專利名稱：改進的遙控斷路器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到改進的斷路器，本發(fā)明特別涉及到一種改進的低壓(也就是低壓值低于1KV)斷路器，它在閉合操作過程中是遙控的。
相關技術公知的低壓斷路器是用來在配電線路中遮斷電流循環(huán)(例如是在故障情況下)。這是利用分斷一種有兩個電觸頭與配電線路串聯(lián)連接的適當?shù)膹椈蓹C構來實現(xiàn)的(斷路操作)。在斷路器執(zhí)行完斷路操作之后，需要使斷路器再次恢復到正常工作狀態(tài)，也就是連接斷路器的兩個電觸頭(閉合操作)以便允許電流通過。閉合操作往往是利用一種手動閉合機構來執(zhí)行的。手動閉合操作在有些情況下往往很困難，特別是在斷路器被裝在操作人員不易接近或者是很遠的位置時。為了解決這一問題，在現(xiàn)有技術中已經(jīng)引入了遙控斷路器。遙控斷路器普遍都設有一個遙控電機裝置，讓操作人員能夠執(zhí)行閉合操作，無需人工介入。事實上可以遙控起動電機裝置產(chǎn)生一種運動，利用適當?shù)臋C械裝置來連接電觸頭。在電觸頭連接之后使電機裝置脫離移動觸頭，讓斷路器持續(xù)其正常操作，直至執(zhí)行下一次斷路操作。
公知的遙控斷路器有幾個缺點。
事實上，上述的遙控電機裝置一般都包括一個遙控電機，它的整體尺寸和占用的體積往往是非?？捎^的，因為它存在電感/電容電路和/或繞組。實踐證明這樣的遙控斷路器往往很難安裝到配電線路開關板上(事實上，為了容納已知型號的遙控斷路器至少需要一個所謂的四-模塊盒)。顯而易見，這樣會招致安裝費用的增加。另外，電機的存在需要提供復雜的機械裝置將電機產(chǎn)生的運動傳遞給移動觸頭。復雜機械裝置的存在顯然會進一步增大總體尺寸。再有，由于機械故障的概率比較高，整個遙控斷路器的可靠性必然會降低。還有，機械裝置的復雜性往往意味著需要較高的制造成本。
發(fā)明概述本發(fā)明的主要目的是提供一種能夠克服上述缺點的遙控斷路器。在這一范圍內(nèi)，本發(fā)明的另一個目的是提供一種遙控斷路器，其特征是明顯地縮小了整體尺寸和體積。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種遙控斷路器，它能夠大大簡化在斷路器的閉合操作過程中用來向移動觸頭傳遞運動的機械裝置和操作元件。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種遙控斷路器，其特征在于能夠大大簡化安裝并且提高可靠等級。
本發(fā)明的目的還有要提供一種便于以低廉成本制造的遙控斷路器。
本發(fā)明所提供的遙控斷路器至少包括一個固定觸頭和一個移動觸頭，它在遙控斷路器的閉合/斷路操作過程中分別與固定觸頭連接/斷開。按照本發(fā)明的遙控斷路器進一步包括遙控電機裝置，在斷路器的閉合操作過程中利用運動傳遞裝置將移動觸頭連接到固定觸頭。按照本發(fā)明的遙控斷路器的特征在于遙控電機裝置包括至少一個遙控的壓電電機部件。遙控的壓電電機部件操作連接到運動傳遞裝置，用來在遙控斷路器的閉合操作過程中將移動觸頭連接到固定觸頭。
附圖的簡要描述從下文中參照附圖的說明可以更好地理解本發(fā)明的遙控斷路器的其他特征和優(yōu)點，在附圖中

圖1示意性地表示了按照本發(fā)明的遙控斷路器的基本結構框圖；圖2示意性地表示了按照本發(fā)明的遙控斷路器的一個部位的最佳實施例；圖3示意性地表示了按照本發(fā)明的遙控斷路器中另一部位的最佳發(fā)明詳述參見圖1，圖中表示了按照本發(fā)明的遙控斷路器(標號為1)的基本結構框圖。
遙控斷路器1至少包括一個固定觸頭3和一個移動觸頭2。移動觸頭2在遙控斷路器1的閉合/斷路操作過程中分別與固定觸頭3連接/斷開。
這一遙控斷路器1進一步包括遙控電機裝置4，在遙控斷路器1的閉合操作過程中利用運動傳遞裝置5將移動觸頭2連接到固定觸頭3。遙控電機裝置4包括至少一個遙控的壓電電機部件6，它操作連接到運動傳遞裝置5，用來在遙控斷路器1的閉合操作過程中將移動觸頭2連接到固定觸頭3。
