用于驱动高压开关本体的装置的制作方法

1.本发明的示例性实施例的技术领域通常涉及一种电气装置，并且更特别地涉及一种用于驱动高压开关的本体的电气装置。


背景技术：

2.电气开关设备广泛用于电网中。在高压系统中，高压开关被用于管控对在所述电气系统中的组件的操作。
3.对于某些应用，工业标准要求直到所述高压开关的本体的移动触头已物理地到达最后的断开和闭合位置，用于所述高压开关的位置指示器及辅助开关才能指示所述断开和闭合位置。
4.用于驱动所述高压开关的传统途径很少提供这样的功能。即使一些途径可以，这些途径也要求修改所述高压开关的设计。这是非常复杂的，并且显着增加了总体成本。因此，需要一种不要求再设计所述高压开关的改进途径。


技术实现要素：

5.本发明的示例性实施例提供用于驱动高压开关的装置的一种解决方案，所述装置且具有低成本以及经简化设计。
6.在第一方面中，提供了一种用于驱动高压开关的本体的装置。所述装置包括：销、包括第一杆的机构组件、包括凸轮槽的凸轮；电机，所述电机配置用于促使所述销沿第一方向从第一位置移动至第二位置。所述销配置用于在所述第一杆的第一凹槽中移动以促使所述第一杆旋转以生成第一信号，所述第一信号用于指示所述高压开关的第一状态；以及配置用于在所述第一与第二位置之间的第一驱动位置处从所述第一凹槽进入所述凸轮槽以促使所述高压开关的本体的移动触头实施移动。
7.在第二方面中，提供了一种电气系统。所述电气系统包括所述高压开关的本体以及符合第一方面所述的配置用于驱动所述高压开关的本体的装置。
8.在第三方面中，提供了一种用于制造用于驱动高压开关的本体的装置的制造方法。所述方法包括：提供销，提供包括第一杆的机构组件，提供包括凸轮槽的凸轮，以及提供电机，所述电机配置用于促使所述销沿第一方向从第一位置移动至第二位置。所述销配置用于在所述第一杆的第一凹槽中移动以促使所述第一杆旋转以生成第一信号，所述第一信号用于指示所述高压开关的第一状态，以及配置用于在所述第一与第二位置之间的第一驱动位置处从所述第一凹槽进入所述凸轮槽以促使所述高压开关的本体的移动触头实施移动。
附图说明
9.本发明的其他目的、特征和优点将在阅读以下非限制性描述并参考附图时显示地更加清楚，在所述附图中：
[0010]-图1的立体图从第一视角示出了，符合本发明的一些示例性实施例的，用于驱动高压开关的本体的装置；
[0011]-图2的立体图从第二视角示出了，符合本发明的一些示例性实施例的，图1的装置；
[0012]-图3的俯视图示出了，符合本发明的一些示例性实施例的，图1和图2的装置的第一阶段；
[0013]-图4的俯视图示出了，符合本发明的一些示例性实施例的，图1和图2的装置的第二阶段；
[0014]-图5的俯视图示出了，符合本发明的一些示例性实施例的，图1和图2的装置的第三阶段；以及
[0015]-图6示出了制造方法的流程图，所述制造方法用于制造，符合本发明的一些示例性实施例的，用于驱动高压开关的本体的装置。
具体实施方式
[0016]
在所有附图中，相同或对应的附图标记指代相同或对应的部分。
[0017]
现在将参考几个示例性实施例来讨论这里描述的主题。讨论这些实施例仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解并因此实施本文描述的主题，而不是暗示对主题范围的任何限制。
[0018]
术语“包括”或“包含”及其变体将被理解为表示“包括但不限于”的开放术语。除非上下文另有明确说明，否则术语“或”应理解为“和/或”。术语“基于”应理解为“至少部分地基于”。术语“可操作以”是指功能、动作、运动或状态可以通过用户或外部机构引起的操作来实现。
[0019]
