中央开断开关中用于母线传输切换的弹簧加载的辅助触头系统的制作方法

本发明总体上涉及中央开断开关。更具体地，本发明涉及这种开关中用于电流传导和母线传输切换的触头系统。

背景技术：

开关设备(例如，隔离开关)可用于母线之间的负载传输(母线传输)。在这样的应用中，开关设备具有关合/开断能力，以应对母线传输中涉及的电应力/机械应力。通常，开关设备触头(固定的/动的)设计为用于应对母线传输中的电应力/机械应力。这些触头通常是触针和/或触板/触指，它们中的任一者都可以设置为固定触头或可动触头。

随着需求的增加，期望用于更高额定电流(例如，约2000a或更高)的高压开关设备(例如，约100kv或以上)。需要支持这种额定值下的母线传输切换。另外，根据开关设备类型，需要不同的关合/开断能力。随着额定值增大，开关设备触头会由于电应力/机械应力增大而遭受更高的磨损。

考虑具有两个动触头的中央开断开关。一个动触头可以具有触指，另一个触头可以具有互补的拳型触头(fistcontact)。触指和拳型触头不适合应对如此高的额定值的电应力/机械应力。

鉴于上述情况，需要具有用于这种较高额定值的改进的触头系统的开关设备。

技术实现要素：

本发明提供一种具有用于电流传导和母线传输切换的触头系统的开关设备。根据各种实施例，开关设备是中央开断开关。中央开断开关可以是隔离开关。

中央开断开关的触头系统包括两个动触头。在此，所述两个动触头中的第一动触头包括指型触头，并且所述两个动触头中的第二动触头包括拳型触头。每个动触头都包括用于母线传输切换的触头。在接合期间，用于母线传输切换的两个触头在所述指型触头与所述拳型触头接合之前接合。在脱离接合期间，用于母线传输切换的所述两个触头是最后脱离接合的。因此，用于母线传输切换的所述两个触头在闭合期间最先接触，在断开操作期间最后脱离接触。

用于母线传输切换的所述两个触头中的第一触头是触指。所述触指包括球形接触元件，所述球形接触元件设置在辅助指的端部，所述辅助指形成有圆柱形杆。所述辅助指通过弹簧与第一支撑基座附接。例如，所述支撑基座具有槽(或孔)，并且所述辅助指使用诸如导向环、锁紧垫圈等的连接件附接在所述槽处。所述第一支撑基座安装在相应的动触头上。在一个实施例中，所述第一支撑基座安装在包括所述指型触头的动触头上。这里，所述安装使得所述辅助指平行于所述指型触头的触指布置。

根据一个实施例，弹簧设置在所述辅助指上的销-垫圈结构(突出部)和所述第一支撑基座之间。例如，在所述辅助指上可以有环形突出部，以允许所述弹簧的附接。所述弹簧可以是压缩弹簧。因此，所述弹簧可以在切换期间提供初始压缩，并且在所述指型触头与所述拳型触头之间的接合期间保持接触压力。

所述辅助指的附接使得所述辅助指根据所述相应的动触头的转动运动而转动。另外，在切换期间，所述辅助指在被所述两个触头中的第二触头推动时相对于所述第一支撑基座沿第一轴线运动。因此，所述辅助指随所述相应的动触头转动，直到用于母线传输切换的所述两个触头彼此接触为止。一旦用于母线传输切换的所述两个触头接触，则随着所述两个动触头进一步旋转，所述第二触头推动所述第一触头，从而使所述辅助指相对于所述第一支撑基座运动。

用于母线传输切换的所述两个触头中的所述第二触头包括矩形接触元件。所述第二触头与第二支撑基座附接。所述第二支撑基座安装在相应的动触头上。在一个实施例中，所述第二支撑基座包括绝缘引导件，其中所述矩形接触元件设置在所述绝缘引导件的平面引导元件之间。在一个实施例中，所述第二支撑基座安装在包括所述拳型触头的所述动触头上。所述附接使得所述第二触头根据所述相应的动触头的运动而转动。在此，所述矩形接触元件可以平行于所述拳型触头的表面设置。

所述矩形接触元件定位成在母线传输切换期间与所述球形接触元件接合。因此，当所述两个动触头转动时，所述矩形接触元件与所述球形接触元件接触。此后，随着所述两个动触头的进一步旋转，运动从所述第二触头传递到所述第一触头(即，所述辅助指被所述矩形接触元件推动)。所述辅助指被推动，直到所述指型触头与所述拳型触头完全接合。在此，弹簧有助于在所述指型触头与所述拳型触头之间的接合期间保持接触压力。

附图说明

在下文中，将参考附图中示出的示例性实施例更详细地说明本发明的主题，附图中：

图1示出了根据本发明的一实施例的中央开断开关；

图2和图3示出了根据本发明的一实施例的中央开断开关的触头在切换期间的不同位置；

图4示出了根据本发明的一实施例的用于母线传输切换的触头的触头组件；

图5示出了根据本发明的一实施例的触头组件的截面图；以及

图6示出了根据本发明的一实施例的用于母线传输切换的另一触头的触头组件的立体图；

图7示出了根据本发明的一实施例的用于母线传输切换的另一触头的触头组件的截面图。

具体实施方式

本发明的各个实施例涉及电气开关设备，例如但不限于中央开断开关、竖向开断开关、膝型开关(kneetypeswitches)等。图1示出了根据本发明的一实施例的中央开断开关(100)。在图1所示的实施例中，该开关是隔离开关。如图所示，隔离开关具有两个动触头(102、104)。在图1中，两个触头处于接合位置(用于电流传导)。每个动触头设置在相应的电流管道(106a、106b)的端部。管道可以绕轴线(108a、108b)转动(或旋转)，用于使相应的动触头运动以断开或闭合开关。该轴线可以是管道所连接到的驱动部件(例如，驱动绝缘体)的轴线。

