一种开关柜三工位隔离开关的制作方法
【专利摘要】一种开关柜三工位隔离开关，包括壳体，以及设在壳体内的静触头、接地静触头，还有设在曲轴上的动触头，所述的曲轴支承在壳体上，曲轴转动使动触头的一端与设在壳体上的导电支撑触头始终接触连接、另一端或者与静触头接触连接、或者与接地静触头接触连接、或者与静触头和接地静触头都不接触连接；其特征是：所述动触头为多触指式动触头。本发明的开关，导电能力更强，且不光隔离开关动、静触头发热量小，合、分闸力也小的三工位隔离开关。
【专利说明】
一种开关柜三工位隔离开关
技术领域
[0001]本发明涉及一种电力行业开关柜的三工位隔离开关。
【背景技术】
[0002]三工位隔离开关是开关设备的重要元器件，广泛的应用于各种电压等级的开关设备中，其主要作用是:
[0003]1.用于隔离电源，将高压检修设备与带电设备断开，使其有明显的断开点，以保证工作人员和设备的安全。
[0004]2.隔离开关与断路器配合，按系统运行方式的需要进行倒闸操作，以改变系统运行接线方式;送电时先将隔离开关转至合闸位，再断路器合闸；断电时先断路器分闸，再隔离开关转至分闸位。
[0005]3.用以接通或断开小电流电路，隔离开关没有灭弧装置，因此不能用来切断负荷电流或短路电流。
[0006]4.接地作用，电力线路和电力设备在检修维护之前，除断开电源和隔离电源外，还要把三相短路接地，其作用一是对地释放掉电力线路和电力设备上的残余电荷、二是使电力线路和电力设备保持零电位，以防止万一接通电源造成人身安全事故和设备损坏事故。
[0007]5.承载电流的作用，三工位开关作为开关电器需要能够承载额定工作电流，额定峰值耐受电流、额定短时耐受电流;电力系统短路故障的破坏力非常强，尤其是三工位隔离开关在合闸位置和接地位置时，随时需要承载额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流的作用；
[0008]三工位隔离开关实现一次线路的接通或接地是通过动、静触头的配合来实现的，三工位隔离开关在接通位置或接地位置触头本身具有的触头压力为触头不被动分离提供了足够的保障，触头弹簧保持一定的压力，可以减小触头撞击和产生震动，增大通流能力，避免触头发生熔焊。在实际运行中，现有的三工位隔离开关的动触头与静触头的结合往往都是一对一的接触，由于动、静触头的配合误差往往会产生一些问题，如:由于设计尺寸、加工精度、磨损等，造成动、静触头间的实际接触面积较小，接触电阻较大，运行时温升较高；为减小动、静的接触电阻，通常用压簧提供较大的动、静触头接触力，导致分合闸力大，动、静触头磨损较严重且较难操作。
[0009]常见的隔离开关动、静触头配合示意图如图1所示。
【发明内容】
[0010]本发明所要解决的技术问题就是:提供一种导电能力更强，且不光隔离开关动、静触头发热量小，合、分闸力也小的三工位隔尚开关。
[0011]解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现:
[0012]—种开关柜三工位隔离开关，包括壳体，以及设在壳体内的静触头、接地静触头，还有设在曲轴上的动触头，所述的曲轴支承在壳体上，曲轴转动使动触头的一端与设在壳体上的导电支撑触头始终接触连接、另一端或者与静触头接触连接、或者与接地静触头接触连接、或者与静触头和接地静触头都不接触连接;其特征是:所述动触头为多触指式动触头，其组成结构包括:
[0013]—铝罩，呈方管状，从两端的两对面管壁的中间、向方管的中间开有长形缺口，铝罩上下左右前后对称；
[0014]两多压指板簧，为平行四边形板，一对对边上向内开有多个长形缺口，形成成对的长梳齿状，梳齿即为压指；
[0015]对应所述多压指板簧对数的触指，为长矩形板，长对边的一侧两端设有板簧限位凸位、另一侧中间设有上下排位凸块；
