CN108538677B - 一种隔离开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隔离开关，属于电气设备技术领域。它解决了现有的隔离开关开合闸时易产生电弧且合闸后电流不稳定的问题。本隔离开关，包括底座、第一支柱绝缘子和第二支柱绝缘子、分别设置在第一支柱绝缘子和第二支柱绝缘子上的第一接线板和第二接线板、铰接在第一接线板上的左刀片和右刀片，左刀片和右刀片上均设有动触头，两动触头之间具有间隙，第二接线板上具有静触头，静触头上具有两个抵靠面，两抵靠面之间的间距沿静触头的底部向头部方向逐渐变小，所述左刀片和右刀片合闸时，所述静触头能够嵌入所述间隙且两抵靠面分别与动触头贴合抵靠。本隔离开关的动触头和静触头在开闸和合闸时均能够保持较大面积同时分离或接触，不易产生电弧。

Description

一种隔离开关

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，涉及一种隔离开关。

背景技术

隔离开关一般是指用于控制10KV以上高压电路通断的开关电器，由于其结构简单，工作较为稳定，是高压开关电器中使用最多的一种，尤其在变电所和电厂中。

目前，市场上的隔离开关的结构基本相同，如中国专利申请(申请号：201720896712)公开的户外高压隔离开关，包括底座、分别固定在底座两端的第一支柱绝缘子和第二支柱绝缘子、分别固定在第一支柱绝缘子和第二支柱绝缘子上端的进线板和出线板、刀闸，刀闸的一端与出线板铰接，另一端设置与进线板配合的动触点。

虽然该隔离开关能够通过摆动开合刀闸来实现进线板与出线板之间的连通与断开，然而进线板与动触点配合的两侧面为相互平行的两竖直平面，两个动触点与进线板配合的端面也为相互平行的竖直平面，这样，隔离开关经过长期使用后,两个动触点的间距会增大，使动触点与进线板之间不易接触，易导致导电性降低，使线路上的电流不稳定。而且，现有的隔离开关是无灭弧功能的，只能在其他设备提前对线路断开后，线路中没有负荷电流运行的情况下进行分、合电路处理。然而，当隔离开关开合与变压器等设备连接的电路时，虽然整个电路已经先断开，隔离开关与变压器之间依然会存在空载电流，此时隔离开关开合闸时，在动触点与进线板分离或接触的瞬间，两者的接触面积极小，几乎为线接触或点接触，易产生电弧，从而使动触点损坏，导致动触点与进线板之间接触不良，线路上的电流不稳定。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种隔离开关，本发明所要解决的技术问题是：如何减少开合闸时电弧的产生并提高通电时线路上电流的稳定性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种隔离开关，包括底座、间隔设置在底座上的第一支柱绝缘子和第二支柱绝缘子、分别设置在第一支柱绝缘子和第二支柱绝缘子上的第一接线板和第二接线板、铰接在第一接线板上的左刀片和右刀片，所述左刀片远离接线板的一端和右刀片远离第一接线板的一端均设有动触头，两所述动触头之间具有间隙，所述第二接线板上具有静触头，所述静触头上具有两个抵靠面，两所述抵靠面相对倾斜且两抵靠面之间的间距沿静触头的底部向头部方向逐渐变小，所述左刀片和右刀片合闸时，所述静触头能够嵌入所述间隙且两抵靠面分别与动触头贴合抵靠。

本隔离开关的第一接线板和第二接线板分别与电路连接，使左刀片和右刀片的开合闸能够控制整个电路的断开与连通。静触头的两抵靠面倾斜设置，使静触头的头部尖底部宽，这样，合闸时，静触头部分嵌入两动触头之间的间隙后依然能够不与动触头接触，当两动触头再继续朝静触头移动后，动触头直接整个面同时与抵靠面相贴合，使动触头与静触头的接触面积较大，减少了两者之间因接触面积过小而产生尖端放电现象；同理，开闸时，静触头和动触头之间也是整个面同时分离，同样减少了电弧的产生。由于电弧的减少，使动触头不易被破坏，动触头与静触头之间的连接更稳定，电路上的电流也更稳定。而且，由于静触头的宽度沿头部到底部逐渐增大，即使动触头之间间距增大，只需在合闸时将动触头继续往下压，即可保证动触头与静触头之间保持贴合抵靠，使动触头和静触头之间的导电性保持稳定。

