CN105702519A - 用于旋转隔离开关的触头模块和旋转隔离开关 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于旋转隔离开关的触头模块和旋转隔离开关。该触头模块包括：外壳，所述外壳形成有中心座和外周座；固定触头，所述固定触头安装在所述外周座内，并且包括静接触部分和能够从所述外壳的外部触及的连接部分；可旋转触头，所述可旋转触头安装在所述中心座内，并且包括与所述静接触部分对应的动接触部分，所述可旋转触头能够相对于所述固定触头旋转，以使所述动接触部分与相应的所述静接触部分接合或脱开；其中，所述触头模块还包括至少一个磁体，并且所述至少一个磁体中的每个磁体的极性朝向相同，从而能够沿远离所述动接触部分与所述静接触部分的方向切断两者之间产生的电弧。

Description

用于旋转隔离开关的触头模块和旋转隔离开关

技术领域

本发明涉及电气开关领域，具体涉及旋转隔离开关。

背景技术

旋转隔离开关用于在通电状态下阻止或允许电流流动，使得配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠的隔离。旋转隔离开关广泛地应用于电力系统中，例如，光伏，风电等。例如在光伏系统中，每个光伏电池中产生的较小的电流被并联地结合以便给利用系统提供所需的电流或总功率。在现有的光伏系统中，通常利用旋转隔离开关实现单独隔离、保护和断开每个光伏电池的目的。

目前，已知类型的旋转隔离开关通常由一个或多个模块化的触头模块构成，每个触头模块通常包括可旋转触头和一对固定触头。

在一些已知的旋转隔离开关中，旋转隔离开关的使用电压偏低，无法满足直流电压在1000V或1500V使用时的分断要求。即使有些旋转隔离开关在使用时的直流电压能够达到1000V，但其能分断的额定电流相对较低，例如16A及以下。通常来讲，旋转隔离开关的性能受到其分断电弧能力的限制，旋转隔离开关操作过程中产生于可旋转触头和固定触头之间的电弧随着电压或额定电流的增加而增大，在例如1000V的高电压下或者例如16A的高额定电流下，旋转隔离开关中产生的电弧会对部件造成损伤，从而严重影响隔离开关的性能。有些旋转隔离开关利用电极来提高分断电弧能力，但分断效果不明显；有些旋转隔离开关通过将旋转隔离开关的不同触头模块的固定触头进行串联，增加断点来提高额定电流，但这种使用方式势必造成旋转隔离开关的使用回路减少，导致旋转隔离开关使用数量的增加，增加了其在系统中的所占空间。

在一些已知的旋转隔离开关中，为了提高上下相邻的两个触头模块的相邻固定触头之间的电绝缘性，会将安装在上下相邻的两个触头模块内的固定触头错开布置。由于在这种结构中，错开布置的两个固定触头通常形状对称，是两个不同的部件，使得装配过程中容易造成部件的混淆。

在一些已知的旋转隔离开关中，每个触头模块都包括有一个心轴模块，心轴模块穿过可旋转触头的中心并可带动可旋转触头转动，相邻两个触头模块的心轴模块彼此接合，通过外部旋转操作部件施加在心轴模块上的旋转力，从而带动各个触头模块的可旋转触头的旋转以实现旋转隔离开关的闭合或断开。但这种分体式心轴模块的设计使得彼此配合时的累积误差较大，可旋转触头与固定触头接合或脱开的同步性较差。

在一些已知的旋转隔离开关中，触头模块通过填充树脂或硅胶增加固定触头的电绝缘性，其爬电距离小，绝缘性能差。

因此，需要一种改进的旋转隔离开关以及用于该旋转隔离开关的触头模块。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转隔离开关，该旋转隔离开关可在较高额定电压(例如直流电压1000V至1500V)和较高额定电流(例如32A)下可靠地分断电弧。本发明的另一目的在于提供一种用于旋转隔离开关的触头模块。

本发明的目的在于提供一种用于旋转隔离开关的触头模块，该触头模块包括：外壳，所述外壳上形成有中心座和至少两个外周座；至少两个固定触头，所述固定触头分别安装在所述外周座内，并且每个所述固定触头包括静接触部分和能够从所述外壳的外部触及的连接部分；可旋转触头，所述可旋转触头安装在所述中心座内，并且包括与所述静接触部分对应的动接触部分，所述可旋转触头能够绕所述中心座的轴线相对于所述固定触头旋转，以使所述动接触部分与相应的所述静接触部分接合或脱开；其中，所述触头模块还包括至少一个磁体，并且所述至少一个磁体中的每个磁体的极性朝向相同，从而能够沿远离所述动接触部分与所述静接触部分的方向切断两者之间产生的电弧。

