CN108417429A - 旋转式电气开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及开关技术领域，具体涉及一种旋转式电气开关，其包括旋转控制机构以及至少一个开关模块，旋转控制机构包括开关手柄；所述开关模块包括开关模块壳体以及设置在开关模块壳体内部的动触头组件、静触头组件、灭弧室，动触头组件转动设置在开关模块壳体中部与开关手柄驱动相连，至少一对静触头组件分别设置在动触头组件的径向两端，多个灭弧室周向设置在动触头组件外侧，使静触头组件的与动触头组件接触导通的部分的两侧均设有灭弧室；旋转开关手柄可驱动动触头组件自转实现其与静触头组件的接通/断开；本发明的旋转式电气开关，引弧效率高、灭弧性能好，尤其适用于大功率交流电和直流电线路的切换。
Description
技术领域
本发明涉及开关技术领域，具体涉及一种旋转式电气开关。
背景技术
旋转式电气开关是一种常见的电气开关，包括旋转控制机构和多个开关模块，每个开关模块均包括一旋转的动触点和多个静触点，以用于同时切换多个回路的电流。
现有的旋转式电气开关，大多都用于切换较低电压和较低功率的回路，难以满足大功率和高直流电压切换的需求。
还有，直流电的灭弧比交流电灭弧更加困难，交流电分断时产生的交流电弧每秒钟有2f(f为电网频率)次经过零点，通过近极效应，使电弧熄灭，交流电的灭弧只要解决电弧重燃问题即可，而直流电分断时产生的直流电弧恒定不变，没有过零点，电流愈大，时间常数愈大，电弧就愈难熄灭。
目前用于切换较大功率交流电流和直流电流的方法是通过增加静触点的开距或串联更多的静触点，从而达到开断高功率交流电、直流电的目的，但这两种方法势必会导致产品的外形尺寸变大，占用更多安装空间，增大生产成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种旋转式电气开关，其引弧效率高、灭弧性能好，正转或反转动触头组件均可有效灭弧，尤其适用于大功率交流电和高直流电线路的切换。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种旋转式电气开关，其包括旋转控制机构1以及设置在旋转控制机构1下方的至少一个开关模块2，旋转控制机构1包括开关手柄10；
所述开关模块2包括开关模块壳体20以及设置在开关模块壳体20内部的动触头组件21、静触头组件28、灭弧室23，动触头组件21转动设置在开关模块壳体20中部与开关手柄10驱动相连，至少一对静触头组件28分别设置在动触头组件21的径向两端，多个灭弧室23周向设置在动触头组件21外侧，使静触头组件28的与动触头组件21接触导通的部分的两侧均设有灭弧室23；
旋转开关手柄10可驱动动触头组件21自转实现其与静触头组件28的接通/断开。
优选的，所述静触头组件28包括静触桥280以及设置在静触桥280中部向动触头组件21延伸的静触板282，静触板282与动触头组件21接触配合，静触板282两侧均设有灭弧室23。
优选的，所述静触板282与静触桥280一体成型，静触板282两端均设置倒角结构。
优选的，所述静触桥280的两端，分别与静触头组件28的静触板282两侧的灭弧室23相连。
优选的，所述静触头组件28还包括引弧板283，引弧板283设置在静触头组件28的静触桥280一侧且位于静触桥280和动触头组件21之间，引弧板283的两端分别与静触头组件28的静触板282两侧的灭弧室23相连。
优选的，所述静触头组件28的静触桥280的两端各设置一个与其折弯相连的静触桥连接板281。
优选的，还包括短接板25；包括多个由上而下依次堆叠的开关模块2，每个开关模块2均包括用于进线接线的静触头组件28和用于出线接线的静触头组件28，短接板25分别与相邻的两个开关模块2的用于进线接线的两个静触头组件28相连，和/或分别与相邻的两个开关模块2的用于出线接线的两个静触头组件28相连。
