一种防过热与防腐高压交流隔离开关的制作方法

本发明涉及电网隔离开关技术领域，具体涉及一种防过热与防腐高压交流隔离开关。

背景技术：

隔离开关(isolatingswitch)是一种主要用于“隔离电源、倒闸操作、用以连通和切断小电流电路”，无灭弧功能的开关器件。隔离开关在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路)下的电流的开关设备。一般用作高压隔离开关，即额定电压在1kv以上的隔离开关，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。目前户外高压隔离开关由于结构上的原因，流通稳定性差、触座转动不灵活；动、静触头在合闸时冲击较大，动作稳定性差，给操作者带来困难；防腐蚀以及散热性能较差，使用寿命短。仅发明人所在的陕西地方电力延安供电分公司在一年度中仅因刀闸发热原因引起的停电检修次数高达34次，有鉴于此，发明人对现有隔离开关结构做出了相关改进。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的第一目的在于提供一种防过热与防腐高压交流隔离开关，具有较高的防过热和防腐效果。

本发明所采用的技术方案是：一种防过热与防腐高压交流隔离开关；其特征在于：开关底架、位于开关底架上的一对绝缘子，两绝缘子上端连接有一对导电臂，所述导电臂上设有能够相互接触和分离的第一触头机构和第二触头机构；所述第一触头机构包括若干相对布置在导电臂一端两侧的导电触指，相对布置的导电触指之间形成与第二触头机构导电接触的导电接触口，所述导电触指一端与导电臂可拆卸固定连接、另一端向导电接触口内弯曲形成导电接触部，所述导电接触部表面设有导向槽位，所述导电接触部与导电臂之间设有弹性支撑件；所述第二触头结构包括与导电臂固定连接的并能够与导电接触口卡合或分离的导电触头，所述导电触头前端设有能够与导电接触部滑动接触的清洁机构，所述导电触头在卡入或退出导电接触口的过程中，所述清洁机构能够清洁导电接触部的内表面；还包括控制第一触头机构和第二触头机构接触和分离的操纵组件，通过第一触头机构和第二触头机构的接触和分离，实现隔离开关的合闸与分闸。

本技术方案中：防过热与防腐高压交流隔离开关属于旋压式隔离开关，通过转动导电臂的方式实现第一触头机构和第二触头机构导电接触或分离，针对现有技术中触指结构发热的问题，本方案提供的第一触头机构设计了一种自力型触指，导电臂触指一端固定在导电臂上、另一端成型有导电接触部，导电接触部在弹性机构的弹性支撑下可与导电触头之间形成更为紧密的导电接触，使得导电触头在卡入导电接触口的过程中，导电触指与导电触头的接触面积几乎恒定不变，使得接触面积远大于现有技术中的u形触指，进而降低接触电阻大小；导电接触后因短路产生的电排斥力因为接触面积的加大而减小；同时在“回路电流”的作用下，导电触指在短路时对导电触头夹的更紧，增加了导电触指的接触力，进而提高隔离开关合闸的稳定性，防止因接触不稳定导致发热损坏，控制第一触头机构和第二触头机构接触和分离的操纵组件采用自动化控制的方式实现隔离开关的合闸与分闸；此外，在分闸和合闸过程中，清洁机构能够自动完成对导电接触口的清洁，可清除导电接触口内的污垢和杂质，进而提高导电性能。本技术方案通过改进触头机构的导电触指结构形式，使得导电触指具有有高弹性、高导电、耐高温、耐腐蚀的特性，显著提高了导电接触后的接触压力、接触稳定性和接触面积，减小了隔离开关发热影响；满足不同户外环境使用。

优选的，所述弹性支撑件包括位于导电臂与导电触指之间的不锈钢防腐弹簧，所述不锈钢防腐弹簧两端套设有绝缘套，使不锈钢防腐弹簧两端与导电臂和导电触指之间绝缘接触。

优选的，所述清洁机构包括固定于导电触头前端的清洁片，所述清洁片边缘设有与导向槽位滑动配合的限位部，所述清洁片边缘还设有与导电接触部面接触的清洁部。

优选的，所述开关底架上设有转动安装绝缘子的转动组件，所述转动组件包括位于开关底架两端的底座，两底座之间连接有传动连杆，所述底座表面对应传动连杆边部设有防止底座过转的限位板；两底座下端设有与底座传动连接的转轴，所述转轴上套设有尼龙轴套，所述转轴上还套有位于尼龙轴套上方的防尘罩，尼龙轴套上下两端安装有防护密封圈，所述转轴上端与底座之间设有固定在尼龙轴套内的推力轴承，所述转轴两端还穿设有固定在尼龙轴套内的球轴承。