当动接触部分与静接触部分接合或脱开的瞬间，在两者之间产生电弧，并且电弧连接两者之间的最短距离。本发明通过在触头模块内设置磁体，利用磁体的磁场对电弧产生洛伦兹力，电弧被拉长而偏离原有的轨道，使得所产生的电弧因弧压增加，电弧电流减小而迅速熄灭，从而避免了电弧对周围部件的损伤，确保了旋转隔离开关可靠地切断回路。

优选地，所述磁体设置在邻近所述动接触部分与所述静接触部分接合或脱开的每个运动轨迹的位置。

优选地，所述磁体位于如下位置之一：邻近所述动接触部分与所述静接触部分接合或脱开的运动轨迹的中间位置、邻近所述动接触部分与所述静接触部分的接合位置、邻近所述动接触部分与所述静接触部分的脱开位置。

磁体设置在邻近动接触部分与静接触部分的接合位置或脱开位置，可使得磁体的磁场分别从动接触部分或静接触部分向远离两触头的方向吹离电弧，加强了灭弧能力，提高了灭弧效果。

磁体设置在所述运动轨迹的中间位置，可使得磁体的磁场从所述运动轨迹的中间位置向远离两触头的方向吹离电弧，使得电弧因弧压增加，电弧电流减小而被快速拉断，灭弧效果更好。

优选地，邻近每个所述运动轨迹处的所述磁体为多个。

优选地，所述多个磁体放置成沿所述运动轨迹大致均匀分布或聚集在所述运动轨迹的中间位置。

多个磁体放置成沿所述运动轨迹大致均匀分布可增加所述运动轨迹范围内磁场的密度，增强了磁吹效应，提高了灭弧效果。

多个磁体放置成聚集在所述运动轨迹的中间位置可增加所述运动轨迹的中间位置的磁场强度，增强了磁吹效应，提高了灭弧效果。

优选地，所述中心座的底部设有磁体放置孔，所述磁体位于所述磁体放置孔中。

优选地，所述磁体为磁钢。磁钢为永久性磁体，磁场稳定，磁吹效果好。

优选地，所述可旋转触头包括隔弧装置，所述磁体设置在所述隔弧装置内。

优选地，所述可旋转触头还包括两个导电片，所述两个导电片由所述隔弧装置包覆并夹紧，所述两个导电片的端部彼此相对，从而在它们之间形成接收并接触所述静接触部分的所述动接触部分。

优选地，所述隔弧装置有上隔弧件和下隔弧件并通过超声波焊接连接而成。

优选地，所述隔弧装置由PA66制成。

优选地，所述连接部分具有与外部导电体接触的连接面，所述连接面设置有多条凸棱或多个凸点。

凸棱和凸点的设置减小了连接部分与外部导电体的接触面积，降低了由于连接面的平面度较差时造成的连接电阻大的缺陷。

优选地，所述固定触头为片状结构，该固定触头的连接部分与静接触部分垂直布置并且沿相反方向延伸，所述连接面形成于所述连接部分的正反两面。

固定触头的连接部分与静接触部分的垂直布置以及连接部分的正反两面上均具有连接面的设置，可实现同一个固定触头仅需要改变安装朝向就能够在各个触头模块中满足不同安装位置的要求，减少了固定触头的数量，避免了装配时易造成混淆的缺陷。

优选地，所述外壳包括邻近所述连接部分的绝缘结构，以用于增大所述连接部分的爬电距离。

优选地，所述绝缘结构包括环绕所述连接部分的壁状结构。

本发明的另一目的在于提供一种旋转隔离开关，该旋转隔离开关包括至少一个上述的触头模块，所述至少一个触头模块中的每一个触头模块的所述磁体的极性朝向大致相同。

优选地，所述至少一个触头模块包括第一触头模块和第二触头模块，所述第一触头模块和所述第二触头模块分别包括两个固定触头，所述第一触头模块和所述第二触头模块叠置并且所述第一触头模块和所述第二触头模块的相邻的两个固定触头相对于穿过所述中心座的轴线的中心平面被布置在相对侧上。第一触头模块和第二触头模块的相邻的两个固定触头采用上下错开的方式布置，可以增大两者之间的爬电距离。

优选地，同一所述触头模块的两个固定触头相对于所述中心平面被布置在同一侧上。两个固定触头在同一侧上的布置可以方便在同一侧上对接线进行紧固操作，方便连接。

优选地，所述外壳还包括邻近所述连接部分的第一绝缘结构，以及邻近所述第一绝缘结构且远离所述连接部分的第二绝缘结构，以在所述触头模块彼此叠置时增加相邻的触头模块的相邻的连接部分之间的爬电距离。