[0016]两触指压片，为长矩形板，在一板面上的两长对边处、对称地设有斜面凸沿，板面中间开有若干安装用孔或螺纹孔；
[0017]所述的两多压指板簧分别贴装在所述铝罩两端无缺口的管壁内侧，所述的触指对应地分别安装在所述多压指板簧内侧，每对梳齿对应于一触指的两端，触指设有上下排位凸块的边朝向内，所述的两触指压片具有斜面凸沿面相对地、用连接件通过安装用孔安装在所述铝罩两端长形缺口内，两触指压片的斜面凸沿使若干触指形成高低排列上下错位、且两对侧的触指张开宽度地将所述若干触指的上下排位凸块夹持固定。
[0018]所述的两触指压片与绝缘曲轴的凹槽间为间隙配合。
[0019]所述的静触头和接地静触头为板状，其厚度厚于装在铝罩内两对侧的触指张开宽度。这样在接触时才会对触指产生压缩量，保证接触有压力。
[0020]所述的板状静触头和接地静触头对应于所述触指夹入部位的两侧设有斜度或圆弧角。
[0021]所述的曲轴上开有对应于所述铝罩外形的径向方形通孔，方形通孔两端的两径向孔沿设有凹槽，对应于所述两触指压片的两端。
[0022]所述的曲轴上安装有三组多触指动触头，相互之间的间距保证多触指动触头的三工位隔离开关在分闸位置时具有最大的电气间隙。指整体主轴对合闸静触头，对接地静触头都有最大的电气间隙。因为三组多触指动触头的横向外形尺寸都不会超出绝缘曲轴的范围。
[0023]所述的合闸静触头和接地静触头通过支撑和安装件固定在壳体内。
[0024]与普通的隔离开关动触头相比，本隔离开关动触头采用多触指上下错位，前后并排安装的结构形式;多触指在两触指压片与多压指板簧的共同作用下固定于限位的铝罩之中，多弹片弹簧用于提供动、静触头的接触压力，动触头的触指数与多压指板簧的触指数相等，且在安装时两者为一一对应的关系，各触指在合、分闸时为相互独立的单元，动触头的各触指与静触头的接触压力互不影响;特殊曲线的合闸静触头、接地静触头、曲轴结构的绝缘曲轴与多触指式的动触头相互配合，保证在合、分闸、接地操作时动触头各触指顺序的啮合和退出。
[0025]两触指压片保证了动触指的固定，并固定于绝缘曲轴的凹槽中，保证多触指动触头的三工位隔离开关在分闸位置时最大的电气间隙，避免了多触指动触头组件在合闸位置对接地静触头的尖端放电，在分闸位置对合闸静触头和接地静触头的尖端放电，两触指压片与绝缘曲轴的凹槽间留有一定的配合间隙，保证多触指动触头安装时可横向移动，同时保证各动、静触头的啮合力均匀的分配在各触指上。
[0026]动触头采用多触指上下错位，前后并排安装的结构形式，多触指在两触指压片与多压指板簧的共同作用下固定于限位的铝罩之中，多弹片弹簧用于提供动、静触头的接触压力，动触头的触指数与多压指板簧的触指数相等，且在安装时两者为一一对应的关系，各触指在合、分闸时为相互独立的单元，动触头的各触指与静触头的接触压力互不影响;特殊曲线的合闸静触头、接地静触头、曲轴结构的绝缘曲轴与多触指式的动触头相互配合，保证在合、分闸、接地操作时动触头各触指顺序的啮合和退出。
[0027]本发明的有益效果是:
[0028]1.动触头采用多触指上下错位，前后并排安装的结构，充分考虑电流的集肤效应，有效的利用导体材料，导电能力更强、散热面积大、易于散热。
[0029]2.动触头的每片触指与多压指板簧的触指一一对应，动触头的每片触指独立的与静触头接触，互不影响，受动、静触头配合尺寸的影响小，保证了动、静触头最大的接触面积，减小了接触电阻，其发热量更小、温升低。
[0030]3.特殊曲线的合闸静触头、接地静触头、曲轴结构的绝缘曲轴与多触指式的动触头相互配合，使动、静触头配合时触指顺序啮合及退出，有效解决了合分闸力大和合分闸力突变的问题，减轻隔离开关运动过程中，合分闸力突变对机构的冲击。
