CN104240976B - 一种隔离开关的自清洁触头装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔离开关的自清洁触头装置，包括动触头和静触头，所述动触头和静触头上相互接触导电的面分别为动导电接触面和静导电接触面，所述动触头上固定安装有能在动触头运动时清洁静导电接触面的动清洁触片或/和所述静触头上固定安装有能在动触头运动时清洁动导电接触面的静清洁触片。本发明在动触头和静触头的相对运动过程中完成对动触头上的动导电接触面或/和静触头上的静导电接触面的自动维护，主要表现为清除动导电接触面或/和静导电接触面上的金属氧化物，保障导通效果。

Description

一种隔离开关的自清洁触头装置

技术领域

本发明属于电力设备领域，更具体地，涉及一种隔离开关的自清洁触头装置。

背景技术

目前，在电力系统中大量使用各种隔离开关，隔离开关的触头装置一般包括有动触头和静触头，有的隔离开关的动触头是做直线往复运动，有的隔离开关的动触头是靠转动来与静触头接触和分离。在实际运行过程中各种开关的动静触头往往是整个装置中最薄弱的地方。纠其原因往往是因为动静触头在长期运行过程中因拉弧、灼伤、氧化等原因产生的损伤未能及时修复导致的故障扩大；设备运行过程中由于环境等因素导致的污秽物及油泥堆积也会引起设备触头过热，甚至会导致设备的爬电距离减少甚至丧失。

现有一些隔离开关的触头装置附带有清洁机构，这些清洁机构一般结构都比较复杂，成本较高，并且需要在动触头和静触头断开连接后才能进行清洁，清洁起来非常不方便。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种隔离开关的自清洁触头装置，随着工作时动触头和静触头的导通和分离完成动触头和静触头表面的自动清洁，对于导电接触面来说可以清除导电体表面的金属氧化物和污秽物，保证良好的导电效果，延迟触头的使用寿命；对于非触头接触面来说主要用于清除堆积于表面的污秽物以及油泥，减少触头故障，保证良好的散热效果，避免污秽物及油泥的过量堆积导致的爬电距离的减少及丧失。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种隔离开关的自清洁触头装置，包括动触头和静触头，所述动触头和静触头上相互接触导电的面分别为动导电接触面和静导电接触面，所述动触头上固定安装有能在动触头运动时清洁静导电接触面的动清洁触片或/和所述静触头上固定安装有能在动触头运动时清洁动导电接触面的静清洁触片。

优选地，动触头一端的端面上固定安装所述的动清洁触片或两端的端面上均固定安装所述的动清洁触片，动清洁触片能刮擦静导电接触面从而实现对静触头的清洁。

优选地，静触头一端的端面上固定安装静清洁触片或两端的端面上均固定安装所述的静清洁触片，静清洁触片能刮擦动导电接触面从而实现对动触头的清洁。

优选地，安装在动触头上的动清洁触片上设置有用于磨削静导电接触面的研磨颗粒。

优选地，安装在静触头上的静清洁触片上设置有用于磨削动导电接触面的研磨颗粒。

优选地，安装在动触头上的动清洁触片上设置有第一凹槽从而使动清洁触片贴覆在静触头上，动清洁触片在第一凹槽处的内壁能刮擦静导电接触面以实现对静触头的清洁。

优选地，安装在静触头上的静清洁触片上设置有第二凹槽从而使静清洁触片贴覆在动触头上，静清洁触片在第二凹槽处的内壁能刮擦动导电接触面以实现对动触头的清洁。

优选地，所述动触头具有第一非触头接触面，安装在静触头上的静清洁触片具有能通过刮擦清洁第一非触头接触面的第一非导电面清洁部。

优选地，所述静触头具有第二非触头接触面，安装在动触头上的动清洁触片具有能通过刮擦清洁静触头非导电接触面的第二非导电面清洁部。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)、本发明的动清洁触片和静清洁触片的结构简单，安装也比较方便和快捷；本发明在动触头的移动过程中完成对动触头上的动导电接触面或/和静触头上的静导电接触面的自动维护，主要表现为清除动导电接触面或/和静导电接触面上的金属氧化物，保障导通效果；本发明在导通或分离的工作过程中即能进行自清洁，不需断电后清洁，使用非常方便；

