CN103560026A - 一种多极电动隔离开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多极电动隔离开关，它包括机体部分、电机驱动部分以及绝缘支撑系统，所述的机体部分包括相互连接的底板、顶板、两块静触头墙板以及两块侧墙板，所述的静触头墙板由三块模压件组合构成，模压件上固定有静触头，相邻两个模压件之间嵌入有环氧层压玻璃布板，与现有的电动隔离开关相比，本发明交直流通用，适用于多电压等级电力机车的主电气回路连接和隔离，主回路无极性要求，可在两个驱动位置之间切换，保证工作位时只有一组输入电网，解决了电力机车双供电网的兼容问题，同时为交直流通用、结构紧凑、体积较小，并且安装方便、灵活、运行可靠，解决了电力机车双供电网的兼容问题。

Description

一种多极电动隔离开关

技术领域

本发明涉及一种隔离开关，尤其是一种用于多极隔离、多电压等级切换、不同输电电网区间（AC/DC）切换的多极电动隔离开关，主要用于电力机车上实现双电网切换兼容，机车内部运行电路快速切换，也可用于电力、冶金、矿山、石油、交通运输等多电压等级的主电气回路连接和隔离。

背景技术

目前，在电力机车运行中，由于行车里程远，途中会经过两个甚至更多不同的输电电网覆盖区。由于输电电网的供电等级或电流类型不同，决定了机车在通过电网区间边界时，机车内部需要切换完成与下一个输电电网相对应的运行电路。

由于一个国家或地区的自身发展与当时技术条件等原因，造成输电电网供电等级或电流类型的不同，如何实现机车兼容多类型输电电网运行，一直是机车供应商与电气设备设计制造商共同研究开发的难题，在国内外现有的隔离开关中尚无满足兼容多类型输电电网运行的隔离开关。

发明内容

本发明的目的解决电力机车在兼容多类型输电电网中运行的不足，提供一种使用寿命长、交直流通用、多电压等级切换、实现机械连锁、短时耐受电流大、耐压等级高、抗震能力强、结构紧凑及安装维护方便的多极电动隔离开关， 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多极电动隔离开关，它包括机体部分、电机驱动部分以及绝缘支撑系统，所述的机体部分包括相互连接的底板、顶板、两块静触头墙板以及两块侧墙板，所述的静触头墙板由三块模压件组合构成，模压件上固定有静触头，相邻两个模压件之间嵌入有环氧层压玻璃布板。

所述的一种多极电动隔离开关，其电机驱动部分包括直流减速电机、直流电机正反转控制器、紧急手动摇柄以及主轴，所述的主轴中部安装有对称分布的三个偏心轮，偏心轮由卡簧进行定位，主轴的一端通过键槽安装有三个凸轮，主轴的另一端安装有机械止挡和从动齿轮，直流电机安装在主轴的正下方，电机轴上连接有主动齿轮，与凸轮同侧的侧墙板上安装有直流电机正反转控制器、端子排和速动开关。

所述的一种多极电动隔离开关，其绝缘支撑系统包括3841环氧玻纤布层压棒、环氧层压玻璃布板、绝缘底板、绝缘面板和绝缘子，环氧玻纤布层压棒上连接有由四块小触头板组合而成的动触头组，动触头组和静触头上焊接有银合金触头片，环氧玻纤布层压棒穿过模压件后与套在凸轮上的连杆相连。

所述的一种多极电动隔离开关，其动触头组具有独立的接触压力保持弹簧组。

所述的一种多极电动隔离开关，相邻的两动触头组之间安装有可拆卸的隔板。

本发明的有益效果是：与现有的电动隔离开关相比，本发明交直流（AC/DC）通用，适用于多电压等级电力机车的主电气回路连接和隔离，主回路无极性要求，可在两个驱动位置之间切换，保证工作位时只有一组输入电网，解决了电力机车双供电网的兼容问题，同时交直流通用、结构紧凑、体积较小，并且安装方便、灵活、运行可靠，日常维护检修更换易损件方便，实时切换机车内部运行电路，填补了该领域空白。