[0031]4.两触指压片保证了动触指的固定，并固定在绝缘曲轴的凹槽中，保证多触指动触头的三工位隔离开关在分闸位置时最大的电气间隙，避免了多触指动触头组件21在合闸位置对接地静触头18的尖端放电，在分闸位置对合闸静触头11和接地静触头18的尖端放电，即起到了安装固定的作用，保证了设备的安全运行;两触指压片与绝缘曲轴的凹槽间留有一定的配合间隙，保证多触指动触头安装时可横向移动，与合闸静触头和接地静触头的配合的适应性更好，同时保证各动、静触头的啮合力均匀的分配在各触指上。
【附图说明】
[0032]图1a为常见的隔离开关动、静触头配合的示意图；
[0033]图1b为图1a的左视图；
[0034]图2a为本发明的三工位隔离开关合闸运行示意图；
[0035]图2b为图2a带剖视示意图；
[0036]图3a为本发明的三工位隔离开关动触头与合闸静触头从合闸到退出示意图之一(合闸位置)；
[0037]图3b为本发明的三工位隔离开关动触头与合闸静触头从合闸到退出示意图之二(分闸过程触指顺序退出)；
[0038]图3c为本发明的三工位隔离开关动触头与合闸静触头从合闸到退出示意图之三(分闸位置)；
[0039]图4a为本发明的三工位隔离开关动触头与接地静触头顺序啮合示意图之一；
[0040]图4b为本发明的三工位隔离开关动触头与接地静触头顺序啮合示意图之二；
[0041 ]图4c为本发明的三工位隔离开关动触头与接地静触头顺序啮合示意图之三；
[0042]图5a为本发明的三工位隔离开关绝缘曲轴的装配示意图；
[0043]图5b为图5a的俯视图；
[0044]图5c为图5a的剖视图；
[0045]图6a为本发明的三工位隔离开关动触头主视图；
[0046]图6b为图6a的带剖视的左视图；
[0047]图7a为本发明的三工位隔离开关绝缘曲轴的主视图；
[0048]图7b为绝缘曲轴的俯视图；
[0049]图7c为绝缘曲轴的立体示意图；
[0050]图8a为本发明的三工位隔离开关多压指板簧示意图；
[0051 ]图Sb为本发明的三工位隔离开关多压指板簧俯视图；
[0052]图9a为本发明的三工位隔离开关触指主视图；
[0053]图9b为本发明的三工位隔离开关触指左视图；
[0054]图9c为本发明的三工位隔离开关触指俯视图；
[0055]图1Oa为本发明的三工位隔离开关合闸静触头示意图；
[0056]图1Ob是图1Oa的右视图；
[0057]图1la为本发明的三工位隔离开关接地静触头示意图；
[0058]图1 Ib是图1 Ia的右视图；
[0059]图1lc是图1lb的附视图；
[0060]图12a为本发明的三工位隔离开关指压片剖视示意图；
[0061 ]图12b是图12a的右视图；
[0062]图12c是图12a的附视图；
[0063]图13是装好动触头的绝缘曲轴立体示意图；
[0064]图14是动触头组成和结构立体示意图；
[0065]图15是触指压片立体示意图。
[0066]图中附图标记代表:1-安装板，2-转轴固定支架，3-转轴，4-转轴拐臂，5-绝缘拉杆，8-动触头压缩弹簧，11-合闸静触头，12-动触头，13-导电支撑触头，14-导电支撑法兰，15-轴承座，16-支撑轴套，17-操作拐臂，18-接地静触头，22-绝缘曲轴，31-多压指板簧，32-固定螺栓，33-铝罩，34-触指，35-触指压片。
【具体实施方式】
[0067]图1a和图1b是现有技术的隔离开关动、静触头配合示意图，动触头只有一个触指，与静触头的结合是一对一的接触。
[0068]图2a、图2b为本发明的三工位隔离开关合闸运行示意图。
[0069]本发明的开关柜三工位隔离开关实施例，包括壳体，以及设在壳体内的静触头、接地静触头，还有设在绝缘曲轴上的动触头。