术语“实施例”应理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少另一实施例”。
[0020]
除非另有说明或限制，否则术语“经安装”、“经连接”、“经支撑”和“耦合”及其变体被广泛使用并且包括直接和间接的安装、连接、支撑和耦合。此外，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。
[0021]
在下文的描述中，相同的附图标记和标记用于描述图中相同、相似或对应的部分。在下文可包含其他明确的和隐含的限定。
[0022]
如上所述，希望提供一种经改进途径来直到所述高压开关的本体的移动触头已物理地到达所述断开和闭合位置才指示所述断开和闭合位置，而不要求再设计所述高压开关。术语“高压”在此处是指高于72.5kv的电压。由于电压非常高，因此，如果所述指示器指示所述高压开关处于在断开状态中时，需要确保所述高压开关处于在所述断开状态中。一些工业标准甚至要求所述指示器不得指示所述断开和闭合位置直到所述高压开关的本体的移动触头已物理地到达最后的断开和闭合位置。然而，在一些传统途径中，在所述高压开关的本体中的移动触头，以及所述辅助开关和所述指示器并联地进行操作。因此，这些传统途径不能够满足所述工业标准。
[0023]
本文的实施例针对一种新配置，该新配置使对所述高压开关的断开/闭合状态的指示从所述高压开关的开关性操作分隔出。具体地，对在所述高压开关的本体中的移动触
头的操作和对所述辅助开关以及对所述指示器的操作串联地执行。如此，本文的实施例可仅当所述高压开关的本体的移动触头已物理地到达所述最后的断开和闭合位置时，才指示所述断开和闭合位置。
[0024]
图1的立体图从第一视角示出了符合本发明的一些示例性实施例的用于驱动高压开关的本体的装置20。图2的立体图从第二视角示出了符合本发明的一些示例性实施例的图1的装置20。将同时参照图1和图2进行下文的描述。
[0025]
在图1和图2的实施例中，装置20经机械耦合至所述高压开关的本体(未示出)以驱动所述高压开关的本体。装置20被示为包含沿虚线a
–
a’对称的两个驱动单元。如此，装置20被示为包含两个等效的驱动单元。尽管装置20被示为对称的，但这仅用于说明，而不暗示对此处描述的主题范围的任何限制。例如，装置20可包括仅驱动单元，或所述两个驱动单元可彼此独立并且具有不同的配置。
[0026]
在实施例中，驱动单元可配置用于驱动高压接地开关的本体，并且另一驱动单元可配置用于驱动绝缘开关的本体。应理解，装置20可包括更多的或更少的驱动单元。为简洁起见，将参考驱动单元进行以下描述。所述另一驱动单元可包括相似的或相同的配置。
[0027]
装置20可包括电机26。电机26驱动齿轮39使得齿轮39旋转。装置20同样地包括销22，例如螺母销，和螺杆28。在实施例中，螺杆28可包括滚珠螺杆。可替代地，螺杆28可包括梯形主轴。销22配置用于随着所述滚珠丝杠的旋转而沿平行于虚线a
–
a’的第一方向从第一位置移动至第二位置。所述第一位置可是在齿轮39附近的开始位置，并且所述第二位置可是沿所述第一方向的末尾位置。应理解，可应用其他用于销22的机构，只要其能够经驱动以沿所述第一方向实施移动。
[0028]
装置20包括机构组件40，该机构组件包括第一杆42。在实施例中，所述机构包括四杆式机构，所述四杆式机构包括第一和第二杆42和44，以及用于连接第一和第二杆42和44的连接杆46。所述第一杆包括第一凹槽421，并且所述第二杆包括第二凹槽441。在所述第一位置处，销22经定位在第一杆421的凹槽421中并且配置用于在凹槽421中开始移动。随着销22移动，导致了第一杆42旋转，并且导致了连接杆46相应地平移。结果，导致了第二杆44伴随连接杆46平移而与第一杆42的旋转平行地旋转。