在上述的隔离开关中，两所述动触头上均具有用于和抵靠面抵靠的贴靠面，两贴靠面相对倾斜并形成上述间隙，两所述贴靠面之间的夹角与两抵靠面之间的夹角大小一致，且所述间隙开口较大的一侧与静触头正对。这样，静触头部分嵌入该间隙且未与动触头接触时，动触头的贴靠面基本与抵靠面平行，即贴靠面与相邻的抵靠面之间各处的间距基本相等，使抵靠面或贴靠面上分布的电荷基本较为均匀，即各处的电弧基本相等，避免了电荷过度集中而产生电弧，使开合闸过程更安全，隔离开关不易损坏，电路上的电流更稳定。

在上述的隔离开关中，两所述抵靠面之间的夹角为4～15°。在该角度范围内，静触头嵌入两动触头之间后具有一定的自锁能力，使静触头在两动触头的压力下不会脱出该间隙，使电路中的电流更稳定。

在上述的隔离开关中，两所述贴靠面之间的最小间距大于两抵靠面之间的最小间距，两所述贴靠面之间的最大间距小于两抵靠面之间的最大间距。这样，合闸时，能够保证动触头的整个贴靠面同时与静触头的抵靠面贴合，且两者贴合后，其接触面的大小保持恒定，即静触头与动触头之间的电阻值不会产生变化，从而避免对电流产生影响，使电流更稳定。

在上述的隔离开关中，所述贴靠面呈长圆形或椭圆形，所述贴靠面与左刀片或右刀片之间通过弧面光滑过渡连接。这样，动触头上避免了尖端形状的产生，从而避免动触头与静触头之间尖端放电现象的产生，从而降低动触头与静触头之间电弧的产生，避免动触头因电弧而损坏，使动触头的稳定性更好，隔离开关的导电稳定性更好。

在上述的隔离开关中，所述第一接线板上具有铰接部，所述左刀片和右刀片分别通过第一螺栓铰接于铰接部的两侧，所述第一螺栓上还套设有第一弹簧，所述第一弹簧位于左刀片或右刀片的外侧，使左刀片和右刀片分别与铰接部抵靠。通过第一弹簧预紧，左刀片和右刀片能够始终与铰接部接触，使其导电更稳定。

在上述的隔离开关中，所述静触头的下部还设有用于和左刀片和右刀片抵靠的限位块。限位块的设置使动触头和静触头的配合在合理范围，避免合闸用力过度时造成损坏。

在上述的隔离开关中，所述左刀片或右刀片与第一接线板铰接的一端设有限位板，所述限位板包括连接部和限位部，所述连接部通过第一螺栓和第三螺栓与左刀片或右刀片固连，所述限位部朝远离动触头的方向向外延伸，所述限位部远离动触头的一端具有用于和第一接线板抵靠的限位面，所述限位面与左刀片或右刀片的长度方向形成70～90°的夹角。通过限位板的设置，限制了左刀片和右刀片的打开角度，避免打开幅度过大而与其他部件接触。

在上述的隔离开关中，所述左刀片和右刀片之间设有用于连接静触头的卡钩，所述卡钩位于左刀片和右刀片远离第一接线板的一端，所述左刀片、卡钩和右刀片通过第二螺栓依次连接，所述第二螺栓上还套设有第二弹簧，所述第二弹簧位于左刀片或右刀片的外侧，所述第二弹簧的一端与第二螺栓的螺帽抵靠，另一端与左刀片或右刀片抵靠。卡钩能够在合闸时与静触头连接，且通过第二弹簧的作用，左刀片和右刀片之间具有靠拢的趋势，提高了合闸时静触头与动触头之间的压力，使其配合更紧密。

