一种带破冰功能的封闭式隔离开关的制作方法

1.本发明涉及隔离开关技术领域，具体涉及一种带破冰功能的封闭式隔离开关。


背景技术：

2.隔离开关(俗称“刀闸”)是主要用于隔离电源、倒闸操作、用以连通和切断电路的开关器件。
3.现有的隔离开关，其动触刀与静触头接触部位通常采用开放式设计。在冰雪条件下，隔离开关外表会覆冰，特别是静触头与动触刀结合的部位，覆冰厚度严重时可达到20mm。目前，解决覆冰条件下的隔离开关正常工作一种措施是融冰，如采用直流电的方式将冰融化，但融冰时间较长，并存在一定的安全隐患。采用非融冰措施的隔离开关则通过操作机构带动动触刀的运动实现强制破冰，由于受制于操作机构的功率、操作机构的刚度、导电装置的强度和刚度，当覆冰过厚时均不能实现破冰效果。
4.因此，如何解决隔离开关因覆冰过厚难以破冰而影响隔离开关正常开闸合闸的技术问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种带破冰功能的封闭式隔离开关，以解决隔离开关因覆冰过厚难以破冰而影响隔离开关正常开闸合闸的技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供一种带破冰功能的封闭式隔离开关，包括：
7.第一静触头组件，所述第一静触头组件包括第一绝缘外壳和固定包覆在所述第一绝缘外壳内的第一静触头导体，所述第一绝缘外壳的形状为圆饼形状，所述第一静触头导体露出于所述第一绝缘外壳的至少一个端面；
8.第二静触头组件，所述第二静触头组件包括第二静触头导体；
9.以及动触刀组件，所述动触刀组件包括第二绝缘外壳和固定包覆在所述第二绝缘外壳内的动触刀导体，所述第二绝缘外壳用于与所述第一绝缘外壳配合的一端具有供所述第一绝缘外壳插入的缺口，该缺口的形状与所述第一绝缘外壳的形状相适配，所述第一绝缘外壳插入所述第二绝缘外壳的所述缺口内并通过一转轴铰接连接，所述动触刀导体的一端与所述第一静触头导体始终转动接触，所述动触刀导体的另一端可与所述第二静触头导体接触或脱离。
10.优选的，所述第一绝缘外壳的外周面为自所述第一绝缘外壳的两个端面向所述第一绝缘外壳的中部渐扩的渐扩型面，以使所述第一绝缘外壳的外周面形成为向外凸出的v型轮廓面；
11.所述第二绝缘外壳的所述缺口的底部为与所述第一绝缘外壳形状配合的v型凹槽。
12.优选的，所述第二绝缘外壳靠近所述第二静触头导体的一侧设置有供所述第二静触头导体插入所述第二绝缘外壳内部的活动门。
13.优选的，所述活动门具有围绕其门洞一周的门框，所述门框凸出于所述第二绝缘外壳的外表面；
14.所述第二静触头导体的底部设置有与所述活动门的所述门框配合的密封垫，合闸时所述第二静触头导体通过所述活动门插入所述第二绝缘外壳内并与所述动触刀导体接触，所述活动门的所述门框嵌入所述密封垫内，形成对所述活动门的密封。
15.优选的，所述门框为塑料材质，所述密封垫为硅胶材质。
16.优选的，所述第一静触头导体露出于所述第一绝缘外壳的两个端面；
17.所述动触刀导体为两个刀片导体，两个刀片导体分别固定设置于所述第二绝缘外壳的两侧并分别与所述第一绝缘外壳的两个端面的所述第一静触头导体贴合接触。
18.优选的，所述第二静触头导体整体形状为矩形片状，
19.合闸时，第二静触头导体插入两个刀片导体之间的间隙内，并且两个刀片导体分别与所述第二静触头导体的两个侧边接触。
20.优选的，所述第二静触头导体用于与两个所述刀片导体接触的两个侧边作倒角处理。
21.优选的，所述第二静触头组件还包括围绕所述第二静触头导体的弧形遮挡壁，所述弧形遮挡壁的开口与所述第一静触头组件相对；
22.所述第二绝缘外壳朝向所述弧形遮挡壁的端部设置有弹性锥形锁头，所述弧形遮挡壁上设置有供所述弹性锥形锁头卡入的卡孔。
23.优选的，所述隔离开关还包括承载座，固定在承载座上的分别用于安装所述第一静触头组件和所述第二静触头组件的第一绝缘子和第二绝缘子，以及分别与所述第一静触头导体和所述第二静触头导体导电连接的第一端子排和第二端子排。
24.本发明具有如下有益效果：
25.通过过上述技术方案可知，该带破冰功能的封闭式隔离开关，第二绝缘外壳用于与第一绝缘外壳配合的一端设计有供第一绝缘外壳插入的缺口，该缺口的形状与第一绝缘外壳的形状相适配，第二绝缘外壳的所述缺口与第一绝缘外壳的配合面之间配合间隙较小。相较于传统开放式设计，本发明通过第二绝缘外壳与第一绝缘外壳配合，形成了对动触刀组件与第一静触头组件结合部位的密封，因此，减小了动触刀组件与第一静触头组件结合部位处的覆冰厚度。
