CN108389750B - 一种隔离开关及其静触头装配 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隔离开关及其静触头装配，隔离开关包括绕摆轴摆动的导电杆，导电杆的端部设有动触头，隔离开关还包括与动触头配合布置的静触头，隔离开关还包括先于动触头和静触头合闸前接触引弧、后于动触头和静触头分闸后断开的动、静引弧结构，动、静引弧结构分设于导电杆和静触头上，隔离开关还包括沿所述摆轴延伸方向间隔布置的两个限位板，两个限位板分别具有用于与导电杆沿摆轴延伸方向挡止配合以对导电杆限位导向的挡止面，以实现在动端引弧结构和静端引弧结构接触引弧的过程中使动、静触头保持分断状态。隔离开关能够导向导电杆的运动轨迹，防止在动、静引弧结构未引弧结束时动、静触头接触而造成动、静触头被烧蚀的现象发生。

Description

一种隔离开关及其静触头装配

技术领域

本发明涉及一种隔离开关及其静触头装配。

背景技术

电力系统中的高压交流隔离开关用于高压线路在无载流条件下进行线路切换，合闸时能够长期通过额定电流，分闸时为线路提高明显可见的隔离断口，便于检修和保护。现有技术中存在一种特殊形式的隔离开关，如授权公告号为CN2442378Y的实用新型专利所示，该隔离开关包括两个相对布置的静触头，静触头内设置有弹簧触指，在两静触头之间设置有旋转绝缘子，旋转绝缘子上设置有导电杆，导电杆的两端固设有动触头，其中，动触头具有径向凸出部，当动触头随导电杆旋入静触头内时，动触头并不与静触头的弹簧触指接触，在动触头旋入静触头设定位置后，在导电杆上设置的翻转结构的带动下，导电杆绕自身的轴线转动，使动触头的径向凸出部挤压弹簧触指，实现动触头和静触头的导电连通。

但是隔离开关在进行分、合闸操作时，由于在断口间会产生1600A或2000A的母线转换电流，如果不设置引弧装置，在分、合闸过程中动、静触头间产生的电弧将对触头造成烧蚀，从而影响隔离开关触头长期工作的可靠性。为了避免此种电流产生的电弧对触头烧蚀，必须设置一套引弧装置，在隔离开关进行分、合闸操作时，对触头起到保护作用。

授权公告日为2015年4月8日、授权公告号为CN204257456U的一篇实用新型专利公开了一种800kV隔离开关引弧装置，该引弧装置包括动触头、静触头，在动触头上的内侧设置有动引弧片（即动端引弧结构），在静触头的内侧上通过转动轴转动安装有静引弧杆（即静端引弧结构），转动轴上设置有扭簧。在隔离开关合闸时动引弧片和静引弧杆提前接触导通回路，并通过扭簧可靠地保持接触压力，分闸时在扭簧的作用下动引弧片和静引弧杆滞后分离有效地保护动、静触头，在分闸时扭簧能够保证动引弧片和静引弧杆的接触压力。

该隔离开关引弧装置能够保证动、静触头在分、合闸操作时不会出现烧蚀的现象，但是上述的引弧装置在使用时，由于动引弧片会受到扭簧的反向作用力，该反向作用力会对动引弧片产生上下方向上的分力，最终导致动触头上下摆动偏转，或者在受其他外力作用使，动触头会产生上下方向的摆动。应用在上述的特殊结构的隔离开关时，当动触头进入静触头内后，在动端引弧结构和静端引弧结构尚未引弧结束时，动触头上下摆动会导致动触头和静触头提前接触，最终造成动、静触头的烧蚀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隔离开关，以解决现有技术中动触头进入静触头后容易发生上下摆动而造成动、静触头易接触烧蚀的问题；还提供了一种静触头装配。

为实现上述目的，本发明隔离开关的技术方案是：

隔离开关的方案一：一种隔离开关，包括绕摆轴摆动的导电杆，导电杆的端部设有动触头，隔离开关还包括与动触头配合布置的静触头，隔离开关还包括先于动触头和静触头合闸前接触引弧、后于动触头和静触头分闸后断开的动端引弧结构、静端引弧结构，动端引弧结构、静端引弧结构分设于导电杆和静触头上，隔离开关还包括沿所述摆轴延伸方向间隔布置的两个限位板，两个限位板分别具有用于与导电杆沿摆轴延伸方向挡止配合以对导电杆限位导向的挡止面，以实现在动端引弧结构和静端引弧结构接触引弧的过程中使动、静触头保持分断状态。

