件的分解透视图。

图2是用于三极断路器的、构成根据本发明的触头支撑杆的模件的分解透视图。

图3是用于四极断路器的根据本发明的杆的透视图，其中所述杆具有组装在一起，并且与断路器中的驱动机构的联动机构相连的模件。

图4是连接到所述断路器的驱动机构上的图3中的触头支撑杆的透视图，其中仅举例示出一个可动触头。

参照引用的附图，由附图标记1表示的根据本发明的旋转触头支撑杆具有模制结构，这个模制结构沿着所述杆的转轴2包括至少一个第一支撑模件10和至少一个第二支撑模件20，每个模件都连接到装有触头支撑杆的断路器中的电极的相应可动触头上，以在结构上支撑可动触头并且使可动触头可以作必要的运动。特别是，在图示实施例中，最好第一支撑模件10和第二支撑模件20都具有被如此构型的基本上为圆柱形的本体，即分别形成由附图标记11和21表示的沿所述圆柱形本体的侧面开口的插座。由于插座11和21是根据本领域中公知的多种实施例，因而在此不再进行详细描述，每个所述插座11和21便于容纳电极的可动触头，这些电极又与每个支撑模件相联；图4中示意性地示出了这方面的实施例，其中局部示出由附图标记3表示的单个可动触头的结构。

有利的，在根据本发明的实施例中，第一支撑模件10和第二支撑模件20分别具有第一和第二机构，用于连接至少一个第一互连模件30，此后连接互连模件30的目的和方式将变得更加清楚。

如图1中详细所示，互连模件30最好也具有基本上为圆柱形的本体，这个圆柱形本体被成形为具有可以连接两个支撑模件10和20的第三和第四连接机构；特别是，在对杆进行组装时，互连模件30沿着轴2放置并插入在两个支撑模件10和20之间，使得第三连接机构与第一支撑模件10上的第一机构装置耦合，同时使得第四连接装置与第二模件20上的第二连接机构耦合。照这样，模件30与位于其两边上的支撑模件10和20功能地相互连接，并且在结构上直接相连。最好，在根据本发明的触头支撑杆中，第一和第三连接机构之间以及第二和第四连接机构之间的耦合是凹-凸配合。

在图示实施例中，模件10上的第一连接机构和模件20上的第二连接机构具有至少一个分别由附图标记12和22表示的插座，所述插座形成在相应圆柱体的至少一个端面上。如图1中详细所示，第一和第二连接机构最好具有至少三个分别由附图标记12和22表示的插座，这些插座设置在相应圆柱体的至少一个端面上：所述插座中的其中两个基本上关于转轴2对称，第三个插座靠近相应端面的边缘。更好的是，第一和第二连接机构都具有两套三孔插座12和22(在图中对于每个模件只能看到其中的一套插孔)，每套三孔插座设置在相应圆柱体的相应端面上，并且具有两个关于转轴2基本对称的插座，所具有的第三个插座靠近所述端面的边缘。

接着，在互连模件30的圆柱形本体的两个相对端面上形成有第三和第四连接机构，这两个连接机构具有至少一个从每个端面横向突出的齿，这些齿适于插进相应的插孔12或22内。最好，第三连接机构和第四连接机构都具有三个齿31，齿31的几何形状与各个插孔互补：其中两个齿设置在圆柱体的两个端面上，基本上关于转轴2对称，第三个齿31接近端面的边缘；在组装过程中，所述齿31通过互锁动作插入在相应的插孔12和22内。

此外，在互连模件30的圆柱形本体的两个端面上形成两个大致位于中部的枢轴32(在图中只能看到一个)；所述枢轴在沿转轴2的两个相对的方向上突出，并且适于插进相应的死孔13和23中，所述死孔13和23分别形成在第一和第二支撑模件20和30上，以便于所述模件正确地确定中心。