优选地，所述第一绝缘结构包括环绕所述连接部分并朝向所述外壳的敞开方向敞开的第一壁状结构，所述第二绝缘结构包括与所述第一壁状结构的敞开方向相反的第二壁状结构，以在所述触头模块彼此叠置时使一个触头模块的所述第一壁状结构和相邻的另一个触头模块的所述第二壁状结构配合形成包围前一触头模块的所述连接部分的包围结构。

第一壁状结构和第二壁状结构将连接部分包围在两者对准后形成的包围结构内，增加了相邻触头模块的连接部分之间的爬电距离，提高了电绝缘性能。

优选地，所述第一壁状结构和第二壁状结构包括U形内侧环绕壁和U形外侧环绕壁，以使所述包围结构大致呈“回”形。“回”形包围结构包括内侧环绕壁和外侧环绕壁，双层环绕壁可进一步增加爬电距离，电绝缘性能更佳。

优选地，所述旋转隔离开关还包括驱动芯轴，所述驱动芯轴旋转驱动所述可旋转触头与所述固定触头接合或脱开。

优选地，所述驱动芯轴为一体式结构，所述可旋转触头设置有供所述驱动芯轴穿过的接口，所述驱动芯轴穿过所述接口旋转驱动所述可旋转触头与所述固定触头接合或脱开。一体式结构的驱动芯轴可减小装配时的累积误差，提高了可旋转触头在接合或脱开过程中运动的同步性。

优选地，各所述触头模块之间通过定位结构对准并且通过连接结构固定。

优选地，所述定位结构包括设置在相邻两个所述触头模块中一者上的定位孔和设置在另一者上的定位柱，所述定位柱与所述定位孔对准。

优选地，所述连接结构包括设置在相邻两个所述触头模块中一者上的卡孔和设置在另一者上的卡块，所述卡块卡接在所述卡孔内。

优选地，相邻两个触头模块在接合位置通过超声波焊接固定。

附图说明

下面将参考以举例方式显示本发明实施例的附图对本发明进行更详细地描述。

图1是示出根据本发明的旋转隔离开关的一个实施例的立体图。

图2是图1所示旋转隔离开关的立体分解图。

图3是示出放置在图1所示旋转隔离开关最底端的触头模块的立体分解图。

图4是示出根据本发明的一个触头模块的磁吹示意图。

图5是示出与图4中电流方向相反时触头模块的磁吹示意图。

图6是示出根据本发明的固定触头的一个实施例的立体图。

图7是示出根据本发明的触头模块的另一实施例的立体分解图。

图8是示出根据本发明的可旋转触头的一个实施例的立体分解图。

图9是示出根据本发明的相邻的两个触头模块叠置时的立体分解图。

图10是示出根据本发明的相邻的两个触头模块叠置时的立体图。

图11是示出根据本发明的触头模块与驱动芯轴的配合示意图。

具体实施方式

下文中，参照附图描述本发明的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的范围由权利要求书限定。

参见图1，旋转隔离开关100为模块化开关，其包括多个堆叠在一起的触头模块10、20、30和控制模块40。触头模块10作为安装模块位于旋转隔离开关100的底端并且底部可以设有安装结构，以便将旋转隔离开关100安装到例如配电柜的安装轨的部件或装置上，触头模块20、30通常配合使用并且依次循环叠置在触头模块10上。

控制模块40位于旋转隔离开关100的顶部并且中心具有可旋转的操作芯轴41，用于操作触头模块的闭合或断开。操作芯轴41上设有定位销和固定孔，用以将手柄、把手或其他操作元件安装到控制模块40。当然，也可以采用其他连接部件，例如键和凹槽等。

旋转隔离开关100安装在配电柜内，配电柜的面板外仅露出用于操作控制模块40的操作元件如手柄、把手等。

旋转隔离开关100可以在电气回路，例如直流回路和交流回路中使用。通常，旋转隔离开关100中的一个触头模块可以用于一个回路，但根据切断电流、电压等的要求，也可以在一个回路中使用两个或更多个触头模块。

作为旋转隔离开关在直流回路中的一种应用方式，可以将旋转隔离开关中的两个触头模块应用于同一直流回路，两个触头模块被分别连接在该直流回路的电源端和负载端。如图1所示，旋转隔离开关100包括六个彼此相互叠置的触头模块，六个彼此相互叠置的触头模块可两两一组被连接在三个直流回路中。连接时使用螺丝刀400或其他操作工具将外部导电体200、300分别连接在两个触头模块20、30的一端，触头模块20的另一端与负载连接，负载连接在触头模块30的另一端从而组成一个直流回路。外部导电体200作为电源端接线，外部导电体300作为负载端接线。