[0070]绝缘曲轴支承在壳体上，绝缘曲轴转动使动触头的一端与设在壳体上的导电支撑触头始终接触连接、另一端或者与静触头接触连接、或者与接地静触头接触连接、或者与静触头和接地静触头都不接触连接。
[0071]其中动触头为多触指式动触头，参见附图的图6a图6b，多触指式动触头的组成结构包括:
[0072]一铝罩33，呈方管状，从两端的两对面管壁的中间、向方管的中间开有长形缺口，招罩上下左右如后对称；
[0073]两多压指板簧31，为平行四边形板，一对对边上向内开有多个长形缺口，形成成对的长梳齿状，梳齿即为压指；
[0074]对应所述多压指板簧对数的触指34，为长矩形板，长对边的一侧两端设有板簧限位凸位、另一侧中间设有上下排位凸块；
[0075]两触指压片35(上下触指压片外形尺寸一样，一个开圆孔，一个开螺纹套，安装螺栓用)，为长矩形板，在一板面上的两长对边处、对称地设有斜面凸沿，板面中间开有若干安装用孔；
[0076]两多压指板簧31分别贴装在铝罩33两端无缺口的管壁内侧，触指34对应地分别安装在多压指板簧31内侧，每对梳齿对应于一触指34的两端，触指设有上下排位凸块的边朝向内，两触指压片35具有斜面凸沿面相对地、用固定螺栓32通过安装用孔安装在铝罩33两端长形缺口内，两触指压片的斜面凸沿使若干触指形成高低排列上下错位、且两对侧的触指张开宽度地将所述若干触指的上下排位凸块夹持固定。
[0077]设计时使两触指压片与绝缘曲轴的凹槽间为间隙配合，如此保证多触指动触头安装时可横向移动，同时保证各动、静触头的啮合力均匀的分配在各触指上。
[0078]参见图1Oa和图10b，以及图11a、图1Ib和图11c，静触头和接地静触头为板状，其厚度适应厚于装在铝罩内两对侧的触指张开宽度;板状静触头和接地静触头对应于触指夹入部位的两侧设有斜度或圆弧角，闸静触头和接地静触头通过支撑和安装件固定在壳体内。
[0079]参见图7a、图7b和图7c，绝缘曲轴上开有对应于铝罩外形的径向方形通孔，方形通孔两端的两径向孔沿设有凹槽，对应于两触指压片的两端；曲轴上安装有三组多触指动触头，相互之间的间距保证多触指动触头的三工位隔离开关在分闸位置时具有最大的电气间隙。
[0080]两触指压片保证了动触指的上下错位排列，并固定于绝缘曲轴的凹槽中，保证多触指动触头的三工位隔离开关在分闸位置时最大的电气间隙，避免了多触指动触头组件在合闸位置对接地静触头的尖端放电，在分闸位置对合闸静触头和接地静触头的尖端放电，两触指压片与绝缘曲轴的凹槽间留有一定的配合间隙。
[0081]图3a、图3b和图3c为本发明的三工位隔离开关动触头与合闸静触头从合闸到退出三个工况位置的示意图。
[0082]如图3、图4，还有图5、图6所示，多触指三工位隔离开关由多触指式的动触头12和曲轴结构的绝缘曲轴22组成，包括与之配合的合闸静触头11和接地静触头18及其支撑安装。
[0083]触指34左右对称的安装在铝罩33中，其数量按电流大小而定，在触指上压片35、触指下压片36和多压片板弹簧31(左、右各一块)共同作用下提供动、静触头配合时的接触力，多压指板簧31的压指数与触指34的数目相同。
[0084]安装时保证每片触指都有对应的弹片提供弹力，使每个触指成为独立提供动、静触头接触力的单元，相互之间不会有影响，即使合闸静触头11和接地静触头18与多触指式的动触头12的配合尺寸出现误差或发生一定的磨损，各触指均能与静触头良好接触，保证了动、静触头的接触面积，且接触力相对均匀。触指上压片35保证了触指34的固定，其伸出的部分固定与具有曲轴结构的绝缘曲轴22的凹槽中，保证多触指动触头的三工位隔离开关在分闸位置时最大的电气间隙，运行安全可靠;触指压片35与曲轴结构的绝缘曲轴22的凹槽间留有一定的配合间隙，保证多触指动触头12安装时与合闸静触头11和接地静触头18的配合。在合闸、分闸接地操作时，具有特殊曲线的合闸静触头11和接地静触头18与与多触指式的动触头12相互配合，保证触指顺序的啮合和退出，有效解决了合分闸力大和合分闸力突变的问题，减轻隔离开关运动过程中，合分闸力突变对机构的冲击。而普通的动、静触头配合，一旦动、静触头接触，接触力就保持为最大值，合、分闸时操作力大，对机构的冲击大。
