电气开关设备中的电连接组件制造技术

一种电气开关设备中的电连接组件，该开关设备包括断路器，断路器针对每一相均包括可与第二固定连接端子连接/断开的第一连接端子，电连接组件包括连接到第一连接端子的第一接触元件、连接到所第二固定连接端子的第二接触元件、以及与第一和第二接触元件中的一个连接并且能够与第一和第二接触元件中的另一个连接/断开的第三中间接触元件，第一和第二接触元件与第三中间接触元件的一部分分别形成第一和第二接触对，每个第一和第二接触对具有阳和阴接触元件，阴接触元件具有中空腔体，阳接触元件可插入到中空腔体中，滑动触头位于阳和阴接触元件之间的界面处，阴接触元件的外表面具有没有任何锐利边缘的直线部和曲线部且相对于中心纵向轴线对称。

Electrical connection components in electrical switchgear

【技术实现步骤摘要】
电气开关设备中的电连接组件
本专利技术涉及一种电气开关设备中的电连接组件，尤其涉及一种装备有能够在断开位置与工作位置之间移动的可抽出式电切换设备(例如断路器)的中低压开关设备中的电连接组件。为了本专利技术的目的，使用术语“中低压”来表明至多达数十kV交流电的操作电压。虽然在本公开的内容中主要参考包括可抽出式断路器的开关设备，但是这里所公开的技术方案通常也适用于断路器之外的切换装置。
技术介绍
从本领域的现有技术中可知，电气开关设备(尤其是中低压开关设备)能够装备有切换装置(通常是断路器)，其能够在断开位置与工作位置之间移动。切换装置与开关设备之间的电连接通过位于可移动切换装置上的第一组连接端子和位于开关设备中的第二组固定连接端子(通常是连接销)来实现。在这种情况下，切换装置通常由手动或机动的支架支撑，所述支架能够从相对于开关设备的抽出位置移动到开关设备中的插入位置，在抽出位置，切换装置的连接端子与开关设备的相应的连接端子断开，在插入位置，开关装置的连接端子与开关设备的相应的连接端子电连接。通常，在插入或“推入”位置中，位于开关设备中的固定连接销与切换装置的连接端子之间的电连接是通过滑动“梅花触头”(也称作“指状触头”或“集群触头”)实现的。梅花触头组件通常固定到切换装置的连接端子并与开关设备的固定连接端子接合。然而，在替代性的另一可行实施方式中，梅花触头组件还能够装配在开关设备的固定连接端子上以便于接收切换装置的可移动连接端子并与其接合。在中低压开关设备中，尤其在连接有可抽出式断路器的中压空气绝缘开关设备中，一个关键的点是开关设备的固定连接端子与断路器连接端子或接触臂之间的连接。在推压可抽出式断路器的操作过程中，断路器在开关设备内部从抽出“测试”位置推压到工作位置。切换装置的连接端子的设计(尤其是梅花触头组件的设计)必须能够在考虑了可用空间的情况下满足电气开关设备/断路器的特征(例如关于额定电流、短路电流)，以便于考虑开关设备的整体尺寸并保证整个系统的介电性能。为了保证上面提到的功能，整个触头系统(尤其是梅花触头组件)必须提供合适的接触力、低的电接触阻力以及良好的柔性以补偿开关设备销与断路器接触臂轴之间的未对准。通常梅花触头是由多个铜指状件构成的，其数量取决于几何形状和断路器额定值。于是，通常需要许多弹簧来保证梅花指状件、断路器接触臂和固定的开关设备销之间的接触力。此外，通常需要支撑框架来将整个组件保持在一起。切换装置与开关设备之间的基于梅花触头组件的现有接触方案的第一个缺陷是由于接触指状件的锐利边缘和传统梅花触头设计中的弹簧导致的，其本质上代表了电场热点。此外，在一些产品中，尤其在需要高介电承受能力和紧凑尺寸设计的开关设备中，几何形状和开关设备销与断路器之间的连接紧凑性是非常重要的，这种紧凑性不容易实现，尤其在具有高额定电流和短路电流的开关设备中。此外，由于相对高数量的部件(指状元件、弹簧和框架/紧固件)和装配的复杂性，梅花触头组件是相对复杂的且制造和装配成本高。基于以上的考虑，需要能够克服上面叙述的局限性和问题的电气开关设备中的电连接组件的可行技术方案。
技术实现思路
因此，本公开的目的在于提供一种包括可抽出式切换装置的电气开关设备中的电连接组件，其能够克服至少一些上面提到的缺陷。特别地，本公开的目的在于提供一种包括可抽出式切换装置的电气开关设备中的电连接组件，其中相对于传统系统减少了电场热点问题。此外，本公开的目的在于提供一种包括可抽出式切换装置的电气开关设备中的电连接组件，其能够装在小尺寸的开关设备中。此外，本公开的目的在于提供一种包括可抽出式切换装置的电气开关设备中的电连接组件，其适于用在需要高介电承受能力和紧凑尺寸设计的开关设备中。此外，本公开的目的在于提供一种包括可抽出式切换装置的电气开关设备中的电连接组件，其中减少了部件的数量。