CN107068439B - 隔离开关组件及接触网 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电器元件领域，公开了一种隔离开关组件及接触网，所述隔离开关组件包括枢转轴(1)及沿径向固定于该枢转轴(1)的导电刀闸片(2)，其中，该隔离开关组件还包括扭矩输出机构(3)及齿轮传动机构，该扭矩输出机构(3)通过所述齿轮传动机构传动连接于所述枢转轴(1)，从而能够驱动所述导电刀闸片(2)枢转到不同的电路连接位置。通过上述技术方案，齿轮传动机构可以更为精确地传递扭矩，且不容易卡涩，保证枢转轴上的导电刀闸片以精确的角度枢转，避免出现刀闸分合不到位，并且齿轮传动机构的旋转角度范围不受限制，使得导电刀闸片能够在更大的角度范围内枢转，实现更多的电路连接位置。

Description

隔离开关组件及接触网

技术领域

本发明涉及电器元件，具体地，涉及一种隔离开关组件及接触网。

背景技术

电气化铁路的电力机车，包括高铁动车组，其牵引动力由铁路轨道上方的专用供电线路——接触网提供。接触网在运行过程中，不仅要受到高压电对绝缘体的作用，还要受到电力机车的高速运动的受电弓产生的机械冲击力作用，工作条件非常严酷，并且接触网并不会设置备用线路，需要定期或不定期对接触网检修。接触网检修时，作业人员处于高空，如发生牵引变电所误送电，就可能直接造成检修作业人员触电或者高空坠落，危及生命安全。

为了实现安全检修的目的，可以使用隔离开关对接触网供电线路进行调节分配，其中隔离开关的刀闸可以枢转到达多个不同的电路位置。由于隔离开关用于户外线路设备，并且刀闸采用杠杆原理并通过连杆机构实现驱动枢转，因此容易受到风沙、雨水、极端高低温等恶劣条件的影响，导致刀闸枢转时出现卡涩、拒动、刀闸分合不到位等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够避免刀闸枢转卡涩、分合不到位的隔离开关组件。

为了实现上述目的，本发明提供一种隔离开关组件，包括枢转轴及沿径向固定于该枢转轴的导电刀闸片，其中，该隔离开关组件还包括扭矩输出机构及齿轮传动机构，该扭矩输出机构通过所述齿轮传动机构传动连接于所述枢转轴，从而能够驱动所述导电刀闸片枢转到不同的电路连接位置。

优选地，所述齿轮传动机构包括第一传动轴、第二传动轴及第三传动轴，所述第一传动轴的轴线平行于所述第三传动轴的轴线，所述第二传动轴垂直于所述第一传动轴和第三传动轴的轴线，所述枢转轴同轴连接于所述第一传动轴的第一端，所述第三传动轴的第一端同轴连接于扭矩输出机构的输出轴，所述第一传动轴的第二端、所述第二传动轴的第一端和第二端以及所述第三传动轴的第二端分别同轴地安装有锥齿轮，所述第一传动轴的第二端与所述第二传动轴的第一端、所述第三传动轴的第二端与所述第二传动轴的第二端分别通过所述锥齿轮啮合连接。

优选地，所述枢转轴、所述第一传动轴和所述第三传动轴竖直延伸，所述第二传动轴水平延伸。

优选地，所述导电刀闸片、所述枢转轴、所述第一传动轴、所述第二传动轴分别成对地设置并且关于所述第三传动轴对称。

优选地，所述枢转轴为绝缘柱，所述导电刀闸片安装于该绝缘柱的上端，所述绝缘柱的下端连接于所述第一传动轴的第一端。

优选地，所述隔离开关包括支架，所述绝缘柱可枢转地安装于所述支架。

优选地，所述隔离开关组件包括安装于所述支架的绝缘子，所述绝缘子的上端设有导电部，所述绝缘子与所述绝缘柱间隔设置，所述绝缘柱能够枢转为使得所述导电刀闸片与所述导电部电接触或断开接触。