如图2所示，每个动触头包括主触头(202、204)和用于母线传输切换的辅助触头(206、208)。当开关处于闭合位置时，主触头接合以用于电流传导。在图2的实施例中，第一动触头包括指型触头(202)，第二动触头包括拳型触头(204)。如图2所示，指型触头可以具有多个触指。触指的数量可以根据开关设备的额定值而变化。在该实施例中，触指布置成两组，以与拳型触头(204)的相应表面接合以用于电流传导。

用于母线传输切换的两个触头(辅助触头206、208)是最先接合且最后脱离接合的触头。从图2中可以看出，用于母线传输切换的两个触头开始接合，而主触头尚未接合。在图3中，主触头已完全接合，并且在该位置，用于母线传输切换的两个触头也已接合。清楚的是，在断开期间，主触头首先脱离接合，之后辅助触头脱离接合。因此，用于母线传输切换的两个触头在闭合期间最先接触，并且在断开操作期间最后脱离接触。

如在图4中可以看出的，用于母线传输切换的两个触头中的第一触头(206)是辅助触指。该触指包括球形接触元件(402)，球形接触元件(402)设置在辅助指的端部，该辅助指形成有圆柱形杆(404)。触指可以是单件，其中球形接触元件和辅助指都由导电材料(例如，铜合金或铝合金)制成。可选地，球形接触元件可以由钨制成，而杆由铜合金或铝合金制成。

如图所示，辅助指通过弹簧(408)与第一支撑基座(406)附接。在图4的实施例中，该支撑基座具有槽(或孔)、例如图5中所示的502，并且圆柱形杆使用诸如导向环(504)、锁紧垫圈(410)等的连接件附接在该槽处。弹簧设置在来自圆柱形杆上的销-垫圈结构的突出部和第一支撑基座之间。在图4的实施例中，突出部是环形的(506)。弹簧可以是压缩弹簧。因此，该弹簧可以在切换期间提供初始的压缩，并且在指型触头和拳型触头之间的接合期间保持接触压力。

第一支撑基座安装在相应的动触头上。在图1至图3所示的实施例中，第一支撑基座安装在包括指型触头的动触头(即102)上。这里，该安装使得辅助指平行于指型触头的触指布置。辅助指的附接使得辅助指根据相应的动触头的转动运动而转动。另外，在切换期间，辅助指在被两个触头中的第二触头推动时相对于第一支撑基座沿第一轴线(即aa’)运动。

因此，辅助指随指型触头转动，直到球形接触元件与用于母线传输切换的另一触头的矩形接触元件接触为止(即，图2中所示的位置)。一旦用于母线传输切换的两个触头接触，随着两个动触头的进一步旋转，第二触头推动第一触头，从而使辅助指(圆柱形杆)相对于第一支撑基座沿第一轴线运动。

如图6所示，用于母线传输切换的两个触头中的第二触头(208)包括矩形接触元件(602)。第二触头与第二支撑基座(604)附接。该支撑基座可以具有绝缘引导件。如图6所示，该引导件可具有平面引导元件(606)。因此，第一触头(即，具有球形接触元件的)可被引导成与矩形接触元件接合以用于母线传输。

如图7所示，触头可以使用诸如螺栓(702、704)的连接件与支撑基座附接。在图6所示的实施例中，支撑基座包括板。板使得矩形接触元件能够平行于拳型触头的平面表面安装(参见图2和图3，其示出了矩形接触元件相对于拳型触头的平面表面的安装)。在图2和图3所示的实施例中，第二支撑基座安装在具有拳型触头的动触头上。该附接使得第二触头根据相应的动触头的运动而转动。

矩形接触元件被定位成在母线传输切换期间与球形接触元件接合。因此，当两个动触头转动时，矩形接触元件与球形接触元件接触。此后，随着两个动触头的进一步旋转，矩形接触元件推动球形接触元件和辅助指。辅助指被推动直到指型触头与拳型触头完全接合(如图3所示)。在此，弹簧有助于在指型触头与拳型触头之间的接合期间保持接触压力。

由于接触元件的球形形状，接触点位置在闭合/断开操作期间改变。这有助于母线传输切换。例如，由于电弧放电，一些材料会腐蚀，并且由于不同的接触位置，接触位置始终会有一些材料承受电弧放电。此外，弹簧提供预紧力和必要的接触压力。由于一些材料可能会在电弧放电期间被腐蚀，因此接触压力可能会变化。这里，为了保持接触压力，将需要一些力，这些力可以通过弹簧提供。即使在某些材料在接触期间损失(例如由于腐蚀)时，弹簧也可以确保足够的接触压力。