另外，在旋转隔离开关100应用于交流回路中时，可以根据具体的电路要求选择配置相应数量的触头模块和相应的接线方式。

旋转隔离开关100也可在多种系统中使用。例如光伏系统、风电系统等。

参见图2，触头模块10、20、30在彼此叠置安装时通过定位结构进行定位。以触头模块20、30为例，触头模块20和触头模块30下部的四个角部位置具有定位柱21，触头模块20和触头模块30上部的四个角部位置具有定位孔31。当触头模块20和触头模块30叠置在一起时，触头模块20下部的定位柱21插入触头模块30上部的相应定位孔31中，从而对触头模块进行安装前的定位。当然，定位结构的形式、数量和位置不限于图2所示，可以由本领域技术人员根据实际情况采用其他方案。

触头模块10、20、30在彼此叠置安装时通过连接结构进行连接。以触头模块20、30为例，触头模块20、30的侧面上部设置多个向外突出的卡块32，侧面下部具有向下延伸的裙部，裙部上开设有与上述卡块32相对应的多个卡孔22。当触头模块20和触头模块30叠置在一起时，触头模块20的裙部覆盖触头模块30的侧面上部并且卡块32卡接到相应的卡孔22内来紧固各触头模块。当然，连接结构的形式、数量和位置不限于图2所示，可以由本领域技术人员根据实际情况采用其他方案。

进一步地，还可以设置辅助连接结构，例如设置在卡块32下方的凸出部分23，彼此叠置的相邻触头模块在凸出部分23处通过例如超声波焊接固定在一起。当然，辅助连接结构的形式、数量和位置不限于图2所示，可以由本领域技术人员根据实际情况采用其他方案。。

参见图3，以触头模块10为例说明触头模块的结构。除非必要，否则下文中在触头模块10和触头模块20、30之间没有差异。触头模块10包括外壳11，外壳11中容纳一可旋转触头12和两个固定触头13。外壳11具有朝上的敞开方向Z，可旋转触头12和两个固定触头13从外壳11敞开的一侧装入。外壳11优选地为绝缘材料，可以是塑料或者涂覆有塑料的材料。

外壳11大致为矩形，外壳的中心位置形成有容纳可旋转触头12的中心座111，外壳11的外周对称形成有两个容纳固定触头13的外周座112。中心座111用于容纳可旋转触头12，每个外周座112用于容纳两个固定触头13之中的一个。当然，触头模块10还可包括更多的固定触头13。

可旋转触头12能够围绕中心座111的轴线O旋转，并可以相对于轴线O定位在一个旋转定向上，该旋转定向用于接合两个固定触头13以闭合旋转隔离开关100。在相对于旋转轴线O的另一个旋转定向上，用于脱开固定触头13以断开旋转隔离开关100。当旋转隔离开关100处于断开状态时，可旋转触头12可优选的定向为垂直于其闭合状态时的定向。

触头模块10中包括至少一个磁体14，并且至少一个磁体中的每个磁体的极性朝向相同。这里“磁体的极性朝向相同”是指磁体的极性朝向大致相同，即磁体放置在磁体放置孔中时允许存在较小的位置偏差，而不是严格意义上的相同。

磁体14理论上可放置在触头模块10中的任意位置，只要触头模块10的结构允许并且能够沿远离动接触部分与静接触部分的方向切断两者之间产生的电弧即可。例如，磁体14可以放置在与外壳敞开方向Z相同的一侧，还可以放置在与外壳敞开方向Z相反的一侧。此外，磁体14既可以放置在外壳11上，还可以放置在可旋转触头12上。

如图3所示的实施例中，在外壳11上的中心座111的底部，邻近可旋转触头12的动接触部分122(参见图8)与固定触头13的静接触部分131(参见图6)接合或脱开的两个运动轨迹(运动轨迹通常为动接触部分122在所述接合位置和所述脱开位置之间运动的弧形路径)的中间位置分别设置有一个磁体设置孔113，磁体14以其极性朝向相同的方式分别嵌装在磁体设置孔113内。如此设置的磁体14可在动接触部分122与静接触部分131之间形成磁场。根据洛伦兹力理论，该磁场可以加快电弧沿远离静接触部分131和动接触部分122的方向运动并且可以将其快速切断，以保证高额定电压和高额定电流下可靠分断电弧。这里的“邻近可旋转触头12的动接触部分122与固定触头13的静接触部分131接合或脱开的两个运动轨迹”中的“邻近”也不仅限于所述运动轨迹的正上方或者正下方，而是指与所述运动轨迹位置上接近的一个立体空间。