本发明的有益效果是：本发明的隔离开关在动触头设有动端引弧结构，静触头设有静端引弧结构，动端引弧结构和静端引弧结构先于动、静触头合闸前接触引弧并保持接触的状态，并且后于动、静触头分闸后分断，能够将动、静触头分合闸时的电弧引至动端引弧结构、静端引弧结构上。隔离开关的两个限位板沿导电杆的延伸方向间隔布置，限位板上的挡止面与导电杆挡止配合防止导电杆沿摆轴延伸方向摆动，使动、静触头在动端引弧结构和静端引弧结构接触引弧的过程中保持分断状态。本发明的隔离开关中，能够导向导电杆的运动轨迹，防止在动端引弧结构、静端引弧结构未引弧结束时动、静触头接触而造成动、静触头被烧蚀的现象发生。

隔离开关的方案二：在方案一的基础上，所述导电杆可绕自身的轴线转动以使所述动端引弧结构与静端引弧结构转动接触引弧，所述动触头具有沿径向凸出于导电杆设置的导电部。

隔离开关的方案三：在方案一的基础上，动端引弧结构包括设于导电杆上的引弧块，所述动触头和引弧块沿导电杆的轴向由导电杆的相应端向摆轴依次布置。

隔离开关的方案四：在方案一或方案二或方案三的基础上，所述限位板沿摆轴延伸的方向位置可调地设于静触头上。

隔离开关的方案五：在方案一或方案二或方案三的基础上，定义静触头上供动触头旋入的一侧为前侧，所述限位板从静触头的后侧向前侧延伸，所述限位板沿左右方向间隔布置于静触头的一侧，所述限位板突出于静端引弧结构的前侧设置，以使限位板在动端引弧结构和静端引弧结构接触前对导电杆进行限位导向。

隔离开关的方案六：在方案五的基础上，所述静触头上还设有用于将导电杆引导至两个限位板之间的引导结构。

隔离开关的方案七：在方案六的基础上，引导结构包括沿摆轴延伸方向间隔布置的两个引导板，引导板的延伸方向与限位板的延伸方向一致，且引导板突出于限位板的前侧设置。

隔离开关的方案八：在方案一或方案二或方案三的基础上，动端引弧结构包括设于导电杆上的引弧块，静端引弧结构包括与引弧块接触引弧的引弧杆，所述引弧杆为分体式结构，引弧杆包括管状的引弧杆主体和穿装于引弧杆主体内的螺杆，所述螺杆的两端螺纹连接有上、下接头。

本发明静触头装配的技术方案是：

静触头装配的方案一：一种静触头装配，包括与设置于绕摆轴摆动的导电杆端部的动触头配合布置的静触头，还包括用于与动端引弧结构先于动触头和静触头合闸前接触引弧、后于动触头和静触头分闸后断开的静端引弧结构，静触头装配还包括沿所述摆轴的延伸方向间隔布置的两个限位板，两个限位板分别具有用于与导电杆沿摆轴延伸方向挡止配合以对导电杆进行限位导向的挡止面，以实现在动端引弧结构和静端引弧结构接触引弧的过程中使动、静触头保持分断状态。

静触头装配的方案二：在方案一的基础上，所述限位板沿所述摆轴延伸的方向位置可调地设于静触头上。

静触头装配的方案三：在方案一或方案二的基础上，定义静触头上供动触头旋入的一侧为前侧，所述限位板从静触头的后侧向前侧延伸，所述限位板突出于静端引弧结构的前侧设置，以使限位板在动端引弧结构和静端引弧结构接触前对导电杆进行限位导向。

静触头装配的方案四：在方案三的基础上，所述静触头上还设有用于将导电杆引导至两个限位板之间的引导结构。

静触头装配的方案五：在方案四的基础上，引导结构包括沿摆轴延伸方向间隔布置的两个引导板，引导板的延伸方向与限位板的延伸方向一致，且引导板突出于限位板的前侧设置。

静触头装配的方案六：在方案一或方案二的基础上，静端引弧结构包括用于与动端引弧结构的引弧块接触引弧的引弧杆，所述引弧杆为分体式结构，引弧杆包括管状的引弧杆主体和穿装于引弧杆主体内的螺杆，所述螺杆的两端螺纹连接有上、下接头。