在上述的隔离开关中，所述左刀片和右刀片之间设有连接杆，所述连接杆分别与左刀片和右刀片固连。左刀片和右刀片固连成一体，使动触头之间的间距稳定不变。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明的静触头采用顶部薄底部厚的楔形结构，合闸或开闸时，静触头的抵靠面和动触头的贴靠面能够整个面同时贴靠或分离，避免了两者因接触面积过小而产生电弧，使动触头不易损坏；合闸时，动触头与静触头之间能够保持较大接触面积，且接触面积大小基本保持不变，使动触头和静触头之间的电阻变化更小，电路中流通的电流更稳定。

2、动触头的贴靠面与左刀片或右刀片通过弧面光滑过渡连接，避免动触头上形成尖端，从而避免尖端放电现象，减少开合闸时电弧的产生。

3、左刀片和右刀片通过第一弹簧和第二弹簧预紧，使合闸后的第一接线板和第二接线板之间连接更稳定。

4、静触头两抵靠面之间的夹角较小，使动触头和静触头配合后具有一定的自锁能力，静触头与动触头连接更紧密。

5、限位块和限位板的设置，使左刀片和右刀片的开合角度限制在合理范围内，避免因开合幅度过大而造成损坏或与其他物体接触。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是隔离开关合闸时的结构示意图；

图3是动触头未与静触头接触时的结构示意图；

图4是动触头刚与静触头接触时的结构示意图；

图5是合闸后动触头与静触头的结构示意图；

图6是动触片的结构示意图；

图7是限位板的结构示意图；

图8是左刀片和右刀片的俯视图。

图中，1、底座；21、第一支柱绝缘子；22、第二支柱绝缘子3、第一接线板；31、铰接部；4、第二接线板；41、静触头；411、抵靠面；42、限位块；5、刀闸；51、左刀片；52、右刀片；53、卡钩；54、第一螺栓；55、第一弹簧；56、第二螺栓；57、第二弹簧；58、第三螺栓；6、动触头；61、贴靠面；7、间隙；8、限位板；81、连接部；82、限位部；821、限位面；9、连接杆。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

一种隔离开关，包括底座1、第一支柱绝缘子21、第二支柱绝缘子22、第一接线板3、第二接线板4、刀闸5，第一支柱结缘子和第二支柱绝缘子22分别竖直设置于底座1上表面的两端，第一接线板3和第二接线板4分别固设于第一支柱绝缘子21和第二支柱绝缘子22的上端，刀闸5的一端与第一接线板3铰接，通过摆动刀闸5，刀闸5的另一端能够与第二接线板4连接或分离，实现第一接线板3与第二接线板4之间电路的通断。

如图1、图2、图3所示，第一接线板3上具有竖直设置的铰接部31，铰接部31呈板状，刀闸5包括镜像设置的左刀片51和右刀片52，左刀片51和右刀片52通过第一螺栓54分别铰接于铰接部31的两侧，第一螺栓54上套设有第一弹簧55，第一弹簧55位于左刀片51或右刀片52的外侧，且第一弹簧55的一端与左刀片51或右刀片52抵靠，另一端与螺帽抵靠，使左刀片51和右刀片52与铰接部31始终抵靠，以保证刀闸5与第一接线板3之间的导电稳定性。

