用于旋转隔离开关的触头模块和旋转隔离开关的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电气开关领域，具体涉及旋转隔离开关。
【背景技术】
[0002]旋转隔离开关用于在通电状态下阻止或允许电流流动，使得配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠的隔离。旋转隔离开关广泛地应用于电力系统中，例如，光伏，风电等。例如在光伏系统中，每个光伏电池中产生的较小的电流被并联地结合以便给利用系统提供所需的电流或总功率。在现有的光伏系统中，通常利用旋转隔离开关实现单独隔离、保护和断开每个光伏电池的目的。
[0003]目前，已知类型的旋转隔离开关通常由一个或多个模块化的触头模块构成，每个触头模块通常包括可旋转触头和一对固定触头。
[0004]在一些已知的旋转隔离开关中，旋转隔离开关的使用电压偏低，无法满足直流电压在1000V或1500V使用时的分断要求。即使有些旋转隔离开关在使用时的直流电压能够达到1000V，但其能分断的额定电流相对较低，例如16A及以下。通常来讲，旋转隔离开关的性能受到其分断电弧能力的限制，旋转隔离开关操作过程中产生于可旋转触头和固定触头之间的电弧随着电压或额定电流的增加而增大，在例如1000V的高电压下或者例如16A的高额定电流下，旋转隔离开关中产生的电弧会对部件造成损伤，从而严重影响隔离开关的性能。有些旋转隔离开关利用电极来提高分断电弧能力，但分断效果不明显;有些旋转隔离开关通过将旋转隔离开关的不同触头模块的固定触头进行串联，增加断点来提高额定电流，但这种使用方式势必造成旋转隔离开关的使用回路减少，导致旋转隔离开关使用数量的增加，增加了其在系统中的所占空间。
[0005]在一些已知的旋转隔离开关中，为了提高上下相邻的两个触头模块的相邻固定触头之间的电绝缘性，会将安装在上下相邻的两个触头模块内的固定触头错开布置。由于在这种结构中，错开布置的两个固定触头通常形状对称，是两个不同的部件，使得装配过程中容易造成部件的混淆。
[0006]在一些已知的旋转隔离开关中，每个触头模块都包括有一个心轴模块，心轴模块穿过可旋转触头的中心并可带动可旋转触头转动，相邻两个触头模块的心轴模块彼此接合，通过外部旋转操作部件施加在心轴模块上的旋转力，从而带动各个触头模块的可旋转触头的旋转以实现旋转隔离开关的闭合或断开。但这种分体式心轴模块的设计使得彼此配合时的累积误差较大，可旋转触头与固定触头接合或脱开的同步性较差。
[0007]在一些已知的旋转隔离开关中，触头模块通过填充树脂或硅胶增加固定触头的电绝缘性，其爬电距离小，绝缘性能差。
[0008]因此，需要一种改进的旋转隔离开关以及用于该旋转隔离开关的触头模块。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种旋转隔离开关，该旋转隔离开关可在较高额定电压(例如直流电压100V至1500V)和较高额定电流(例如32A)下可靠地分断电弧。本发明的另一目的在于提供一种用于旋转隔离开关的触头模块。
[0010]本发明的目的在于提供一种用于旋转隔离开关的触头模块，该触头模块包括:夕卜壳，所述外壳上形成有中心座和至少两个外周座;至少两个固定触头，所述固定触头分别安装在所述外周座内，并且每个所述固定触头包括静接触部分和能够从所述外壳的外部触及的连接部分;可旋转触头，所述可旋转触头安装在所述中心座内，并且包括与所述静接触部分对应的动接触部分，所述可旋转触头能够绕所述中心座的轴线相对于所述固定触头旋转，以使所述动接触部分与相应的所述静接触部分接合或脱开;其中，所述触头模块还包括至少一个磁体，并且所述至少一个磁体中的每个磁体的极性朝向相同，从而能够沿远离所述动接触部分与所述静接触部分的方向切断两者之间产生的电弧。
[0011]当动接触部分与静接触部分接合或脱开的瞬间，在两者之间产生电弧，并且电弧连接两者之间的最短距离。本发明通过在触头模块内设置磁体，利用磁体的磁场对电弧产生洛伦兹力，电弧被拉长而偏离原有的轨道，使得所产生的电弧因弧压增加，电弧电流减小而迅速熄灭，从而避免了电弧对周围部件的损伤，确保了旋转隔离开关可靠地切断回路。
[0012]优选地，所述磁体设置在邻近所述动接触部分与所述静接触部分接合或脱开的每个运动轨迹的位置。
[0013]优选地，所述磁体位于如下位置之一:邻近所述动接触部分与所述静接触部分接合或脱开的运动轨迹的中间位置、邻近所述动接触部分与所述静接触部分的接合位置、邻近所述动接触部分与所述静接触部分的脱开位置。