遙控壓電電機部件6最好是包括一個定子裝置7，它包括操作連接到一個定子框架9上的至少一個壓電部件8。遙控壓電電機部件6還包括操作連接到定子框架9上的一個轉(zhuǎn)子裝置10。
參見圖2，按照遙控斷路器1的一個最佳實施例，定子框架9最好包括一個法蘭元件11。法蘭元件11最好具有基礎壁13和從基礎壁13上大致垂直地突出的突出壁12。如圖2所示(圖中僅僅表示了法蘭元件11的一部分)，壓電部件8最好是包括機械連接到基礎壁13上的一個以上壓電元件15。用預定的激勵信號16激勵壓電元件15(參見圖1)，從而確定突出壁12的橢圓形運動17。
事實上，可以對壓電元件15的兩個不同部位(未示出)施加由相位差90°的兩個不同的超聲波信號構成的激勵信號16。這樣就能迫使各部位的壓電元件15按90°相位移產(chǎn)生振動。振動被傳遞到突出壁12，在突出壁12上產(chǎn)生兩個90°-相位移的“行波”(未示出)。按照這種方式，突出壁12的各點就會發(fā)生一種橢圓形運動17。
激勵信號16(參見圖1)可以由位于遙控電機部件6附近的一個適當?shù)碾娮与娐?60來產(chǎn)生。
由最好是裝在操作人員便于接觸的一個位置上的遙控裝置18產(chǎn)生起動信號180，并且將起動信號傳送到電子電路160。起動信號80的傳送可以按照本領域技術人員公知的技術來完成。具體地說，這種傳送可以按照傳統(tǒng)的(電連接)方式或者是無線方式來執(zhí)行。或者是將電子電路160和遙控裝置18集成在一起。
按照本發(fā)明的實施例，轉(zhuǎn)子裝置10包括一個轉(zhuǎn)子盤19(在圖2中沒有表示，但是可以參見圖3和4)。轉(zhuǎn)子盤19被機械連接到突出壁12上，可用來產(chǎn)生一種旋轉(zhuǎn)運動。
按照本發(fā)明如圖3的框圖所示的一個最佳實施例，運動傳遞裝置5最好是包括機械連接到轉(zhuǎn)子盤19上的一個軸狀元件20。軸狀元件20可以機械連接到轉(zhuǎn)子盤19上，或者是和轉(zhuǎn)子盤19的結構一體化。運動傳遞裝置5還最好有一個操作連接到軸狀元件20的肘節(jié)(toggle)元件21。如下文所述，可以利用一個齒輪系22來實現(xiàn)肘節(jié)元件21與軸狀元件20的機械配合。進而，運動傳遞裝置5最好是包括一個運動鏈條23，至少在遙控斷路器的閉合操作過程中用來將肘節(jié)元件21操作連接到移動觸頭2。
參見圖4，圖中表示了齒輪系22的一個最佳實施例的兩種不同視圖。齒輪系22包括一個與軸狀元件20機械連接的小齒輪元件24，和一個與肘節(jié)元件21機械連接的旋轉(zhuǎn)齒條元件25。旋轉(zhuǎn)齒條元件25與小齒輪元件24配合，將運動傳遞到肘節(jié)元件21。如果轉(zhuǎn)子盤19在箭頭26的方向上旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)齒條元件25就會朝箭頭27的方向運動，而肘節(jié)元件21就會隨之朝箭頭28所指的方向運動。特別要注意到圖4，轉(zhuǎn)子盤19的旋轉(zhuǎn)運動被有效地轉(zhuǎn)換成了肘節(jié)元件21的運動。
如上所述，肘節(jié)元件21在閉合過程中通過運動鏈條23操作連接到移動觸頭2。參見圖5，運動鏈條23包括一個棒條機構30，它包括一或多個機械連接在移動觸頭2和肘節(jié)元件21之間的棒條元件31，從而在閉合操作過程中將運動傳遞到移動觸頭2。如圖5所示，棒條機構30可以包括四個棒條元件31。這一點對于磁-熱效應的遙控斷路器特別有利。然而，棒條機構根據(jù)不同需要也可以具有不同數(shù)量的不同元件31。例如，對于遙控的殘余電流斷路器的情況，可以有利地采用五個棒條元件。如上所述，按照本發(fā)明，運動鏈條23在遙控斷路器的閉合操作過程中能夠?qū)⑦\動傳遞給移動觸頭2。特別是可以用棒條機構31形成合適的旋轉(zhuǎn)樞軸，從而將肘節(jié)元件21的運動傳遞給移動觸頭2。參見圖5所示的最佳實施例，肘節(jié)元件21朝箭頭28的方向運動，驅(qū)使旋轉(zhuǎn)樞軸35朝箭頭32的方向橫向運動。這樣就會使棒條機構30的元件31a和31b之間的角度34減小。按照這種方式，移動觸頭就需要朝箭頭33的方向運動，從而連接到固定觸頭3。