本领域技术人员应当理解，磁体14的设置不仅限于图3所示。例如，在一些实施例中，磁体14还可以设置在该运动轨迹的两端的任一位置，即邻近动接触部分122与静接触部分131的接合位置，或者邻近动接触部分122与静接触部分131的脱开位置。磁体设置在上述两个位置可使得磁体14的磁场从动接触部分122或静接触部分131处向远离两触头的方向吹离电弧，加强了灭弧能力，提高了灭弧效果。这里的接合位置是旋转隔离开关100处于闭合状态时可旋转触头的位置，脱开位置是指旋转隔离开关100处于断开状态时可旋转触头的位置。

又如，在另一些实施例中，磁体14还可设置在可旋转触头12上，并且更具体地设置在可旋转触头12的隔弧装置(参见图8)内。

参见图4，图4是示出根据本发明的一个触头模块的磁吹示意图。触头模块中磁体14设置在邻近动接触部分122与静接触部分131接合或脱开的运动轨迹的中间位置并且都以N极朝上放置，电流I从固定触头13A流入，从固定触头13B流出。磁体14的磁场对形成在动接触部分122与静接触部分131之间的电弧产生洛伦兹力F1和F2，洛伦兹力F1、F2的方向相同并将电弧向远离两触头的方向吹离，使得电弧因弧压增加，电弧电流减小而被快速拉断。当然，磁体14也可以设置成S极朝上。

旋转隔离开关100包括有多个触头模块时，各个触头模块中的磁体14的极性的朝向也应相同，即N极都朝上或S极都朝上。如此设置可使相邻的两个触头模块中一个触头模块的磁体14的N极与另一个触头模块的磁体14的S极相邻，从而能够在N极与S极之间形成集中且稳定的磁场，该磁场对形成在动接触部分122与静接触部分131之间的电弧产生的洛伦兹力，使得电弧向远离两触头的方向被吹离，以加速电弧的熄灭。

根据旋转隔离开关100应用在直流回路中的一个实施例，在一个直流回路中，旋转隔离开关100包括两个触头模块，两个触头模块被分别连接在直流回路的电源端和负载端。下面结合图4～5，说明直流回路中两触头模块中的磁吹示意图。其中图4可看做是连接在直流回路的电源端的一个触头模块的磁吹示意图，图5为连接在直流回路的负载端的另一个触头模块的磁吹示意图。由于两个触头模块连接位置的不同，图5中的电流流向与图4中电流流向相反。图5中的电流I从固定触头13B流入，从固定触头13A流出，从而使得两个触头模块中磁体14对电弧形成的洛伦兹力方向相反。

当然，图4和图5仅仅示出了旋转隔离开关100在直流回路中的一种配置方式的磁吹示意图。根据旋转隔离开关100在其他电气回路中的配置方式，各个触头模块中的磁吹方向也可以相同。

磁体14的设置数量也不仅限于在每个运动轨迹处设置一个。例如，在每个运动轨迹处还可以设置有多个磁体14，各磁体14的极性的朝向大致相同即可，即相同极同时朝上或同时朝下，而不能出现极性相背的情况。多个磁体14设置在邻近运动轨迹处的方式例如可以沿运动轨迹线大致均匀分布，或者聚集在该所述运动轨迹的中间位置。

磁体14可以是磁钢。磁钢为永久性磁体，其磁场稳定，磁吹效果好。当然，磁体14可以根据实际情况由本领域技术人员选用其他方案。

磁体14的形状不被限定，例如可以是方形，圆柱形等任何形状，只要磁体14的磁场能够对电弧产生远离两触头的磁吹即可。此外，磁体14的尺寸也可以根据触头模块的内部空间的大小选择设置。

参见图6，固定触头13为片状结构，包括静接触部分131和能够从触头模块10的外部触及的连接部分132，固定触头13的静接触部分131适于建立与可旋转触头12的电接触。

连接部分132与静接触部分131垂直布置并且沿相反的方向延伸，连接部分132在正反两面分别具有与外部导电体接触的连接面134。在本实施例中，为了适于与可旋转触头12建立电连接，静接触部分131在装配状态下处于水平位置，相应的连接部分132处于竖直位置。如图3所示，两个固定触头13通过其在外壳11内的不同放置状态(进行180度翻转)并利用连接部分的正面或反面的连接面134实现与外部导电体连接，实现了一个固定触头13仅通过调整其放置状态就可在各触头模块中的通用的目的，减少了固定触头13的种类和数量，避免在装配过程中因使用不同类型的固定触头造成的混淆。