优选地，所述绝缘子包括彼此间隔的第一绝缘子和第二绝缘子，所述绝缘柱能够枢转为使得所述导电刀闸片选择性地仅电连接于所述第一绝缘子的导电部或所述第二绝缘子的导电部。

优选地，所述第一绝缘子和所述绝缘柱的连线与所述第二绝缘子和所述绝缘柱的连线彼此垂直。

优选地，所述扭矩输出机构包括封装在金属壳体内的电动机和减速机，所述电动机传动连接于所述减速机，所述减速机的输出轴同轴连接于第三传动轴的第一端。

另外，本发明提供了一种接触网，其中，所述接触网安装有以上方案所述的隔离开关组件，所述隔离开关组件安装于所述接触网的供电线路中。

通过上述技术方案，齿轮传动机构可以更为精确地传递扭矩，且不容易卡涩，保证枢转轴上的导电刀闸片以精确的角度枢转，避免出现刀闸分合不到位，并且齿轮传动机构的旋转角度范围不受限制，使得导电刀闸片能够在更大的角度范围内枢转，实现更多的电路连接位置。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的隔离开关组件的立体图；

图2是本发明的隔离开关组件的主视图；

图3是本发明的隔离开关组件的支架部分的结构示意图；

附图标记说明

1 枢转轴 2 导电刀闸片

3 扭矩输出机构 4 第一传动轴

5 第二传动轴 6 第三传动轴

7 支架 8 第一绝缘子

9 第二绝缘子

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种隔离开关组件，包括枢转轴1及沿径向固定于该枢转轴1的导电刀闸片2，其中，该隔离开关组件还包括扭矩输出机构3及齿轮传动机构，该扭矩输出机构3通过所述齿轮传动机构传动连接于所述枢转轴1，从而能够驱动所述导电刀闸片2枢转到不同的电路连接位置。

如图1和图3所示，导电刀闸片2可以从枢转轴1的上端径向向外延伸，并且可以选择性地连接到其他绝缘子上的导电部，实现电路连接状态转换。导电刀闸片2可以由黄铜制成，并且可以在表面(特别是在与其他导电触点接触的部位)作镀银处理，表面硬度≥HV110，镀层厚度≥30μm。

通过齿轮传动机构驱动枢转轴1枢转，由于齿轮的尺寸、齿数保持不变，传动比也相应地保持恒定，通过扭矩输出机构3传递到枢转轴1的扭矩在传递过程中产生的偏差很小，可以使得枢转轴1按照预定的角度枢转，对枢转轴1的控制更为精确，避免枢转不到位的情况出现。另外，由于齿轮件的旋转角度基本不受限制，使得枢转轴1的枢转角度范围更大，例如可以在0-180度范围或更大的角度范围内枢转，从而可以使得导电刀闸片2可以在更多的电路连接位置之间切换。

具体地，所述齿轮传动机构包括第一传动轴4、第二传动轴5及第三传动轴6，所述第一传动轴4的轴线平行于所述第三传动轴6的轴线，所述第二传动轴5垂直于所述第一传动轴4和第三传动轴6的轴线，所述枢转轴1同轴连接于所述第一传动轴4的第一端，所述第三传动轴6的第一端同轴连接于扭矩输出机构3的输出轴，所述第一传动轴4的第二端、所述第二传动轴5的第一端和第二端以及所述第三传动轴6的第二端分别同轴地安装有锥齿轮，所述第一传动轴4的第二端与所述第二传动轴5的第一端、所述第三传动轴6的第二端与所述第二传动轴5的第二端分别通过所述锥齿轮啮合连接。第一传动轴4和第二传动轴5可以成角度地连接，并且第二传动轴5和第三传动轴6可以成角度地连接，从而，在枢转轴1与扭矩输出机构3相距较远的情况下，特别是受限于安装环境而枢转轴与扭矩输出机构3的输出轴的延伸方向成角度设置时，通过第一传动轴4、第二传动轴5以及第三传动轴6的传动连接，可以将扭矩输出机构3输出的扭矩传递到枢转轴1。

特别地，所述枢转轴1、所述第一传动轴4和所述第三传动轴6竖直延伸，所述第二传动轴5水平延伸。如图1和图2所示，扭矩输出机构3安装于电线杆的底部位置，枢转轴1及导电刀闸片2安装于电线杆的顶部的支架7上，第二传动轴5可以通过轴承安装于支架7上，第三传动轴6可以通过轴承件安装于其他固定结构，例如电线杆上。通过第一传动轴4、第二传动轴5及第三传动轴6实现了扭矩的传递。当然，根据具体安装环境的不同，也可以设置更多或更少的传动轴，并以合适的角度依次连接，以实现扭矩传递。