一旦移動觸頭2連接到固定觸頭3，肘節(jié)元件21就與運動鏈條23機械脫離。這可以由一個脫扣機構(未示出)來實現(xiàn)，這種脫扣機構對于本領域技術人員是公知的。如果有必要，這一脫扣機構可以通過通常用來執(zhí)行移動觸頭2與固定觸頭3的分離(斷路操作)的那種彈簧機構與運動鏈條23嚙合。按照這種方式，遙控的壓電電機部件6不會對遙控斷路器的斷路操作有任何影響，按照通用的市場需求和/或標準，斷路操作主要是由上述彈簧機構所決定的。
在執(zhí)行完斷路操作之后，還需要重新閉合電觸頭2和3，遙控壓電電機部件要回到其初始位置。可以直接利用預定激勵信號的反相相位延遲來實現(xiàn)。在這一運動過程中，利用上述的脫扣機構使肘節(jié)元件21再次與運動鏈條23機械嚙合。按照這種方式，運動電機部件6就能驅(qū)動遙控斷路器的閉合操作。
或者是，按照本發(fā)明，在遙控斷路器的一個最佳實施例中，肘節(jié)元件21可以在對應的樞軸點35處連接到運動鏈條23，使該點直接承受肘節(jié)元件21施加的運動28。在這種情況下，按照本發(fā)明，運動鏈條23包括一個棒條機構30它實際上僅僅包括兩個在遙控斷路器的閉合操作過程中用來向移動觸頭2傳遞運動的棒條元件(31a，31b)。事實上，在這種情況下，棒條元件31c和31d僅僅用于肘節(jié)元件21與運動鏈條23脫離情況下的斷路操作。同樣，肘節(jié)元件21也可以在對應的其他樞軸點連接到運動鏈條23上，例如是在樞軸點36處。在這種情況下，運動鏈條23包括一個棒條機構30，它僅有一個棒條元件31a。值得注意的是，在這種情況下還非常便于用壓電電機部件來控制遙控斷路器1的斷路操作。
按照本發(fā)明的遙控斷路器能夠?qū)崿F(xiàn)預計的目的。
事實上，采用用來移動移動觸頭2的遙控壓電電機部件6能夠避免使用電磁裝置。事實上，按照所示的最佳實施例，由遙控的壓電電機部件產(chǎn)生的運動主要是“機械式”運動。按照本發(fā)明的這種性質(zhì)具有明顯的優(yōu)點，能夠明顯地減少動作元件的數(shù)量，明顯縮小遙控斷路器的整體尺寸和占據(jù)的體積。事實上，實踐已經(jīng)證明本發(fā)明的遙控斷路器很容易裝入一個所謂的“二-模塊”盒。
另外，由于缺少了需要采用巨大繞組結構的電磁裝置，按照本發(fā)明的遙控斷路器還具有重量明顯減輕的特征。由這些事實可以帶來比較低的制造和安裝成本。
進而，明顯減少動作元件還能夠提高工作可靠性，并且容易以低速和相對比較短的反應時間獲得大轉(zhuǎn)矩。這樣就能明顯改善操作性能。
按照本發(fā)明的遙控斷路器特別適合用于低壓也就是1KV以下電壓值的應用。
由于采用壓電電機部件6實際上僅僅影響到閉合操作，這種遙控斷路器按照為確定斷路操作可供選擇的不同模式可以有不同的型號。這樣，本發(fā)明的遙控斷路器就可以用做遙控的磁-熱斷路器或者是遙控的殘余電流斷路器。如上所述，在這種情況下可以通過選擇不同的斷路機構根據(jù)需要來確定不同的使用模式。
按照本發(fā)明的遙控斷路器可以包括各自具有至少一個移動觸頭2和一個固定觸頭3的一或多個電極。特別是，按照本發(fā)明的遙控斷路器可以做成三-極式或者是四-極式。
本發(fā)明的遙控斷路器按照設想可以有許多修改和變更，所有這些都屬于本發(fā)明原理的范圍之內(nèi)。所有細節(jié)還可以用其他技術上等效的元件來替代。實踐中使用的材料只要求根據(jù)需要和技術條件滿足具體的用途和尺寸。
權利要求