26.另外，由于第二绝缘外壳和第一绝缘外壳之间的缝隙很小，会使得少量积水在该缝隙外部形成较薄的覆冰，这样则将更多的积水遮挡在第二绝缘外壳的外部而不会进入第二绝缘外壳内形成较厚的覆冰。并且，由于第一绝缘外壳和第二绝缘外壳配合形成一个小的缝隙口，则在转动第二绝缘外壳时，第二绝缘外壳用于与第一绝缘外壳配合的边缘会形成一个刀口来对缝隙处的覆冰进行剪切，从而提升了破冰能力。
27.并且，该带破冰功能的封闭式隔离开关通过旋转动触刀组件的方式来实现开闸合闸功能，因此利用转动惯量，也提升了破冰能力。
28.综上所述，该带破冰功能的封闭式隔离开关，一方面通过密封设计减小动触刀组件与第一静触头组件结合部位的覆冰厚度；另一方面，通过动触刀组件绕第一静触头组件旋转的方式来实现开闸合闸功能，利用第二绝缘外壳用于与第一绝缘外壳配合的边缘形成一个刀口来切割二者配合间隙处的覆冰，提升破冰能力。
附图说明
29.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
30.图1为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于合闸状态的主视图；
31.图2为图1隐藏动触刀组件之后的结构示意图；
32.图3为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于合闸状态的第一立体示意图；
33.图4为本发明所述的动触刀导体安装在第二绝缘外壳内的结构示意图；
34.图5为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于开闸状态的第一立体示意图；
35.图6为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于合闸状态的第二立体示意图；
36.图7为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于开闸状态的第二立体示意图；
37.图8为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于开闸状态的第三立体示意图；
38.图9为图8中圆圈处的放大示意图；
39.图10为本发明所述的第二静触头导体插入第二绝缘外壳内与动触刀导体接触的结构示意图；
40.附图标号
41.10-第一静触头组件；11-第一绝缘外壳；12-第一静触头导体；
42.20-第二静触头组件；21-遮蔽壁；22-第二静触头导体；23-卡孔；24-密封垫；
43.30-动触刀组件；31-第二绝缘外壳；32-动触刀导体；33-活动门；34-门框；35-锥形锁头；
44.40-承载座；50-第一绝缘子；60-第二绝缘子；70-第一端子排；80-第二端子排；
45.a-v型凹槽；b-v型轮廓面。
具体实施方式
46.本发明的核心在于提供一种带破冰功能的封闭式隔离开关，以解决隔离开关因覆冰过厚难以破冰而影响隔离开关正常开闸合闸的技术问题。
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.请参见图1-5，图1为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于合闸状态的主视图；图2为图1隐藏动触刀组件30之后的结构示意图；图3为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于合闸状态的第一立体示意图；图4为本发明所述的动触刀导体32安装在第二绝缘外壳31内的结构示意图；图5为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于开闸状态的第一立体示意图；图6为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于合
闸状态的第二立体示意图。
49.本发明实施例公开了一种带破冰功能的封闭式隔离开关，包括第一静触头组件10、第二静触头组件20和连接第一静触头组件10和第二静触头组件20的动触刀组件30。如图1、图3、图5所示，动触刀组件30的一端与第一静触头组件10旋转连接，动触刀组件30的另一端可与第二静触头组件20脱离或接触，从而实现隔离开关的开闸和合闸。