优选的，所述开关底架下方设有驱动底座转动的驱动组件，所述驱动组件包括驱动箱体和驱动轴；所述驱动轴穿过驱动箱体上端并与转动设于开关底架上的转动套传动连接，所述转动套与底座之间设有连接臂，连接臂一端通过关节轴承与转动套活动相连、连接臂另一端通过固定扣件与底座连接；当驱动轴驱动转动套转动时，所述连接臂联动并驱动底座上的绝缘子转动；所述驱动轴穿过驱动箱体上表面的外周面上设有环绕驱动轴布置的防水凸环，所述驱动箱体内设有穿设在驱动轴上的v形密封圈；所述驱动箱体内设有通过单向齿轮组与驱动轴传动连接的驱动电机。

优选的，所述驱动箱体内设有监测驱动箱体内温度与湿度的温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器连接有控制处理模块，所述控制处理模块与内置在驱动箱体内的数据发射模块电连接。

优选的，所述底座上设有与连接臂相连的调节机构，所述调节机构包括固定于底座上的固定板，所述固定板上通过连接螺栓结构连接有可调角度的连接板，所述连接板上设有压紧板，连接板与压紧板之间成型有容纳连接臂的连接槽，所述压紧板与连接板之间通过固定螺栓结构连接。

优选的，两所述导电臂上还设有母线电流转移装置，母线电流转移装置包括分别设于两导电臂上的导电柱和接电柱，所述接电柱一端转动安装在导电臂上、另一端设有搭接部，所述导电柱外周面上设有能够与搭接部相搭接的搭接面，当所述导电触头与导电触指导电连接后，所述接电柱的搭接部能够搭接在导电柱上。

优选的，所述导电臂安装导电触指的一端的设有触指安装槽，各个所述导电触指固定于触指安装槽相对的两个侧壁上，所述对应导电触指外侧的两个侧面上设有纵向截面呈c形的散热槽，所述导电臂各个外立面做阳极氧化处理。

优选的，所述导电臂远离导电触指的一端还设有软连接组件，所述软连接组件包括固定于导电臂端部的导电棒，所述导电棒上安装有若干层叠布置并焊接固定的弧形导电片，所述弧形导电片内弧面设有导电软接触面。

本发明的有益效果是：本发明所提供的一种防过热与防腐高压交流隔离开关针对触指发热严重问题，对触指结构型式、接触压力以及接触区域等对发热进行结构优化，由于接触压力稳定和高度耐腐蚀，能够户外环境中使用。针对驱动操作失灵问题，提供了传动效率更为优异的传动结构，使得驱动设备具备更好的耐雨水、耐腐蚀等特点。本发明结构合理、操作方便，具有较高的实用价值与推广价值，可广泛适用于配电网隔离开关应用中。

附图说明

为了更清除地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明具体实施例提供的一种防过热与防腐高压交流隔离开关的俯视图。

图2为本发明具体实施例提供的一种防过热与防腐高压交流隔离开关的导电臂结构图。

图3为本发明具体实施例提供的一种防过热与防腐高压交流隔离开关的传动示意图。

图4为本发明具体实施例提供的一种防过热与防腐高压交流隔离开关的转轴密封结构示意图1。

图5为本发明具体实施例提供的一种防过热与防腐高压交流隔离开关的转轴密封结构示意图2

图6为本发明具体实施例提供的一种防过热与防腐高压交流隔离开关的调节机构示意图。

图7为本发明具体实施例提供的一种防过热与防腐高压交流隔离开关的驱动箱体结构图。

附图标记：开关底架100、绝缘子200、导电臂300、触指安装槽310、导电触指400、导导电接触部410、导向槽位420、弹性支撑件500、导电触头600、清洁片700、底座800、传动连杆900、调节机构1000、压紧板1010、连接板1020、固定板1030、连接臂1100、关节轴承1200、v形密封圈1300、限位板1400、转轴1500、防护密封圈1600、推力轴承1700、球轴承1800、防尘罩1900、尼龙轴套2000、驱动箱体2100、驱动轴2200、防水凸环2210。

具体实施方式

这里，要说明的是，本发明涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本发明对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、方法本身，也即本发明虽然涉及一点功能、方法，但并不包含对功能、方法本身提出的改进。本发明对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本发明，以便更好的理解本发明。

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

请参考图1至图7，本实施例提供的一种防过热与防腐高压交流隔离开关具体包括开关底架100、位于开关底架100上的一对绝缘子200，两绝缘子200上端连接有一对导电臂300，所述导电臂300上设有能够相互接触和分离的第一触头机构和第二触头机构；还包括控制第一触头机构和第二触头机构接触和分离的操纵组件，通过第一触头机构和第二触头机构的接触和分离即可实现隔离开关的合闸与分闸。

