中压开关装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于中压电气系统的开关装置，更具体地涉及一种用于中压电气系统的负载断连开关。


背景技术：

2.负载断连开关为现有技术水平熟知的。
3.通常用于二次配电网中的这些开关装置能够在指定电路状态(通常为标称或过载状态)下提供断路功能性(即断开和接通电流)以及提供电路断开功能(即使电路的负载侧部分接地)。
4.当中断电流时，由于此绝缘气体确保关于带电部分之间的介电绝缘和熄弧能力的优良性能，因此现有技术水平的最传统的负载断连开关使其电极浸入六氟化硫(sf6)气氛中。
5.然而，众所周知，sf6为强大的温室气体并且其使用针对环境保护目的经受严格的限制测量。出于此原因，近年来，已花费相当大的精力来开发和设计不采用sf6作为绝缘气体的负载断连开关。
6.已开发一些负载断连开关，其中电极浸入加压干燥空气中或环保绝缘气体中，诸如氧气、氮气、二氧化碳和/或氟化气体。不幸的是，经历已显示这些开关装置通常不显示完全令人满意的性能，尤其是在熄弧能力方面。
7.其他当前可用的负载断连开关针对每个电极采用在极端子之间并联电连接的不同接触布置。
8.接触布置在用环保绝缘气体或空气填充的气氛中操作的电接触件，并且其被设计用于携载沿电极流动的大部分电流以及驱动可能开关操纵。
9.备选地，另一接触布置具有在真空气氛中操作的电接触件，并且其被专门设计用于淬熄在中断沿电极流动的电流时上升的电弧。
10.这些开关装置已证实确保相对较低的环境影响，同时提供介电绝缘和熄弧能力方面的优异性能。然而，到目前为止，其采取复杂方案来管理并协调上述多个接触布置的操作。因此，其仍提供结构紧凑性和操作可靠性方面的不良性能。


技术实现要素：

11.本发明的主要目的是提供一种允许解决或减轻上述技术问题的用于mv电气系统的开关装置。
12.更具体地，本发明的目标是提供一种在断流过程期间确保介电绝缘和熄弧能力方面的优异性能的开关装置。
13.本发明的另一目标是提供一种展示高操作可靠性水平的开关装置。
14.本发明的另一目标是提供一种紧凑性和结构容易性高的具有电极的开关装置。
15.本发明的另一目标是提供一种能够容易地以相对于现有技术水平的方案有竞争
力的成本在工业水平制造的开关装置。
16.为了完成这些目的和目标，本发明提供一种根据随附权利要求1和相关从属权利要求的开关装置。
17.在一般定义中，本发明的开关装置包括一个或多个电极。
18.针对每个电极，开关装置包括第一极端子、第二极端子和接地端子。在操作中，第一极端子能够被电耦合到电线的第一导体，第二极端子能够被电耦合到所述电线的第二导体，并且接地端子能够被电耦合到接地导体。
19.针对每个电极，开关装置包括第一接触布置，该第一接触布置包括第一固定接触部件和第一可移动接触部件。
20.第一固定接触部件电连接到第一极端子，并且其包括第一固定接触件。
21.第一可移动接触部件电连接到第二极端子，并且其包括第一可移动接触件。
22.第一可移动接触部件能够根据远离第一固定接触件并且朝向上述接地端子定向的第一旋转方向或根据与所述第一旋转方向相对并且因此远离接地端子并且朝向第一固定接触件定向的第二旋转方向围绕对应的第一旋转轴线可逆地移动。
23.由于第一可移动接触部件能够围绕上述第一旋转轴线移动，因此第一可移动接触件能够被耦合到第一固定接触件或与第一固定接触件解耦，或能够被耦合到接地端子或与接地端子解耦。
24.针对每个电极，开关装置包括第一接触布置，该第一接触布置包括第二固定接触部件和第二可移动接触部件。
25.第二固定接触部件电连接到第一极端子并且包括第二固定接触件。
26.第二可移动接触部件包括第二可移动接触件并且可沿对应的平移轴线可逆地移动。
27.由于第二可移动接触部件能够围绕上述平移轴线移动，因此第二可移动接触件能够被耦合到第二固定接触件或与第二固定接触件解耦。
28.针对每个电极，开关装置包括真空室，其中上述第二固定接触件和第二可移动接触件包封在该真空室中并且被耦合或解耦。
29.针对每个电极，开关装置包括导电耦合杆，该导电耦合杆在第二可移动接触部件上枢转并且能够根据第三旋转方向或根据与所述第三旋转方向相对的第四旋转方向围绕第二旋转轴线可逆地移动。
30.当所述第一可移动接触部件根据第一旋转方向移动时，所述耦合杆以与上述第一可移动接触部件耦合并且由上述第一可移动接触部件致动的方式布置。
31.所述耦合杆在被耦合到所述第一可移动接触部件时使上述第二可移动接触部件与上述第一可移动接触部件电连接。
