专利名称：一种隔离开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力开关领域，具体地涉及一种隔离开关，尤其涉及一种用于高压开关柜的隔离开关。
背景技术：
高压隔离开关是电力电网中一种常见且必备的、具有“吊桥功能”的链接元件，即用眼看到其连接和分离效果，其在整个线路中具有承上启下的作用。图1示出了在现有技术中经常使用的一种高压隔离开关，如图1所示，高压隔离开关100通常包括进线端110、 出线端120、隔离刀130、进线端极柱140和出线端极柱150。利用隔离刀130的转动，隔离开关100导通，以便将电流由进线端110传输到出线端120。一般而言，进线端110、出线端 120和隔离刀130均由导电性能优良的铜材制成。为了确保进线端110和隔离刀130的接触良好，传统的方法是隔离刀130采用夹叉式双刀结构。图2示出了在传统高压隔离开关中采用的夹叉式双刀结构的示意图，其中图2左侧示出了该结构的主视图，而右侧示出了该结构的侧视图。如图2所示，为了确保在额定电流通过和电网发生故障时的巨大电动力冲击不会使得开关发生故障，需要在装配时在隔离刀距进线端110最近处外加压簧160，借其弹力将进线端110和隔离刀130压紧。同理，在隔离刀130和出线端120电连接处也采用类似方法来保证隔离刀130相对于出线端 120的灵活转动，并兼顾二者之间在连接时的压紧力。在传统隔离开关的制造过程尤其是装配过程中，如何确保“触头压力”是一项很重要的指标，而且往往需要人工加以调整。因此，在用户安装使用隔离开关时，隔离开关出厂时的原始状态通常需要进行改变，而如果安装用户如果没有专业经验，就造成隔离开关在运行时达不到正常的设计参数，造成故障。另外，如图2所示，在传统隔离开关中，隔离刀的触臂以主轴为圆心做圆周运动达到合分，为了保证足够的电气距离，触臂长度是一个定值，这样使整个隔离开关起始距离很大，从而使得整个开关在隔离处占用空间较大。且结构只能实现分合闸位置的二工位。因此，所期望的是提供一种便于可靠安装并且使得开关占据较小空间的且能实现检修时能达到接地状态的新型三工位隔离开关。
发明内容
本发明旨在提供一种可以解决上述问题的隔离开关。根据本发明的一个方面，提供了一种隔离开关，包括进线支座和出线支座；与所述进线支座相连的电连接头；与所述出线支座相连的第一静触头；导电臂，一端与所述电连接头相连，另一端连接有动触头；牵引套，套在所述导电臂和动触头外面，以便所述导电臂和动触头可以在所述牵引套中滑动；牵引臂，对所述牵引套进行牵引以便围绕主轴进行旋转；以及处于接地位置的第二静触头，其中所述隔离开关具有合间位置、分间位置和接地位置，在所述合间位置处，所述动触头和所述第一静触头相接触，在接地位置处，所述动触头和所述第二静触头相接触，而所述分间位置在所述合间位置和所述接地位置之间。
可选地，在根据本发明的隔离开关中，在合闸位置处，进线支座、导电臂和出线支座在一条直线上，接地位置和合间位置具有90°夹角，而接地位置和合间位置具有45°夹可选地，在根据本发明的隔离开关中，动触头具有自力型凹球面结构，第一和第二静触头具有凸球面结构。可选地，在根据本发明的隔离开关中，牵引臂包括在一端与主轴相连的第一部分以及在另一端与牵引套相连的第二部分，所述第二部分具有两个支脚以便所述两个支脚之间形成所述牵引臂的内槽，其中在所述牵引臂牵引所述导电臂和动触头旋转时，所述导电臂和动触头在所述牵引套内滑动以便滑入所述牵引臂的内槽中或者从中滑出。
现在将参考附图更详细地描述本发明，其中图1示出了在现有技术中经常使用的一种高压隔离开关；图2示出了在传统高压隔离开关中采用的夹叉式双刀结构的装配图；图3-5分别示出了根据本发明一个实施方式的隔离开关在合闸、分闸和接地位置时的状态图；图6-8分别示出了在根据本发明一个实施方式的隔离开关中使用的静触头、动触头、牵引套的示意图；以及图9和图10分别示出了在根据本发明一个实施方式的隔离开关中使用的牵引臂的主视图和俯视图。