如图1至图7所示，本实施例提供的属于防过热与防腐高压交流隔离开关，主要通过转动导电臂300的方式实现第一触头机构和第二触头机构导电接触或分离，其中，第一触头机构包括若干相对布置在导电臂300一端两侧的导电触指400，相对布置的导电触指400之间形成与第二触头机构导电接触的导电接触口，导电触指400一端与导电臂300可拆卸固定连接、另一端向导电接触口内弯曲形成导电接触部，导电接触部表面设有导向槽位420，导电接触部与导电臂300之间设有弹性支撑件500；第二触头结构包括与导电臂300固定连接的并能够与导电接触口卡合或分离的导电触头600，导电触头600前端设有能够与导电接触部滑动接触的清洁机构，导电触头600在卡入或退出导电接触口的过程中，清洁机构能够清洁导电接触部的内表面。

如图1至图7所示，本实施例针对现有技术中触指结构发热的问题在第一触头机构设计了一种自力型的导电触指400，导电触指400采用镀银刚性触指，镀银厚度不小于20μm，并且硬度大于hv120，在安装导电触指400时采用固定式装配在导电臂300上，进而防止灰尘进去，避免回路电阻增大，导致导电发热增加；安装后的导电触指400可依靠自身弹性和弹性机构弹力增加合闸后的夹紧力度，导电触指400的导电接触部在弹性机构的弹性支撑下可与导电触头600之间形成更为紧密的导电接触，导电触头600在卡入导电接触口的过程中，导电触指400与导电触头600的接触面积几乎恒定不变，使得接触面积远大于现有技术中的u形触指，进而降低接触电阻大小；导电接触后因短路产生的电排斥力因为接触面积的加大而减小；同时在“回路电流”的作用下，导电触指400在短路时对导电触头600夹的更紧，增加了导电触指400的接触力，进而提高隔离开关合闸的稳定性，防止因接触不稳定导致发热损坏，控制第一触头机构和第二触头机构接触和分离的操纵组件采用自动化控制的方式实现隔离开关的合闸与分闸，本技术方案通过改进触头机构的导电触指400结构形式，使得导电触指400具有高弹性、高导电、耐高温、耐腐蚀的特性，显著提高了导电接触后的接触压力、接触稳定性和接触面积，减小了隔离开关发热影响；满足不同户外环境使用。

此外，在分闸和合闸过程中，清洁机构能够自动完成对导电接触口的清洁，可清除导电接触口内的污垢和杂质，进而提高导电性能。可适应在不同程度的恶劣环境中使用。

如图1至图7所示，为了确保导电触指400与导电触头600的接触面积，本实施例中提供的弹性支撑件500包括位于导电臂300与导电触指400之间的不锈钢防腐弹簧，不锈钢防腐弹簧两端套设有绝缘套，使不锈钢防腐弹簧两端与导电臂300和导电触指400之间绝缘接触。这样，不锈钢防腐弹簧能够弹性支撑导电触指400的导电接触部，在合闸时确保导电触指400的夹紧力，不锈钢防腐弹簧两端的绝缘套能够避免与导电臂300或导电触指400构成导电接触，和导电接触处采用绝缘件套进行过渡，防止电流分流。

如前。清洁机构用于在分闸和合闸过程中清除导电接触口内的污垢杂质等，本实施例中清洁机构包括固定于导电触头600前端的清洁片700，清洁片700边缘设有与导向槽位420滑动配合的限位部，清洁片700边缘还设有与导电接触部面接触的清洁部。清洁片700固定在导电触头600上后，在分闸和合闸过程中，清洁片700上的限位部与导向槽滑动适配，可起到限位作用，避免导电触指400与导电触头600接触后错位，清洁片700在滑动时，其清洁部与导电接触部面接触，清除导电触指400上的杂质污垢，避免导电触指异常发热。

如图1至图7所示，针对隔离开关在长时间使用后容易发生操作失灵问题，本实施例针对传动、安装结构等做出了相关改进，具体是开关底架100上设有转动安装绝缘子200的转动组件，转动组件包括位于开关底架100两端的底座800，两底座800之间连接有传动连杆900，底座800表面对应传动连杆900边部设有防止底座800过转的限位板1400；两底座800下端设有与底座800传动连接的转轴1500，转轴1500上套设有尼龙轴套2000，转轴1500上还套有位于尼龙轴套2000上方的防尘罩1900，尼龙轴套2000上下两端安装有防护密封圈1600，转轴1500上端与底座800之间设有固定在尼龙轴套2000内的推力轴承1700，转轴1500两端还穿设有固定在尼龙轴套2000内的球轴承1800。这样，在底座800下端安装底采用完全密封结构设计，解决了现有技术中存在进水、进灰、润滑脂易流失、轴承易锈蚀问题；且高强度尼龙轴套2000具有自润滑的功能，在使用过程中无需涂抹润滑油脂，不受渗水而造成生锈卡滞，同时轴套为免维护设计。在上部加装防尘罩1900，无大颗粒尘土进入，推力轴承1700与球轴承1800组合结构，使绝缘子200瓷瓶及上导电部分的重力和弯距分别由轴承与球轴承1800承重，使隔离开关在旋压过程中更灵活，不再会发生卡阻现象，并且在限位板1400的作用下可防止过转，进而保证导电合闸不存在虚接，防止导电因为虚接而发热。发明人改进前述结构后，现场运行结构中至今无一例发生卡阻现象。