32.当所述耦合杆由所述第一可移动接触部件致动同时所述第一可移动接触部件根据所述第一旋转方向移动时，所述耦合杆根据所述第三旋转方向移动以与固定机械元件耦合。
33.由于与所述固定机械元件的机械相互作用，当所述耦合杆与所述固定机械元件耦合并且进一步由所述第一可移动接触部件致动时，所述耦合杆在所述第二可移动接触部件上施加致动力，该致动力被引导以使所述第二可移动接触件从所述第二固定接触件移开。
34.优选地，所述耦合杆包括：
[0035]-第一杆部分，该第一杆部分在所述第一可移动接触部件根据所述第一旋转方向移动时与所述第一可移动接触部件耦合并且由所述第一可移动接触部件致动。所述第一杆部分在被耦合到所述第一可移动接触部件时使所述第二可移动接触部件与所述第一可移动接触部件电连接；
[0036]-第二杆部分，具有凸轮轮廓。所述第二杆部分在所述第一杆部分由所述第一可移动接触部件致动并且根据所述第三旋转方向移动时与所述固定机械元件耦合并且与所述固定机械元件机械地相互作用。
[0037]
优选地，所述耦合杆具有倒l形本体，所述倒l形本体的较长支脚形成所述第一杆部分，所述倒l形本体的较短支脚形成所述第二杆部分。
[0038]
根据本发明的一些实施例，所述第一杆部分具有自由端，该自由端具有叉形并且在所述耦合杆位于静止部分中时与所述第一固定接触件耦合。
[0039]
根据本发明的其他实施例，所述第一杆部分具有自由端，该自由端容纳于所述第一固定接触件的带槽座位中并且在所述耦合杆位于静止部分中时与所述第一固定接触件耦合。
附图说明
[0040]
本发明的其他特性和优势将从根据本发明的开关装置的优选但非排他实施例的描述呈现，其非限制示例在附图中提供，其中：
[0041]
图1至图4为部分地示出根据本发明的开关装置的实施例的示意图；
[0042]
图5至图10为说明图1至图4的开关装置的操作的示意图；
[0043]
图11至图12为部分地示出根据本发明的开关装置的变体实施例的示意图。
具体实施方式
[0044]
参考图式，本发明涉及一种用于中压电气系统的开关装置1。
[0045]
出于本技术的目的，术语“中压”(mv)涉及处于电力分配水平的操作电压，其高于1kv ac和1.5kv dc，多达数十kv，例如多达72kv ac和100kv dc。
[0046]
开关装置1尤其适于作为负载断连开关操作。因此，其被设计用于在指定电路状态(标称或过载状态)下提供断路功能性以及电路断开功能性，尤其是使电路的负载侧部分接地。
[0047]
开关装置1包括一个或多个电极2。
[0048]
优选地，开关装置1属于多相(例如三相)类型，并且其包括多个(例如三个)电极2。
[0049]
优选地，开关装置1包括绝缘外壳4，该绝缘外壳4便利地限定电极2容纳于其中的内部容积。
[0050]
优选地，绝缘外壳4具有沿主纵向轴线开发的延长形状(例如，大体上为圆柱形的)(图1)。电极2沿与开关装置的主纵向轴线垂直的对应的横向平面并排布置。
[0051]
一般来说，开关装置的绝缘外壳4可以根据已知类型的方案实现。因此，在下文中，出于简洁起见，其将仅关于本发明的相关方面描述。
[0052]
便利地，开关装置1的内部容积用具有低环境影响的加压干燥空气或另一绝缘气
体填充(诸如氧气、氮气、二氧化碳和/或氟化气体的混合物)。
[0053]
针对每个电极2，开关装置1包括第一极端子11、第二极端子12和接地端子13。
[0054]
第一极端子11适于被电耦合到电线的第一导体(例如电连接到等效电源的相导体)，第二极端子12适于电连接到电线的第二导体(例如电连接到等效电力负载的相导体)，而接地极端子13适于电连接到接地导体。
[0055]
一般来说，开关装置的每个电极2的端子11、12、13可以根据已知类型的方案实现。因此，在下文中，出于简洁起见，其将仅关于本发明的相关方面描述。
[0056]
根据本发明，针对每个电极2，开关装置1包括第一接触布置101。
[0057]
第一接触布置101包括导电第一固定接触部件5a，该导电第一固定接触部件5a包括至少第一固定接触件5。
[0058]
第一固定接触部件5a至少部分地由导电材料制成，并且其电连接到第一极端子11。
[0059]
如引用图式中所示，第一固定接触部件5a可以便利地由延长块导电材料形成，该导电材料具有被耦合到第一极端子11的一端和形成第一固定接触件5的相对刀片形自由端。
[0060]
然而，原则上，第一固定接触部件5a可以根据已知类型的其他方案实现(例如，根据包括多个固定接触件的多刀片配置)，其出于简洁起见未在此详细描述。
[0061]
第一接触布置101包括第一可移动接触部件6a，该第一可移动接触部件6a包括至少第一可移动接触件6。