附图说明

图1为本发明隔离开关实施例的示意图；

图2为图1中C处的放大图；

图3为图1中导电杆与静触头之间的配合示意图；

图4为图1中导电杆、静触头、引弧装置的示意图；

图5为图4中A端合闸到位后的示意图；

图6为图5的右视图；

图7为图5的俯视图；

图8为图6中引弧块的示意图；

图9为图6为引弧杆的示意图；

图10为图9中螺杆的示意图；

图11为图9中下接头的示意图；

图12为图9中引弧杆主体的示意图；

图13为图9中上接头的示意图；

图14为图6中导电带的示意图；

图15为本发明隔离开关实施例中辅助导向装配的主视图；

图16为图15的右视图；

图17为本发明隔离开关实施例中引弧杆安装座的示意图；

图18为图17的俯视图；

图19为本发明隔离开关实施例中A端处动触头刚进入静触头内的示意图；

图20为本发明隔离开关实施例中A端处动触头和静触头的配合过程图；

图21为本发明隔离开关实施例中B端处动触头和静触头的配合过程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的隔离开关的具体实施例，如图1至图21所示，隔离开关包括沿左右方向间隔布置的两个静触头装配，静触头装配包括静触座，两静触座上相对的侧面上设置有贯通槽，在贯通槽的槽壁上安装有弹簧触指29，静触座上设置有弹簧触指的部分构成了U形的静触头8。在两个静触头8之间还设置有沿上下方向延伸的旋转绝缘子2，旋转绝缘子可以绕自身的轴线转动，在旋转绝缘子的上方设置有导电杆1。在导电杆1的两端设置有动触头10，动触头10与导电杆1一体设置。动触头10具有相对布置并沿径向突出于导电杆的两个凸出部12。在导电杆上还设置有翻转结构6，翻转结构6可以使导电杆1带动动触头绕自身的轴线转动。使用时，动触头的两个凸出部12以与水平面呈45°角的方式进入静触头8内，在移动的过程中发生自转，并在到达静触头内设定的位置后使两个凸出部12挤压弹簧触指29，实现静触头8和动触头10的导电连接。翻转结构为现有技术的内容，本专利中不再详细赘述。

隔离开关还包括驱动旋转绝缘子绕自身轴线转动的驱动机构，驱动机构包括电动机5、竖直连杆4和平面四连杆机构3，通过电动机5的输出带动旋转绝缘子2转动，该部分也为现有技术，本专利中将不再详细赘述。

本实施例中，定义导电杆1上在合闸时旋转的前方为导电杆1的内侧，静触座上朝向导电杆1旋转中心的一侧为静触头8的内侧。在动触头10和静触头8之间设置有引弧装置9。引弧装置9包括设置在静触头8内侧的静端引弧结构，还包括设置在导电杆1内侧的动端引弧结构，旋转时，动端引弧结构和静端引弧结构提前于动触头10和静触头8接触，防止动触头10和静触头8之间产生电弧烧蚀。

动端引弧结构包括凸设于导电杆1内侧的引弧块11，引弧块11的结构如图8所示，引弧块11通过螺钉固定在导电杆1上。静端引弧结构包括突出设置在静触座内侧端面上的引弧杆安装座20，引弧杆安装座20上转动设置有转轴23，转轴23的轴向为左右方向，在转轴23上止转套装有扭簧24，扭簧24的两端分别固定在引弧杆安装座20上。同时，转轴23的一端突出于引弧杆安装座设置而形成了伸出段，在伸出段上止转安装有引弧杆13。引弧杆13上设置有导电带14，导电带14的一端与引弧杆13导电相连，另一端与静触头的弹簧触指29导电相连。由于动端引弧结构的引弧块11凸出设置于导电杆1的内侧，当导电杆1转动时，引弧块11首先与静端引弧结构上的引弧杆13连通，将动触头10和静触头8之间的电弧引至引弧块和引弧杆上，再引到弹簧触指29上，防止动触头和静触头首先接触导致的烧蚀现象。