还有，本公开的目的在于提供一种包括可抽出式切换装置的电气开关设备中的电连接组件，其在减少了部件的数量的情况下而具有紧凑的结构，并且其是可靠的并且能够以具有竞争性的成本相对容易地生产。因此，本公开涉及一种电气开关设备中的电连接组件，所述电气开关设备包括断路器，所述断路器能够在断开的抽出位置与连接的工作位置之间移动，其中，所述断路器针对每一相均包括第一连接端子，该第一连接端子能够与所述开关设备的相应的第二固定连接端子连接/断开。特别地，本公开的电连接组件的特征在于：其包括电气地且机械地连接到所述断路器的所述第一连接端子的第一接触元件、电气地且机械地连接到所述开关设备的第二固定连接端子的第二接触元件、以及与所述第一和第二接触元件中的一个电气地且机械地连接并且能够与所述第一和第二接触元件中的另一个电气地且机械地连接/断开的第三中间接触元件。本公开的电连接组件的特征还在于：所述第一和第二接触元件与所述第三中间接触元件的一部分分别形成第一和第二接触对，每个所述第一和第二接触对具有阳接触元件和阴接触元件，所述阴接触元件具有中空腔体，所述阳接触元件能够插入到所述中空腔体中，并且每个所述第一和第二接触对具有位于在所述阳和阴接触元件之间的界面处的滑动触头，所述阴接触元件的外表面具有没有任何锐利边缘的直线部和曲线部并且相对于中心纵向轴线对称。为了本专利技术的目的，术语“没有任何锐利边缘”表示在表面上没有低于大约90°的角度。此外，术语“断路器”意思是包括以可抽出的方式用在电气开关设备中的任何切换装置。正如在下面的描述中更好地解释的，由于本专利技术的电气开关设备中的电连接组件的创新结构——其中所述组件包括合适成形和定位的三个接触元件——能够避免或者至少大大减少了上面提到的问题。确实，相比于传统的方案，所提出的方案能够以更小的外部尺寸承载更高的额定电流和短路电流。其中一个原因是相对于传统的梅花触头系统显著更高数量的滑动接触点，这允许更小的接触阻力。事实上，通过合适地选择滑动接触系统，相比于梅花系统的指状触头，沿着圆周面能够具有更高的接触点密度。此外，在当前公开的电连接组件中，没有锐利边缘的更粗壮的接触元件(即阴接触元件)的外表面解决了锐利热点周围电场集中的问题。因此，相比于传统的方案提高了固有的绝缘性能(更好的基本绝缘水平和工频性能、更低的局部放电风险)。还值得注意的是，传统梅花触头组件是由相对高数量的元件(在传统梅花触头中，多于十个指状元件、许多弹簧、以及一个或多个紧固件/框架)，而在当前公开的方案中基本上只有三个接触元件。正如在下面的描述中更好地解释的，在根据本公开的电气开关设备中的电连接组件的一个典型实施方式中，所述阳接触元件包括圆柱形本体，所述阴接触元件包括圆柱形中空腔体，所述圆柱形本体能够插入到所述圆柱形中空腔体中。优选地，为了将滑动触头定位并保持就位，所述阴接触元件的中空腔体在其内表面上具有一个或多个槽，所述滑动触头定位到所述槽中。替代性地，所述滑动触头能够位于阳接触元件上。在这种情况下，所述阳接触元件在其外表面上具有一个或多个槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气开关设备(100)中的电连接组件(1、10、20)，所述电气开关设备包括断路器(101)，所述断路器能够在断开的抽出位置与连接的工作位置之间移动，其中，所述断路器(101)针对每一相均包括第一连接端子(102)，所述第一连接端子能够与所述开关设备(100)的相应的第二固定连接端子(103)连接/或断开，其特征在于：所述电连接组件(1、10、20)包括电气地且机械地连接到所述断路器(101)的所述第一连接端子(102)的第一接触元件(11、21)、电气地且机械地连接到所述开关设备(100)的所述第二固定连接端子(103)的第二接触元件(12、22)、以及与所述第一接触元件(11、21)和第二接触元件(12、22)中的一个电气地且机械地连接并且能够与所述第一接触元件(11、21)和第二接触元件(12、22)中的另一个电气地且机械地连接/断开的第三中间接触元件(13、23、33)，其中，所述第一接触元件(11、21)和第二接触元件(12、22)与所述第三中间接触元件(13、23、33)的一部分分别形成第一接触对(41)和第二接触对(42)，每个所述第一接触对(41)和第二接触对(42)具有阳接触元件(411、421)和阴接触元件(412、422)，所述阴接触元件具有中空腔体，所述阳接触元件(411、421)能够插入到所述中空腔体中，并且每个所述第一接触对和第二接触对具有位于所述阳接触元件(411、421)和阴接触元件(412、422)之间的界面处的滑动触头(51、52、53、54)，所述阴接触元件(412、422)的外表面(400)具有没有任何锐利边缘的直线部和曲线部并且相对于中心纵向轴线对称。/n...