50.具体的，第一静触头组件10包括第一绝缘外壳11和固定包覆在第一绝缘外壳11内的第一静触头导体12。第一绝缘外壳11的形状为圆饼形状，第一静触头导体12露出于第一绝缘外壳11的至少一个端面。第二静触头组件20包括第二静触头导体22(见图5)。
51.动触刀组件30包括第二绝缘外壳31和固定包覆在第二绝缘外壳31内的动触刀导体32。动触刀导体32固定包覆在第二绝缘外壳31内的结构可以参考图4。如图6所示，第二绝缘外壳31用于与第一绝缘外壳11配合的一端具有供第一绝缘外壳11插入的缺口，该缺口的形状与第一绝缘外壳11的形状相适配。第一绝缘外壳11插入第二绝缘外壳31的所述缺口内并通过一转轴铰接，以实现第二绝缘外壳31与第一绝缘外壳11的转动连接。动触刀导体32设置在第二绝缘外壳内部，其一端与第一接触头导体12始终转动接触，其另一端可与第二静触头导体22接触或脱离。
52.该带破冰功能的封闭式隔离开关，在实际应用过程中，开闸时动触刀导体32随第二绝缘外壳31朝远离第二静触头导体22的方向转动使得动触刀导体32与第二静触头导体22脱离断电；合闸时动触刀导体32随第二绝缘外壳31朝靠近第二静触头导体22的方向转动使得动触刀导体32与第二静触头导体22接触导电。
53.通过过上述技术方案可知，该带破冰功能的封闭式隔离开关，第二绝缘外壳31用于与第一绝缘外壳11配合的一端设计有供第一绝缘外壳11插入的缺口，该缺口的形状与第一绝缘外壳的形状相适配，第二绝缘外壳31的所述缺口与第一绝缘外壳11的配合面之间配合间隙较小。相较于传统开放式设计，本发明通过第二绝缘外壳31与第一绝缘外壳11配合，形成了对动触刀组件30与第一静触头组件10结合部位的密封，因此，减小了动触刀组件30与第一静触头组件10结合部位处的覆冰厚度。
54.另外，由于第二绝缘外壳31和第一绝缘外壳11之间的缝隙很小，会使得少量积水在该缝隙外部形成较薄的覆冰，这样则将更多的积水遮挡在第二绝缘外壳31的外部而不会进入第二绝缘外壳31内形成较厚的覆冰。并且，由于第一绝缘外壳11和第二绝缘外壳31配合形成一个小的缝隙口，则在转动第二绝缘外壳31时，第二绝缘外壳31用于与第一绝缘外壳配合的边缘会形成一个刀口来对缝隙处的覆冰进行剪切，从而提升了破冰能力。
55.并且，该带破冰功能的封闭式隔离开关通过旋转动触刀组件30的方式来实现开闸合闸功能，因此利用转动惯量，也提升了破冰能力。
56.综上所述，该带破冰功能的封闭式隔离开关，一方面通过密封设计减小动触刀组件30与第一静触头组件10结合部位的覆冰厚度；另一方面，通过动触刀组件30绕第一静触头组件10旋转的方式来实现开闸合闸功能，利用第二绝缘外壳31用于与第一绝缘外壳11配合的边缘形成一个刀口来切割二者配合间隙处的覆冰，提升破冰能力。
57.请参见图5、图6，在一些具体的实施方案中，第一绝缘外壳11的外周面为自第一绝缘外壳11的两个端面向第一绝缘外壳11的中部渐扩的渐扩型面，以使得第一绝缘外壳11的外周面形成为向外凸出的v型轮廓面b。第二绝缘外壳31的所述缺口的底部为与第一绝缘外
壳11形状配合的v型凹槽a。
58.在开闸合闸时，第一绝缘外壳11作为支座固定不动，第二绝缘外壳31绕第一绝缘外壳11转动。通过将第一绝缘外壳11的外周面设计成向外凸出的v型轮廓面b，将第二绝缘外壳31的对应缺口的底部设计成与v型轮廓面b形状配合的v型凹槽a。这样，一方面使得第二绝缘外壳31与第一绝缘外壳11之间的配合缝隙非常小，继而使得积水在第一绝缘外壳11和第二绝缘外壳31之间的配合间隙处覆冰更薄，更加易于旋转破冰；另一方面，在转动第二绝缘外壳时，第二绝缘外壳31的缺口底部的v型凹槽a形成一个v型刀口，该v型刀口能够更好的切割间隙处的覆冰，以提高破冰能力。需要说明的是，申请人通过多次试验验证，将第一绝缘外壳11的外周面设计成向外凸出的v型轮廓面b，将第二绝缘外壳31的所述缺口的底部设计成对应的v型凹槽a，具有更好的破冰能力。
59.请参见图7-10，图7为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于开闸状态的第二立体示意图；图8为本发明所述的带破冰功能的封闭式隔离开关处于开闸状态的第三立体示意图；图9为图8中圆圈处的放大示意图；
60.图10为本发明所述的第二静触头导体22插入第二绝缘外壳31内与动触刀导体32接触的结构示意图。
