專利名稱：用于接通和斷開電源開關(guān)的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于接通和斷開電源開關(guān)、尤其是中壓開關(guān)設(shè)備中的隔離開關(guān)和/或接地開關(guān)的驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置帶有一個可變換轉(zhuǎn)動方向的直流電機和一個開關(guān)裝置，開關(guān)裝置包括兩個可以被單獨控制且相互聯(lián)鎖的、分別與直流電機的一個轉(zhuǎn)向相配置的換向開關(guān)，這兩個換向開關(guān)的觸點使直流電機的線圈發(fā)生進行轉(zhuǎn)向變換所必需的極性轉(zhuǎn)換，電源接觸器具有含有所必需的斷流容量并用于連接負載的電源接觸器觸點。
上述形式的驅(qū)動裝置通過DE 38 23 574 C1已為公眾所知。在這個驅(qū)動裝置的內(nèi)部，在兩個無電流連接的換向開關(guān)前分別串接一個電源接觸器，該電源接觸器以其電源接觸器觸點控制附帶負載電流的接通過程。在此，沒有電流負載的換向開關(guān)由所謂的線路板部件構(gòu)成，而帶有電源接觸器觸點的電源接觸器由于其緊湊結(jié)構(gòu)沒有設(shè)在線路板上而是在空間上與線路板分開，例如位于中心設(shè)置的開關(guān)盒里。電源接觸器帶有電流負載的電源接觸器觸點與換向開關(guān)的沒有電流負載的觸點之間所必需的電連接以公知的方法在開關(guān)設(shè)備內(nèi)部通過相應(yīng)的設(shè)備專用的電纜束構(gòu)成。
根據(jù)具有多個隔離和接地開關(guān)(隔離和接地開關(guān)也相應(yīng)地帶有多個電機驅(qū)動裝置)的開關(guān)設(shè)備的形式和規(guī)模，會得到廣泛的不同形式的布纜。由于各電源接觸器和換向開關(guān)的不同電流負載性以及通過多次交換，布纜被引到不同的布線平面上。
本發(fā)明的目的在于顯著簡化電源開關(guān)的驅(qū)動裝置各功能部件之間的電連接，并尤其明顯地限制由于不同獨立單元的不同電流負載特性而出現(xiàn)的開關(guān)設(shè)備的不同形式的布纜，但是在技術(shù)上不降低通常的可靠性標(biāo)準。
上述目的按照本發(fā)明通過下列特征來實現(xiàn)1.1換向開關(guān)和電源接觸器分別由標(biāo)準化的能代表轉(zhuǎn)動方向的小功率繼電器構(gòu)成，1.2小功率繼電器分別具有至少兩個電去耦的、可并聯(lián)接通的繼電器觸點，
1.3小功率繼電器的繼電器觸點分別并聯(lián)一個補償電容。
本發(fā)明基本上建立在由DE 44 47 391 C1所獲得的認知上，即，在真空開關(guān)內(nèi)部為提高有待接通的直流電流而與斷路間隔并聯(lián)的補償電容可用于處于氣體中的接觸元件，亦即也可用于空氣絕緣的繼電器觸點。盡管這類絕緣介質(zhì)已公知有不同特性，但已令人驚奇地表明，即便對于設(shè)置在氣體絕緣介質(zhì)中的觸點元件，在觸點打開時也能夠通過使用補償電容在短時間內(nèi)可靠地熄滅電弧。因此可以將換向開關(guān)和電源接觸器設(shè)計為標(biāo)準化的小功率繼電器形式，可以以公知的方法根據(jù)轉(zhuǎn)動方向來控制該繼電器。因此小功率繼電器也可以被應(yīng)用于有電流負載的開關(guān)電路的無危險連接。由此省去目前所有的由于不同的許用電流負載特性而必需的與開關(guān)設(shè)備內(nèi)部布纜有關(guān)的附加措施。公知的連接可以用標(biāo)準化的小功率繼電器實現(xiàn)。