附图说明

图1是本发明第一实施例的结构示意图；

图2是本发明第一实施例另一视角的结构示意图；

图3是本发明第二实施例的结构示意。

其中：1—环氧层压玻璃布板，2—直流电机正反转控制器，3—速动开关，4—端子排，5—凸轮，6—紧急手动摇柄位，7—动触头组，8—机械止挡，9—偏心轮，10—主轴，11—侧墙板，12—模压件，13—静触头，14—环氧玻纤布层压棒，15—从动齿轮，16—主动齿轮，17—直流电机，18—银合金触头片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1、图2所示，本发明公开了一种多极电动隔离开关，它包括机体部分、电机驱动部分以及绝缘支撑系统，所述的机体部分包括相互连接的底板、顶板、两块静触头墙板以及两块侧墙板11，所述的静触头墙板由三块模压件12组合构成，模压件12上固定有静触头13，相邻两个模压件12之间嵌入有环氧层压玻璃布板1，用于相邻两极间的绝缘，能有效防止工作环境中螺杆等导体脱落，搭在极间形成短路。

所述的电机驱动部分包括作为动力源的直流减速电机17、直流电机正反转控制器2、紧急手动摇柄6以及主轴10，所述的主轴10中部安装有对称分布的三个偏心轮9，偏心轮9由卡簧进行定位，主轴10的一端通过键槽安装有三个凸轮5，用于触发速动开关3输出分合闸信号，主轴10的另一端安装有机械止挡8和从动齿轮15，直流电机17安装在主轴10的正下方，电机轴上连接有主动齿轮16，直流电机正反转控制器2、端子排4、速动开关3都安装在与凸轮5同侧的侧墙板11上，模块式速动开关3构成了辅助开关信号机构，偏心轮9和凸轮5组成同轴凸轮机构，直流电机正反转控制器2与常规电机正反转的控制方案相比，使控制系统简化，节约了开关本体的空间，缩小了开关的体积。

所述的绝缘支撑系统包括3841环氧玻纤布层压棒14、环氧层压玻璃布板1、绝缘底板、绝缘面板和绝缘子，环氧玻纤布层压棒14上连接有由四块小触头板组合而成的动触头组7，利用触头点分散的方式，减小短时电流时的收缩力电动力，动触头组7和静触头13上焊接有银合金触头片18，银合金接触压降低，温升小，与纯银触头相比，在满足接触压降的同时，节约了成本，环氧玻纤布层压棒14穿过模压件12后与套在凸轮5上的连杆相连，因此主轴10就能同时带动六个动触头组7动作，静触头13和动触头组7及触头片18组合成触头系统，环氧玻纤布层压棒14具有较高的力学性能、电气绝缘性能和良好的机械加工性能，用它作为动触头组7的绝缘支撑，可提高电气间隙与爬电距离。

所述的动触头组7具有独立的提供合闸保持力的接触压力保持弹簧组，以提供合闸保持力，相邻的两动触头组7之间安装有可拆卸的隔板，极间绝缘隔板拆卸后可实现多极并联，增大载流能力。

在通常情况下，本发明有三极闭合和三极分开，一侧的静触头墙板上位于中间极的静触头13闭合，则两侧两极分开，同时另一侧静触头墙板上则呈现中间极分开，两侧闭合的状态，由于每极主回路中有两个静触头13和一个动触头组7，隔离开关在接到动作命令后，由速动开关3获取隔离开关的当前的分合状态，并将信号传递给直流电机正反转控制器2，直流电机正反转控制器2控制直流电机17动作，主动齿轮16与直流电机17同轴转动，带动从动齿轮15和主轴10转动，从而使六极电动隔离开关的状态切换，与此同时主轴10上的凸轮5也随之转动，释放一组速动开关3去触发另一组速动开关3，当另一组三个速动开关3依次被触发后将信号反馈给直流电机正反转控制器2而使直流电机17停转，这样就完成了六极电动隔离开关一次状态的改变，也就是完成了一次双电网之间的切换，在紧急情况或者电动失效的情况下，可以将手动摇柄放入紧急手动摇柄位6对六极电动隔离开关进行手动操作。