进一步的，所述导电刀闸片2、所述枢转轴1、所述第一传动轴4、所述第二传动轴5分别成对地设置并且关于所述第三传动轴6对称。也就是说，通过同一个扭矩输出机构3，可以同时控制两个导电刀闸片2同步地枢转，从而可以控制两套电路的通断，并且成对枢转轴1关于第三传动轴6对称设置，从而枢转轴1之间保持为最大距离，避免导电刀闸片2之间干涉甚至产生爬电现象。

具体地，所述枢转轴1为绝缘柱，所述导电刀闸片2安装于该绝缘柱的上端，所述绝缘柱的下端连接于所述第一传动轴4的第一端。枢转轴1为绝缘材料制成，避免导电刀闸片2中的电流经由枢转轴1传递到其他结构导致漏电。所述绝缘柱可以由瓷柱、电木等常用的电子绝缘材料制成。所述绝缘柱的爬电距离为不小于1600㎜。

另外，所述隔离开关组件包括支架7，所述绝缘柱可枢转地安装于所述支架7。所述绝缘柱可以通过轴承件安装于支架7上，支架7可以大致形成为围绕三角形的框架结构，支架7用于支撑枢转轴1以及以下所述的其他绝缘子等，支架7与枢转轴1可作为一个整体(例如图3所示的结构)安装于电线杆或其他支撑装置上，以上所述的第一传动轴4、第二传动轴5以及第三传动轴6可随后根据枢转轴1的位置进行安装调试，并最终连接到扭矩输出机构3。

此外，所述隔离开关包括安装于所述支架7的绝缘子，所述绝缘子的上端设有导电部，所述绝缘子与所述绝缘柱间隔设置，所述绝缘柱能够枢转为使得所述导电刀闸片2与所述导电部电接触或断开接触。所述导电部可以为导电片或导电触点等结构，并且可以连接于供电线。所述绝缘子可以是与所述绝缘柱类似的结构，所述绝缘子上端的导电部可以连接到电路中，并且导电刀闸片2也连接到电路中，从而通过选择性地将导电刀闸片连接于所述导电部而实现电路的连接。

具体地，所述绝缘子包括彼此间隔的第一绝缘子8和第二绝缘子9，所述绝缘柱能够枢转为使得所述导电刀闸片2选择性地仅电连接于所述第一绝缘子8的导电部或所述第二绝缘子9的导电部。第一绝缘子8和第二绝缘子9各自与所述绝缘柱的距离可以不小于700mm，避免所述绝缘子与导电刀闸片2距离过近而在断开状态下产生电弧。第一绝缘子8的导电部和第二绝缘子9的导电部可以分别连接于不同的供电线，使得导电刀闸片2连接于第一绝缘子8的导电部或第二绝缘子9的导电部，从而将实现电路以不同的状态工作运行。

进一步的，所述第一绝缘子8和所述绝缘柱的连线与所述第二绝缘子9和所述绝缘柱的连线彼此垂直。也就是说，导电刀闸片2从电连接于第一绝缘子8的位置转换到电连接于第二绝缘子9的位置需要枢转90度，另外，导电刀闸片2还可以枢转到不与任何绝缘子的导电部接触的分闸位，该分闸位可以是导电刀闸片2从所述第一绝缘子8处枢转90度后的位置，也可以是导电刀闸片2从所述第二绝缘子9处枢转90度后的位置，也就是说导电刀闸片2在180度范围内枢转，分闸位和其中一个绝缘子位于导电刀闸片2枢转范围的两个端点处，而另一个绝缘子位于枢转范围的中点处。

另外，所述扭矩输出机构3包括封装在金属壳体内的电动机和减速机，所述电动机传动连接于所述减速机，所述减速机的输出轴同轴连接于第三传动轴6的第一端。所述减速机可以起到降低转速的传递扭矩的作用，电动机作为扭矩输出的动力源，其输出轴可以不受限制的旋转任意角度，从而可以最大限度的调节导电刀闸片2的枢转角度。所述金属壳体可以保护电动机和减速机免受外界风沙、雨水等侵蚀。