按照本發(fā)明一具有優(yōu)點的設(shè)計，2.1繼電器觸點通過可電磁加載的開關(guān)觸點實現(xiàn)，通過這種公知的效應(yīng)，在繼電器觸點斷開時附加地促進及早地熄滅電弧。
本發(fā)明另一個具有優(yōu)點的設(shè)計通過下述特征給出3.1各補償電容的容值范圍相當(dāng)于斷開的繼電器觸點容值的102至105倍。
這個容值范圍對于補償電容來說意味著一個早期滅弧的最佳作用方式。
按照本發(fā)明的另一個具有優(yōu)點的設(shè)計，4.1小功率繼電器與補償電容設(shè)置在一個公共的線路板上，4.2各繼電器觸點的動觸點與線路板的電壓接頭連接，4.3備繼電器觸點的靜觸點根據(jù)轉(zhuǎn)動方向與線路板的一個電機接頭連接。
通過在一個線路板上共同安放多個小功率繼電器，能夠以較小的空間并通過非常明顯地減少不同形式的電纜束來實現(xiàn)所公知的用于控制不同開關(guān)設(shè)備的驅(qū)動裝置的連接措施。
下面通過三張附圖來詳細說明本發(fā)明，附圖中

圖1示出用于電源開關(guān)的驅(qū)動裝置根據(jù)轉(zhuǎn)向受到控制的基本電路結(jié)構(gòu)，圖2示出帶有補償電容的繼電器觸點的接線原理，
圖3為繼電器觸點斷開時補償電容作用于觸點電流和觸點電壓的曲線的示意圖。
圖1示出用于左轉(zhuǎn)的小功率繼電器KL和用于右轉(zhuǎn)的小功率繼電器KR，它們以各自的繼電器觸點RK通過公共線路板LP上的電流途徑在總電壓US的電壓接頭SA與電機接頭MA之間建立所需的回路。此外可以看到，左轉(zhuǎn)小功率繼電器KL的兩個同時被操作的繼電器觸點RK和右轉(zhuǎn)小功率繼電器KR的兩個同時被操作的且用相同標(biāo)記表示的繼電器觸點RK分別通過補償電容AK并聯(lián)連接。此外左轉(zhuǎn)小功率繼電器KL的繼電器觸點RK的靜觸點與對應(yīng)的右轉(zhuǎn)小功率繼電器KR的繼電器觸點RK的靜觸點呈相反方式連接，使得在電壓接頭SA上的總電壓US反轉(zhuǎn)施加在電機接頭MA上。通過這種總電壓US在電機接頭MA上的反轉(zhuǎn)施加，以公知的方法使圖中未示出的直流電機的旋轉(zhuǎn)方向從右轉(zhuǎn)變?yōu)樽筠D(zhuǎn)。在此，可單獨控制的小功率繼電器KL,KR相互聯(lián)鎖，即另一個小功率繼電器KL或KR只有在之前受控的小功率繼電器KR或KL處于確定的原始位置時才能受控。
圖2示出帶有并聯(lián)補償電容AK的繼電器觸點RK的接線原理圖。一旦繼電器觸點RK有效閉合，相電流IP就流過電機阻抗MR，此時，有效相電流的方向同時確定直流電機的轉(zhuǎn)向。圖中示出，在繼電器觸點RK上出現(xiàn)觸點電壓UK而在電機阻抗MR上出現(xiàn)電機電壓UM，該電機電壓的數(shù)值對應(yīng)于電壓接頭SA上的總電壓US。
圖3示出觸點電壓UK和觸點電流IK隨時間t變化的曲線圖，其中第一時間點t1示出在斷開繼電器觸點RK以后達到電弧工作電壓UL和相電流IP之后的目前通常的觸點電壓曲線，而第二時間點t2以簡圖表示了對繼電器觸點RK并聯(lián)補償電容AK時相同參數(shù)的曲線圖。這個變化了的曲線可以表明，即便在氣體介質(zhì)中，觸點電壓UK的過沖和升高以及附加加載的觸點電流的過沖過程通過并聯(lián)補償電容也可以在很大程度上被避免。
權(quán)利要求