具体实施例方式下面结合附图来对本发明的实施方式进行描述。图3示出了根据本发明一个实施方式的隔离开关300的示意图，在图3中，隔离开关处于合闸位置。隔离开关300包括进线支座310、动触头320、第一静触头330和第二静触头335、导电臂340、电连接头350、牵引套360、牵引臂370、出线支座380和主轴390。如图3所示，进线支座310和出线支座380分别和隔离开关300所要开关的电路相连。导电臂340 —端通过电连接头350和进线支座310相连，而导电臂340的另一端套在其上和动触头320相连。在出线支座380处具有第一静触头330。当处于图3所示的合闸位置处时， 动触头320插入第一静触头330，从而导通隔离开关300。在动触头320和导电臂340外套有牵引套360，以使得动触头320和导电臂340可以在牵引臂370内滑动。牵引套360由牵引臂370牵引，以便围绕主轴390进行旋转。图4示出了处于分闸位置的、根据本发明一个实施方式的隔离开关300的示意图。 如图4所示，当隔离开关处于分闸位置时，牵引臂370围绕主轴390旋转了 45°角度(相对于合闸位置，当然也可以是其他角度)。在此过程中，牵引臂370在旋转时会对牵引套360 进行牵引，从而使得导电臂340和动触头320也在牵引套360内滑动到牵引臂370的内槽中，并且围绕电连接头350进行旋转。图5示出了处于接地位置的、根据本发明一个实施方式的隔离开关300的示意图。
4如图5所示，当隔离开关处于接地位置时，牵引臂370围绕主轴390继续旋转了 45度角度 (相对于接地位置，当然也可以是其他角度)。在此过程中，牵引臂370在旋转时会对牵引套360进行牵引，从而使得导电臂和动触头也在牵引套360内滑动以便从牵引臂370的内槽中滑出，并且围绕电连接头350进行旋转。在接地位置处，动触头320插入接地位置处的第二静触头335，从而将动触头320固定在第二静触头335处，以实现隔离开关300的可靠操作。虽然在图3-5所示的实施方式中，示出了在隔离开关300中，合闸位置和接地位置相互垂直，而分闸位置处于合闸位置和接地位置的正中间。然而在实践中，这些位置可以不局限于此，合间位置和接地位置可以不相互垂直，而分间位置处于合间位置和接地位置之间即可。所以这些都在本发明的保护范围之内。根据本发明的一个实施方式，为了克服传统的动、静触头在外力作用下因机械加工和装配工艺差异形成的导电部位点接触的弊病，提供了一种新的静触头和动触头设计。 图6和7分别示出了在根据本发明一个实施方式的隔离开关中使用的静触头和动触头的示意图。如图6和7所示，静触头具有凸球面结构，而动触头具有凹球面结构，二者在接触时， 可以以“线接触”形式接触，保证任意角度切入，且在完全吻合的“死点”位置受力，这可以大幅度提高开关可靠性。一般而言，静触头与动触头具有同样材质，以保证二者在接触时的导向和吻合。根据实践效果，利用这种静触头和动触头的设计，可以将整个开关中接地回路的性能指标与主回路提高到同一水平(而传统的接地回路的指标只能达到主回路的一半)。 可选地，如图3-5中所示的、根据本发明一个实施方式的隔离开关的第一静触头330和第二静触头335可以采用图6所示的静触头的设计，而动触头320可以采用图7所示的动触头的设计。图9和图10分别示出了在根据本发明一个实施方式的隔离开关中使用的牵引臂的主视图和俯视图。如图所示，牵引臂包括在一端与主轴390相连的第一部分810以及在另一端与牵引套360相连的第二部分820，第二部分820具有两个支脚以便分别和牵引套 360的外壳相连。而两个支脚之间的部分形成了牵引臂的内槽，以便于在牵引臂370通过对牵引套360进行牵引从而牵引导电臂和动触头旋转时，导电臂和动触头在牵引套360内滑动以便滑入牵引臂370的内槽中或者从中滑出。