2)、本发明在动触头和静触头的相对运动过程中完成对动触头上的第一非触头接触面或/和静触头上的第二非触头接触面的自动清洁，清除污秽，避免油泥堆积，减小动触头、静触头发热及爬电距离损失；

3)、本发明对动触头或/和静触头上轻微的拉弧、灼伤有一定的修复作用，可以大大提高触点寿命；

4)、本发明可以自动对动触头或/和静触头进行有效清洁，可以大大提高触头装置的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的动触头和静触头上未安装清洁触片时的结构示意图；

图2是本发明的动触头上安装清洁触片时的结构示意图；

图3是本发明的静触头上安装清洁触片时的结构示意图；

图4是本发明的动触头和静触头上均安装清洁触片时的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图4，一种隔离开关的自清洁触头装置，包括动触头1和静触头2，所述动触头1和静触头2上相互接触导电的面分别为动导电接触面11和静导电接触面21。图1为大容量导电隔离开关的触头装置的一种典型结构。该典型设计中动触头1和静触头2有两个接触面，相比单接触面的隔离开关的触头装置来说，接触面积增加一倍，容量也增加一倍。图1中动导电接触面11为左右对称的两个面，静导电接触面21也为左右对称的两个面。所述动触头1上固定安装有能在动触头1运动时清洁静导电接触面21的动清洁触片3或/和所述静触头2上固定安装有能在动触头1运动时清洁动导电接触面11的静清洁触片4。因此，出于实际需要或者触头结构方面的限制，可以动清洁触片3和静清洁触片4都设置，或者是仅仅设置动清洁触片3或者静清洁触片4中的一种。

如果只是在动触头1上安装动清洁触片3，动清洁触片3固定于动触头1边缘但不限于边缘，动清洁触片3的数量和固定位置根据触头的实际形式变化，动清洁触片3和动触头1具有相对固定的空间位置。譬如，如果隔离开关的触头装置设计为动触头1做直线往复运动的形式，则此处的边缘指动触头1的端部，动触头1一端的端面上固定安装所述的动清洁触片3或两端的端面上均固定安装所述的动清洁触片3。固定安装在某一端面的动清洁触片3可以是一整块固定在端面上，也可以是很多小块的拼在端面上。所述动清洁触片3随着动触头1一起运动，同时启、停，具有相同的角速度及偏移角度，动清洁触片3在动触头1和静触头2的相对运动过程中完成对静触头2的清洁。

如果只是在静触头2上设置静清洁触片4，静清洁触片4固定于静触头2边缘但不限于边缘，动清洁触片3的数量和固定位置根据触头的实际形式变化，静清洁触片4和静触头2具有相对固定的空间位置。譬如，如果隔离开关的触头装置设计为动触头1做直线往复运动的形式，则此处的边缘指静触头2的端部，静触头2一端的端面上固定安装静清洁触片4或两端的端面上均固定安装所述的静清洁触片4。固定安装在某一端面的静清洁触片4可以是一整块固定在端面上，也可以是很多小块的拼在端面上。如果隔离开关的触头装置设计为另外一种结构，即动触头1做转动的结构，则静触头2的两端的端面可以设置静清洁触片4，其开口处的顶部也可设置静清洁触片4，用于在动触头1进出静触头2时对动触头1进行清洁，静清洁触片4在动触头1和静触头2的相对运动过程中完成对动触头1的清洁。而动触头1的长边上也可以设置动清洁触片3，以在其进入静触头2时对静触头2进行清洁。

所述清洁触片为可压缩发生弹性变形的绝缘材料制成，如毛毡、橡胶等。动清洁触片3和待清洁面之间具备少量的压缩变形，静清洁触片4和待清洁面之间具备少量的压缩变形。该变形量用于保证清洁时两个表面之间接触良好，但是又不至于形成明显的运动阻尼。压缩变形后可以紧密接触，在动触头1和静触头2的相对运动过程中完成对待清洁表面的清洁，以达到清除污秽物及油泥的作用。