[0029]
装置20同样地包括独立于机构组件40的凸轮24。凸轮24可包括第一凸轮槽241。销22配置用于在所述第一与第二位置之间的第一驱动位置处从第一凹槽421进入第一凸轮槽241。在销22到达成在所述第一驱动位置处的情形下，该销从第一杆42分离并逐渐进入第一凸轮槽241以推动凸轮24旋转。在实施例中，在销22从第一凹槽421分离并进入凸轮槽241之间可存在短暂过渡时期。在该时期中，销22可沿所述第一方向移动而不导致第一杆42的旋转以及凸轮24的旋转。随着销22沿所述第一方向移动成在第一凸轮槽241中，机构组件40保持静止因为该机构组件独立于凸轮24。
[0030]
凸轮24在周缘所在侧面处包括齿并且啮合至传动机构50的旋转元件52，该传动机构在自身的侧向侧面处包括齿。传动机构50耦合至所述高压开关的本体的移动触头。所述旋转元件的齿经啮合至凸轮24的齿，使得所述旋转元件随着凸轮24旋转而旋转。如此，凸轮24经由所述传动机构驱动所述高压开关的本体的移动触头。尽管所述齿被示为在凸轮24的周缘侧处，但这仅用于说明，而不是对此处描述的主题范围提出任何限制。经排布在所述凸轮的其他位置处的齿也是可能的。例如，凸轮24可包括在凸轮24中的内空心圆，且齿经排布
在所述内空心圆的周缘处。
[0031]
在凸轮24旋转某个特定度数的情形下，销22从凸轮槽241分离并且进入第二杆44的第二凹槽441，以移动成在第二凹槽441中且顺着从凸轮槽241延伸出的凸起部242。在实施例中，在销22从凸轮槽241分离且进入第二凹槽441之间还可存在短暂过渡时期。在该时期中，销22可沿所述第一方向移动而不导致第二杆44的旋转以及凸轮24的旋转。随着销22沿所述第一方向移动成在第二凹槽441中，销22促使第二杆44旋转。随着第二杆44旋转，连接杆46平移并且相应地，第一杆42与第二杆44的旋转平行地旋转，而凸轮24保持静止。
[0032]
应理解，销22可沿与所述第一方向相反的第二方向从所述第二位置返回至所述第一位置，并且所述返回过程将按顺序颠倒。
[0033]
如上所述，所述过程可分为三个阶段。所述第一阶段实施为销22在第一杆42的第一凹槽421中移动。所述第二阶段实施为销22在凸轮槽241中移动。所述第三阶段实施为销22在第二杆44的第二凹槽441中移动。在所述第一和第三阶段持续期间，第一和第二杆42和44彼此平行地旋转，而凸轮24保持静止。在所述第二阶段持续期间，第一和第二杆42和44保持静止，而凸轮24旋转。如此，通过使第一和第二杆42和44的旋转从凸轮24的旋转分隔出，使得第一和第二杆42和44的旋转从所述高压开关的本体的移动触头的移动分隔出，并且仅在所述高压开关的本体的移动触头已物理地到达所述最后的断开和闭合位置之后，才能够指示所述断开和闭合位置，如下所述。
[0034]
装置20包括第一锥齿轮31和第二锥齿轮32。第一锥齿轮31枢转地经固定至第一杆42使得所述第一锥齿轮随着第一杆42旋转而枢转地旋转。第二锥齿轮32经啮合至第一锥齿轮31并且第一锥齿轮31传动至第二锥齿轮32的传动比为1：2。例如，在第一锥齿轮31旋转了25度的情形下，第二锥齿轮32旋转了50度。应理解，也可应用其他传动比。
[0035]
装置20包括辅助开关34，该辅助开关包括连杆341。第二锥齿轮32经固定至连杆341使得连杆341随着第二锥齿轮32旋转而旋转。假设销22在第一凹槽421中移动，导致连杆341旋转了第一经预确定角度度数。辅助开关34配置用于，响应于连杆341旋转了所述第一经预确定角度度数地，生成第一信号。所述第一信号指示所述高压开关的第一状态。例如，所述第一经预确定角度度数可为50角度度数，并且所述第一信号指示所述高压开关的半闭合和半断开状态。应理解，也可应用其他角度度数。