优选的，所述动触头组件21包括圆板形结构的触头支持210和动触头211；
所述触头支持210的中部与开关手柄10驱动相连，触头支持210的外周设置与静触头组件28的静触板282配合的环形槽，触头支持210的径向两端各设置一个动触点装配槽；
所述动触头211包括动触桥以及分别设置在动触桥两端的两个动触点结构，动触头211通过动触桥与触头支持210固定相连，且动触头211与触头支持210同步转动，动触点结构与静触头组件28的静触板282接触配合。
优选的，所述灭弧室23的进口端呈弧形结构，与动触头组件21配合，灭弧室23包括相对设置的两块栅片固定板230以及多片间隔设置的位于两块栅片固定板230之间的灭弧栅片231。
优选的，所述开关模块壳体20中部设置动触头组件安装槽201，开关模块壳体20两端各设置两个接线端子安装槽204，位于开关模块壳体20同一端的两个接线端子安装槽204之间设置串接结构207，静触头组件28的静触桥280设置在串接结构207和动触头组件安装槽201之间，多个灭弧室安装槽203周向设置在动触头组件安装槽201外侧，每个灭弧室安装槽203一端与动触头组件安装槽201相通，另一端通过设置在开关模块壳体20上的出气口205与旋转式电气开关的外部相通。
优选的，所述旋转控制机构1还包括与开关手柄10驱动相连的开关芯轴11，开关芯轴11与动触头组件21的触头支持210驱动相连。
本发明的旋转式电气开关，多个灭弧室周向设置在动触头组件外侧，使静触头组件的与动触头组件接触导通的部分两侧均设有灭弧室，无论动触头组件正转或反转，因动/静触头分断产生的电弧均可被迅速引入灭弧室内，避免动/静触头被电弧过度烧蚀，可显著提高灭弧效率和灭弧效果，提高本发明的灭弧性能，有利于延长旋转式电气开关的使用寿命，保障用户的用电安全。此外，所述静触头组件包括引弧板，引弧板的两端分别与灭弧室相连，一则实现了高效引弧，二来也避免电弧烧蚀静触桥。还有，每个静触头组件均与两个接线端子相连，便于用户接线，有利于提高用户操作的便捷性和效率。
附图说明
图1是本发明旋转式电气开关的结构示意图；
图2是本发明开关模块壳体的结构示意图；
图3是本发明开关模块的结构示意图；
图4是本发明静触头的结构示意图；
图5是本发明静触头的另一结构示意图；
图6是本发明静触头的第三结构示意图；
图7是本发明灭弧室的结构示意图；
图8是本发明静触头与短接板的装备配结构示意图；
图9是本发明短接板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-9给出的实施例，进一步说明本发明的旋转式电气开关的具体实施方式。本发明的旋转式电气开关不限于以下实施例的描述。
本发明旋转式电气开关，其包括旋转控制机构1以及设置在旋转控制机构1下方与其驱动配合的至少一个开关模块2，旋转控制机构1包括开关手柄10；
所述开关模块2包括开关模块壳体20以及设置在开关模块壳体20内部的动触头组件21、静触头组件28、灭弧室23，动触头组件21设置在开关模块壳体20中部与开关手柄10驱动相连，至少一对静触头组件28分别设置在动触头组件21的径向两端，多个灭弧室23周向设置在动触头组件21外侧，使静触头组件28的与动触头组件21接触导通的部分的两侧均设有灭弧室23；
旋转开关手柄10，可驱动动触头组件21自转实现与静触头组件28的接通/断开。
本发明的旋转式电气开关，多个灭弧室周向设置在动触头组件外侧，使静触头组件的与动触头组件接触导通的部分的两侧均设有灭弧室，无论动触头组件正转或反转，因动/静触头分断产生的电弧均可被迅速被引入灭弧室内熄灭，避免动/静触头被电弧过度烧蚀，可显著提高灭弧效率和灭弧效果，提高本发明的灭弧性能，有利于延长旋转式电气开关的使用寿命，保障用户的用电安全。
如图1-3和8所示，为本发明旋转式电气开关的一个实施例。