[0062]
第一可移动接触部件6a至少部分地由导电材料制成，并且其电连接到第二极端子12。
[0063]
第一可移动接触部件6a可围绕大体上平行于开关装置的主纵向轴线的对应的第一旋转轴线a1可逆地移动(沿给定旋转平面)。
[0064]
第一可移动接触部件6a能够根据远离第一固定接触件5并且朝向接地端子13的第一旋转方向r1或根据第二旋转方向r2旋转，该第二旋转方向r2与第一旋转方向r1相对并且远离接地端子13并且朝向第一固定接触件5定向。
[0065]
参考图2的观察平面，上述第一旋转方向r1顺时针定向，而上述第二旋转方向r2逆时针定向。
[0066]
如将在下文中更好地说明，第一可移动接触部件6a在开关装置的断开操纵或断开操纵期间根据第一旋转方向r1移动，并且其在开关装置的闭合操纵或重新连接操纵期间根据第二旋转方向r2移动。
[0067]
由于第一可移动接触部件6a可围绕第一旋转轴线a1可逆地移动，因此第一可移动接触件6能够被耦合到第一固定接触件5或与第一固定接触件5解耦，或其能够被耦合到接地端子13或与接地端子13解耦。
[0068]
如引用图式中所示，第一可移动接触部件6a优选地由导电材料的一对刀片形成。每个刀片具有在第一旋转轴线a1处铰接到对应的电极的第二端子12以及形成可移动接触件6的相对自由端。以此方式，每个可移动接触件6能够被耦合到形成第一固定接触件5的第一固定部件5a的刀片形部分的对应的耦合表面或与其解耦。
[0069]
然而，原则上，第一可移动接触部件6a可以根据已知类型的其他方案实现(例如，
根据包括单个可移动接触件的多刀片配置)，其出于简洁起见未在此详细描述。
[0070]
优选地，开关装置1包括致动组件3，该致动组件3提供合适的致动力以致动电极的可移动接触部件6a(图1)。
[0071]
优选地，致动组件3包括由电绝缘材料制成的运动传动轴线30，该运动传动轴线30能够围绕第一旋转轴线a1旋转，并且其被耦合到电极2的第一可移动接触部件6a。
[0072]
运动传动轴线30由此提供旋转机械力以在开关装置的操纵期间致动第一可移动接触部件6a。
[0073]
如引用图式中所示，运动传动轴线30可以包括合适的耦合座位30a，第一可移动接触部件6a容纳于该耦合座位30a中并且稳固地被耦合到运动传动轴线。
[0074]
致动组件3优选地包括通过合适的运动链32被耦合到传动轴线30的致动器31。致动器31可以为例如机械致动器、电动机或电磁致动器。
[0075]
一般来说，开关装置的致动组件3可以根据已知类型的方案实现。因此，在下文中，出于简洁起见，其将仅关于本发明的相关方面描述。
[0076]
根据本发明，针对每个电极2，开关装置1包括第二接触布置102。
[0077]
第二接触布置102包括第二固定接触部件8a，该第二固定接触部件8a包括至少第二固定接触件8。
[0078]
第二固定接触部件8a至少部分地由导电材料制成，并且其电连接到第一极端子11。
[0079]
优选地，第二固定接触部件8a沿相同参考平面(例如第一可移动接触部件6a的旋转平面)平行于第一固定接触部件5a定位。
[0080]
如引用图式中所示，第二固定接触部件8a优选地由延长块导电材料形成，该导电材料具有被耦合到第一极端子11的一端和形成第二固定接触件8的相对自由端。
[0081]
然而，原则上，第二固定接触部件8a可以根据已知类型的其他方案实现(例如，多刀片配置)，其出于简洁起见未在此详细描述。
[0082]
第二接触布置102包括第二可移动接触部件9a，该第二可移动接触部件9a包括至少第二可移动接触件9。
[0083]
第二可移动接触部件9a可沿对应的平移轴线a可逆地移动，该平移轴线a优选地沿相同参考平面(例如，第一可移动接触部件6a的旋转平面)平行于第一固定接触部件5a并且垂直于第一可移动接触部件6a的旋转轴线a1。
[0084]
由于第二可移动接触部件8a可围绕位移轴线a可逆地移动，因此第二可移动接触件9能够被耦合到第二固定接触件8或与第二固定接触件8解耦。
[0085]
如引用图式中所示，第二可移动接触部件9a优选地由延长块导电材料形成，该导电材料具有被耦合到另一机械元件7的一端和形成第二移动接触件9的相对自由端。
[0086]
然而，原则上，第二移动接触部件9a可以根据已知类型的其他方案实现(例如，多刀片配置)，其出于简洁起见未在此详细描述。
[0087]
根据本发明，针对每个电极2，开关装置1包括真空室10，在该真空室10中存在真空气氛。
[0088]
便利地，第二固定接触件8和第二可移动接触件9包封在真空室10中，并且其在所述真空室中互相耦合或解耦，因此被持久地浸入真空气氛中。