根据一个实施例，连接面134上设置有多条凸棱，凸棱在连接面134上横向设置。当然，凸棱还可以纵向设置或横纵交错设置。凸棱的设置可减小连接部分132与外部导电体的连接面积，从而降低由于连接面134的平面度差造成的连接电阻大的缺陷。

可替换地，根据另一实施例，连接面134上也可设置多个均匀分布的凸点。

参见图7，在触头模块20中，固定触头13的连接部分132还包括紧固件133，并且通过紧固件133压紧外部导电体。紧固件133可利用螺丝刀来操作，以便将外部导电体锁止在连接部分132上。

外壳11正对连接部分132处设置有端口114，外部导电体可穿过该端口114接触固定触头的连接部分132。

外壳11上还设置有允许螺丝刀穿过以拧紧紧固件133并使外部导电体锁止在连接部分132上的操作通道115。

根据一个实施例，端口114和操作通道115的开口位于外壳11的不同侧面上。如此设置可使外部导电体和螺丝刀在接线操作时朝向不同方向，减小空间的占用，降低更换和维修时的难度。例如可将端口114所在面和操作通道115的开口所在面大致垂直布置。

此外，所有触头模块的操作通道115被设置成其开口位于外壳11的同一侧面上。这使操作者在同一面可完成对所有外部导电体的安装，并减少操作时螺丝刀的空间占用。

外壳11上还设置有邻近连接部分132的绝缘结构116，用于增大连接部分132的爬电距离。绝缘结构116可以是环绕连接部分132的壁状结构。

参见图8，根据一个实施例，可旋转触头12还包括两个导电片121，两个导电片121被隔弧装置包覆并夹紧，两个导电片121的端部彼此相对，从而在它们之间形成接收并接触固定触头13的静接触部分131的动接触部分122，以确保可旋转触头12与固定触头13之间的电连续性。

隔弧装置包括上隔弧件123和下隔弧件124。两个导电片121被插入并固定在上隔弧件123和下隔弧件124之间以提高电绝缘性。动接触部分122被包裹在上隔弧件123和下隔弧件124之间并且适于建立与固定触头13的静接触部分131的电接触。上隔弧件123和下隔弧件124可由电绝缘材料制成并被容纳在中心座111内。绝缘材料可以是PA66(聚酰胺66)。

上隔弧件123的中心设置有供驱动芯轴50(图8中未示出)穿过的接口和沿接口边缘向外延伸的筒状体，两个导电片121套装在筒状体上并且不会相对于筒状体转动，上隔弧件123与下隔弧件124连接并夹紧两个导电片121。在本实施例中，上隔弧件123和下隔弧件124优选地通过超声波焊接连接，以保证固定在上隔弧件123和下隔弧件124之间的两个导电片121牢固地夹紧在一起。当然，本领域技术人员也可以采用其他连接手段。

参见图9，图9为两个相邻放置的触头模块20和触头模块30。根据一个实施例，触头模块20包括两个固定触头20A、20B，触头模块30包括两个固定触30A、30B。触头模块20的两个固定触头20A、20B相对于穿过中心座的轴线O的中心平面A被布置在同一侧，而触头模块30的两个固定触头30A、30B相对于中心平面A被布置在相反的另一侧上。

根据另一个实施例，触头模块20的两个固定触头20A、20B可以分别被布置在中心平面A的两侧并位于外壳11的对角位置上，触头模块30的两个固定触头30A、30B分别被布置在中心平面A的两侧并位于外壳11的不同于触头模块20的另一对角位置上。

参见图10，当触头模块20和触头模块30叠置时，触头模块20的固定触头20A与触头模块30的固定触头30A位于旋转隔离开关100的同一侧101并相邻，触头模块20的固定触头20B与触头模块30的固定触头30B位于旋转隔离开关100的另一侧102并相邻。

外壳11上分别设置有邻近连接部分132的第一绝缘结构117和邻近第一绝缘结构117且远离连接部分132的第二绝缘结构118，用以加强触头模块20、30中的连接部分132的电绝缘性能。

根据一个实施例，第一绝缘结构117设置成环绕连接部分132并朝向Z方向敞开的壁状结构，第二绝缘结构118设置成邻近第一绝缘结构117并朝向Z的反方向敞开的壁状结构。当触头模块20和触头模块30叠置后，可以使得触头模块20上的第一绝缘结构117和触头模块30上的第二绝缘结构118对准并形成包围触头模块20的固定触头的连接部分的包围结构。