如图1所示，本发明旋转式电气开关包括旋转控制机构1、设置在旋转控制机构1下方与其驱动配合的多个开关模块2以及设置在多个开关模块2下方的安装模块3，多个开关模块2由上而下依次堆叠设置，在无特别说明的情况下，各开关模块2的结构相同，安装模块3底部设置开关装配结构，开关安装结构包括开关装配槽50以及与开关装配槽50配合的卡子51，开关安装结构采用现有技术实现，在此就不再赘述。
优选的，本发明的旋转式电气开关也可以不设置安装模块3，而是将开关安装结构设置在最下方的开关模块2下部。
优选的，多个开关模块2的开关模块壳体20彼此通过卡扣方式相连，装配简单。
如图1和3所示，所述旋转控制机构1包括开关手柄10以及与开关手柄10驱动相连的开关芯轴11，开关芯轴11为一多边形柱体，可以是三边形柱体、四边形柱体等，开关芯轴11与多个开关模块2的动触头组件21驱动相连，旋转开关手柄10即可以通过开关芯轴11带动多个动触头组件21转动，实现多个开关模块2的接通/断开。
如图2和3所示方向，本发明的开关模块包括开关模块壳体20以及设置在开关模块壳体20内的灭弧室23、动触头组件21、静触头组件28、接线端子24，动触头组件21转动设置在开关模块壳体20中部，两个静触头组件28分别设置在开关模块壳体20的上下两端，位于动触头组件21的径向两端，多个灭弧室23周向设置在动触头组件21的外侧，使每个静触头组件28的左右两侧各有一个灭弧室23，每个静触头组件28均与接线端子24相连。
优选的，如图3所示，所述灭弧室23的个数为4个，上侧的两个灭弧室23为一组，与上侧的静触头组件28配合，下侧的两个灭弧室23为一组，与下侧的静触头组件28配合，无论动触头组件21正转(顺时针转动)或反转(逆时针转动)，均可以将因动/静触头分断产生的电弧引入灭弧室23内熄灭，显著提高本发明旋转式电气开关的灭弧效率和性能，保护了动触头和静触头。
优选的，如图3所示，所述静触头组件28的静触桥280的左右两端分别与两个灭弧室23相连，静触桥280可将电弧迅速引入灭弧室23内，进一步提高本发明旋转式电气开关的灭弧性能，保护了动触头和静触头，延长了旋转式电气开关的使用寿命。
优选的，如图3所示，所述静触头组件28的静触桥280分别与两个接线端子24相连，两个接线端子24之间设有串接结构207，每个串接结构207中部均设置串接孔。每个静触头组件28均与两个接线端子24相连，便于用户接线，使用户的操作更加便捷、高效；所述旋转控制机构1、多个开关模块2和安装模块3通过串接结构207彼此连接起来。
如图8所示方向，两个开关模块2上下堆叠，每个开关模块2均包括两个静触头组件28，为了便于区分，设定前侧的静触头组件28用于进线接线，后侧的静触头组件28用于出线接线(当然也可以是后侧的静触头组件28用于进线接线，前侧的静触头组件28用于出线接线，能够区分二者即可)，且两个开关模块2的用于进线接线的静触头组件28排成竖列，另个开关模块2的用于出线接线的静触头组件28排成竖列，上方的开关模块2的用于进线接线的静触头组件28通过短接板25与下方的开关模块2的用于进线接线的静触头组件28相连，实现了相邻开关模块2之间静触头的短接，短接板25的结构简单，操作简便，使本发明旋转式电气开关可用于切换更高功率的电源。
为了使本领域技术人员更加清楚的理解本发明的旋转式电气开关，以下将结合说明书附图和具体实施例对旋转式电气开关的各组成部分作进一步说明。
如图3所示，所述动触头组件21包括圆板形结构的触头支持210和动触头211，开关手柄10、动触头组件21和开关芯轴11均以轴A为旋转轴。
所述触头支持210中部设置与开关芯轴11配合的多边形孔，可以是三边形孔、四边形孔等，触头支持210的径向两端各设置一个动触点装配槽；所述动触头211包括动触桥以及分别设置在动触桥两端的两个动触点结构，动触点结构与静触头组件28的静触板282接触配合，动触桥中部设置设置与触头支持210配合的多边形孔，可以是三边形孔、四边形孔等，动触头211通过动触桥与触头支持210固定相连且同步转动。