[0089]
真空室10可以根据已知类型的方案实现。因此，在下文中，出于简洁起见，其将仅关于本发明的相关方面描述。
[0090]
根据本发明，针对每个电极2，开关装置1包括至少部分地由导电材料制成的耦合杆7。
[0091]
耦合杆7在第二可移动接触部件9a上枢转，并且其能够根据第三旋转方向r3或与所述第三旋转方向相对的第四旋转方向r4围绕第二旋转轴线a2可逆地移动。
[0092]
参考图2的观察平面，上述第三旋转方向r3逆时针定向，而上述第四旋转方向r4顺时针定向。
[0093]
当在开关装置的断开操纵期间第一可移动接触部件6a根据第一旋转方向r1(从与第一固定接触部件5的耦合位置开始)移动时，耦合杆7与第一可移动接触部件6a耦合。
[0094]
当耦合杆7被耦合到第一可移动接触部件6a时，耦合杆7使所述第一可移动接触部件与所述第二可移动接触部件9a电连接(并且因此使第一可移动接触件6与第二可移动接触件9电连接)。
[0095]
当耦合杆7由第一可移动接触部件6a致动时，耦合杆7根据第三旋转方向r3移动，并且其被迫使与固定机械元件10耦合。
[0096]
由于与固定机械元件10的机械相互作用，当耦合杆7与所述固定机械元件耦合并且进一步由第一可移动接触部件6a致动时，所述耦合杆在第二可移动接触部件9a上施加致动力。由耦合杆7提供的致动力被引导以使第二可移动接触件9从第二固定接触件8移开(平移方向d1-图7)。
[0097]
优选地，如引用图式中所示，上述固定机械部件为真空室10(或更好地其外部附件)。然而，原则上，上述固定机械部件可以为另一固定元件或电极的支撑部分。
[0098]
如下文中更好地说明，当在开关装置的闭合操纵期间第一可移动接触部件6a根据第二旋转方向r2移动时，耦合杆7还由第一可移动接触部件6a致动。然而，在此情况下，耦合杆7不与任何固定机械支撑件相互作用，并且其不在第二可移动接触部件9a上施加任何致动力。
[0099]
如下文中更好地说明，在开关装置的断开操纵或重新连接操纵期间，耦合杆7不由第一可移动接触部件6a致动。
[0100]
当耦合杆7不由第一可移动接触部件6a致动时，耦合杆7占据合适的静止位置，其在该位置被耦合到第一固定接触部件5a。
[0101]
如下文中更好地说明，当在开关装置的闭合操纵期间耦合杆7在第一固定接触部件5a根据第二旋转方向r2移动时由第一可移动接触部件6a致动时，耦合杆7还保持被耦合到第一固定接触部件5a。
[0102]
当耦合杆7被耦合到第一固定接触部件5a时，耦合杆7使所述第一固定接触部件与第二可移动接触部件9a电连接(并且因此使第一固定接触件5与第二可移动接触件9电连接)。
[0103]
优选地，耦合杆7包括第一杆部分71，该第一杆部分71与第一可移动接触部件6a耦合并且在开关装置的断开操纵期间当第一可移动接触部件6a根据第一旋转方向r1移动时由第一可移动接触部件6a致动。
[0104]
当耦合杆7被耦合到所述第一可移动接触部件时，耦合杆7以使第二可移动接触部
件9a与第一可移动接触部件6a电连接的方式为导电的。
[0105]
优选地，耦合杆7包括具有凸轮轮廓的第二杆部分72。由于耦合杆7的合适的旋转移动(第三旋转方向r3)，在开关装置的断开操纵期间，当第一杆部分71由第一可移动接触部件6a致动并且第一可移动接触部件6a根据第一旋转方向r1移动时，第二杆部分72与固定机械元件10耦合并且与固定机械元件10机械地相互作用。
[0106]
优选地，耦合杆7的旋转轴线a2位于第一杆部分71与第二杆部分72之间的中间位置中。
[0107]
优选地，耦合杆71与第一可移动接触部件6a耦合，并且在开关装置的闭合操纵期间第一可移动接触部件6a根据第二旋转方向r2移动时由第一可移动接触部件6a致动。然而，在此情况下，第二杆部分72自由地移动，而不与任何固定机械元件耦合。
[0108]
优选地，当耦合杆7处于静止位置中时，第一杆部分71被耦合到第一固定接触部件5。
[0109]
根据本发明的一些实施例(图1到图10)，第一杆部分71具有带叉形用于与第一固定接触件5耦合的自由端711(更具体地具有形成第一固定接触件5的第一固定可移动接触部件5a的刀片形自由端)。
[0110]
根据本发明的其他实施例(图11到图12)，第一杆部分71具有用于插入第一固定接触件5的带槽座位51中的自由端711(更具体地具有形成第一固定接触件5的第一固定可移动接触部件5a的刀片形自由端)并且与所述第一固定接触件耦合。
[0111]
明显地，当所述耦合杆处于静止位置时，上述方案允许关于第一固定接触部件5a和第一可移动接触部件6a适当地定位耦合杆7。