如图1至图7所示，隔离开关在分闸与合闸的过程中，采用驱动组件驱动，驱动组件位于开关底架100下方，驱动组件包括驱动箱体2100和驱动轴2200；驱动轴2200穿过驱动箱体2100上端并与转动设于开关底架100上的转动套传动连接，转动套与底座800之间设有连接臂1100，连接臂1100一端通过关节轴承1200与转动套活动相连、连接臂1100另一端通过固定扣件与底座800连接；当驱动轴2200驱动转动套转动时，连接臂1100联动并驱动底座800上的绝缘子200转动；驱动轴2200穿过驱动箱体2100上表面的外周面上设有环绕驱动轴2200布置的防水凸环2210，驱动箱体2100内设有穿设在驱动轴2200上的v形密封圈1300；驱动箱体2100内设有通过单向齿轮组与驱动轴2200传动连接的驱动电机。驱动箱体2100采用多种密封结构以提高防水等级，在防水凸环2210和vv形密封圈1300的防护作用下可达到ip55-ip65等级。户外使用时可防止雨水进入驱动箱体2100内导致输出轴生锈。为了控制内部温度和湿度，本实施例在驱动箱体2100内设有监测驱动箱体2100内温度与湿度的温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器连接有控制处理模块，控制处理模块与内置在驱动箱体2100内的数据发射模块电连接。温度传感器和湿度传感器能够用于实时监测驱动箱体2100内的温度与湿度,测量湿度与温度的信号值经过控制处理模块处理后发送给数据发射模块发送至接收设备，可提高维护人员对驱动箱体2100的维护效率，进而最大限度避免驱动箱体2100传动失效。

如图1至图7所示，由于不同隔离开关转动角度不同，为了使传动顺畅，本实施例提供了用于调节连接臂1100安装的调节结构，调节机构1000包括固定于底座800上的固定板1030，固定板1030上通过连接螺栓结构连接有可调角度的连接板1020，连接板1020上设有压紧板1010，连接板1020与压紧板1010之间成型有容纳连接臂1100的连接槽，压紧板1010与连接板1020之间通过固定螺栓结构连接，转动连接板1020的安装角度即可调整连接板1020的安装角度，防止现场安装因为基础误差，导致产品三相合闸不同期的情况发生。

如图1至图7所示，为了防止触头机构发生烧蚀，本实施例在两导电臂300上还设有母线电流转移装置，母线电流转移装置包括分别设于两导电臂300上的导电柱和接电柱，接电柱一端转动安装在导电臂300上、另一端设有搭接部，导电柱外周面上设有能够与搭接部相搭接的搭接面，当导电触头600与导电触指400导电连接后，接电柱的搭接部能够搭接在导电柱上。增加母线电流转移装置-保护雌雄触头烧蚀，双回传输线感应电流包括：1-iec62271-102静电感应(电容电流)和2-iec62271-102电磁感应(电感电流)，母线电流转移装置可切断a类感应电流，以避免主触头机构不被长期烧蚀，防止触头机构发热。

现有技术中导电臂300等结构圆管结构，其散热面积小，导电臂300安装导电触指400的一端的设有触指安装槽310，各个导电触指400固定于触指安装槽310相对的两个侧壁上，对应导电触指400外侧的两个侧面上设有纵向截面呈c形的散热槽，导电臂300各个外立面做阳极氧化处理。设置触指安装槽310有利于采用内固定式的方式固定导电触指400，而在导电臂300上设置散热槽后可大幅增加导电臂300外立面的散热面积，更有利于散热，达到降低导电臂300的温度的目的。

此外，现有技术中，导电臂300连接线路的软连接方式采用两端用铜片包裹搪锡，接触面不完全平整，接触电阻大并容易进潮气使接触面氧化。导电臂300远离导电触指400的一端还设有软连接组件，软连接组件包括固定于导电臂300端部的导电棒，导电棒上安装有若干层叠布置并焊接固定的弧形导电片，弧形导电片内弧面设有导电软接触面。本实施例中采用的弧形导电片由铜片叠成，两端用分子扩散焊新工艺，两端接触面熔成一铜块结构，接触面平整、接触电阻长期稳定。

在本申请的描述中，需要理解的是，本申请中的术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。