1．一種用于接通和斷開電源開關(guān)、尤其是中壓開關(guān)設(shè)備中的隔離開關(guān)和/或接地開關(guān)的驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置具有一個旋轉(zhuǎn)方向可變化的直流電機和一個開關(guān)裝置，該開關(guān)裝置分別包括兩個可單獨控制的、相互聯(lián)鎖的、分別與直流電機的一個轉(zhuǎn)向相配置的換向開關(guān)，該換向開關(guān)的觸點使直流電機的線圈發(fā)生進行轉(zhuǎn)向變換所必需的極性轉(zhuǎn)換，電源接觸器具有含有所必需的斷流容量并用于連接負載的電源接觸器觸點，其特征在于，1.1換向開關(guān)和電源接觸器分別由標(biāo)準化的代表轉(zhuǎn)動方向的小功率繼電器(KL,KR)構(gòu)成，1.2小功率繼電器(KL,KR)分別具有至少兩個電去耦的、可并聯(lián)接通的繼電器觸點(RK)，1.3小功率繼電器(KL,KR)的繼電器(RK)分別并聯(lián)一個補償電容(AK)。
2．如權(quán)利要求1所述的用于接通和斷開電源開關(guān)的驅(qū)動裝置，其特征在于，2.1繼電器觸點(RK)通過可電磁加載的開關(guān)觸點實現(xiàn)。
3．如權(quán)利要求1所述的用于接通和斷開電源開關(guān)的驅(qū)動裝置，其特征在于，3.1各補償電容(AK)的容值范圍相當(dāng)于斷開的繼電器觸點(RK)容值的102至105倍。
4．如權(quán)利要求1至3中任一項所述的用于接通和斷開電源開關(guān)的驅(qū)動裝置，其特征在于，4.1小功率繼電器(RK)與補償電容(AK)設(shè)置在一個公共的線路板(LP)上，4.2各繼電器觸點(RK)的動觸點與線路板(LP)的電壓接頭(SA)連接，4.3各繼電器觸點(RK)的靜觸點分別根據(jù)轉(zhuǎn)動方向與線路板(LP)的電機接頭(MA)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于接通和斷開電源開關(guān),尤其是中壓開關(guān)設(shè)備中的隔離開關(guān)和/或接地開關(guān)的驅(qū)動裝置,該驅(qū)動裝置具有一個旋轉(zhuǎn)方向可變化的直流電機和一個開關(guān)裝置,該開關(guān)裝置分別包括兩個可以單獨控制的、相互聯(lián)鎖的、且分別與直流電機的一個轉(zhuǎn)向相配置的換向開關(guān),該換向開關(guān)的觸點使直流電機的線圈發(fā)生進行轉(zhuǎn)向變換所必需的極性轉(zhuǎn)換,電源接觸器具有含有所必需的斷流容量并用于連接負載的電源接觸器觸點。換向開關(guān)和電源接觸器分別由標(biāo)準化的代表轉(zhuǎn)動方向的小功率繼電器(KL,KR)構(gòu)成,小功率繼電器(KL,KR)分別具有至少兩個電去耦的、可并聯(lián)接通的繼電器觸點(RK),小功率繼電器(KL,KR)的繼電器觸點(RK)分別并聯(lián)一個補償電容(AK)。這種形式的驅(qū)動裝置與開關(guān)設(shè)備相結(jié)合可用于電能傳輸和分配。
文檔編號H01H3/26GK1301395SQ99806337
公開日2001年6月27日 申請日期1999年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月23日
發(fā)明者拉爾夫·R·沃爾克馬爾, 安德烈亞斯·多布拉瓦 申請人:西門子公司