[0036]
辅助开关34，在连杆341的旋转到达成在所述经预确定角度度数处的情形下，传输所述第一信号至接收性设备(未示出)，并且所述第一信号具有电气信号的形式。在实施例中，所述接收性设备可是远程监视设备。所述接收性设备一经接收到所述第一信号就承认所述高压开关处于在第一位置中，例如动作状态。
[0037]
另一方面，如果销22在第二凹槽441中移动，则导致连杆341在所述第一经预确定角度度数的基础上旋转了第二经预确定角度度数。辅助开关34配置用于，响应于旋转了所述第二经预确定角度度数的连杆341地，生成第二信号。所述第二信号指示所述高压开关的第二状态。例如，所述第二信号指示所述高压开关的经闭合状态。
[0038]
可理解的是，在销22从所述第二位置返回至所述第一位置的情形下，辅助开关34可依次地生成所述第二信号和所述第一信号。尽管示出了辅助开关34，但这仅用于说明，而不对此处描述的主题的范围提出任何限制。应当理解，可应用其他途径，只要他们能够响应于第一和第二杆42和44的旋转地生成不同信号。
[0039]
尽管在图1和图2中示出四杆式机构，但还能够应用其他机构，只要其可与销22一起操作并且独立于凸轮24。尽管上文描述了所述高压开关的状态是用于传动至所述远程接收设备，但这仅用于说明，而不对此处描述的主题范围提出任何限制。例如，装置20可包括位置指示器38。位置指示器38可耦合至连杆341以响应于连杆341的旋转地指示所述高压开关的位置。具体地，位置指示器38可配置用于在所述销处于在所述第一凹槽中的情形下指示第一位置图案，并且在所述销处于在所述第二凹槽中的情形下指示第二位置图案。
[0040]
尽管仅明确了装置20的驱动单元，但应理解，装置20的其他驱动单元可具有相似的或相同的配置并且可以相似的或相同的方式进行操作。例如，装置20的其他驱动单元可包括另外的销，包括第三杆的另外的机构组件，另外的电机。凸轮24包括另外的凸轮槽。所述另外的电机同样地配置用于促使所述另外的销沿所述第一方向从第三位置移动至第四位置。所述另外的销配置用于在所述第三杆的第三凹槽中移动以促使所述第三杆旋转以生成第三信号，所述第三信号用于指示另外的高压开关的第三状态，且在所述第三和第四位置之间的第三驱动位置处从所述第三凹槽进入所述另外的凸轮槽以促使所述另外的高压开关的触点实施移动。所述第三位置和所述第四位置可分别沿所述第一方向处于在与所述第一和第二位置相似的位置处。
[0041]
除如上所述的电机驱动模式之外，所述装置可还包括手动旋转机构以在手动模式中操作。手动旋转机构可是长连杆，如另驱动单元的长连杆35所示。所述手动旋转机构可耦合至齿轮39，并且配置用于促使销22在手动模式中沿所述第一方向移动。应理解，可包含有选择机构36，使得一次仅能够实施电机驱动模式和手动驱动模式的其中之一。在实施例中，选择机构36包括互锁机构。
[0042]
为更直观地阐述机构组件40的操作，所述过程的三个阶段经示出在图3至图5中。为清楚起见，一些组件从图3至图5中移除。图3的俯视图示出了，符合本发明的一些示例性实施例的，图1和图2的装置20的第一阶段。在所述第一阶段中，销22经定位在第一杆42的第一凹槽中，并且配置用于沿所述第一方向移动以促使第一杆42旋转。第二杆44由于连接杆46的平移而与第一杆42平行地旋转，而凸轮24在所述第一阶段中保持静止。在该阶段处，所述高压开关的本体的移动触头尚未开始移动，并且辅助开关34可传动第一状态信号至所述远程接收设备以指示所述第一状态。
[0043]