另外，本发明还提供了一种接触网，其中，所述接触网安装有以上方案所述的隔离开关组件，所述隔离开关组件安装于所述接触网的供电线路中。所述隔离开关组件可以用于接通或断开接触网的供电母线，实现供电或断电，特别地，为适应双供电母线电路，所述隔离开关组件可以包括成对的导电刀闸片2和相对应的绝缘子，从而扭矩输出机构可以同步地驱动两个导电刀闸片2枢转，同步地实现电路连接和断开，并且对于其中一个导电刀闸片2，可以额外设置一个绝缘子，该绝缘子可以电连接到测试、监控电路(需要相关电路结构支持)，从而在供电母线处于断开状态时，实现对接触网电路的监控。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种隔离开关组件，包括枢转轴(1)及沿径向固定于该枢转轴(1)的导电刀闸片(2)，其特征在于，所述导电刀闸片(2)由黄铜制成并且其表面作镀银处理，所述隔离开关组件还包括扭矩输出机构(3)及齿轮传动机构，该扭矩输出机构(3)通过所述齿轮传动机构传动连接于所述枢转轴(1)，从而能够驱动所述导电刀闸片(2)枢转到不同的电路连接位置，所述齿轮传动机构包括第一传动轴(4)、第二传动轴(5)及第三传动轴(6)，所述第一传动轴(4)的轴线平行于所述第三传动轴(6)的轴线，所述第二传动轴(5)垂直于所述第一传动轴(4)和第三传动轴(6)的轴线，所述枢转轴(1)同轴连接于所述第一传动轴(4)的第一端，所述第三传动轴(6)的第一端同轴连接于扭矩输出机构(3)的输出轴，所述第一传动轴(4)的第二端、所述第二传动轴(5)的第一端和第二端以及所述第三传动轴(6)的第二端分别同轴地安装有锥齿轮，所述第一传动轴(4)的第二端与所述第二传动轴(5)的第一端、所述第三传动轴(6)的第二端与所述第二传动轴(5)的第二端分别通过所述锥齿轮啮合连接。

2.根据权利要求1所述的隔离开关组件，其特征在于，所述枢转轴(1)、所述第一传动轴(4)和所述第三传动轴(6)竖直延伸，所述第二传动轴(5)水平延伸。

3.根据权利要求2所述的隔离开关组件，其特征在于，所述导电刀闸片(2)、所述枢转轴(1)、所述第一传动轴(4)、所述第二传动轴(5)分别成对地设置并且关于所述第三传动轴(6)对称。

4.根据权利要求2所述的隔离开关组件，其特征在于，所述枢转轴(1)为绝缘柱，所述导电刀闸片(2)安装于该绝缘柱的上端，所述绝缘柱的下端连接于所述第一传动轴(4)的第一端。

5.根据权利要求4所述的隔离开关组件，其特征在于，所述隔离开关组件包括支架(7)，所述绝缘柱可枢转地安装于所述支架(7)。

6.根据权利要求5所述的隔离开关组件，其特征在于，所述隔离开关组件包括安装于所述支架(7)的绝缘子，所述绝缘子的上端设有导电部，所述绝缘子与所述绝缘柱间隔设置，所述绝缘柱能够枢转为使得所述导电刀闸片(2)与所述导电部电接触或断开接触。

7.根据权利要求6所述的隔离开关组件，其特征在于，所述绝缘子包括彼此间隔的第一绝缘子(8)和第二绝缘子(9)，所述绝缘柱能够枢转为使得所述导电刀闸片(2)选择性地仅电连接于所述第一绝缘子(8)的导电部或所述第二绝缘子(9)的导电部。

8.根据权利要求7所述的隔离开关组件，其特征在于，所述第一绝缘子(8)和所述绝缘柱的连线与所述第二绝缘子(9)和所述绝缘柱的连线彼此垂直。

9.根据权利要求2-8中任意一项所述的隔离开关组件，其特征在于，所述扭矩输出机构(3)包括封装在金属壳体内的电动机和减速机，所述电动机传动连接于所述减速机，所述减速机的输出轴同轴连接于第三传动轴(6)的第一端。

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