需要指出的是，所述动触头组件21还可以采用其他现有技术实现，再此就不再一一赘述。
如图4所示方向，为本发明静触头28的一个实施例。
所述静触头28为一体式结构，包括静触桥280、静触板282和静触桥连接板281，静触板282设置在静触桥280中部下侧，由静触桥280中部向前侧折弯而成，两个静触桥连接板281分别设置在静触桥280的左右两端，由静触桥280的左右两端向后侧折弯而成。
优选的，如图4所示，所述静触板282的左右两端均设置倒角，以便于静触板282插入动触点结构内。
优选的，如图4所示，所述静触桥连接板281的自由端的上下两侧各设置一个限位凸台2810，静触桥280的宽度＞静触桥连接板281的宽度，静触桥280的上下两端分别突出在静触桥连接板281的上下两侧，使接线端子24的接线框套装在静触桥连接板281上时，可自如移动。
优选的，如图5所示，右侧的静触桥连接板281中部设置短接连接孔2811，短接连接孔2811内设置内螺纹。
如图6所示方向，为本发明静触头28的另一个实施例。
所述静触头28还包括设置在静触桥280前侧的引弧板283，引弧板283的左右两端分别与静触板282两侧的两个灭弧室23相连，一则可以将电弧迅速导引至灭弧室中，提高灭弧的效率和性能，二来避免电弧烧蚀静触桥。
如图7所示方向，为本发明灭弧室23的一个实施例。
所述灭弧室23包括相对设置的两块栅片固定板230以及多片间隔设置的位于两块栅片固定板230之间的灭弧栅片231，灭弧室23的前端成弧形结构以与动触头组件21的动触点结构的运动轨迹匹配，后端通过设置在开关模块壳体20上的出气孔205与旋转式电气开关的外部相通。
优选的，所述灭弧栅片231为铁质灭弧栅片。
需要指出的是，所述动触头和静触头形成的导电回路产生的磁场和灭弧室铁质栅片的磁场均可以驱动电弧，使电弧沿静触桥或引弧板快速进入灭弧室，栅片固定板230可在电弧的烧灼下产生气体，在冷却电弧的同时形成强有力的气吹，进一步推动电弧向灭弧室23内移动。
如图9所示，所述短接板25为一方形板结构，其包括分别设置在其两端的两个短接板连接孔251，可通过螺钉穿过短接板连接孔251、短接连接孔2811将静触桥连接板281和短接板25连接在一起。
如图2所示方向，所述开关模块壳体20中部动触头组件安装槽201，动触头组件21的触头支持210转动设置在动触头组件安装槽201内，动触头组件安装槽201中部设置芯轴穿孔202，四个灭弧室安装槽203周向设置在动触头组件安装槽201外侧，四个灭弧室23分别设置在四个灭弧室安装槽203内，灭弧室安装槽203内端与动触头组件安装槽201相通，外端通过设置在开关模块壳体20上的出气孔205与旋转式电气开关的外部相通，左侧的两个灭弧室安装槽203之间、右侧的两个灭弧室安装槽203之间均设置灭弧室分隔结构232，开关模块壳体20上下两端各设置两个接线端子安装槽204，每个接线端子安装槽204内均设置一个接线端子24，每个接线端子安装槽204均包括与接线端子24的接线框配合的接线孔2040和与接线端子24的接线螺钉配合的操作孔2041，上端的两个接线端子安装槽204之间和下端的两个接线端子安装槽204之间均设置串接结构207，接线端子安装槽204底侧中部设置使短接板25穿过的短接板穿孔250，动触头组件安装槽201和接线端子安装槽204之间设置第一隔板，第一隔板中部设置静触桥安装槽208，静触头组件28的静触桥280设置在静触桥安装槽208内。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种旋转式电气开关，其包括旋转控制机构(1)以及设置在旋转控制机构(1)下方的至少一个开关模块(2)，旋转控制机构(1)包括开关手柄(10)；