第二接线板4上具有竖直设置的静触头41，静触头41上具有两个分别位于静触头41两侧的抵靠面411，两抵靠面411相对倾斜且两抵靠面411之间的间距沿静触头41的底部向头部方向逐渐变小，优选的，两抵靠面411之间的夹角为4～15°。左刀片51和右刀片52远离第一接线板3一端分别设有动触头6，两个动触头6分别位于左刀片51和右刀片52的内侧，每个动触头6与另一个动触头6相对的端面为贴靠面61，两个贴靠面61相对倾斜并形成沿刀闸5上方到下方开口逐渐增大的间隙7，两个贴靠面61之间的夹角与两个抵靠面411之间的夹角大小一致。优选的，两贴靠面61之间的最小间距略大于两抵靠面411之间的最小间距，且两贴靠面61之间的最大间距小于两抵靠面411之间的最大间距。

这样,在刀闸5闭合过程中，如图3所示，静触头41虽然部分伸入两动触头6之间的间隙7，然而静触头41的两抵靠面411分别与相邻的贴靠面61基本平行而不接触，使抵靠面411或贴靠面61上各处均基本处于等压状态，电子不会因过于集中而产生尖端放电现象；如图4所示，刀闸5再继续向静触头41移动时，两贴靠面61同时与两抵靠面411贴合抵靠，使静触头41和动触头6接触时始终具有较大的接触面积，静触头41和动触头6之间的电阻值较小且基本保持较变，即静触头41和动触头6一接触后即具有良好的导电性，电流流通更稳定；如图5所示，静触头41和动触头6接触后，刀闸5再继续向静触头41的底部移动，由于动触头6底部两抵靠面411之间的间距更大，使静触头41和动触头6之间具有更大的压力，使静触头41和动触头6之间配合更紧密，连接稳定性更好。

如图2、图6所示，动触头6相对与其连接的左刀片51或右刀片52向外凸出，其贴靠面61呈长圆形，当然也可以是椭圆形，贴靠面61与相连的左刀片51或右刀片52通过弧面光滑过渡，从而避免动触头6上尖端形状的产生，使动触头6与静触头41之间不易产生尖端放电现象。

左刀片51和右刀片52之间还设有卡钩53，卡钩53位于左刀片51和右刀片52远离铰接部31的一端，这样，合闸时，卡钩53能够与静触头41上的卡槽卡合，以保证刀闸5和静触头41之间的连接稳定性。第二螺栓56依次穿过左刀片51、卡钩53和右刀片52将三者连接在一起，且第二螺栓56上也套设有第二弹簧57，第二弹簧57位于左刀片51或右刀片52的外侧，第二弹簧57的一端与左刀片51或右刀片52抵靠，另一端与螺母抵靠，使合闸时，静触头41与动触头6之间具有一定的压力。当然了，如图8所示，左刀片51和右刀片52除了采用分体式结构外也可以采用固连的一体式结构，左刀片51和右刀片52远离第一接线板3的一端通过连接杆9焊接直接固连，使左刀片51和右刀片52形成一个整体，即左刀片51和右刀片52之间的距离保持恒定，合闸时，静触头41与两动触头6之间通过过盈配合紧密贴合抵靠。