[0112]
优选地，耦合杆7由成形块导电材料形成。作为备选，耦合杆7可以部分地由电绝缘材料制成，前提是至少在具有第二可移动接触部件9a的耦合点a2与第一杆部分71的自由端711、712之间确保导电路径。
[0113]
根据本发明的优选实施例(引用图式中示出)，耦合杆7具有倒l形本体。此倒l形本体的较长支脚形成上述第一杆部分71，而此倒l形本体的较短支脚形成上述第二杆部分72。
[0114]
优选地，耦合杆7的旋转轴线a2定位于此倒l形本体的较长支脚与较短支脚之间的拐角处。
[0115]
优选地，针对每个电极2，开关装置1包括可操作地被耦合到耦合杆7的第一弹性构件14(图2)。
[0116]
在开关装置的断开操纵期间，第一弹性构件14以施加与根据第三旋转方向r3的耦合杆7的旋转移动相对的力的方式布置。
[0117]
尤其是在所述耦合杆与第一可移动接触部件6a解耦时，第一弹性构件14由此导致耦合杆7在开关装置的断开操纵期间根据第三旋转方向r3旋转之后回到静止位置。
[0118]
优选地，第一弹性构件14由具有相对端的扭转弹簧形成，该扭转弹簧在耦合杆的第二旋转轴线a2处可操作地被耦合到第二可移动接触部件9a并且被耦合到耦合杆7。
[0119]
然而，原则上，第一弹性构件14可以根据已知类型的其他方案布置，其出于简洁起见未在此描述。
[0120]
优选地，针对每个电极2，开关装置1包括可操作地被耦合到第二可移动接触部件9a的第二弹性构件15(图2)。
[0121]
当第二可移动接触部件8a由耦合杆7致动时，第二弹性构件15以施加远离第二固定接触件8定向(第一平移方向d1)的与第二可移动接触件9的移动相对的力的方式布置。
[0122]
优选地，第二弹性构件15由具有相对端的线性弹簧形成，该线性弹簧可操作地被耦合到第二可移动接触部件9a并且被耦合到真空室10的附件。
[0123]
然而，原则上，第二弹性构件15可以根据已知类型的其他方案布置，其出于简洁起见未在此描述。
[0124]
优选地，针对每个电极2，开关装置1包括可操作地与耦合杆7耦合的第三弹性构件16(图4和图11)。
[0125]
在开关装置的闭合操纵期间，当耦合杆7由第一可移动接触部件6a致动时，第三弹性构件16以施加与耦合杆7的旋转移动r4相对的力的方式布置。
[0126]
当所述耦合杆与第一可移动接触部件6a解耦时，第三弹性构件16由此导致耦合杆7在根据第四旋转方向r4旋转之后回到静止位置。
[0127]
优选地，第三弹性构件16由被耦合到耦合杆7的一块弹性材料(例如橡胶)形成。当耦合杆7在由第一可移动接触部件6a致动后根据第四旋转方向r4从静止位置移开时，此块弹性材料由固定接触件5压缩。
[0128]
然而，原则上，第三弹性构件16可以根据已知类型的其他方案布置，其出于简洁起见未在此描述。例如，其可以由被耦合到第一固定接触部件5a或另一固定支撑件的一块弹性材料(例如橡胶)形成。
[0129]
根据本发明，在操作中，开关装置1能够在三种不同操作状态下切换。
[0130]
具体地，开关装置1能够在以下状态下切换：
[0131]
闭合状态，其中每个电极2具有彼此电连接并且与接地端子13电断开的第一极端子11和第二极端子12。当开关装置处于闭合状态时，电流能够沿对应的第一极端子11与第二极端子12之间的每个电极2流动；或
[0132]
断开状态，其中每个电极2具有彼此电断开的第一极端子11和第二极端子12以及接地端子13。当开关装置处于断开状态时，没有电流能够沿电极2流动；或
[0133]
接地状态，其中每个电极2具有彼此电断开的第一极端子11和第二极端子12，以及彼此电连接的第二极端子12和接地端子13。当开关装置处于接地状态时，没有电流能够沿电极2流动。然而，每个电极的第二极端子12(和因此与其连接的第二线导体)被置于接地电压。
[0134]
根据本发明，在操作中，开关装置1能够执行不同类型的操纵，每个对应于上述操作状态当中的给定转换。
[0135]
具体地，开关装置1能够执行：
[0136]-当开关装置1从闭合状态切换为断开状态时的断开操纵；或
[0137]-当开关装置1从断开状态切换为闭合状态时的闭合操纵；或
[0138]-当开关装置1从断开状态切换为接地状态时的断开操纵；或
[0139]-当开关装置1从接地状态切换为断开状态时的重新连接操纵。
[0140]
明显地，开关装置1能够通过执行断开操纵并且随后执行断开操纵从闭合状态切换为接地状态。
[0141]
类似地，开关装置1能够通过执行重新连接操纵并且随后执行闭合断开操纵从接
地状态切换为闭合状态。
[0142]