根据一个实施例，如图10所示，壁状结构包括大致呈U形的内侧环绕壁和U形外侧环绕壁，内侧环绕壁和外侧环绕壁开口朝向相同并且两者之间具有间隙。当触头模块20和触头模块30叠置，可以使得触头模块20上的第一绝缘结构117和触头模块30上的第二绝缘结构118对准并形成的包围结构大致呈“回”形。

除了壁状结构外，第一绝缘结构117和第二绝缘结构118还可以是由绝缘材料制成的安装在触头模块20和触头模块30的隔板等其他绝缘结构。第一绝缘结构117和第二绝缘结构118形成的包围结构还可以是环形、圆形、口字形等。

进一步地，外壳11上还设置有第三绝缘结构119。第三绝缘结构119分别邻近第一绝缘结构117和第二绝缘结构118，且第三绝缘结构119也为壁状结构。第三绝缘结构119进一步提高了旋转隔离开关100的电绝缘性能。

参见图11，驱动芯轴50穿过触头模块的可旋转触头12上的接口。驱动芯轴50的上端与控制模块40连接，当通过手柄、把手等旋转控制模块40时，驱动芯轴50能够向可旋转触头12施加旋转力并带动可旋转触头12与固定触头13接合或分离。

根据一个实施例，驱动芯轴50为一体式结构，其具有正方形横截面，以装配在可旋转触头12的正方形接口中。一体式结构的驱动芯轴50可以与可旋转触头12间隙配合，间隙配合的公差带可以选择设置为0.05mm～0.1mm。

可旋转触头12上设置有“箭头”标记。在装配过程中，可旋转触头12根据箭头的指示进行定向。驱动芯轴50与可旋转触头12的配合的同步性仅取决于驱动芯轴50与可旋转触头12的制造误差，不涉及可旋转触头12之间的配合误差，累计误差小，可旋转触头12运动的同步性好。一体式芯轴与可旋转触头的连接接口还可以采用其他任何相匹配的横截面形状，例如，三角形、矩形，六边形，D型等。

驱动芯轴50优选为绝缘的，例如由塑料制成，以用于使相邻的可旋转触头之间电绝缘。为了减小或者避免驱动芯轴50的扭转变形，可沿驱动芯轴50的轴线设置心轴，心轴材料可以是金属、碳纤维等。

驱动芯轴50可以常规方式连接控制模块40和各触头模块，以实现旋转隔离开关100的闭合与断开。例如，控制模块40包括执行机构，该执行机构分别与操作芯轴41和驱动芯轴50连接。当旋转隔离开关100闭合时，逆时针旋转手柄并带动操作芯轴41旋转，以使执行机构内的储能元件开始储能，当操作芯轴41旋转至预设位置时(例如，操作芯轴41的旋转角度接近90°时的某一位置)，储能元件中的能量被突然释放，执行机构带动驱动芯轴50快速旋转，旋转隔离开关100被快速切换至闭合位置，并且此时，操作芯轴41到达行程末端(例如，操作芯轴41旋转大致90°)；同理，当旋转隔离开关100断开时，顺时针旋转手柄，储能元件储能后被突然释放，旋转隔离开关100被快速切换至断开位置。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明并不限于上述实施例的构造。相反，本发明意在覆盖各种修改例和等同配置。另外，尽管在各种示例性结合体和构造中示出了所公开发明的各种元件，但是包括更多、更少的元件的其它组合也落在本发明的范围之内。

Claims (27)

1.一种用于旋转隔离开关的触头模块，包括：

外壳，所述外壳上形成有中心座和至少两个外周座；

至少两个固定触头，所述固定触头分别安装在所述外周座内，并且每个所述固定触头包括静接触部分和能够从所述外壳的外部触及的连接部分；

可旋转触头，所述可旋转触头安装在所述中心座内，并且包括与所述静接触部分对应的动接触部分，所述可旋转触头能够绕所述中心座的轴线相对于所述固定触头旋转，以使所述动接触部分与相应的所述静接触部分接合或脱开；

其中，所述触头模块还包括至少一个磁体，并且所述至少一个磁体中的每个磁体的极性朝向相同，从而能够沿远离所述动接触部分与所述静接触部分的方向切断两者之间产生的电弧。

2.根据权利要求1所述的触头模块，其特征在于，所述磁体设置在邻近所述动接触部分与所述静接触部分接合或脱开的每个运动轨迹的位置。

3.根据权利要求2所述的触头模块，其特征在于，所述磁体位于如下位置之一：邻近所述动接触部分与所述静接触部分接合或脱开的运动轨迹的中间位置、邻近所述动接触部分与所述静接触部分的接合位置、邻近所述动接触部分与所述静接触部分的脱开位置。