进一步的，如图1、图7所示，静触头41上还焊接有限位块42，限位块42位于静触头41的下部并朝静触头41的两侧延伸，使刀闸5合闸幅度过大时，限位块42能够分别与左刀片51和右刀片52的下端面抵靠。刀闸5与第一接线板3铰接的一端设有板状的限位板8，限位板8包括一体连接的连接部81和限位部82，连接部81上间隔开有两个安装孔，两个安装孔分别通过第一螺栓54和第三螺栓58与左刀片51或右刀片52固连，且连接部81位于第一弹簧55与左刀片51或右刀片52之间，限位部82沿远离动触头6的方向向外延伸，且限位部82远离动触头6一端具有限位面821，限位面821与左刀片51或右刀片52的长度方向之间形成70～90°的夹角，使刀闸5打开的角度达到该角度后，限位面821会与第一接线板3贴合抵靠，从而限制刀闸5继续打开，避免刀闸5与其他物体接触而引发事故。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了底座1、第一支柱绝缘子21、第二支柱绝缘子22、第一接线板3、铰接部31、第二接线板4、静触头41、抵靠面411、限位块42、卡钩53、动触头6、贴靠面61、限位板8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种隔离开关，包括底座(1)、间隔设置在底座(1)上的第一支柱绝缘子(21)和第二支柱绝缘子(22)、分别设置在第一支柱绝缘子(21)和第二支柱绝缘子(22)上的第一接线板(3)和第二接线板(4)、铰接在第一接线板(3)上的左刀片(51)和右刀片(52)，所述左刀片(51)和右刀片(52)之间设有连接杆(9)，所述连接杆(9)分别与左刀片(51)和右刀片(52)固连，所述左刀片(51)远离第一接线板(3)的一端和右刀片(52)远离第一接线板(3)的一端均设有动触头(6)，两所述动触头(6)之间具有间隙(7)，所述第二接线板(4)上具有静触头(41)，所述静触头(41)上具有两个抵靠面(411)，其特征在于，两所述抵靠面(411)相对倾斜且两抵靠面(411)之间的间距沿静触头(41)的底部向头部方向逐渐变小，两所述动触头(6)上均具有用于和抵靠面(411)抵靠的贴靠面(61)，所述贴靠面(61)呈长圆形或椭圆形，所述贴靠面(61)与左刀片(51)或右刀片(52)之间通过弧面光滑过渡连接，两贴靠面(61)相对倾斜并形成上述间隙(7)，所述间隙(7)开口较大的一侧与静触头(41)正对，两所述贴靠面(61)之间的夹角与两抵靠面(411)之间的夹角大小一致，两所述贴靠面(61)之间的最小间距大于两抵靠面(411)之间的最小间距，两所述贴靠面(61)之间的最大间距小于两抵靠面(411)之间的最大间距，所述左刀片(51)和右刀片(52)合闸时，所述静触头(41)能够嵌入所述间隙(7)且两抵靠面(411)分别与动触头(6)贴合抵靠。

2.根据权利要求1所述的隔离开关，其特征在于，两所述抵靠面(411)之间的夹角为4～15°。

3.根据权利要求1或2所述的隔离开关，其特征在于，所述第一接线板(3)上具有铰接部(31)，所述左刀片(51)和右刀片(52)分别通过第一螺栓(54)铰接于铰接部(31)的两侧，所述第一螺栓(54)上还套设有第一弹簧(55)，所述第一弹簧(55)位于左刀片(51)或右刀片(52)的外侧，使左刀片(51)和右刀片(52)分别与铰接部(31)抵靠。

4.根据权利要求3所述的隔离开关，其特征在于，所述静触头(41)的下部还设有用于和左刀片(51)和右刀片(52)抵靠的限位块(42)。

5.根据权利要求4所述的隔离开关，其特征在于，所述左刀片(51)或右刀片(52)与第一接线板(3)铰接的一端设有限位板(8)，所述限位板(8)包括连接部(81)和限位部(82)，所述连接部(81)通过第一螺栓(54)和第三螺栓(58)与左刀片(51)或右刀片(52)固连，所述限位部(82)朝远离动触头(6)的方向向外延伸，所述限位部(82)远离动触头(6)的一端具有用于和第一接线板(3)抵靠的限位面(821)，所述限位面(821)与左刀片(51)或右刀片(52)的长度方向形成70～90°的夹角。

6.根据权利要求5所述的隔离开关，其特征在于，所述左刀片(51)和右刀片(52)之间设有用于连接静触头(41)的卡钩(53)，所述卡钩(53)位于左刀片(51)和右刀片(52)远离第一接线板(3)的一端，所述左刀片(51)、卡钩(53)和右刀片(52)通过第二螺栓(56)依次连接，所述第二螺栓(56)上还套设有第二弹簧(57)，所述第二弹簧(57)位于左刀片(51)或右刀片(52)的外侧，所述第二弹簧(57)的一端与第二螺栓(56)的螺帽抵靠，另一端与左刀片(51)或右刀片(52)抵靠。