利用根据本发明的设计，内滑动式的动触头和牵引套在牵引臂的带动下以主轴为基点在牵引臂的内槽伸缩并做旋转运动，这使得牵引臂以一个小的角度和位移即可实现合-分-接地三工位开关的功能，将传统隔离开关需大角度、长触臂传动机构完成的功能在较小的空间内实现。根据本发明的隔离开关极大地提高了开关导电可靠性，根据测试，国家高压电器质量监督检验中心使用BE256数字化测试系统对本实施例的三工位高压隔离开关进行电气性能检验，在开关故障状态下主刀和地刀均承受了 31. 5kA/80kA(峰值)/4S的动热稳定电流后开关灵活，无损。此外根据本发明的隔离开关有效减小了开关外形尺寸，扩大了该产品的适配性。应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中， 不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
权利要求
1.一种隔离开关，其特征在于，包括进线支座(310)和出线支座(380)；与所述进线支座(310)相连的电连接头(350)；与所述出线支座(380)相连的第一静触头(330)；导电臂(340)，一端与所述电连接头(350)相连，另一端连接有动触头(320)；牵引套(360)，在所述导电臂(340)和动触头(320)外面，以便所述导电臂(340)和动触头(320)可以在所述牵引套(360)中滑动；牵引臂(370)，对所述牵引套(360)进行牵引以便围绕主轴(390)进行旋转；以及处于接地位置的第二静触头(335)，其中所述隔离开关具有合间位置、分间位置和接地位置的三工位，在所述合间位置处， 所述动触头(320)和所述第一静触头(330)相接触，在接地位置处，所述动触头(320)和所述第二静触头(33 相接触，而所述分间位置在所述合间位置和所述接地位置之间。
2.如权利要求1所述的隔离开关，其特征在于，在所述合闸位置处，所述进线支座 (310)、导电臂(340)和出线支座(380)在一条直线上，所述接地位置和所述合闸位置具有 90°夹角。
3.如权利要求2所述的隔离开关，其特征在于，所述接地位置和所述合闸位置具有 45°夹角。
4.如权利要求1-3中的任一个所述的隔离开关，其特征在于，所述动触头(320)具有凹球面自力型结构，所述第一和第二静触头(335)具有凸球面结构。
5.如权利要求1-3中的任一个所述的隔离开关，其特征在于，所述牵引臂(370)包括在一端与主轴(390)相连的第一部分(810)以及在另一端与牵引套(360)相连的第二部分 (820)，所述第二部分(820)具有两个支脚以便所述两个支脚之间形成所述牵引臂(370)的内槽，其中在所述牵引臂(370)牵引所述导电臂(340)和动触头(320)旋转时，所述导电臂 (340)和动触头(320)在所述牵引套(360)内滑动以便滑入所述牵引臂(370)的内槽中或者从中滑出。
全文摘要
本发明公开了一种小型化自力型触头结构的三工位隔离开关，包括进线支座和出线支座；与进线支座相连的电连接头；与出线支座相连的第一静触头；导电臂，一端与所述电连接头相连，另一端连接有动触头；牵引套，套在导电臂和动触头外面，以便导电臂和动触头可以在牵引套中滑动；牵引臂，对牵引套进行牵引且围绕主轴进行旋转；以及处于接地位置的第二静触头，其中隔离开关具有合闸位置、分闸位置和接地位置的三工位，在合闸位置处，动触头和第一静触头相接触，在接地位置处，动触头和第二静触头相接触，而分闸位置在合闸位置和接地位置之间。
文档编号H01H31/00GK102184793SQ20111009644
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者胡阳 申请人:西安新锐电力设备有限公司