4.根据权利要求1或2所述的触头模块，其特征在于，邻近每个所述运动轨迹处的所述磁体为多个。

5.根据权利要求4所述的触头模块，其特征在于，所述多个磁体放置成沿所述运动轨迹大致均匀分布或聚集在所述运动轨迹的中间位置。

6.根据权利要求1或2所述的触头模块，其特征在于，所述中心座的底部设有磁体放置孔，所述磁体位于所述磁体放置孔中。

7.根据权利要求1或2所述的触头模块，其特征在于，所述磁体为磁钢。

8.根据权利要求1所述的触头模块，其特征在于，所述可旋转触头包括隔弧装置，所述磁体设置在所述隔弧装置内。

9.根据权利要求8所述的触头模块，其特征在于，所述可旋转触头还包括两个导电片，所述两个导电片由所述隔弧装置包覆并夹紧，所述两个导电片的端部彼此相对，从而在它们之间形成接收并接触所述静接触部分的所述动接触部分。

10.根据权利要求9所述的触头模块，其特征在于，所述隔弧装置有上隔弧件和下隔弧件并通过超声波焊接连接而成。

11.根据权利要求8所述的触头模块，其特征在于，所述隔弧装置由PA66制成。

12.根据权利要求1所述的触头模块，其特征在于，所述连接部分具有与外部导电体接触的连接面，所述连接面上设置有多条凸棱或多个凸点。

13.根据权利要求12所述的触头模块，其特征在于，所述固定触头为片状结构，所述固定触头的连接部分与静接触部分垂直布置并且沿相反方向延伸，所述连接面形成于所述连接部分的正反两面。

14.根据权利要求1所述的触头模块，其特征在于，所述外壳包括邻近所述连接部分的绝缘结构，以用于增大所述连接部分的爬电距离。

15.根据权利要求14所述的触头模块，其特征在于，所述绝缘结构包括环绕所述连接部分的壁状结构。

16.一种旋转隔离开关，包括至少一个如权利要求1至13中任一项所述的触头模块，其特征在于，所述至少一个触头模块中的每一个触头模块的所述磁体的极性朝向相同。

17.根据权利要求16所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述至少一个触头模块包括第一触头模块和第二触头模块，所述第一触头模块和所述第二触头模块分别包括两个固定触头，所述第一触头模块和所述第二触头模块叠置并且所述第一触头模块和所述第二触头模块的相邻的两个固定触头相对于穿过所述中心座的轴线的中心平面被布置在相对侧上。

18.根据权利要求17所述的旋转隔离开关，其特征在于，同一所述触头模块的两个固定触头相对于所述中心平面被布置在同一侧上。

19.根据权利要求16所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述外壳还包括邻近所述连接部分的第一绝缘结构，以及邻近所述第一绝缘结构且远离所述连接部分的第二绝缘结构，以在所述触头模块彼此叠置时增加相邻的触头模块的相邻的连接部分之间的爬电距离。

20.根据权利要求19所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述第一绝缘结构包括环绕所述连接部分并朝向所述外壳的敞开方向敞开的第一壁状结构，所述第二绝缘结构包括与所述第一壁状结构的敞开方向相反的第二壁状结构，以在所述触头模块彼此叠置时使一个触头模块的所述第一壁状结构和相邻的另一个触头模块的所述第二壁状结构配合形成包围前一触头模块的所述连接部分的包围结构。

21.根据权利要求20所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述第一壁状结构和第二壁状结构包括U形内侧环绕壁和U形外侧环绕壁，以使所述包围结构大致呈“回”形。

22.根据权利要求16所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述旋转隔离开关还包括驱动芯轴，所述驱动芯轴旋转驱动所述可旋转触头与所述固定触头接合或脱开。

23.根据权利要求22所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述驱动芯轴为一体式结构，所述可旋转触头设置有供所述驱动芯轴穿过的接口，所述驱动芯轴穿过所述接口旋转驱动所述可旋转触头与所述固定触头接合或脱开。

24.根据权利要求16至23中任一项所述的旋转隔离开关，其特征在于，各所述触头模块之间通过定位结构对准并且通过连接结构固定。

25.根据权利要求24所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述定位结构包括设置在相邻两个所述触头模块中一者上的定位孔和设置在另一者上的定位柱，所述定位柱与所述定位孔对准。

26.根据权利要求24所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述连接结构包括设置在相邻两个所述触头模块中一者上的卡孔和设置在另一者上的卡块，所述卡块卡接在所述卡孔内。

27.根据权利要求26所述的旋转隔离开关，其特征在于，相邻两个触头模块在接合位置通过超声波焊接固定。