CN105448549A - 接触组件及使用该组件的接地开关、金属封闭开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种接触组件及使用该组件的接地开关、金属封闭开关装置。接触组件包括用于相对插分的触指和触杆，触指和触杆均具有接入侧和导电接触面，触指和触杆上均固设有处于导电接触面的接入侧的引弧件或引弧层，通过在触指和触杆的接入侧保留铜钨合金材质的引弧件或引弧层，其余部分采用纯铜材质，这样在进行分、合闸的过程中，在触杆和触指相对分开而产生间隙时，触头和触指之间的电弧作用在引弧件或引弧层上；在触杆和触指插合到位后，触杆和触指的导电接触面均采用纯铜材质，此时可利用纯铜材质比铜钨合金材质接触电阻小、导电性能良好的特点，保证触杆和触指之间良好、稳定的导电性能。

Description

接触组件及使用该组件的接地开关、金属封闭开关装置
技术领域
本发明涉及一种接触组件及使用该组件的接地开关、金属封闭开关装置。
背景技术
目前，随着国家电力工业的发展，SF6气体绝缘的金属封闭开关设备（GasInsulatedmetal-enclosedSwitchgear，简称GIS）的应用越来越广泛，而快速接地开关作为GIS的一部分，具有：a、开合平行架空线路由于静电感应产生的电容电流和电磁感应产生电感电流；b、当外壳内部绝缘子出现爬电现象或外壳内部燃弧时，快速接地开关将主回路快速接地，利用断路器切除故障电流；c、作为检修安全接地。因此它兼顾着GIS设备正常运行时维修接地和发生故障时关合电流的作用。作为检修接地的HES处于接地合闸状态时应有承受短时耐受电流的能力，在接地合闸之后，HES要具有稳定的接触电阻；作为故障关合电流的HES在合闸过程中要保证触头和触指之间具有一定的耐烧蚀能力，还要保证合闸过程中触指之间的抱紧力能承受住触杆和触指之间的排斥力。
为实现上述功能，现有快速接地开关如图1所示，包括相对设置的动、静触头，静触头包括屏蔽罩111及其内装配的静触指112，静触指112在屏蔽罩111内沿环形间隔均布而围成静主触头，静触指112的内壁面为导电接触面、外壁面和屏蔽罩111之间装配有用于向内顶压静触指112的板簧113；动触头包括用于插入静主触头中的动触杆121，动触杆121和静触指112作为相互导电连接的接触组件来实现快速接地开关的分合闸。传统的触指和触头均用铜钨合金材料，合闸之后触头和触指之间由铜钨接触，但由于铜钨的接触电阻大，影响GIS设备的安全运行，且铜钨成本较高，造成HES本体价格较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种减少接地开关合闸后接触电阻的接触组件，同时还提供了一种使用该接触组件的接地开关及使用该接地开关的金属封闭开关装置。
为了实现以上目的，本发明中接触组件的技术方案如下：
接触组件，包括用于相对插分的触指和触杆，触指和触杆均具有用于在分开后朝向相对的接入侧及用于在插合到位时相互导电接触的导电接触面，触指和触杆均为铜质导体，触指和触杆上均固设有处于导电接触面的接入侧的铜钨合金材质的引弧件或引弧层，触指围成的环形触头中引弧件或引弧层的内径不小于导电接触面的内径，触杆上引弧件或引弧层的外径不大于导电接触面的外径。
所述环形触头中引弧件或引弧层的内径小于导电接触面的内径，且导电接触面在环形触头内围成内圆柱面。
引弧件或引弧层的内径自导电接触面开始沿接入侧的朝向逐渐增大。
触指上固设有引弧件，触指的接入侧开设有在接入侧端面和内壁面开口的嵌槽，所述引弧件为固定在嵌槽中的块体。
触杆上固设有引弧件，引弧件为固定在触杆的引弧侧端面上的圆台块体，圆台块体的外周面和触杆的外周面平齐，圆台块体的外周面和端面通过圆角过渡连接。
本发明中接地开关的技术方案如下：