在引弧块11和引弧杆13接触时，引弧杆会绕上述的转轴23摆动，摆动时扭簧24储能，扭簧24会对引弧杆13施加持续的反方向的阻挡作用力，使引弧块11和引弧杆13始终保持紧密接触的状态，同时，在导电杆1反方向摆动时，扭簧24能够对引弧杆13施加持续的驱动作用力，仍然保持引弧杆13和引弧块11之间的紧密接触。但是采用扭簧的缺点在于：采用扭簧后，引弧块11会受到扭簧24反向的作用力，该作用力会最终对导电杆和动触头产生上下方向的作用力，导致动触头出现上下方向的晃动，容易导致在引弧块11和引弧杆13尚未将电弧全部引至弹簧触指29而动、静触头已经接触导电，会造成动、静触头被烧蚀。

为了解决导电杆1及动触头10的导向问题，本发明采用了以下的方案：

在静触座上设置上引导板15和下引导板16，两个引导板可以将导电杆1引导至辅助导向装配内，两个引导板沿上下方向间隔布置，在限位板开设有锥形引导口，能够将动触头10引导至静触头8内。

在静触座上还设置有辅助导向装配，辅助导向装配包括固定安装在静触座上的安装板19，安装板19设置在静触座的后侧，在安装板19上沿上下方向间隔设置有两个连接弯板21，连接弯板为L形板状结构，在安装板19上设置有上下方向延伸的腰形孔，连接弯板21安装在腰形孔内，能够实现连接弯板21的沿上下方向的位置可调。在连接弯板上分别设置有上限位板17和下限位板18，两个限位板沿前后方向延伸，两限位板之间能够供导电杆1通过，并且，限位板的相对的两侧面能够限制导电杆1的上下移动极限，进而防止动触头10进入静触头8内后但未旋转到位与静触头8接触导电时发生接触，导致动、静触头被烧蚀。

通过上引导板15和下引导板16能够将动触头10引导至静触头8内，通过两个限位板能够使动触头10的凸出部12在未与静触头8接触的情况下旋转至静触头8的设定位置处，在达到设定位置后，翻转结构将动触头10转动到位，使动、静触头接触导电，导电时，两者之间的电弧已经被引弧块和引弧杆引至弹簧触指上，不会发生烧蚀的现象。

本实施例中，引弧杆13为分体式的结构，引弧杆13包括螺杆27，在螺杆27的外部套装有引弧杆主体26，引弧杆主体26为铜钨合金的套体，在螺杆27的两端分别安装有上接头25和下接头28，在下接头28上开设有供上述的转轴23穿过的径向穿孔。将引弧杆13设计为分体式的结构，便于现场进行组装和更换，避免出现将引弧杆全部设置为铜钨合金而造成成本较高的问题。

图20和图21为导电杆转动合闸过程中引弧块11和引弧杆13之间的位置示意图，由图中可以看出，A端和B端上，引弧杆13的铰接位置不同，A端处，引弧杆13的下端铰接，B端处，引弧杆13的上端铰接，设计为不同位置的铰接，能够保证引弧块11和引弧杆13在合闸和分闸过程中始终保持较大的接触压力。

同时由图20和图21可以看出，动触头10在进入静触头8后，翻转结构6会一直驱动动触头10转动，使引弧块11和引弧杆13保持相对的滚动，防止引弧块11和引弧杆13之间烧结的部分不会粘连，提高了引弧块11和引弧杆13的使用寿命。在动触头10移动至静触头设定位置的过程中，引弧块11和引弧杆13会保持接触引弧，到达设定位置后，引弧结束，转动动触头1使线路导通。

本实施例中，图7的左右方向即为静触头的前后方向，左侧为前侧，右侧为后侧。由图中可以看出，引导板突出于限位板的前侧设置，能够提前与导电杆导向接触。

本实施例中，辅助导向装配即为导向结构，本实施例中，导向结构安装在静触头上，在其他实施例中，可以额外设置底座，将导向结构安装在底座上，但需要保证导向结构先于引弧装置与导电杆接触。

本实施例中，导电杆与动触头一体设置，导电杆上旋入静触头的部分即为动触头，在其他实施例中，两者的连接方式可以为焊接或螺纹连接等方式。

本实施例中，引弧块构成了动端引弧结构，引弧杆构成了静端引弧结构，在其他实施例中，两者的结构可以根据实际情况进行改变。如动端引弧结构可以为引弧板，而静端引弧结构为两个弹性片，通过将引弧板伸入弹性片内实现引弧。