1.一種遙控斷路器包括-至少一個固定觸頭和一個移動觸頭，上述移動觸頭在上述遙控斷路器的閉合/斷路操作過程中分別與上述固定觸頭連接/斷開；以及遙控電機裝置，在上述遙控斷路器的閉合操作過程中利用運動傳遞裝置將上述移動觸頭連接到上述固定觸頭；其特征在于上述遙控電機裝置包括至少一個遙控的壓電電機部件，上述遙控的壓電電機部件操作連接到上述運動傳遞裝置，用來在上述遙控斷路器的閉合操作過程中將上述移動觸頭連接到上述固定觸頭。
2.按照權利要求1的遙控斷路器，其特征在于上述遙控的壓電電機部件包括-一個定子裝置，它包括操作連接到一個定子框架上的至少一個壓電部件；以及-操作連接到上述定子框架上的一個轉(zhuǎn)子裝置。
3.按照權利要求2的遙控斷路器，其特征在于上述定子框架包括設有一個基礎壁和一個突出壁的法蘭元件，上述突出壁大致垂直地從上述基礎壁上突出。
4.按照權利要求2到3中一個或一個以上權利要求的遙控斷路器，其特征在于上述壓電部件包括一或多個與上述基礎壁機械連接的壓電元件，上述壓電元件受到預定的激勵信號的激勵，從而確定上述突出壁的橢圓形運動。
5.按照權利要求2到4中一個或一個以上權利要求的遙控斷路器，其特征在于上述轉(zhuǎn)子裝置包括一個轉(zhuǎn)子盤，上述轉(zhuǎn)子盤機械連接到上述突出壁，從而產(chǎn)生一種旋轉(zhuǎn)式運動。
6.按照權利要求2到5中一個或一個以上權利要求的遙控斷路器，其特征在于上述遙控的壓電電機部件被連接到一個電子電路，上述電子電路產(chǎn)生上述預定的激勵信號并且/或是將上述預定的激勵信號傳送給上述多個壓電元件。
7.按照權利要求2到6中一個或一個以上權利要求的遙控斷路器，其特征在于上述電子電路被連接到遙控裝置，上述遙控裝置產(chǎn)生預定的起動信號并且/或是將上述預定的起動信號傳送給上述電子電路。
8.按照前述權利要求中一個或一個以上權利要求的遙控斷路器，其特征在于上述運動傳遞裝置至少包括-機械連接到上述轉(zhuǎn)子盤上的一個軸狀元件；以及-操作連接到上述軸狀元件的一個肘節(jié)元件；以及-一個運動鏈條，至少在上述遙控斷路器的閉合操作過程中用來操作連接上述肘節(jié)元件和上述移動觸頭。
9.按照權利要求8的遙控斷路器，其特征在于上述運動傳遞裝置包括一個齒輪系，用來將上述肘節(jié)元件操作連接到上述軸狀元件。
10.按照權利要求9的遙控斷路器，其特征在于上述齒輪系至少包括-機械連接到上述軸狀元件的一個小齒輪元件；以及-機械連接到上述肘節(jié)元件的一個旋轉(zhuǎn)齒條元件，上述旋轉(zhuǎn)齒條元件與上述小齒輪元件機械配合，將運動傳遞給上述肘節(jié)元件。
11.按照權利要求8到10中一個或一個以上權利要求的遙控斷路器，其特征在于上述運動鏈條包括由一或多個棒條元件構成的一個棒條機構，棒條元件連接在上述移動觸頭和上述肘節(jié)元件之間，從而至少在上述遙控斷路器的上述閉合操作過程中將運動傳遞給上述移動觸頭。
12.按照權利要求11的遙控斷路器，其特征在于上述棒條機構由單個棒條元件構成。
13.按照權利要求11的遙控斷路器，其特征在于上述棒條機構由兩個棒條元件構成。
14.按照權利要求11的遙控斷路器，其特征在于上述棒條機構由四個棒條元件構成。
15.按照權利要求11的遙控斷路器，其特征在于上述棒條機構由五個棒條元件構成。
16.按照權利要求8到15中一個或一個以上權利要求的遙控斷路器，其特征在于上述肘節(jié)元件在上述移動觸頭連接到上述固定觸頭時與上述運動鏈條機械脫離。
17.按照前述權利要求中一個或一個以上權利要求的遙控斷路器，其特征在于它是一種遙控的磁-熱斷路器。
18.按照權利要求1到16中一個或一個以上權利要求的遙控斷路器，其特征在于它是一種遙控的殘余電流斷路器。
全文摘要
一種改進的遙控斷路器包括至少一個遙控的壓電電機部件,它能在遙控斷路器的閉合操作過程中連接電觸頭。
文檔編號H01H71/10GK1350314SQ0113712
公開日2002年5月22日 申請日期2001年10月23日 優(yōu)先權日2000年10月23日
發(fā)明者M·皮特羅, C·薩爾瓦托雷, G·毛羅, M·達維德 申請人:Abb研究有限公司