图4的俯视图示出了，符合本发明的一些示例性实施例的，图1和图2的装置2的第二阶段。在所述第二阶段中，销22被定位在所述凸轮槽中，并且配置用于沿所述第一方向移动以经由传动机构50促使所述高压开关的本体的移动触头移动。在所述第二阶段中所述凸轮旋转，而第二杆44和第一杆42保持静止。在该阶段处，所述高压开关的本体的移动触头继续移动，并且所述辅助开关可因为机构组件40停止移动，导致锥齿轮31和32的、辅助开关34的连杆341的不移动，而不传输信号。
[0044]
图5的俯视图，符合本发明的一些示例性实施例地，示出了图1和图2的装置的第三阶段。在所述第三阶段中，销22经定位在第二杆44的第二凹槽中，并且配置用于沿所述第一方向移动以促使第二杆44旋转。第一杆42由于连接杆46的平移与第二杆44平行地旋转，而凸轮24在所述第三阶段中保持静止。在该阶段处，所述高压开关的本体的移动触头停止移动，并且辅助开关34可传输第二状态信号至所述远程接收设备以指示所述第二状态。
[0045]
通过上述实施例，对所述状态的指示经与所述高压开关的本体的操作分隔开，并
确保仅在所述高压开关的本体的移动触头经到达所述断开和闭合位置之后指示对所述状态的指示。此外，不需要修改所述高压开关的本体的设计。
[0046]
除所述四杆式机构之外，还能够减小装置20的尺寸并且装置20可经排布成具有紧凑形式以适应狭窄的空间。
[0047]
图6的流程图示出了，符合本发明的一些示例性实施例的，用于制造用于驱动高压开关的本体的装置的制造方法。在实施例中，图6的装置可是装置20。因此，参考图1至图5描述的特征可应用至图6的方法600。
[0048]
在602处，提出提供销。在604处，提供了一种机构组件，所述机构组件包括第一杆。在606处，提供了凸轮，所述凸轮包括凸轮槽。在608处，提供了电机，所述电机配置用于促使所述销沿第一方向从第一位置移动至第二位置。
[0049]
所述销配置用于在所述第一杆的第一凹槽中移动以促使所述第一杆旋转，以生成第一信号，所述第一信号用于指示所述高压开关的第一状态，并且配置用于在所述第一与第二位置之间的第一驱动位置处从所述第一凹槽进入所述凸轮槽以促使所述高压开关的本体的移动触头实施移动。
[0050]
在下文中，将列出在此描述的主题的一些实施例。
[0051]
第1项，提供了一种用于驱动高压开关的本体的装置。所述装置包括销、包括第一杆的机构组件、包括凸轮槽的凸轮、电机，该电机配置用于促使所述销沿第一方向从第一位置移动到第二位置。所述销配置用于在所述第一杆的第一凹槽中移动以促使所述第一杆旋转以生成第一信号，所述第一信号指示所述高压开关的第一状态，以及配置用于在所述第一与第二位置之间的第一驱动位置处从所述第一凹槽进入所述凸轮槽以促使所述高压开关的本体的移动触头实施移动。
[0052]
第2项，根据第一项所述的装置，其中，所述机构组件包括第二杆，所述销还配置用于在所述第一与第二位置之间的第二驱动位置处从所述凸轮槽进入所述第二杆的第二凹槽以促使所述高压开关的本体的移动触头停止移动，以及配置用于在所述第二凹槽中移动以促使所述第二杆旋转以生成第二信号，所述第二信号指示所述高压开关的第二状态。
[0053]
第3项，根据第1项或第2项所述的装置，所述装置还包括螺杆，其中，所述销包括螺母销，所述螺母销配置用于响应于所述螺杆的旋转地沿所述第一方向移动。
[0054]
第4项，根据第1至3项中任一项所述的装置，其中，所述机构组件包括四杆式机构，所述四杆式机构包括所述第一和第二杆。
[0055]
第5项，根据第1至4项中任一项所述的装置，其中，所述第一杆配置用于在所述销在所述凸轮槽中移动的情形下保持静止，并且与所述第二杆的旋转平行地旋转。
[0056]
第6项，根据第1至5项中任一项所述的装置，所述装置还包括第一锥齿轮，所述第一锥齿轮耦合至所述第一杆并且配置用于响应于所述第一杆的旋转地旋转；第二锥齿轮，所述第二锥齿轮耦合至所述第一锥齿轮并且配置用于响应于所述第一锥齿轮的旋转地旋转；以及辅助开关，所述辅助开关包括耦合至所述第二锥齿轮的连杆，所述连杆配置用于响应于所述第二锥齿轮的旋转地旋转，并且所述辅助开关配置用于，响应于旋转了经预确定角度度数的所述连杆生成所述第一信号。