其特征在于：所述开关模块(2)包括开关模块壳体(20)以及设置在开关模块壳体(20)内部的动触头组件(21)、静触头组件(28)、灭弧室(23)，动触头组件(21)转动设置在开关模块壳体(20)中部与开关手柄(10)驱动相连，至少一对静触头组件(28)分别设置在动触头组件(21)的径向两端，多个灭弧室(23)周向设置在动触头组件(21)外侧，使静触头组件(28)的与动触头组件(21)接触导通的部分的两侧均设有灭弧室(23)；
旋转开关手柄(10)可驱动动触头组件(21)自转实现其与静触头组件(28)的接通/断开。
2.根据权利要求1所述的旋转式电气开关，其特征在于：所述静触头组件(28)包括静触桥(280)以及设置在静触桥(280)中部向动触头组件(21)延伸的静触板(282)，静触板(282)与动触头组件(21)接触配合，静触板(282)两侧均设有灭弧室(23)。
3.根据权利要求2所述的旋转式电气开关，其特征在于：所述静触板(282)与静触桥(280)一体成型，静触板(282)两端均设置倒角结构。
4.根据权利要求1所述的旋转式电气开关，其特征在于：所述静触桥(280)的两端，分别与静触头组件(28)的静触板(282)两侧的灭弧室(23)相连。
5.根据权利要求1所述的旋转式电气开关，其特征在于：所述静触头组件(28)还包括引弧板(283)，引弧板(283)设置在静触头组件(28)的静触桥(280)一侧且位于静触桥(280)和动触头组件(21)之间，引弧板(283)的两端分别与静触头组件(28)的静触板(282)两侧的灭弧室(23)相连。
6.根据权利要求1所述的旋转式电气开关，其特征在于：所述静触头组件(28)的静触桥(280)的两端各设置一个与其折弯相连的静触桥连接板(281)。
7.根据权利要求1所述的旋转式电气开关，其特征在于：
还包括短接板(25)；包括多个由上而下依次堆叠的开关模块(2)，每个开关模块(2)均包括用于进线接线的静触头组件(28)和用于出线接线的静触头组件(28)，短接板(25)分别与相邻的两个开关模块(2)的用于进线接线的两个静触头组件(28)相连，和/或分别与相邻的两个开关模块(2)的用于出线接线的两个静触头组件(28)相连。
8.根据权利要求1所述的旋转式电气开关，其特征在于：所述动触头组件(21)包括圆板形结构的触头支持(210)和动触头(211)；
所述触头支持(210)的中部与开关手柄(10)驱动相连，触头支持(210)的外周设置与静触头组件(28)的静触板(282)配合的环形槽，触头支持(210)的径向两端各设置一个动触点装配槽；
所述动触头(211)包括动触桥以及分别设置在动触桥两端的两个动触点结构，动触头(211)通过动触桥与触头支持(210)固定相连，且动触头(211)与触头支持(210)同步转动，动触点结构与静触头组件(28)的静触板(282)接触配合。
9.根据权利要求1所述的旋转式电气开关，其特征在于：所述灭弧室(23)的进口端呈弧形结构，与动触头组件(21)配合，灭弧室(23)包括相对设置的两块栅片固定板(230)以及多片间隔设置的位于两块栅片固定板(230)之间的灭弧栅片(231)。
10.根据权利要求1所述的旋转式电气开关，其特征在于：
所述开关模块壳体(20)中部设置动触头组件安装槽(201)，开关模块壳体(20)两端各设置两个接线端子安装槽(204)，位于开关模块壳体(20)同一端的两个接线端子安装槽(204)之间设置串接结构(207)，静触头组件(28)的静触桥(280)设置在串接结构(207)和动触头组件安装槽(201)之间，多个灭弧室安装槽(203)周向设置在动触头组件安装槽(201)外侧，每个灭弧室安装槽(203)一端与动触头组件安装槽(201)相通，另一端通过设置在开关模块壳体(20)上的出气口(205)与旋转式电气开关的外部相通。
11.根据权利要求1所述的旋转式电气开关，其特征在于：所述旋转控制机构(1)还包括与开关手柄(10)驱动相连的开关芯轴(11)，开关芯轴(11)与动触头组件(21)的触头支持(210)驱动相连。
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