为了执行开关装置的上述操纵，上述运动传动轴线30根据上述第一旋转方向r1或第二旋转方向r2适当地驱动每个电极的第一可移动接触部件6a。
[0143]
一般来说，在由运动传动轴线52的致动时，每个电极的第一可移动接触部件6a可在对应于开关装置的闭合状态的第一运行结束位置pa与对应于开关装置的接地状态的第二运行结束位置pc之间可逆地移动。
[0144]
便利地，当在第一运行结束位置pa与第二运行结束位置pc之间移动时，第一运动传动部件穿过对应于开关装置的断开状态的中间位置pb(图5到图10)。
[0145]
现更详细地描述每个电极2的开关装置1的操作。
[0146]
现更详细地描述每个电极2的开关装置1的操作。
[0147]
开关装置的闭合状态
[0148]
当开关装置处于闭合状态时，每个电极2处于图5中说明的操作状态(第一稳定状态c1)。
[0149]
在此情况下，每个电极2具有：
[0150]
第一运行结束位置pa中的第一可移动接触部件6a；以及
[0151]
被耦合到第一固定接触件5的第一可移动接触件6；以及
[0152]
被耦合到第二固定接触件8的第二可移动接触件9。
[0153]
耦合杆7处于静止位置中。
[0154]
具体地，耦合杆7(即第一杆部分71)：
[0155]
被耦合到第一固定接触部件5a；并且
[0156]
与第一可移动接触部件6a解耦。
[0157]
在此情况下，耦合杆7使第一固定接触部件5a与第二可移动接触部件9a电连接(并且因此使第一固定接触件5与第二可移动接触件9电连接)。
[0158]
当第一可移动接触部件6a通过沿第一旋转方向r1旋转从第一固定接触部件5a移开时，耦合杆7(即第一杆部分71)以由第一可移动接触部件6a的方式定位。
[0159]
实际上，当第一可移动接触部件6a从第一运行结束位置pa移开时，耦合杆7(即第一杆部分71)沿第一可移动接触部件6a的运动轨迹定位。以此方式，当第一可移动接触部件6a开始根据第一旋转方向r1移动时(在开关装置的断开操纵期间)，耦合杆7(即第一杆部分71)与第一可移动接触部件6a耦合。
[0160]
当电极2处于第一稳定状态c1时，电流il能够在平行通过第一接触布置101和第二接触布置102的第一极端子11与第二极端子12之间流动。明显地，由于第一接触布置101归因于关于接触部件8a、9a的接触部件5a、6a的较大大小而具有较低等效电阻，因此大部分电流将沿第一接触布置101流动。
[0161]
开关装置的断开状态
[0162]
当开关装置处于断开状态时，每个电极2处于图8中说明的状态(第二稳定状态c2)。
[0163]
在此情况下，每个电极2具有：
[0164]
处于中间位置pb中的第一可移动接触部件6a；以及
[0165]
与第一固定接触件5解耦的第一可移动接触件6；以及
[0166]
被耦合到第二固定接触件8的第二可移动接触件9。
[0167]
耦合杆7处于静止位置中。
[0168]
具体地，耦合杆7(即第一杆部分71)：
[0169]
被耦合到第一固定接触部件5a；并且
[0170]
与第一可移动接触部件6a解耦。
[0171]
第一可移动接触部件6a与对应的电极的其他元件解耦。
[0172]
当电极2处于第二稳定状态c2时，没有电流沿其在第一极端子11与第二极端子12之间流动。
[0173]
开关装置的接地状态
[0174]
当开关装置处于接地状态时，每个电极2处于图9中说明的状态(第三稳定状态c3)。
[0175]
在此情况下，每个电极2具有：
[0176]
第二运行结束位置pc中的第一可移动接触部件6a；以及
[0177]
与第一固定接触件5解耦并且被耦合到接地端子13的第一可移动接触件6；以及
[0178]
被耦合到第二固定接触件8的第二可移动接触件9。
[0179]
耦合杆7处于静止位置中。
[0180]
具体地，耦合杆7(即第一杆部分71)：
[0181]
被耦合到第一固定接触部件5a；并且
[0182]
与第一可移动接触部件6a解耦。
[0183]
第一可移动接触部件6a使极端子12与接地端子13电连接。
[0184]
当电极2处于第三稳定状态c3时，没有电流沿其在第一极端子11与第二极端子12之间流动，并且第二极端子12被置于接地电压。
[0185]
断开操纵
[0186]
当从闭合状态切换为断开状态时，开关装置1执行断开操纵。
[0187]
初始地，每个电极2因此处于上述第一稳定状态c1(图5)。
[0188]
在开关装置的断开操纵期间，每个第一可移动接触部件6a根据第一旋转方向r1在第一运行结束位置pa与中间位置pb之间移动。每个第一可移动接触部件6a由此从对应的第一固定接触部件5a移开。