本发明静触头装配的具体实施例，静触头装配的结构与上述实施例的结构一致，其内容不再赘述。

Claims (12)

1.一种隔离开关，包括绕摆轴摆动的导电杆，导电杆的端部设有动触头，隔离开关还包括与动触头配合布置的静触头，隔离开关还包括先于动触头和静触头合闸前接触引弧、后于动触头和静触头分闸后断开的动端引弧结构、静端引弧结构，动端引弧结构、静端引弧结构分设于导电杆和静触头上，其特征在于：隔离开关还包括沿所述摆轴延伸方向间隔布置的两个限位板，两个限位板分别具有用于与导电杆沿摆轴延伸方向挡止配合以对导电杆限位导向的挡止面，以实现在动端引弧结构和静端引弧结构接触引弧的过程中使动、静触头保持分断状态，定义静触头上供动触头旋入的一侧为前侧，所述限位板从静触头的后侧向前侧延伸，所述限位板沿左右方向间隔布置于静触头的一侧，所述限位板突出于静端引弧结构的前侧设置，以使限位板在动端引弧结构和静端引弧结构接触前对导电杆进行限位导向。

2.根据权利要求1所述的隔离开关，其特征在于：所述导电杆可绕自身的轴线转动以使所述动端引弧结构与静端引弧结构转动接触引弧，所述动触头具有沿径向凸出于导电杆设置的导电部。

3.根据权利要求1所述的隔离开关，其特征在于：动端引弧结构包括设于导电杆上的引弧块，所述动触头和引弧块沿导电杆的轴向由导电杆的相应端向摆轴依次布置。

4.根据权利要求1或2或3所述的隔离开关，其特征在于：所述限位板沿摆轴延伸的方向位置可调地设于静触头上。

5.根据权利要求1或2或3所述的隔离开关，其特征在于：所述静触头上还设有用于将导电杆引导至两个限位板之间的引导结构。

6.根据权利要求5所述的隔离开关，其特征在于：引导结构包括沿摆轴延伸方向间隔布置的两个引导板，引导板的延伸方向与限位板的延伸方向一致，且引导板突出于限位板的前侧设置。

7.根据权利要求1或2或3所述的隔离开关，其特征在于：动端引弧结构包括设于导电杆上的引弧块，静端引弧结构包括与引弧块接触引弧的引弧杆，所述引弧杆为分体式结构，引弧杆包括管状的引弧杆主体和穿装于引弧杆主体内的螺杆，所述螺杆的两端螺纹连接有上、下接头。

8.一种静触头装配，包括与设置于绕摆轴摆动的导电杆端部的动触头配合布置的静触头，还包括用于与动端引弧结构先于动触头和静触头合闸前接触引弧、后于动触头和静触头分闸后断开的静端引弧结构，其特征在于：静触头装配还包括沿所述摆轴的延伸方向间隔布置的两个限位板，两个限位板分别具有用于与导电杆沿摆轴延伸方向挡止配合以对导电杆进行限位导向的挡止面，以实现在动端引弧结构和静端引弧结构接触引弧的过程中使动、静触头保持分断状态，定义静触头上供动触头旋入的一侧为前侧，所述限位板从静触头的后侧向前侧延伸，所述限位板突出于静端引弧结构的前侧设置，以使限位板在动端引弧结构和静端引弧结构接触前对导电杆进行限位导向。

9.根据权利要求8所述的静触头装配，其特征在于：所述限位板沿所述摆轴延伸的方向位置可调地设于静触头上。

10.根据权利要求8或9所述的静触头装配，其特征在于：所述静触头上还设有用于将导电杆引导至两个限位板之间的引导结构。

11.根据权利要求10所述的静触头装配，其特征在于：引导结构包括沿摆轴延伸方向间隔布置的两个引导板，引导板的延伸方向与限位板的延伸方向一致，且引导板突出于限位板的前侧设置。

12.根据权利要求8或9所述的静触头装配，其特征在于：静端引弧结构包括用于与动端引弧结构的引弧块接触引弧的引弧杆，所述引弧杆为分体式结构，引弧杆包括管状的引弧杆主体和穿装于引弧杆主体内的螺杆，所述螺杆的两端螺纹连接有上、下接头。

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