最后，在根据本发明的杆中，互连模件30的主体适宜具有下列装置：与用于指示断路器状态的元件互相作用的装置，以及用于耦合所述断路器的驱动机构的装置；图4中示出了断路器的驱动机构的一个例子，所示为弹簧动作型驱动机构，由附图标记4表示。在特殊情况下，用于耦合断路器的驱动机构4的装置具有至少一个形成在圆柱体侧表面上的槽33，所述圆柱体穿插在两个位于端面边缘上的齿31之间。槽33和位于其两侧上的两个齿33被通孔34横穿，通孔34适于接收用于连接驱动机构4的枢轴。例如图3中所示，在四极断路器中具有两个互连模件30，每个互连模件30都连接到联动结构5上，两个联动机构5又靠连接元件6相互连接。显然，也可以采用与上述方案作用相同的其他连接方案。

另一方面，与用于指示断路器状态的元件相互作用的装置具有矩形翼片35，当断路器动作并且轴1因而旋转时，矩形翼片35与所述元件相互作用，使这些元件指示所述断路器的断开/闭合或是释放状态。

在实践中发现根据本发明的触头支撑杆可以完全实现预期的目标和目的，相对于现有技术来说，根据本发明的触头支撑杆提供了一系列显著的优点。如上所述，杆1具有模制结构，其中组成模件借助本身新颖的结构，尤其是借助各个连接机构，相互之间可以直接连接而不需要借助另外的连接元件，诸如空心轴或补偿元件，因此降低了生产成本并且简化了存货保存和编码的管理。此外，采用直接耦合系统，尤其是凹-凸配合，可以极大地简化杆的组装/拆卸操作，并且各种模件之间的机械连接比已知技术方案中的更为简单、可靠、有效。事实上，每个互连模件与两个相应的支撑模件之间是直接联锁耦合的，其中各个连接机构不仅可以直接连接多个部分，在模件之间形成整体耦合，而且最重要的是，连接机构可以借助齿表面与插座的几何耦合来传递运动，由此便于在杆旋转时，互连模件和支撑模件可以与被支撑的可动触头3一起同步动作。

照这样，根据本发明的杆同时具有精密以及同步动作的优点，这些优点是具有模制结构的整体式杆所特有的，根据本发明的杆还克服了由于使用另外的贯通互连元件而带来的缺陷，尤其是扭转压力的消极作用。同时由于维护调整减少，而且对于电极数量超过三个的断路器不要求必须要构造精致，因此断路器在可靠性、经济性、以及使用的简易性方面都得以改进。

不可忽视的是根据本发明的杆具有模块化程度非常高的模制结构，这使得杆可以用在所有自动低压电力断路器中，例如具有两个、三个或更多电极的低压断路器，或是其电极带有单可动触头或双可动触头的标准限流型的断路器；在这种情形下，如图3和4中的实施例所示，对于每个新增加的电极，只需要使用一个支撑模件就可以了，这个支撑模件靠附加的互连模件连接到相邻电极的可动触头的支撑模件上，其连接方式与以上所描述的完全相同。因此，本发明还涉及一种低压电力断路器，其特征在于具有根据以上所述的触头支撑杆。

最后，从制造方面考虑，本发明的优点还在于所有的支撑模件都是相同的，都相对于一个中间平面具有完全对称的结构，其中这个平面与支撑模件的圆柱形本体的轴线相垂直；同样，互连模件30也具有两个构造完全相同的带有齿的端面。因此，可以减少根据断路器的电极数量和大小生产的元件的数量；进一步，由于每个支撑模件可以按照相同的方式安装在一侧或两侧上，而且可以简单地毫无问题地进行模件互换，因此极大地简化了组装工作。最后，互连模件也能够互换。

用于低压电力断路器的触头支撑杆容许有多种变型或改动，所有的这些变型和改动都落入本发明概念的范围内。例如，可以采用这样的构造，其中在互连模件30内形成插孔，在支撑模件上设置齿，或是采用的齿和相应插孔的数量不同，或是改变圆柱体端面上的插孔和齿的形状或位置，或是采用另一种类型的凹-凸配合连接，例如具有直接拧紧模件的系统，或是其他任何与发明的目的相符的技术方案。实践中，根据技术的状态和需求，任何与特殊用途以及尺寸要求相符合的材料都可以被采用。