[0057]
第7项，根据第1至6项中任一项所述的装置，所述装置还包括手动旋转机构，所述手动旋转机构配置用于促使所述销在手动模式中沿所述第一方向移动。
[0058]
第8项，根据第1至7项中任一项所述的装置，所述装置还包括位置指示器，所述位置指示器耦合至所述连杆并且配置用于在所述销处于在所述第一凹槽中的情形下指示第一位置图案，以及在所述销处于在所述第二凹槽中的情形下指示第二位置图案。
[0059]
第9项，根据第1至8项中任一项所述的装置，其中，所述凸轮包括位于周缘侧或内侧处的齿，以经由传动系驱动所述移动触头。
[0060]
第10项，根据第1至9中项任一项所述的装置，其中，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮的传动比为1：2。
[0061]
第11项，根据第1至10项中任一项所述的装置，其中，所述凸轮包括从所述凸轮槽延伸出的凸起部以使所述销能够在所述第二凹槽中且顺着所述凸起部的边缘移动。
[0062]
第12项，根据第1至11项中任一项所述的装置，所述装置还包括固定耦合至所述电机和所述螺杆的齿轮，所述齿轮配置用于由所述电机驱动以使所述螺杆旋转。
[0063]
第13项，根据第1至12项中任一项所述的装置，其中，所述装置还包括：另外的销；另外的机构组件，所述另外的机构组件包括第三杆；另外的电机。所述凸轮包括另外的凸轮槽。所述另外的电机还配置用于促使所述另外的销沿所述第一方向从第三位置移动至第四位置。所述另外的销配置用于在所述第三杆的第三凹槽中移动以促使所述第三杆旋转以生成第三信号，所述第三信号用于指示高压开关的另外的本体的第三状态；以及在所述第三和第四位置之间的第三驱动位置处从所述第三凹槽进入所述另外的凸轮槽以促使所述高压开关的另外的本体的移动触头实施移动。
[0064]
第14项，提供了一种电气系统。所述电气系统包括高压开关的本体以及符合第1至14中任一项所述的配置用于驱动所述高压开关的本体的装置。
[0065]
第15项，提供一种用于制造用于驱动高压开关的装置的制造方法。所述制造方法包括：提供销；提供机构组件，所述机构组件包括第一杆；提供凸轮，所述凸轮包括凸轮槽；提供电机，所述电机配置用于促使所述销沿第一方向从第一位置移动至第二位置。所述销配置用于在所述第一杆的第一凹槽中移动以促使所述第一杆旋转以生成第一信号，所述第一信号用于指示所述高压开关的第一状态；以及在所述第一与第二位置之间的第一驱动位置处从所述第一凹槽进入所述凸轮槽以促使所述高压开关的本体的移动触头实施移动。
[0066]
此外，虽然以特定顺序描述操作，但这不应被理解为要求按所示特定顺序或按顺序执行此类操作，或要求执行所有所示操作，以获得期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。同样，虽然在上述讨论中包含了几个具体的实施细节，但这些不应被解释为对本公开范围的限制，而是对可能特定于特定实施例的特征的描述。在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可在单个实施例中组合地实施。另一方面，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合地实施。
[0067]
尽管已以特定于结构特征和/或方法动作的特定语言描述了主题，但应理解，在所附权利要求中限定的主题不一定限于上述特定特征或动作。相反，上述具体特征和动作被公开为实施权利要求的示例形式。