[0189]
当第一可移动接触部件6a开始根据第一旋转方向r1移动时，第一可移动接触件6与第一固定接触件5解耦。
[0190]
由于耦合杆7(即第一杆部分71)沿其运动轨迹朝向中间位置pb定位，因此第一可移动接触部件6a与耦合杆7(即第一杆部分71)接合。
[0191]
第一可移动接触部件6a由此与耦合杆7(即第一杆部分71)耦合并且致动耦合杆7，并且其根据第三旋转方向r3使耦合杆7从静止位置移开。
[0192]
明显地，在断开操纵的此阶段，在第一可移动接触部件6a的初始移动时，每个电极2已从第一稳定状态c1(图5)切换为第一暂时状态c11(图6)，其中：
[0193]
第一可移动接触件6与第一固定接触件5解耦；并且
[0194]
第二可移动接触件9被耦合到第二固定接触件8；并且
[0195]
耦合杆7与第一固定接触部件5a解耦，并且其被耦合到可移动接触部件6a。
[0196]
耦合杆7使第一可移动接触部件6a与第二可移动接触部件9a电连接(并且因此使第一可移动接触件6与第二可移动接触件9电连接)。
[0197]
当电极2处于第一暂时状态c11时，初始地沿所述电极流动的电流il在没有电流能够流经第一接触布置101时经由第二接触布置102完全偏离。由于仍确保极端子11、12之间的导电路径，因此在分离下在第一固定接触件5与第一可移动接触件6之间没有电弧产生。
[0198]
在根据第一旋转方向r1的朝向中间位置pb的进一步移动时，第一可移动接触部件6a将耦合杆7(即第二杆部分72)移动到与固定机械元件10的耦合位置(图7)。耦合杆7由此被迫使与固定机械元件10机械地相互作用。
[0199]
由于其由第一可移动接触部件6a致动并且其具有带凸轮轮廓的第二杆部分72，因此耦合杆7在第二可移动接触部件9a上施加致动力，该致动力被引导以使第二可移动接触部件9a从第二固定接触部件8a(第一平移方向d1)移开。以此方式，耦合杆7使第二可移动接触件9与第二固定接触件8解耦。
[0200]
电接触件8、9的分离导致所述电接触件之间的电弧的产生。然而，由于电接触件8、9浸入真空气氛中，因此此类电弧能够有效地淬熄，从而快速引起沿电极流动的电流il的中断。
[0201]
明显地，在断开操纵的此阶段，每个电极2已从第一暂时状态c11切换为第二暂时状态c12(图7)，其中：
[0202]
第一可移动接触件6与第一固定接触件5解耦；并且
[0203]
第二可移动接触件9与第二固定接触件8解耦；并且
[0204]
耦合杆7被耦合到可移动接触部件6a。
[0205]
当电极2处于第二暂时状态c12时，初始地沿所述电极流动的电流il由于位于真空室10内的电接触件8、9的分离而中断。
[0206]
在根据第一旋转方向r1的朝向中间位置pb的进一步移动时，第一可移动接触部件6a与耦合杆7解耦。
[0207]
由于由第一弹性构件14施加的致动力(其被配置为抵制根据第三旋转方向r3的耦合杆7的任何移动)，因此耦合杆7通过根据第四旋转方向r4向后移动回到静止位置(图8)。耦合杆7(即第一杆部分71)由此再次与第一固定接触部件5a(即固定接触件5)耦合。
[0208]
类似地，由于由第二弹性构件15施加的致动力(其被配置为抵制第二可移动接触部件9a远离第二固定接触部件8a的任何移动)，第二可移动接触部件9a朝向第二固定接触部件8a(第二平移方向d2)向后移动，从而使第二可移动接触件9再次与所述固定接触件8耦合(图8)。
[0209]
同时，第一可移动接触部件6a到达中间位置pb。
[0210]
明显地，在断开操纵的此阶段，每个电极2已从第二暂时状态c12切换为对应于开关装置的断开状态的第二稳定状态c2(图8)。
[0211]
闭合操纵
[0212]
当从断开状态切换为闭合状态时，开关装置1执行闭合操纵。
[0213]
在执行闭合操纵之前，开关装置可以已执行如上所述的重新连接操纵以在断开状态下切换。
[0214]
初始地，每个电极2因此处于上述第二稳定状态c2(图8)。
[0215]
在开关装置的闭合操纵期间，每个第一可移动接触部件6a根据第二旋转方向r2在中间位置pb与第一运行结束位置pa之间移动。每个第一可移动接触部件6a由此朝向对应的第一固定接触部件5a移动(图10)。
[0216]
由于耦合杆7与第一固定接触件5(上文已说明)之间的耦合布置的特定设计，在朝向第一运行结束位置pa的此移动期间，在根据第二旋转方向r2的初始移动时，第一可移动接触部件6a在到达耦合杆7(即第一杆部分71)之前到达第一固定接触部件5a。以此方式，在第一可移动接触部件6a与耦合杆7接合之前，第一固定接触件5与第一可移动接触件6耦合。