优选地，安装在动触头1上的动清洁触片3上设置有用于磨削静导电接触面21的研磨颗粒，安装在静触头2上的静清洁触片4上设置有用于磨削动导电接触面11的研磨颗粒。

研磨颗粒可以有效清洁动导电接触面11或/和静导电接触面21上的金属氧化物，并可对轻微的拉弧、灼伤进行一定程度的修复，但是又不伤及其表面镀银等高导电性材料。

静清洁触片4对动触头1的动导电接触面11和与动导电接触面11相对的两个侧面形成贴覆式设计，即静清洁触片4可以包住动触头1并贴覆在动触头上；静清洁触片4包住动触头1，可以是全包式，也可以是半包式；参照图3，所述动触头1具有第一非触头接触面(即动导电接触面11以外的未与静触头2接触的表面)，安装在静触头2上的静清洁触片4具有能通过刮擦清洁第一非触头接触面的第一非导电面清洁部41；安装在静触头2上的静清洁触片4贴覆在动触头1上从而实现对动触头1的刮擦清洁。所述静清洁触片4对动触头1的动导电接触面11和与动导电接触面11相对的侧面形成贴覆式设计，图3中的静清洁触片4整体呈U形，其上端设置有弧形部，静清洁触片4贴覆在动触头1的下部的导电部分上，既能对动导电接触面11进行清洁，又能对第一非触头接触面的一部分面进行清洁。

参照图2、图4，安装在动触头1上的动清洁触片3贴覆在静触头2上从而实现对静触头2的清洁，此动清洁触片3整体呈E形，E形的动清洁触片3的开口朝下且其贴覆在静触头2上。所述静触头2具有第二非触头接触面(即静导电接触面21以外的未与动触头1接触的表面)，安装在动触头1上的动清洁触片3具有能通过刮擦清洁静触头2非导电接触面的第二非导电面清洁部31。为了实现对静触头2的清洁，动清洁触片3包括四部分：左、右、上部用于清洁第二非导电面的一部分面，以实现对静触头2表面的清洁；中间位于静触头2内腔的部分完成对静触头2内部的清洁和维护。中间的部分的两个与静导电接触面21接触的表面都要用来清洁和维护静导电接触面21，所以该中间部分的两个表面均附着研磨颗粒。图4中动清洁触片3和静清洁触片4都有设置，为了不使二者发生干涉，需要对图2和图3中显示的动清洁触片3或静清洁触片4的形状做改变，去掉一部分材料。

如果是单接触面的隔离开关的触头装置，即为图1～图4中的动触头1和静触头2去掉一半的形状，则静清洁触片4依然可以整体呈U形，以贴覆在动触头1上，也可以呈L形，主要是清洁动触头1上的动导电接触面11，动触头1上与动导电接触面11相对的一侧不进行清洁；或者，动清洁触片3可以整体呈U形，以贴覆在静触头2上，也可以整体呈L形，主要是清洁静触头2上的静导电接触面21，此种情况为半贴覆式，此时静触头2上与静导电接触面21相对的一侧可以不进行清洁，只清洁静导电接触面21。

鉴于这种隔离开关的触头装置的静触头2本来就对动触头1形成了贴覆式设计，故静清洁触片4沿袭静触头2的形状就可以对动触头1形成贴覆式设计。为了加强清洁效果，可以在静触头2的两端都设置静清洁触片4，这样以来在动触头1移动的每个行程里可以对动触头1完成两次清洁。在这种结构里，动触头1的左右两个表面都被有效利用为导电接触表面，故静清洁触片4同时具有清洁和维护作用，其表面附着研磨颗粒。同时为解决动导电接触面11和静导电接触面21以外部分可能形成油泥的问题，可以将静清洁触片4延长以超出静触头2少许，原则上来讲该部分可以仅具有清洁作用，但是为了方便生产和组装，延长的部分可以和根部的材质保持一致。