【技术特征摘要】
20180613 EP 18177487.81.一种电气开关设备(100)中的电连接组件(1、10、20)，所述电气开关设备包括断路器(101)，所述断路器能够在断开的抽出位置与连接的工作位置之间移动，其中，所述断路器(101)针对每一相均包括第一连接端子(102)，所述第一连接端子能够与所述开关设备(100)的相应的第二固定连接端子(103)连接/或断开，其特征在于：所述电连接组件(1、10、20)包括电气地且机械地连接到所述断路器(101)的所述第一连接端子(102)的第一接触元件(11、21)、电气地且机械地连接到所述开关设备(100)的所述第二固定连接端子(103)的第二接触元件(12、22)、以及与所述第一接触元件(11、21)和第二接触元件(12、22)中的一个电气地且机械地连接并且能够与所述第一接触元件(11、21)和第二接触元件(12、22)中的另一个电气地且机械地连接/断开的第三中间接触元件(13、23、33)，其中，所述第一接触元件(11、21)和第二接触元件(12、22)与所述第三中间接触元件(13、23、33)的一部分分别形成第一接触对(41)和第二接触对(42)，每个所述第一接触对(41)和第二接触对(42)具有阳接触元件(411、421)和阴接触元件(412、422)，所述阴接触元件具有中空腔体，所述阳接触元件(411、421)能够插入到所述中空腔体中，并且每个所述第一接触对和第二接触对具有位于所述阳接触元件(411、421)和阴接触元件(412、422)之间的界面处的滑动触头(51、52、53、54)，所述阴接触元件(412、422)的外表面(400)具有没有任何锐利边缘的直线部和曲线部并且相对于中心纵向轴线对称。


2.根据权利要求1所述的电连接组件(1、10、20)，其特征在于，所述阳接触元件(411、421)包括圆柱形本体，所述阴接触元件(412、422)包括圆柱形中空腔体，所述圆柱形本体能够插入所述圆柱形中空腔体中。


3.根据权利要求1或2所述的电连接组件(1、10、20)，其特征在于，所述阴接触元件(412、422)的所述中空腔体包括在其内表面(451)上的一个或多个槽(450)，所述滑动触头(51、52、53、54)位于所述阴接触元件的中空腔体的所述槽中。


4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的电连接组件(1、10、20)，其特征在于，所述阳接触元件(411、421)包括在其外表面(460)上的一个或多个槽(461)，所述滑动触头(51、52、53、54)位于所述阳接触元件的所述槽中。


5.根据权利要求3或4所述的电连接组件(1、10、20)，其特征在于，对于每个第一接触对(42)和第二接触对(42)而言，所述阳接触元件(411、421)和/或所述阴接触元件(412、422)包括多个槽(450)，相应的多个滑动触头(51、52、53、54)位于所述槽中。


6.根据前述权利要求中的一项或多项...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·科尔蒂诺维斯，E·莫雷利，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH