CN103474284A - 一种三工位双接地负荷开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三工位双接地负荷开关，其包括支架，绝缘主轴，绝缘主轴由驱动机构驱动；绝缘主轴上设有若干径向延伸的触刀，该触刀随绝缘主轴旋转至接通位置时，可导通上静触座与方导体；上静触座与输入电缆连接，方导体与输出电缆之间串联有高压熔断器，高压熔断器的输出端设有两根输出线路，其中一根与输出电缆连接，另一根连接至辅接地触座。当触刀随绝缘主轴旋转至断开位置时，断开电路电流；当触刀随绝缘主轴旋转至接地位置时，将辅接地触座、方导体与始终接地的主接地触座导通。本发明只需安装一个开关就能同时实现三工位操作和高压熔断器的双接地，且便于安装、维护，提高检修、更换的工作效率，同时也提高了操作的安全性。

Description

一种三工位双接地负荷开关

技术领域

本发明涉及电器开关技术领域，特别是涉及一种三工位双接地负荷开关。

背景技术

当电路中发生电流过载或短路等故障时，熔断器会自身熔断以保护负载线路免受损坏。在对熔断器进行检修、更换的过程中，特别是在高压电路中， 为充分保障维修人员的人身安全，首先需要将高压熔断器的两端接地。传统的三工位负荷开关只能将高压熔断器的一端接地，而高压熔断器的另一端则需要通过其它配套使用的接地开关来实现，也即需要两个以上的开关配套使用才能实现高压熔断器两端的双接地，若要实现高压熔断器的两端同时接地，则还要通过一连杆机构将两个接地开关联动。很显然，这种接地方式不仅增加了检修、更换的工作量，同时也降低了安装速度及开关的可靠性。

中国专利文件CN201392762Y公开了一种接地开关，该接地开关包括开关骨架，接地操作主轴，接地刀片组件，静触头座，触头绝缘支架以及触头组件构成，其中接地操作主轴可旋转地设置在开关骨架中，接地刀片组件固定于接地操作主轴上，所述触头组件包括嵌在固定于触头绝缘支架中的静触头座上的接地静触头和固定于触头绝缘支架上并且与辅助接地链接排电连接的辅助接地静触头；高压熔断器的两端分别连接在主接地回路和辅接地回路上。该接地开关虽然能够使高压熔断器的两端同时接地，但由于该开关与高压熔断器之间并联于主线路上，若要使主线路导通电流，则还要与其它负荷开关配套使用才能实现，因而这种接地开关并没有减少检修、更换高压熔断器时的工作量。

发明内容

为此，本发明要解决的技术问题是提供一种既能够导通线路电流，又能够在对高压熔断器检修、更换时使其两端同时接地的三工位双接地负荷开关。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种三工位双接地负荷开关，包括支架；绝缘主轴，所述绝缘主轴的两端安装在所述支架两侧板上的轴孔内，所述绝缘主轴由设在其一端的驱动机构驱动转动；所述绝缘主轴上设有若干径向延伸的触刀，所述触刀随所述绝缘主轴旋转至接通位置时，导通上静触座与方导体；所述静触座与输入电缆连接，所述方导体与输出电缆之间串联有高压熔断器；主接地触座，所述主接地触座接地；所述支架上还设有辅接地触座，所述辅接地触座与所述支架之间绝缘设置；所述高压熔断器的输出端设有两根输出线路，其中一根与输出电缆连接，另一根连接至所述辅接地触座；所述触刀随所述绝缘主轴旋转至断开位置时断开电路电流；所述触刀随所述绝缘主轴旋转至接地位置时，将所述辅接地触座、所述方导体与所述主接地触座导通。

所述方导体的一端铰接在所述绝缘主轴的轴心处，所述方导体的远离所述绝缘主轴的一端与设置在所述支架上的绝缘支撑子固定连接；所述方导体与所述触刀电连接；所述绝缘主轴上设有凹槽，所述方导体设置在所述凹槽内，所述凹槽适于所述绝缘主轴带动所述触刀相对于所述方导体转动。

所述触刀贯穿所述绝缘主轴，所述触刀通过销轴与所述方导体铰接且接触连接，所述销轴的轴线与所述绝缘主轴的轴线重合；所述触刀的一端随所述绝缘主轴旋转时适于与所述上静触座或所述主接地触座接触或分离；所述触刀的另一端随所述绝缘主轴旋转时适于与所述辅接地触座接触或分离。

所述触刀包括平行设置在所述方导体两侧的长触片及短触片；所述长触片及所述短触片均铰接在所述销轴上，所述短触片由所述轴心向所述绝缘主轴外侧延伸，所述长触片的两端均延伸至所述绝缘主轴的外侧，所述长触片与所述短触片同向延伸的一端与所述短触片的端部齐平，并适于与所述上静触座及所述主接地触座接触或分离；所述长触片与所述短触片反向延伸的一端适于与所述辅接地触座接触或分离。

所述长触片及所述短触片的铰接处的靠近所述方导体的一侧分别设有凸起，所述长触片及所述短触片通过所述凸起与所述方导体接触连接。

所述凸起为球形凸起，所述销轴穿过所述凸起的中心。

所述绝缘主轴的外侧设有触刀座，所述触刀从所述触刀座内部穿过，且所述触刀的端部突出于所述触刀座。

所述长触片及所述短触片与所述绝缘主轴相对的一侧分别设有弹性件，所述弹性件的一端抵在所述长触片及所述短触片上，其另一端抵所述绝缘主轴上；所述弹性件迫使所述长触片及所述短触片与所述方导体紧密接触。

所述弹性件设置两对，其中一对所述弹性件位于所述绝缘主轴的轴心位置处，其套设于所述销轴上，且一端抵靠在所述长触片或所述短触片上的限位槽内，另一端抵靠在用于将所述销轴固定于所述绝缘主轴轴心处的销轴座上；另一对所述弹性件位于所述触刀座的开口端，其套设于贯穿所述长触片及所述短触片的定位销上，所述弹性件的一端抵靠于所述触刀座的内壁上，另一端抵靠于所述长触片或所述短触片上。

所述长触片与所述短触片之间在靠近端部位置设有用于限制所述长触片与所述短触片之间相对位置的弹性间隔部；所述弹性间隔部包括设置在所述长触片与所述短触片之间，并将所述长触片与所述短触片间隔开一定间隙的间隔环，所述间隙与所述上静触座及所述主接地触座上的触点厚度相匹配；以及将所述长触片、所述短触片、所述间隔环串接配合的螺杆，所述螺杆与螺母配合紧固；且至少在螺杆头与触刀之间，或螺母与触刀之间设置有弹性件。

本发明的有益效果：

1.本发明的静触座与输入电缆连接，方导体与输出电缆之间串联有高压熔断器；支架上设有辅接地触座，辅接地触座与所述支架之间绝缘设置；高压熔断器的输出端设有两根输出线路，其中一根与输出电缆连接，另一根连接至所述辅接地触座；当触刀随所述绝缘主轴旋转至断开位置时断开电路电流；当触刀随所述绝缘主轴旋转至接地位置时，将所述辅接地触座、所述方导体与所述主接地触座导通。本发明的触刀随绝缘主轴的转动可旋转接通位置、断开位置、接地位置以实现三工位控制；当触刀旋转至接地位置时，导通辅接地触座、方导体以及主接地触座，由于主接地触座本体始终接地，此时辅接地触座、方导体均为接地状态；而高压熔断器的两端分别接在方导体和辅接地触座上，因此，在接地位置高压熔断器的两端是接地的。这种设计只需安装一个开关就能同时实现三工位操作和高压熔断器的双接地，且便于安装、维护，提高检修、更换的工作效率，及提高了操作的安全性。

2. 本发明的长触片及短触片的铰接处的靠近方导体的一侧分别设有凸起，长触片及短触片通过所述凸起与所述方导体接触连接；并在长触片及短触片的与凸起相对一侧的相应位置分别设有弹性件，该弹性件迫使长触片及短触片与方导体紧密接触。由于长触片和短触片与方导体之间的接触接近于点接触，且弹性件从两侧向中间挤压，这样更有利于长触片、短触片、方导体在铰接位置导通电流。

3. 本发明的长触片与所述短触片之间在靠近端部位置设有弹性间隔部，该弹性间隔部包括设置在长触片与短触片之间的间隔环，及将长触片、短触片、间隔环串接配合的螺杆与螺母；且至少在螺杆头与触刀之间设置有弹性件。这种设计使长触片与短触片在端部的间隔弹性可调，可以更紧密的与上静触座或主接地触座上的触片紧密接触，提高导通质量。

附图说明

为了使发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的开关电路原理图；

图3是本发明的触刀与绝缘主轴配合处的结构示意图；

图4是本发明的长触片的结构示意图；

图5是本发明的开关处于接通位置时的结构示意图；

图6是本发明的开关处于断开位置时的结构示意图；

图7是本发明的开关处于接地位置时的结构示意图；

图8是本发明的绝缘主轴的立体图；

图9是本发明的绝缘主轴的主视图；

图10是图9的A-A向视图。

图中附图标记表示为： 

1-支架；2-绝缘主轴；21-凹槽；22-触刀座；3-触刀；31-长触片；32-短触片；33-凸起；34，94-弹性件；35-限位槽；36-突出部；37-销轴座；38-定位销；4-上静触座；5-方导体；51-支撑绝缘子；52-高压熔断器；6-主接地触座；61-接地铜排；7-辅接地触座；8-销轴；91-间隔环；92-螺杆；93-螺母。

具体实施方式

参见图1-2，本发明的三工位双接地负荷开关，包括支架1；绝缘主轴2，所述绝缘主轴2的两端安装在所述支架1两侧板上的轴孔内，所述绝缘主轴2由设在其一端的驱动机构驱动转动，本实施例中的驱动机构采用传统的弹簧操作机构，参见图9-10，所述绝缘主轴的相应端部开设有花键孔，所述绝缘主轴的与所述弹簧操作机构通过花键配合。所述绝缘主轴2上设有若干径向延伸的触刀3，所述触刀3随所述绝缘主轴2旋转至接通位置时，导通上静触座4与方导体5；所述静触座4与输入电缆连接，所述方导体5与输出电缆之间串联有高压熔断器52；主接地触座6与接地铜排61导通后接地；所述支架1上还设有辅接地触座7，所述辅接地触座7与所述支架1之间绝缘设置；所述高压熔断器52的输出端设有两根输出线路，其中一根与输出电缆连接，另一根连接至所述辅接地触座7；所述触刀3随所述绝缘主轴2旋转至断开位置时断开电路电流；所述触刀3随所述绝缘主轴2旋转至接地位置时，将所述辅接地触座7、所述方导体5与所述主接地触座6导通。

参见图3、图8，本实施例中，所述方导体5的一端铰接在所述绝缘主轴2的轴心处，所述方导体5的远离所述绝缘主轴2的一端与设置在所述支架1上的绝缘支撑子51固定连接；所述方导体5与所述触刀3电连接；所述绝缘主轴2上设有凹槽21，所述凹槽21基本成扇形结构，所述方导体5设置在所述凹槽21内；由于所述方导体5与支架1上设置的绝缘支撑子51固定连接，当所述绝缘主轴2带动所述触刀3转动时可以相对所述方导体5转动。    

本实施例中，所述触刀3贯穿所述绝缘主轴2，并使所述触刀3的两端均突出于所述绝缘主轴2的本体，所述触刀3通过销轴8与所述方导体5铰接，且在铰接点处接触连接。所述销轴8的轴线与所述绝缘主轴2的轴线重合；所述触刀3的一端随所述绝缘主轴2旋转时适于与所述上静触座4或所述主接地触座6接触或分离；所述触刀3的另一端随所述绝缘主轴2旋转时适于与所述辅接地触座7接触或分离。

参见图3-4，所述触刀3包括平行设置在所述方导体5两侧的长触片31及短触片32；所述长触片31及所述短触片32均铰接在所述销轴8上，所述短触片32由所述轴心向所述绝缘主轴2外侧延伸，所述长触片31的两端均延伸至所述绝缘主轴2的外侧，所述长触片31与所述短触片32同向延伸的一端与所述短触片32的端部齐平，并适于与所述上静触座4及所述主接地触座6接触或分离；所述长触片31与所述短触片32反向延伸的一端适于与所述辅接地触座7接触或分离。

本实施例中，所述长触片31及所述短触片32的铰接处的靠近所述方导体5的一侧分别设有凸起33，所述长触片31及所述短触片32通过所述凸起33与所述方导体5接触连接，所述凸起33为球形凸起，所述销轴8穿过所述凸起33的中心。所述凸起33可直接在所述长触片31及所述短触片32的相应位置冲压出相应的球形凸起，然后在该凸起33的中心处加工出供所述销轴8穿过的销孔，当然，也可以采用其它形式的凸起结构。 

本实施例中所述绝缘主轴2的外侧设有触刀座22，所述触刀3从所述触刀座22内部穿过，且所述触刀3的端部突出于所述触刀座22。由于触刀3要延伸出所述绝缘主轴2本体外一段长度才能与上静触座4、主接地触座6、辅接地触座7上的触点接触，设置触刀座22可以使较多部分的触刀3本体被所述绝缘主轴2包覆，防止触刀3因扭力过大而弯折，进而提高触刀的接通能力。

本实施例中，所述长触片31及所述短触片32与所述绝缘主轴2相对的一侧分别设有弹性件34，所述弹性件34为压缩弹簧，所述弹性件34的一端抵在所述长触片31及所述短触片32上，其另一端抵所述绝缘主轴2上；所述弹性件34迫使所述长触片31及所述短触片32与所述方导体5紧密接触，从而确保方导体5与长触片31及短触片32之间的导电性能。

本实施例中，所述弹性件34设置两对，其中一对所述弹性件34位于所述绝缘主轴2的轴心位置处，其套设于所述销轴8上，且一端抵靠于所述长触片31或所述短触片32上的限位槽35内，另一端抵靠于在用于将所述销轴8固定安装在绝缘主轴2轴心处的销轴座37上；设置销轴座37主要是为了便于装配，当然，也可以直接将所述销轴37及所述弹性件34 抵触在所述绝缘主轴2的内壁上；另一对所述弹性件34位于所述触刀座22的开口端，其套设于贯穿所述长触片31及所述短触片32的定位销38上，所述定位销38不仅可将所述长触片31及所述短触片32固定装配在所述触刀座22内部，同时也保证了所述长触片31及所述短触片32同步旋转；所述弹性件34的一端抵靠于所述触刀座22的内壁上，另一端抵靠于所述长触片31或所述短触片32上。

本实施例中，所述长触片31与所述短触片32之间在靠近端部位置设有用于限制所述长触片31与所述短触片32过度靠近或过度分离的弹性间隔部；所述弹性间隔部包括设置在所述长触片31与所述短触片32之间，并将所述长触片31与所述短触片32间隔开一定间隙的间隔环91，所述间隙与所述上静触座4及所述主接地触座6上的触点厚度相匹配，也即所述间隙恰好可将所述触点卡在中间，以使所述触点与所述长触片31、所述短触片32紧密接触，进而导通电流。螺杆92依次穿过所述长触片31、所述间隔环91、所述短触片32，与螺母93配合后将所述长触片31、所述短触片32、所述间隔环91串接在一起，并在螺杆头与长触片31之间设置有弹性件94，当然也可以将弹性件94设置在所述螺母93与短触片32之间，此处所使用的弹性件94为碟形弹簧。当所述触刀3随绝缘主轴2旋转到接通位置时，所述上静触座4上的触点恰好卡在所述长触片31、所述短触片32之间，并具有将所述长触片31、所述短触片32向两侧撑开并压缩所述弹性件94，而所述弹性件94则同时产生迫使所述长触片31、所述短触片32与所述触点紧密接触的弹力，从而提高导电性能。本实施例中，所述长触片31及所述短触片32的与所述上静触座4或所述主接地触座6上的触点接触的位置分别设有触点突出部36，所述突出部36与所述触点之间基本上可形成点接触，可进一步提高导电性能。

本发明的三工位双接地开关的工作原理如下：

一、接通位置

参见图4，在接通位置时，所述触刀3处于水平状态，所述触刀3左端部与上静触头4接触，此时输入电流从所述上静触头4流经触刀3、方导体5、高压熔断器52后，为负载电路供电。

二、断开位置

参见图5，所述触刀3由接通位置顺时针旋转45度，所述触刀3的左端与所述上静触座断开接触，此时负载电路处于断开状态。

三、接地位置

参见图6，在检修或更换高压熔断器52的时候，通过弹簧操作机构使触刀3由断开位置继续顺时针旋转45度，此时触刀3的上端与主接地触座6接触，所述触刀3的下端，也即长触片31的下端，与辅接地触座7接触；由于主接地触座6始终通过接地铜排61接地，那么此时辅接地触座7及方导体5均为接地状态。在本发明中，高压熔断器52的一端与方导体5连接，其另一端不仅与负载电路连接，而且还与辅接地触座7连接，因此，在接地位置，所述高压熔断器52的两端同时接地。

上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三工位双接地负荷开关，包括支架（1）；

绝缘主轴（2），所述绝缘主轴（2）的两端安装在所述支架（1）两侧板上的轴孔内，所述绝缘主轴（2）由设在其一端的驱动机构驱动转动；所述绝缘主轴（2）上设有若干径向延伸的触刀（3），所述触刀（3）随所述绝缘主轴（2）旋转至接通位置时，导通上静触座（4）与方导体（5）；所述上静触座（4）与输入电缆连接，所述方导体（5）与输出电缆之间串联有高压熔断器（52）；

主接地触座（6），所述主接地触座（6）接地；

其特征在于：所述支架（1）上还设有辅接地触座（7），所述辅接地触座（7）与所述支架（1）之间绝缘设置；所述高压熔断器（52）的输出端设有两根输出线路，其中一根与输出电缆连接，另一根连接至所述辅接地触座（7）；所述触刀（3）随所述绝缘主轴（2）旋转至断开位置时断开电路电流；所述触刀（3）随所述绝缘主轴（2）旋转至接地位置时，将所述辅接地触座（7）、所述方导体（5）与所述主接地触座（6）导通。

2.根据权利要求1所述的一种三工位双接地负荷开关，其特征在于：所述方导体（5）的一端铰接在所述绝缘主轴（2）的轴心处，所述方导体（5）的远离所述绝缘主轴（2）的一端与设置在所述支架（1）上的绝缘支撑子（51）固定连接；所述方导体（5）与所述触刀（3）电连接；所述绝缘主轴（2）上设有凹槽（21），所述方导体（5）设置在所述凹槽（21）内，所述凹槽（21）适于所述绝缘主轴（2）带动所述触刀（3）相对于所述方导体（5）转动。

