[發(fā)明專利]用于電力開關設備的彈簧操作致動器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080056503.0
• 申請日: 2010-10-28
• 公開（公告）號: CN102667991A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設計）人: D·斯塔法斯;M·霍爾曼
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: H01H3/30
• 分類號: H01H3/30;H01H3/60
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于電力開關設備的彈簧操作致動器，該彈簧操作致動器包括打開彈簧和閉合彈簧以分別提供開關設備的打開和閉合運動，還包括連接到閉合彈簧且設置為在至少運動的末端減速閉合運動的阻尼器。

背景技術

在電力傳輸或配電網(wǎng)中，開關設備被包含在配電網(wǎng)中以提供響應于異常負荷條件的自動保護或者允許打開或閉合(開關)配電網(wǎng)的一部分。因此，該開關設備可能被要求執(zhí)行多個不同的操作，例如，終端故障或短路故障中斷、小感應電流的中斷、電容電流中斷、反相位切換或空載切換，所有這些操作對于本領域的技術人員是公知的。

在開關設備中，實際的打開或閉合操作由兩個觸頭執(zhí)行，通常，其中一個觸頭是固定的，另一個觸頭是可動的。可動觸頭由包括致動器和機構的操作設備操作，其中所述機構將致動器可操作地連接到可動觸頭。

用于中高壓開關和斷路器的已知的操作設備的致動器為彈簧操作致動器、液壓或電磁型的。在下文中，將描述操作設備操作斷路器，但類似的已知的操作設備也可以操作開關。

彈簧操作致動器或者又稱作彈簧驅動單元通常使用兩個彈簧來操作斷路器，使用打開彈簧來打開斷路器，使用閉合彈簧來閉合斷路器并再加載打開彈簧。取代對打開彈簧和閉合彈簧的每一者僅設置一個彈簧，有時可對打開彈簧和閉合彈簧的每一者使用一組彈簧。例如，這樣的一組彈簧可包括設置在較大彈簧內的小彈簧或者平行并排設置的兩個彈簧。在下文中，應該了解的是，當涉及各打開彈簧和閉合彈簧時，該彈簧可包括一組彈簧。另一機構將彈簧的運動轉換為可動觸頭的平移運動。在其閉合位置時，在配電網(wǎng)中，斷路器的可動觸頭和固定觸頭相互接觸，并且操作設備的打開彈簧和閉合彈簧被加載。在發(fā)出打開指令時，打開彈簧打開斷路器，將觸頭分離。在發(fā)出閉合指令時，閉合彈簧閉合斷路器，同時加載打開彈簧。打開彈簧此時準備好在需要時執(zhí)行第二打開操作。當閉合彈簧已閉合斷路器時，操作設備中的電動機再加載閉合彈簧。該再加載操作花費幾秒鐘。

斷路器的彈簧操作致動器的示例可在例如US?4,678,877、US5,280,258、US?5,571,255、US?6,444,934以及US?6,667,452中找到。

在開關設備的致動中，給予其運動接觸部件非常高的速度以盡可能快地斷開電流。在運動的末端，對運動減速以避免沖擊振動是很重要的。因此討論的這種致動器通常裝備了某種阻尼器以在其運動的末端降低運動接頭的速度。一個阻尼器用于打開而一個阻尼器用于閉合。通常阻尼器是線性的，具有在液壓缸中操作的活塞。

這種阻尼器占用空間且需要多個組件連接到致動器的驅動機構。

關于與螺旋扭力彈簧有關的術語“端部”，在本申請中表示彈簧材料的端部，即，彈簧螺旋方向上的端部。對于軸向方向上的端部，使用術語“軸向端部”。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服關于這種阻尼器的傳統(tǒng)彈簧操作致動器的缺陷。具體的目的是提供一種用于閉合的需要小空間和少組件且可靠精確的阻尼器。

該目的根據(jù)本發(fā)明而實現(xiàn)于一種彈簧操作致動器初始限定為包括具體特征：閉合阻尼器是具有相對彼此旋轉的組件的旋轉空氣阻尼器，且具有空氣作為阻尼器的工作介質。

該阻尼器因而用相對相互旋轉且具有空氣作為阻尼器的工作介質的組件工作。

通過將該阻尼器連接到閉合彈簧，該阻尼器可以在閉合彈簧上工作。該阻尼器可以工作以緩沖閉合運動。

通過將阻尼器構造為旋轉操作阻尼器，可以獲得比其它更緊湊的致動器。因為用于將運動傳遞到運動接觸部分的機構通常包括旋轉部分，因而該阻尼器可以在沒有任何連接系統(tǒng)或類似物的情況下輕易的連接到該旋轉部分。緩沖所必需的運動部分的數(shù)量因此是相對少的。

與線性運動阻尼器相比，旋轉緩沖運動還減小失效的風險。

因為閉合彈簧阻尼器通常每時間單位必須提供相對低數(shù)量的動能的緩沖，所以可以使用空氣作為工作介質來緩沖，其免去了對密封的需要，而密封在液壓阻尼器中是需要的。

提供旋轉空氣阻尼器用于閉合運動導致設備簡單，省空間且可靠。

根據(jù)一個優(yōu)選實施方式，該阻尼器包括封閉環(huán)形工作腔的殼壁，且還包括徑向端壁和位于腔體內的可旋轉徑向位移體，徑向壁和位移體與殼壁密封配合，且殼壁具有至少一個形成為用于由位移體排出空氣的出口的出口孔。

該實施方式描述了旋轉空氣阻尼器的便利的構造實現(xiàn)，其中位移體在其運動的主要部分通過空氣出口向外釋放空氣且然后，在位移體已經(jīng)通過空氣出口后，壓縮位于自身和徑向端壁之間的空氣。在壓縮階段，旋轉被緩沖。