接地开关，包括相对设置的动、静触头，静触头包括屏蔽罩及其内通过压簧卡装的触指，动触头包括用于插入触指围成的环形触头中的触杆，触指和触杆均具有用于在分开后朝向相对的接入侧及用于在插合到位时相互导电接触的导电接触面，触指和触杆均为铜质导体，触指和触杆上均固设有处于导电接触面的接入侧的铜钨合金材质的引弧件或引弧层，触指围成的环形触头中引弧件或引弧层的内径不小于导电接触面的内径，触杆上引弧件或引弧层的外径不大于导电接触面的外径。
所述环形触头中引弧件或引弧层的内径小于导电接触面的内径，且导电接触面在环形触头内围成内圆柱面。
引弧件或引弧层的内径自导电接触面开始沿接入侧的朝向逐渐增大。
屏蔽罩的接入侧固设有套设在环形触头的外周上的铜钨合金材质的引弧罩头。
本发明中金属封闭开关装置的技术方案如下：
金属封闭开关装置，包括隔离开关及其静触头上连接的接地开关，接地开关包括相对设置的动、静触头，静触头包括屏蔽罩及其内通过压簧卡装的触指，动触头包括用于插入触指围成的环形触头中的触杆，触指和触杆均具有用于在分开后朝向相对的接入侧及用于在插合到位时相互导电接触的导电接触面，触指和触杆均为铜质导体，触指和触杆上均固设有处于导电接触面的接入侧的铜钨合金材质的引弧件或引弧层，触指围成的环形触头中引弧件或引弧层的内径不小于导电接触面的内径，触杆上引弧件或引弧层的外径不大于导电接触面的外径。
本发明在触指和触杆的接入侧保留铜钨合金材质的引弧件或引弧层，其余部分采用纯铜材质，这样在进行分、合闸的过程中，在触杆和触指相对分开而产生间隙时，触头和触指之间的电弧作用在引弧件或引弧层上，这样可通过铜钨合金的耐烧蚀性能，保证触指和触杆接触前瞬间的耐烧蚀能力；在触杆和触指插合到位后，触杆和触指的导电接触面均采用纯铜材质，此时可利用纯铜材质比铜钨合金材质接触电阻小、导电性能良好的特点，保证触杆和触指之间良好、稳定的导电性能，因此本发明中接触组件能够减少接地开关合闸后接触电阻，提高接地开关使用的稳定性。
附图说明
图1是现有技术中接地开关的接触组件的结构示意图；
图2是本发明中金属封闭开关装置的结构示意图；
图3是图2中接地开关的接触组件在开始合闸时的结构示意图；
图4是图2中接地开关的接触组件在合闸过程中的结构示意图；
图5是图2中接地开关的接触组件在合闸状态下的结构示意图。
具体实施方式
本发明中金属封闭开关装置的实施例：如图2至图5所示，该装置是一种SF6气体绝缘的金属封闭开关设备，包括直角形的隔离开关，隔离开关的静触头203和壳体204之间装配有接地开关，该接地开关包括上下相对布置的动触头201和静触头202，静触头202处于动触头201的上方，且接地开关的静触头202连接在隔离开关的静触头203下方。
接地开关的动触头201包括竖向延伸的触杆211，触杆211的上端为用于与静触头插分连接的接入端，触杆211的外周面为导电接触面，触杆211的主体部分采用纯铜材质的导体柱，触杆211的上端固设有铜钨合金材质的动弧触头212，该动弧触头212为圆台块体，圆台块体的外周面和触杆211的外周面平齐（即动弧触头212的外径与触杆211的外径相等），圆台块体的外周面和端面通过圆角过渡连接。
接地开关的静触头202包括屏蔽罩221及其内壁上装配的触指222，触指222和屏蔽罩221之间还装配有压簧223，以使触指222卡装在屏蔽罩221上，该压簧223为板簧。触指222在屏蔽罩221的内壁上沿周向间隔均布而围成环形触头，触指222的下端为用于与触杆211插分的接入侧，触指222的下端指腹位置处的内壁面为导电接触面，各触指222的导电接触面处于同一内圆柱面上，并在触指222的下端开设有在下端面和内壁面上开口的嵌槽，嵌槽内固设有块状的静弧触头224，环形触头中静弧触头224的内径比导电接触面的内径大，且静弧触头224的内径自上向下逐渐增大，以通过该静弧触头224的内壁面在环形触头的下端形成喇叭状的引弧端口。屏蔽罩221包括套状的罩体部分，罩体部分的下端面处于触指222的下端面上方，并在罩体的下端固定有环形的引弧罩头225，该引弧罩头225套设在环形触头的外周上、并由铜钨合金材质制成，引弧罩头225的下端内翻而间隔设置在触指222的下端面之下。