3.根据权利要求1或2所述的一种三工位双接地负荷开关，其特征在于：所述触刀（3）贯穿所述绝缘主轴（2），所述触刀（3）通过销轴（8）与所述方导体（5）铰接且接触连接，所述销轴（8）的轴线与所述绝缘主轴（2）的轴线重合；所述触刀（3）的一端随所述绝缘主轴（2）旋转时适于与所述上静触座（4）或所述主接地触座（6）接触或分离；所述触刀（3）的另一端随所述绝缘主轴（2）旋转时适于与所述辅接地触座（7）接触或分离。

4.根据权利要求3所述的一种三工位双接地负荷开关，其特征在于：所述触刀（3）包括平行设置在所述方导体（5）两侧的长触片（31）及短触片（32）；所述长触片（31）及所述短触片（32）均铰接在所述销轴（8）上，所述短触片（32）由所述轴心向所述绝缘主轴（2）外侧延伸，所述长触片（31）的两端均延伸至所述绝缘主轴（2）的外侧，所述长触片（31）与所述短触片（32）同向延伸的一端与所述短触片（32）的端部齐平，并适于与所述上静触座（4）及所述主接地触座（6）接触或分离；所述长触片（31）与所述短触片（32）反向延伸的一端适于与所述辅接地触座（7）接触或分离。

5.根据权利要求4所述的一种三工位双接地负荷开关，其特征在于：所述长触片（31）及所述短触片（32）的铰接处的靠近所述方导体（5）的一侧分别设有凸起（33），所述长触片（31）及所述短触片（32）通过所述凸起（33）与所述方导体（5）接触连接。

6.根据权利要求5所述的一种三工位双接地负荷开关，其特征在于：所述凸起（33）为球形凸起，所述销轴（8）穿过所述凸起（33）的中心。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种三工位双接地负荷开关，其特征在于：所述绝缘主轴（2）的外侧设有触刀座（22），所述触刀（3）从所述触刀座（22）内部穿过，且所述触刀（3）的端部突出于所述触刀座（22）。

8.根据权利要求5-7任一所述的一种三工位双接地负荷开关，其特征在于：所述长触片（31）及所述短触片（32）与所述绝缘主轴（2）相对的一侧分别设有弹性件（34），所述弹性件（34）的一端抵在所述长触片（31）及所述短触片（32）上，其另一端抵所述绝缘主轴（2）上；所述弹性件（34）迫使所述长触片（31）及所述短触片（32）与所述方导体（5）紧密接触。

9.根据权利要求5-8任一所述的一种三工位双接地负荷开关，其特征在于：所述弹性件（34）设置两对，其中一对所述弹性件（34）位于所述绝缘主轴（2）的轴心位置处，其套设于所述销轴（8）上，且一端抵靠在所述长触片（31）或所述短触片（32）上的限位槽（35）内，另一端抵靠在用于将所述销轴（8）固定于所述绝缘主轴（2）轴心处的销轴座（37）上；另一对所述弹性件（34）位于所述触刀座（22）的开口端，其套设于贯穿所述长触片（31）及所述短触片（32）的定位销（38）上，所述弹性件（34）的一端抵靠于所述触刀座（22）的内壁上，另一端抵靠于所述长触片（31）或所述短触片（32）上。

10.根据权利要求9所述的一种三工位双接地负荷开关，其特征在于：所述长触片（31）与所述短触片（32）之间在靠近端部位置设有用于限制所述长触片（31）与所述短触片（32）之间相对位置的弹性间隔部；所述弹性间隔部包括设置在所述长触片（31）与所述短触片（32）之间，并将所述长触片（31）与所述短触片（32）间隔开一定间隙的间隔环（91），所述间隙与所述上静触座（4）及所述主接地触座（6）上的触点厚度相匹配；以及将所述长触片（31）、所述短触片（32）、所述间隔环（91）串接配合的螺杆（92），所述螺杆（92）与螺母（93）配合紧固；且至少在螺杆头与触刀（3）之间，或螺母（93）与触刀（3）之间设置有弹性件（94）。

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