[0085]曲轴结构的绝缘曲轴22为特殊的曲轴结构的设计，其整体为绝缘材料并模压成型，保证三工位隔离开关多触指式的动触头12安装的一致性，保证合、分闸的同期性；曲轴结构的绝缘曲轴22上的凹槽保证了安装的方便。
[0086]多压片板弹簧31对称制作，并设开有与触指34—一对应的压指，保证各触指均能与静触头良好接触。
[0087]触指34为单片结构，错位并排安装;单片结构的各触指大小尺寸相同易于加工，错位并排安装的触指导电能力强，散热面积大，温升低。
[0088]合闸静触头11和接地静触头18进行了特殊形状曲线的设计和倒圆角设计，特殊形状的曲线保证合闸时动触头的各对触指顺序啮合，倒圆角保证动静、触头啮合时的圆滑过渡，减小了摩擦阻力。避免了对多触指式动触头12在分闸位置时的尖端放电，保证了设备的安全运行。
[0089]如图12、图13所示，触指压片35的倒圆角设计避免了多触指式的动触头12在合闸位置对接地静触头18的尖端放电，在分闸位置对合闸静触头11和接地静触头18的尖端放电，即起到了安装固定的作用，保证了设备的安全运行。
【主权项】
1.一种开关柜三工位隔离开关，包括壳体，以及设在壳体内的静触头、接地静触头，还有设在曲轴上的动触头，所述的曲轴支承在壳体上，曲轴转动使动触头的一端与设在壳体上的导电支撑触头始终接触连接、另一端或者与静触头接触连接、或者与接地静触头接触连接、或者与静触头和接地静触头都不接触连接;其特征是:所述的静触头和接地静触头为板状，所述动触头为多触指式动触头，其组成结构包括: 一铝罩，呈方管状，从两端的两对面管壁的中间、向方管的中间开有长形缺口 ； 两多压指板簧，为平行四边形板，一对对边上向内开有多个长形缺口，形成成对的长梳齿状，梳齿即为压指； 对应所述多压指板簧压指对数的触指，为长矩形板，长对边的一侧两端设有板簧限位凸位、另一侧中间设有上下排位凸块； 两触指压片，为长矩形板，在一板面上的两长对边处、对称地设有斜面凸沿，板面中间开有若干安装用孔或螺纹孔； 所述的两多压指板簧分别贴装在所述铝罩两端无缺口的管壁内侧，所述的触指对应地分别安装在所述多压指板簧内侧，每对梳齿对应于一触指的两端，触指设有上下排位凸块的边朝向内，所述的两触指压片具有斜面凸沿面相对地、用连接件通过安装用孔安装在所述铝罩两端长形缺口内，两触指压片的斜面凸沿使若干触指形成高低排列上下错位、且两对侧的触指张开宽度地将所述若干触指的上下排位凸块夹持固定。2.根据权利要求1所述的开关柜三工位隔离开关，其特征是:所述的曲轴上开有对应于所述铝罩外形的径向方形通孔，方形通孔两端的两径向孔沿设有凹槽，凹槽对应于所述两触指压片的两端。3.根据权利要求2所述的开关柜三工位隔离开关，其特征是:所述的两触指压片与绝缘曲轴的凹槽间为间隙配合。4.根据权利要求3所述的开关柜三工位隔离开关，其特征是:所述的板状静触头和接地静触头对应于所述触指夹入部位的两侧设有斜度或圆弧角，所述的合闸静触头和接地静触头通过支撑和安装件固定在壳体内。5.根据权利要求4所述的开关柜三工位隔离开关，其特征是:所述的曲轴上安装有三组多触指动触头，相互之间的间距保证多触指动触头的三工位隔离开关在分闸位置时具有最大的电气间隙。
【文档编号】H01H31/02GK105869942SQ201610205834
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】王灯花, 郭福桂, 李元鹏, 侯立伟
【申请人】广州白云电器设备股份有限公司