本实施例中触指222由两部分组成，前端为铜钨，其余为铜。屏蔽罩221、触杆211与触指222结构类似，在关合故障电流时，触杆211与屏蔽罩221之间发生预击穿，产生电弧205，使电弧205在耐烧蚀能力强的铜钨之间进行烧蚀。当触杆211与触指222接触前瞬间，由于间隙的存在，在触杆211与触指222之间电弧205燃烧，因此在触指222顶端也要烧结部分铜钨触头，这样保证了触指222和触杆211接触前瞬间的耐烧蚀能力；当快速接地开关触杆211完全合闸到位时，压簧223被压缩，触指222和触杆211之间由铜—铜接触，铜电阻小，具备良好、稳定的导电性能。为了保证在合闸后接触电阻小，设计时，还要求触指222之间的抱紧力与压簧223对触指222的压紧力的合力要大于触指222和触杆211之间的排斥力。
在上述实施例中，在触指和触杆上均采用块状的引弧件，在其他实施例中，该块状的引弧件也可以用片状、瓦形等形状的引弧件替换，另外，引弧件也可以通过设置在触杆和触指的表面上的引弧涂层替换，
本发明中接地开关的实施例：本实施例中接地开关的结构与上述实施例中接地开关的结构相同，因此不再赘述。
本发明中接触组件的实施例：本实施例中接触组件由触指和触杆组成，触指和触杆的结构与上述实施例相同，因此不再赘述。

Claims (10)

1.接触组件，包括用于相对插分的触指和触杆，触指和触杆均具有用于在分开后朝向相对的接入侧及用于在插合到位时相互导电接触的导电接触面，其特征在于，触指和触杆均为铜质导体，触指和触杆上均固设有处于导电接触面的接入侧的铜钨合金材质的引弧件或引弧层，触指围成的环形触头中引弧件或引弧层的内径不小于导电接触面的内径，触杆上引弧件或引弧层的外径不大于导电接触面的外径。
2.根据权利要求1所述的接触组件，其特征在于，所述环形触头中引弧件或引弧层的内径小于导电接触面的内径，且导电接触面在环形触头内围成内圆柱面。
3.根据权利要求2所述的接触组件，其特征在于，引弧件或引弧层的内径自导电接触面开始沿接入侧的朝向逐渐增大。
4.根据权利要求1或2或3所述的接触组件，其特征在于，触指上固设有引弧件，触指的接入侧开设有在接入侧端面和内壁面开口的嵌槽，所述引弧件为固定在嵌槽中的块体。
5.根据权利要求1或2或3所述的接触组件，其特征在于，触杆上固设有引弧件，引弧件为固定在触杆的引弧侧端面上的圆台块体，圆台块体的外周面和触杆的外周面平齐，圆台块体的外周面和端面通过圆角过渡连接。
6.接地开关，包括相对设置的动、静触头，静触头包括屏蔽罩及其内通过压簧卡装的触指，动触头包括用于插入触指围成的环形触头中的触杆，触指和触杆均具有用于在分开后朝向相对的接入侧及用于在插合到位时相互导电接触的导电接触面，其特征在于，触指和触杆均为铜质导体，触指和触杆上均固设有处于导电接触面的接入侧的铜钨合金材质的引弧件或引弧层，触指围成的环形触头中引弧件或引弧层的内径不小于导电接触面的内径，触杆上引弧件或引弧层的外径不大于导电接触面的外径。
7.根据权利要求6所述的接地开关，其特征在于，所述环形触头中引弧件或引弧层的内径小于导电接触面的内径，且导电接触面在环形触头内围成内圆柱面。
8.根据权利要求7所述的接地开关，其特征在于，引弧件或引弧层的内径自导电接触面开始沿接入侧的朝向逐渐增大。
9.根据权利要求6或7或8所述的接地开关，其特征在于，屏蔽罩的接入侧固设有套设在环形触头的外周上的铜钨合金材质的引弧罩头。
10.金属封闭开关装置，包括隔离开关及其静触头上连接的接地开关，接地开关包括相对设置的动、静触头，静触头包括屏蔽罩及其内通过压簧卡装的触指，动触头包括用于插入触指围成的环形触头中的触杆，触指和触杆均具有用于在分开后朝向相对的接入侧及用于在插合到位时相互导电接触的导电接触面，其特征在于，触指和触杆均为铜质导体，触指和触杆上均固设有处于导电接触面的接入侧的铜钨合金材质的引弧件或引弧层，触指围成的环形触头中引弧件或引弧层的内径不小于导电接触面的内径，触杆上引弧件或引弧层的外径不大于导电接触面的外径。
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