61.在一些更具体的的实施方案中，第二绝缘外壳31靠近第二静触头导体22的一侧设置有供第二静触头导体22插入的活动门33。活动门33具有围绕其门洞一周的门框34，门框34凸出于第二绝缘外壳31的外表面。第二静触头导体22的底部设置有与活动门33的门框34配合的密封垫24。
62.合闸时，第二静触头导体22通过活动门33插入第二绝缘外壳31内部并与二绝缘外壳31内部的动触刀导体32接触导电，则活动门33的所述门框34嵌入密封垫24内，从而形成对活动门33的密封。这样一来，在开闸状态，活动门33的门洞自身可关闭从而避免积水在活动门33处覆冰；同时在合闸状态，通过活动门33的门框34嵌入密封垫24内也能形成对活动门33的密封，避免积水在活动门33处覆冰。也就是说，在动触刀组件30与第二静触头组件20结合的一端，通过上述密封设计，减小了动触刀组件30与第二静触头组件20结合部位的覆冰厚度，从而更加方便破冰。
63.更为优选的，活动门33的门框34可以选用塑料材质，密封垫24可以选用硅胶材质。这样门框34质地硬，而密封垫24质地软，则在合闸时门框34能够较好的嵌入密封垫24内，更好的实现对活动门33的密封。
64.在另一些具体实施方案中，第一静触头导体12露出于第一绝缘外壳11的两个端面。相应的，动触刀导体32为两个刀片导体，两个刀片导体分别固定设置于第二绝缘外壳31的两侧并分别与第一绝缘外壳11的两个端面的第一静触头导体12贴合接触。在开闸合闸时，两个刀片导体随着第二绝缘外壳31转动，并且两个刀片导体32始终与第一绝缘外壳11的两个端面的第一静触头导体12转动接触，从而保证动触刀导体32与第一静触头导体12之间的接触稳定性。
65.在另一些具体的实施方案中，第二静触头导体22整体为矩形片状，合闸时，第二静触头导体22插入两个刀片导体之间的间隙内，并且两个刀片导体分别与第二静触头导体22的两个侧边接触。两个刀片导体与第二静触头导体22的配合结构可以参考图10。
66.这样一来，动触刀导体32采用双刀片结构，通过两个刀片导体与第二静触头导体
22的两侧边的撞击和滑动摩擦去除动触刀导体32和第二静触头导体22的覆冰，方便破冰。优选的，第二静触头导体22用于与两个刀片导体接触的两个侧边作倒角处理。通过将第二静触头导体22的两个侧边设计成刀型结构，便于与两个刀片导体滑动摩擦去除覆冰。
67.如图7所示，在另一些具体实施例中，第二静触头组件20还包括围绕第二静触头导体22的弧形遮挡壁21(见图5)，弧形遮挡壁21的开口与第一静触头组件10相对。第二绝缘外壳31朝向弧形遮挡壁21的端部设置有弹性锥形锁头35，弧形遮挡壁21上设置有供弹性锥形锁头35卡入的卡孔23。
68.遮蔽壁21遮挡冰雪直接沉积在第二静触头导体22的周边，减少第二静触头导体22及其周边覆冰范围和厚度。锁扣采用撞击式伸缩弹性锥形锁头35设计，易于破冰。弹性锥形锁头35内置压缩弹簧，当合闸到位后，在压缩弹簧的弹力作用下，弹性锥形锁头35被推入卡孔23内实现锁止功能。则通过弹性锥形锁头35和弧形遮蔽壁的撞击实现该处破冰功能，利于破冰。
69.如图1所示，在另一些具体的实施例中，隔离开关还包括承载座40，固定在承载座40上的分别用于安装第一静触头组件10和第二静触头组件20的第一绝缘子50和第二绝缘子60，以及分别与第一静触头导体和第二静触头导体导电连接的第一端子排70和第二端子排80。
70.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
71.应当理解，本技术中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
72.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
73.其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
74.以下，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
75.本技术中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本技术的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
76.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，
在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。