[發明專利]用于高壓或中壓斷路器的配備有棘爪自由輪聯接裝置的彈簧型控制器

有效

• 申請號: 201380030456.6
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN104350561B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 皮特·馮·愛勒曼;羅杰·布瓦托克斯
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通技術有限公司
• 主分類號: H01H3/30
• 分類號: H01H3/30
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 歸瑩;張穎玲

技術領域

本發明涉及一種驅動器(也被稱為控制器)，在所述類型的驅動器中，能量被存儲在一個或多個彈簧中，這種控制器通常還被稱為彈簧控制器，彈簧控制器用于與具有自由輪聯接裝置的開關一起使用。

本發明尤其被應用于高壓或中壓開關并且尤其被應用于高壓或中壓斷路器，既可用于那些在氣體絕緣變電站(gas?insulated?substations，GIS)中使用的高壓或中壓斷路器，也可用于那些使用氣體絕緣的高壓或中壓斷路器，通常在英文中被稱為“外殼接地”(dead-tank)或“外殼帶電”(live-tank)裝置。

背景技術

在現有技術中已知自由輪聯接裝置，尤其已知那些具有棘齒的自由輪聯接裝置，概括地說，棘齒存在于具有齒的棘輪上，齒的傾斜的方式使得齒沿一個方向提升至少一個安裝在從動構件上的棘爪，因此能夠連續自由地轉動，同時輪在另一方向上抵接棘爪并且因此與從動構件旋轉地聯接。

通過示例，提到專利申請DE?3?320?242，專利申請DE?3?320?242公開了這種用于計時器的棘齒自由輪聯接裝置。在該申請中，在考慮的旋轉扭矩下，棘輪3沿一方向G驅動環1并且不會沿另一方向V驅動環1(即，棘輪3作為自由輪操作)，環1圍繞所述輪被同軸地布置。更準確地，棘輪3具有中心部分，中心部分具有連接到其上的三個相同的柔性臂4、5、6，柔性臂4、5、6繞中心部分對稱地布置。臂4、5、6的各端設置有呈尖齒13、14形式的突出部7、8、9，尖齒13、14相對于輪3的半徑不對稱。棘爪因此由臂4、5、6及其相應的突出部7、8、9形成。呈尖齒形式的每個指狀物13、14的不對稱使得其側面13中的一個平行于外環1的每個齒2的邊緣2'，而另一側面14相對于環1的每個齒2的邊緣2″以一角度傾斜。

因此，側面13與齒邊緣2'的平行對準防止它們之間在旋轉扭矩的預期水平下的沿輪3的旋轉方向G的任何相對運動。相反，側面14和齒邊緣2之間的傾斜角使它們能夠沿輪3的旋轉方向V相對于彼此移動，即，使得自由輪操作可行。

如專利本身所提到的，假如值較大的旋轉扭矩被施加到棘輪3上，總是可以設想棘輪3沿方向G的自由輪操作。因此，不可設想在高壓斷路器彈簧控制器中使用該專利DE?3?320?242的棘齒自由輪聯接裝置，因為這樣做將相當于以不受控制的方式釋放彈簧，使得不再能夠再次對彈簧/多個彈簧進行加載。換而言之，不可設想在高壓斷路器彈簧控制器中應用專利DE?3?320?242的棘齒自由輪聯接裝置。

現有技術還包括用于高壓電開關(例如，斷路器)的彈簧型的控制器，所述控制器包括自由輪聯接裝置。

彈簧型的高壓或中壓開關控制器通常具有手動或電動機驅動的曲柄，所述曲柄使得能夠經由齒輪系來加載打開彈簧或閉合彈簧，使得一旦被釋放，彈簧使至少一個可動觸點能夠朝另一觸點移動或使至少一個可動觸點能夠移動背離另一觸點，由此打開或閉合所述開關。換而言之，彈簧被布置在控制器中，使得彈簧所儲存的彈性能量的釋放導致開關的觸點打開或閉合。

因此，自由輪聯接裝置被設計為將齒輪系的驅動輪與手搖曲柄或電動機以下述的方式聯接，即，所述聯接使得輪達到電動機或把手的低檔旋轉速度。當對彈簧加載時，手搖曲柄或電動機將所述驅動輪驅動到彈簧的上止點。

在一個示例中，當彈簧用于閉合開關時，彈簧在比通過電動機或把手的驅動件獲得的速度更快的速度下驅動最下游的驅動元件。在通過閉合彈簧閉合開關期間，把手或電動機通過自由輪聯接裝置從齒輪系分離，以便首先為電動機(當使用電動機時)和齒輪提供機械保護，并且其次減小由彈簧驅動的元件的慣性。在閉合期間利用齒輪系施加的高的加速度和速度冒著導致電動機和傳動裝置的至少一些部分過早磨損的風險。在兩種情況(當對閉合彈簧加載時和當執行閉合操作時)下，最下游的驅動元件的旋轉方向是相同的。

這使得可重新利用來自閉合彈簧中的系統的回復能量。對能量的重新利用減小了用以設置彈簧所需的時間并且減小了需要由電動機(手搖曲柄)輸送的能量的量。在閉合操作期間，在最下游的驅動元件已經達到特定的旋轉角之后，可啟動電動機。在第一階段期間，最下游驅動元件具有比當其由電動機控制時更快的轉速，自由輪聯接裝置是被分離的并且最下游驅動元件和電動機自由旋轉。在第二階段期間，當足夠的能量已經通過回復到閉合彈簧而被重新利用時，驅動元件已經被減速到比其由電動機控制時更慢的轉速。然而，在所述第二階段期間，自由輪聯接裝置被聯接并且電動機控制驅動輪，以便完全重置閉合彈簧。