静清洁触片4用于清洁动导电接触面11上的金属氧化物和污秽物，并可以对动触头1上的第一非触头接触面进行必要的清洁。本隔离开关的触头装置上的动清洁触片3用于清洁静导电接触面21上的金属氧化物和污秽物，并可以对静触头2的第二非触头接触面进行必要的清洁。动清洁触片3和静清洁触片4随着动触头1和静触头2的导通和分离完成动触头1和静触头2表面的自动清洁。

本隔离开关的触头装置在使用时，动触头1和静触头2之间的绝缘介质可以是绝缘油、空气或某种特殊的气体(如SF6及其它惰性气体)。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种隔离开关的自清洁触头装置，其特征在于：包括动触头(1)和静触头(2)，所述动触头(1)和静触头(2)上相互接触导电的面分别为动导电接触面(11)和静导电接触面(21)，所述动触头(1)上固定安装有能在动触头(1)运动时清洁静导电接触面(21)的动清洁触片(3)或/和所述静触头(2)上固定安装有能在动触头(1)运动时清洁动导电接触面(11)的静清洁触片(4)；

所述动清洁触片(3)和所述静清洁触片(4)均为可压缩发生弹性变形的绝缘材料制成，所述绝缘材料为毛毡或橡胶，所述动清洁触片(3)和待清洁面之间具备少量的压缩变形，静清洁触片(4)和待清洁面之间具备少量的压缩变形，该变形量用于保证动触头(1)运动时静导电接触面(21)与动清洁触片(3)之间接触良好，以及动触头(1)运动时静清洁触片(4)与动导电接触面(11)之间接触良好，所述动清洁触片(3)和所述静清洁触片(4)压缩变形后，可以分别与静导电接触面(21)和动导电接触面(11)紧密接触，在动触头(1)和静触头(2)的相对运动过程中完成对待清洁表面的清洁，以达到清除污秽物及油泥的作用；

动触头(1)一端的端面上固定安装所述的动清洁触片(3)或两端的端面上均固定安装所述的动清洁触片(3)，动清洁触片(3)能刮擦静导电接触面(21)从而实现对静触头(2)的清洁；

静触头(2)一端的端面上固定安装静清洁触片(4)或两端的端面上均固定安装所述的静清洁触片(4)，静清洁触片(4)能刮擦动导电接触面(11)从而实现对动触头(1)的清洁。

2.根据权利要求1所述的一种隔离开关的自清洁触头装置，其特征在于：安装在动触头(1)上的动清洁触片(3)上设置有用于磨削静导电接触面(21)的研磨颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种隔离开关的自清洁触头装置，其特征在于：安装在静触头(2)上的静清洁触片(4)上设置有用于磨削动导电接触面(11)的研磨颗粒。

4.根据权利要求1所述的一种隔离开关的自清洁触头装置，其特征在于：安装在动触头(1)上的动清洁触片(3)上设置有第一凹槽从而使动清洁触片(3)贴覆在静触头(2)上，动清洁触片(3)在第一凹槽处的内壁能刮擦静导电接触面(21)以实现对静触头(2)的清洁。

5.根据权利要求1所述的一种隔离开关的自清洁触头装置，其特征在于：安装在静触头(2)上的静清洁触片(4)上设置有第二凹槽从而使静清洁触片(4)贴覆在动触头(1)上，静清洁触片(4)在第二凹槽处的内壁能刮擦动导电接触面(11)以实现对动触头(1)的清洁。

6.根据权利要求1所述的一种隔离开关的自清洁触头装置，其特征在于：所述动触头(1)具有第一非触头接触面，安装在静触头(2)上的静清洁触片(4)具有能通过刮擦清洁第一非触头接触面的第一非导电面清洁部(41)。

7.根据权利要求1所述的一种隔离开关的自清洁触头装置，其特征在于：所述静触头(2)具有第二非触头接触面，安装在动触头(1)上的动清洁触片(3)具有能通过刮擦清洁静触头(2)非导电接触面的第二非导电面清洁部(31)。