以上所述的是本发明第一实施例动触头组7两侧对称布置的结构，动触头组7依照常开组与常闭组对称布置在机体部分的两侧，均采用同一动力源凸轮机构驱动，动触头组7对称分布，结构相当紧凑。

参照图3所示，本发明的第二实施例，动触头组7全部布置在机体部分的同一侧，其组成部件、工作原理和第一实施例相同，两种结构六极电动隔离开关的极间隔板都可根据具体要求进行拆卸，用连接母排实现多极并联，从而增加开关的载流能力。

本发明创造性提出机械连锁技术，利用机械传动机构实现常开组与常闭组的可靠互锁，在两个驱动位置之间切换，保证工作位时只有一组输入电网，抗震能力加强，提高机车运行供电的安全性，在正常工作状态下采用电动，在紧急情况下也可以手动，在电动控制失效后具有机械止挡，通过动触头组的保持力与接触面的分散布置，减小收缩力电动力，触头接触面在闭合过程中产生相对滑动，有摩擦自洁触头的作用，所述的同轴凸轮机构实现机械连锁，利用机械传动机构实现常开组与常闭组的可靠互锁，开关分合闸信号机构中，分别采用三个速动开关由凸轮触发，依次动作，与同步触发相比更容易实现，且可靠性更高，采用环氧玻纤布层压棒作为绝缘支撑，提高了电气间隙与爬电距离，采用银合金触头，接触压降低，减小接触面温升，在满足接触压降的前提下，节约成本，采用模压件作为静触头墙板，提高了电气绝缘，同时减轻了开关的重量，而且相同零件、部件和组件之间具有互换性，能在-40℃～+75℃的温度范围内正常工作。

本发明具有使用寿命长、交直流通用、多电压等级切换、实现机械连锁、短时耐受电流大、耐压等级高、抗震能力强、结构紧凑及安装维护方便等优点。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多极电动隔离开关，它包括机体部分、电机驱动部分以及绝缘支撑系统，其特征在于：所述的机体部分包括相互连接的底板、顶板、两块静触头墙板以及两块侧墙板（11），所述的静触头墙板由三块模压件（12）组合构成，模压件（12）上固定有静触头（13）。

2.根据权利要求1所述的一种多极电动隔离开关，其特征在于，所述的电机驱动部分包括直流减速电机（17）、直流电机正反转控制器（2）、紧急手动摇柄（6）以及主轴（10），所述的主轴（10）中部安装有对称分布的三个偏心轮（9），偏心轮（9）由卡簧进行定位，主轴（10）的一端通过键槽安装有三个凸轮（5），主轴（10）的另一端安装有机械止挡（8）和从动齿轮（15），直流电机（17）安装在主轴（10）的正下方，电机轴上连接有主动齿轮（16），与凸轮（5）同侧的侧墙板（11）上安装有直流电机正反转控制器（2）、端子排（4）和速动开关（3）。

3.根据权利要求1或2所述的一种多极电动隔离开关，其特征在于，所述的绝缘支撑系统包括3841环氧玻纤布层压棒（14）、环氧层压玻璃布板（1）、绝缘底板、绝缘面板和绝缘子，环氧玻纤布层压棒（14）上连接有由四块小触头板组合而成的动触头组（7），动触头组（7）和静触头（13）上焊接有银合金触头片（18），环氧玻纤布层压棒（14）穿过模压件（12）后与套在凸轮（5）上的连杆相连，相邻两个模压件（12）之间嵌入环氧层压玻璃布板（1）。

4.根据权利要求3所述的一种多极电动隔离开关，其特征在于，所述的动触头组（7）具有独立的接触压力保持弹簧组。

5.根据权利要求4所述的一种多极电动隔离开关，其特征在于，相邻的两个动触头组（7）之间安装有可拆卸的隔板。

6.根据权利要求5所述的一种多极电动隔离开关，其特征在于，所述的机体部分还设有紧急手动摇柄位（7）。

7.根据权利要求6所述的一种多极电动隔离开关，其特征在于，所述的动触头组（7）依照常开组与常闭组对称布置在机体部分的两侧。

8.根据权利要求6所述的一种多极电动隔离开关，其特征在于，所述的动触头组（7）对称布置在机体部分同侧。

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