[0014]磁体设置在邻近动接触部分与静接触部分的接合位置或脱开位置，可使得磁体的磁场分别从动接触部分或静接触部分向远离两触头的方向吹离电弧，加强了灭弧能力，提尚了灭弧效果。
[0015]磁体设置在所述运动轨迹的中间位置，可使得磁体的磁场从所述运动轨迹的中间位置向远离两触头的方向吹离电弧，使得电弧因弧压增加，电弧电流减小而被快速拉断，灭弧效果更好。
[0016]优选地，邻近每个所述运动轨迹处的所述磁体为多个。
[0017]优选地，所述多个磁体放置成沿所述运动轨迹大致均匀分布或聚集在所述运动轨迹的中间位置。
[0018]多个磁体放置成沿所述运动轨迹大致均匀分布可增加所述运动轨迹范围内磁场的密度，增强了磁吹效应，提高了灭弧效果。
[0019]多个磁体放置成聚集在所述运动轨迹的中间位置可增加所述运动轨迹的中间位置的磁场强度，增强了磁吹效应，提高了灭弧效果。
[0020]优选地，所述中心座的底部设有磁体放置孔，所述磁体位于所述磁体放置孔中。[0021 ]优选地，所述磁体为磁钢。磁钢为永久性磁体，磁场稳定，磁吹效果好。
[0022]优选地，所述可旋转触头包括隔弧装置，所述磁体设置在所述隔弧装置内。
[0023]优选地，所述可旋转触头还包括两个导电片，所述两个导电片由所述隔弧装置包覆并夹紧，所述两个导电片的端部彼此相对，从而在它们之间形成接收并接触所述静接触部分的所述动接触部分。
[0024]优选地，所述隔弧装置有上隔弧件和下隔弧件并通过超声波焊接连接而成。
[0025]优选地，所述隔弧装置由PA66制成。
[0026]优选地，所述连接部分具有与外部导电体接触的连接面，所述连接面设置有多条凸棱或多个凸点。
[0027]凸棱和凸点的设置减小了连接部分与外部导电体的接触面积，降低了由于连接面的平面度较差时造成的连接电阻大的缺陷。
[0028]优选地，所述固定触头为片状结构，该固定触头的连接部分与静接触部分垂直布置并且沿相反方向延伸，所述连接面形成于所述连接部分的正反两面。
[0029]固定触头的连接部分与静接触部分的垂直布置以及连接部分的正反两面上均具有连接面的设置，可实现同一个固定触头仅需要改变安装朝向就能够在各个触头模块中满足不同安装位置的要求，减少了固定触头的数量，避免了装配时易造成混淆的缺陷。
[0030]优选地，所述外壳包括邻近所述连接部分的绝缘结构，以用于增大所述连接部分的爬电距离。
[0031 ]优选地，所述绝缘结构包括环绕所述连接部分的壁状结构。
[0032]本发明的另一目的在于提供一种旋转隔离开关，该旋转隔离开关包括至少一个上述的触头模块，所述至少一个触头模块中的每一个触头模块的所述磁体的极性朝向大致相同。
[0033]优选地，所述至少一个触头模块包括第一触头模块和第二触头模块，所述第一触头模块和所述第二触头模块分别包括两个固定触头，所述第一触头模块和所述第二触头模块叠置并且所述第一触头模块和所述第二触头模块的相邻的两个固定触头相对于穿过所述中心座的轴线的中心平面被布置在相对侧上。第一触头模块和第二触头模块的相邻的两个固定触头采用上下错开的方式布置，可以增大两者之间的爬电距离。
[0034]优选地，同一所述触头模块的两个固定触头相对于所述中心平面被布置在同一侧上。两个固定触头在同一侧上的布置可以方便在同一侧上对接线进行紧固操作，方便连接。
[0035]优选地，所述外壳还包括邻近所述连接部分的第一绝缘结构，以及邻近所述第一绝缘结构且远离所述连接部分的第二绝缘结构，以在所述触头模块彼此叠置时增加相邻的触头模块的相邻的连接部分之间的爬电距离。
[0036]优选地，所述第一绝缘结构包括环绕所述连接部分并朝向所述外壳的敞开方向敞开的第一壁状结构，所述第二绝缘结构包括与所述第一壁状结构的敞开方向相反的第二壁状结构，以在所述触头模块彼此叠置时使一个触头模块的所述第一壁状结构和相邻的另一个触头模块的所述第二壁状结构配合形成包围前一触头模块的所述连接部分的包围结构。
[0037]第一壁状结构和第二壁状结构将连接部分包围在两者对准后形成的包围结构内，增加了相邻触头模块的连接部分之间的爬电距离，提高了电绝缘性能。
[0038]优选地，所述第一壁状结构和第二壁状结构包括U形内侧环绕壁和U形外侧环绕壁，以使所述包围结构大致呈“回”形。“回”形包围结构包括内侧环绕壁和外侧环绕壁，双层环绕壁可进一步增加爬电距离，电绝缘性能更佳。
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