[0217]
在根据第二旋转方向r2的朝向第一运行结束位置pa的进一步移动(第一可移动接触件6保持被耦合到第一固定接触件5)时，第一可移动接触部件6a与耦合杆7接合，从而与耦合杆7耦合并且致动耦合杆7。
[0218]
耦合杆7(即第一杆部分71)根据第四旋转方向r4从静止位置移开(同时保持被耦合到第一固定接触件5)。
[0219]
在根据第二旋转方向r2的朝向第一运行结束位置pa的进一步移动(第一可移动接触件6保持被耦合到第一固定接触件5)时，第一可移动接触部件6a越过耦合杆7(即第一杆部分71)并且其与所述耦合杆解耦。
[0220]
由于由第三弹性构件16施加的致动力(其被配置为抵制根据第四旋转方向r4的耦合杆7的任何移动)(当所述耦合杆与第一固定接触件5耦合时)，因此耦合杆7通过根据第三旋转方向r3向后移动回到静止位置。
[0221]
同时，第一可移动接触部件6a到达第一运行结束位置pa。
[0222]
断开操纵
[0223]
当从断开状态切换为接地状态时，开关装置1执行断开操纵。
[0224]
明显地，在执行断开操纵之前，开关装置必须执行如上所述的断开操纵以在断开状态下切换。
[0225]
初始地，每个电极2因此处于上述第二稳定状态c2(图8)。
[0226]
在开关装置的断开操纵期间，每个第一可移动接触部件6a根据第一旋转方向r1在中间位置pb与第二运行结束位置pc之间移动。每个第一可移动接触部件6a由此朝向对应的接地端子移动(图9)。
[0227]
当到达第二运行结束位置pc时，第一可移动接触部件6a与接地端子13耦合。以此方式，第一可移动接触部件6a使第一可移动接触件6与接地端子13耦合。
[0228]
在此情况下，第一可移动接触部件6a使第二极端子12与接地端子13电连接。第二极端子12因此被置于接地电压。
[0229]
明显地，当开关装置执行断开操纵时，耦合杆7保持在其静止位置。
[0230]
重新连接操纵
[0231]
当从接地状态切换为断开状态时，开关装置1执行重新连接操纵。
[0232]
初始地，每个电极2因此处于上述第三稳定状态c3(图9)。
[0233]
在开关装置的重新连接操纵期间，每个第一可移动接触部件6a根据第二旋转方向r2在第二运行结束位置pc与中间位置pb之间移动。每个第一可移动接触部件6a由此从对应的接地端子移开(图9)。
[0234]
以此方式，第一可移动接触部件6a使第一可移动接触件6与接地端子13解耦。
[0235]
第一可移动接触部件6a不再使第二极端子12与接地端子13电连接。第二极端子12因此处于浮动电压。
[0236]
明显地，至于接地操纵，当开关装置执行重新连接操纵时，完全不涉及耦合杆7。
[0237]
明显地，开关装置必须执行如上所述的闭合操纵以回到闭合状态。
[0238]
根据本发明，开关装置提供关于现有技术水平的已知装置的显著优势。
[0239]
针对每个电极，本发明的开关装置包括简单杆布置，其取决于在开关装置的断开操纵期间到达的位置允许第一可移动接触部件6a驱动第二可移动接触件9与第二固定接触件8的分离。
[0240]
以此方式，沿每个电极流动的电流的断流过程能够在容纳于真空室10中的电接触件8、9的水平发生。来源于沿每个电极流动的电流的中断的可能电弧因此仅在真空气氛中形成，其允许改进其淬熄过程。
[0241]
在开关装置的断开操纵期间，耦合杆7直接在第二可移动接触构件9a上枢转的情况显著地简化电极2的整体结构，并且其简化第二可移动接触件9的移动与第一可移动接触部件6a之间的同步。
[0242]
如上文所述，在开关装置的闭合操纵期间，第一可移动接触部件6a在与耦合杆7接合之前到达第一固定接触部件5a(从而使第一可移动接触件6与第一固定接触件5耦合)。因此，沿耦合杆7没有相关电流通道(及因此第二接触布置102)。实际上，当第一可移动接触件6与第一固定接触件5耦合时，大多数电流自然地通过第一可移动接触部件6a和第一固定接触部件5a(“接通电流”过程)。
[0243]
在此状态下，第二接触布置102不必携载可能短路电流或过载电流，或更简单地标称电流。此方案非常有利，这是因为其允许设计更紧凑的真空室10，其允许针对整个开关装置获得进一步大小和成本减小。
[0244]
本发明的开关装置具有带非常紧凑、简单并且坚固的结构的电极，其具有关于大小优化的相关益处。
[0245]
根据本发明的开关装置在断流过程期间确保介电绝缘和熄弧能力方面的优异性能，并且同时由既定应用的高可靠性水平表征。
[0246]
根据本发明的开关装置属于相对容易并且便宜的工业生产和在场安装。