Claims (14)

1.一种用于低压断路器的旋转触头支撑杆，其特征在于，其具有一种模制结构，此模制结构沿着转轴具有至少一个第一模件和一个第二模件，每个模件都与至少一个断路器的相应可动触头功能地耦合，并且分别设置有用于连接至少一个第一互连模件的第一和第二机构，所述互连模件穿插在所述第一和第二模件之间，并且设置有分别适于与所述第一和第二连接机构相耦合的第三和第四连接机构，所述第一和第三连接结构之间以及所述第二和第四连接机构之间的耦合使得所述第一和第二支撑模件功能地连接，并且把所述互连模件直接连接到所述第一和第二支撑模件上。

2.根据权利要求1的触头支撑杆，其特征在于，所述第一和第三连接机构之间，以及所述第二和第四连接机构之间相互耦合，以致所述杆旋转时，所述第一和第二支撑模件以及所述互连模件基本上同步地动作。

3.根据权利要求1或2的触头支撑杆，其特征在于，所述第一和第三连接装置之间，以及所述第二和第四连接机构之间的耦合是凹-凸配合。

4.根据权利要求3的触头支撑杆，其特征在于，所述第一和第二连接机构通过互锁动作分别连接到所述第三和第四连接机构上。

5.根据以上一个或多个权利要求的触头支撑杆，其特征在于，所述第一和第二支撑模件具有大致为圆柱形的本体，所述第一和第二连接机构具有至少一个插座，所述插座形成在各个圆柱形本体的至少一个端面上。

6.根据权利要求5的触头支撑杆，其特征在于，所述第一和第二连接机构具有三个插孔，所述插孔位于相应圆柱形本体的至少一个端面上，其中两个插孔基本上关于转轴对称，第三个插孔靠近相应端面的边缘。

7.根据权利要求5或6的触头支撑杆，其特征在于，所述第一和第二连接机构具有两套三插孔，每套位于相应圆柱体的相应端面上，并且其中两个插孔基本上关于转轴对称，第三个插孔靠近所述端面的边缘。

8.根据以上一个或多个权利要求的触头支撑杆，其特征在于，所述互连模件具有大致为圆柱形的本体，所述第三和第四连接机构分别形成在所述圆柱形本体的两个端面上，并且具有至少一个齿，所述齿适于插入一于所述第一和第二支撑模件上的插孔内。

9.根据权利要求8的触头支撑杆，其特征在于，所述第三和第四连接机构具有三个齿，其中两个齿位于圆柱体本体的各个端面上，并且基本上关于转轴对称，第三个齿靠近每个端面的边缘，所述齿适于插进所述第一和第二支撑模件上的插孔内。

10.根据权利要求8或9的触头支撑杆，其特征在于，在互连模件的圆柱形本体的两个端面上，在基本位于中部的位置具有两个枢轴，所述枢轴沿着所述杆的转轴的两个相对的方向突出，并且适于插进分别形成在所述第一和第二支撑模件上的死孔内。

11.根据以上一个或多个权利要求的触头支撑杆，其特征在于，所述互连模件具有用于与断路器的驱动结构相耦合的机构，以及与用于指示断路器状态的元件相互作用的机构。

12.根据权利要求11的触头支撑杆，其特征在于，所述用于与断路器的驱动机构相耦合的机构具有槽，所述槽位于其两侧设置有第三齿的所述圆柱形本体的侧面上，所述槽和其两边上的孔被一通孔横穿，所述通孔适于接收所述枢轴，用于连接所述断路器中的驱动机构。

13.根据权利要求11的触头支撑杆，其特征在于，与用于指示断路器状态的元件相互作用的装置具有翼片，所述翼片从圆柱形本体的侧面横向突出到转轴上。

14.一种电力断路器，其特征在于，具有根据以上一个或多个权利要求的触头支撑杆。

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