CN109887810B - 大电流自适应插装触头和可快速拆装断路器 - Google Patents

Abstract

大电流自适应插装触头和可快速拆装断路器,大电流自适应插装触头包括滑入式触头座和触头，其中滑入式触头座包括多组并联的触头单元；每组触头单元中，通过触指支架相对间隔安装两组触指片，两每组触指片分别通过与触指支架固装为一体的触指压板限位在触指支架上，触指片、触指支架和触指压板转动安装在触指座上；对应触头单元并联配置多个触头，所有触头能够平行于上述转动轴向同步平移滑动与两侧触指片触合或者脱离触合。可快速拆装断路器还包括勺型导体，插入式触头座或支撑座。本装置能够实现灭弧室快速检修，检修周期短；拆解模块少，触合过程中滑入式触头座能够自适应配合触头的滑动方位，对接要求低，操作便利快捷，实现了大电流通流。

Description

大电流自适应插装触头和可快速拆装断路器

技术领域

本发明涉及高压输电领域，尤其涉及高压配电装置中的可拆卸断路器触头结构。

背景技术

随着电力行业的发展，GIS设备(即高压配电装置)在电力行业中的使用变得越来越广泛,而作为GIS中的核心模块断路器(CB)承担着短路电流开断和关合的重要职责，由于开断过程中电弧的灼烧，断路器发生异常的概率远高于GIS设备中的其他模块，故在整个使用周期中，需要对断路器内部进行不定期的检修维护，因此如何能够在不进行拆除其他功能模块的情况下，实现对断路器内部灭弧室结构的检修维护就变得异常重要。

目前行业内，断路器内部的灭弧室导体采用绝缘支撑筒固定在壳体上，断路器出口位置采用插入式触头座结构，在对灭弧室进行拆解检修时，需将整个灭弧室向下移动，使导体插头与插座脱离，然后将灭弧室向外侧移动，从壳体内部拔出进行检修，待检修后需将灭弧室以拆解的逆顺序进行重新组装；该种结构具有两方面的明显不足：

一是在断路器灭弧室进行检修时，由于灭弧室需整体向下移动才能脱离开触头座，故一旦操作不当，极容易造成灭弧室磕碰损伤；

二是在灭弧室检修完成恢复安装过程中，由于灭弧室导体需要整体吊装向上平移运动、实现对接，由于导体插头和插座为紧密配合，且需要同时对接两个导体插头，故安装不便，可操作性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种大电流自适应插装触头和可拆卸断路器的快速拆装结构，以克服现有技术的不足，将灭弧室拆解过程中的先上下、再水平抽出的运动，简化成灭弧室导体的单一平移运动，并且在平移中同步实现触头座和触头的配合或脱离，从而降低拆解安装难度，减小磕碰损伤概率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

大电流自适应插装触头，其特征在于：包括滑入式触头座和触头，其中滑入式触头座包括多组并联的触头单元；

每组触头单元中，通过触指支架相对间隔安装两组触指片，两组触指片之间的空隙形成触合腔，每组触指片分别通过与触指支架固装为一体的触指压板限位在触指支架上，触指片、触指支架和触指压板转动安装在触指座上、能够在外力作用下整体绕转动轴向相对触指座转动，且转动轴向与触合腔的长度方向平行；

对应触头单元并联配置多个触头，所有触头能够平行于上述转动轴向同步平移滑入各自对应的触合腔中并与两侧触指片触合，或者同步平移滑出触合腔脱离触合。

首先，触头和滑入式触头座通过平移滑动结构配合而不是插拔结构配合，这就为触头和滑入式触头座合离与灭弧室平移拆装同步进行，单一移动实现滑入式触头座和触头触合/脱离、灭弧室移动两个功能提供了基础，简化后的移动方式可以明显降低灭弧室拆装过程中磕碰损伤发生的概率；然后，在灭弧室检修完成恢复安装过程中，触头一端先进入滑入式触头座的触合腔一端，触头继续深入触合腔时，如果触头有轻微的移动或者与触合腔对中不完全，触头能够通过与触指片的接触带动触指支架和触指压板整动绕转动轴向适应性转动，以使触头能够继续深入触合腔中，即触头单元能够自适应触头的插装动作，从而降低了安装过程中对触头方位性和移动稳定性的要求，安装方便，可操作性好；接着，本装置的滑入式触头座包括多组并联的触头单元，并且对应触头单元并联配置多个触头，采用多触头结构实现多个通流回路并联，大大增加触头和滑入式触头座的通流能力，单一通流回路通常只能达到3000A左右的通流量，而本装置可以轻松实现5000A以上的大电流通流量；最后，现有的插入式触头座结构的两对导体插头与插座的布置方位需要完全一致，才能实现两对导体插头与插座的同时对接，但本装置中，即使配置多个滑入式触头座和触头结构，只要所有触头的滑动方向平行即可，无需所有滑入式触头座和触头的布置方位完全一致，因此可以根据不同断路器灭弧室的外型结构灵活布置滑入式触头座和触头，便于产品设计。

进一步的，每个触头单元包括一对开口相对、间隔配置的“C”型触指支架，每个触指支架开口两端分别设有安装槽，触指片两端装入安装槽内。触指支架开口相对，便于分别装入一组触指片以形成触合腔，触指片装入触指支架后，只需利用触指压板封堵住安装槽两端，即可将触指压板限位在触指支架上，拆装方便，利于维护。

进一步的，所有触头单元共用一个触指座，触指座上对应每个触头单元设有一个安装端，每组触头单元中，触指片、触指支架和触指压板整体转动安装在触指座的安装端上。所有触头单元共用一个触指座，便于滑入式触头座整体与外部导体的连接，避免分散连接造成的安装不便。

进一步的，所述触指片、触指支架和触指压板整体通过穿过触指压板的销轴转动安装在触指座上。连接结构简单，便于拆装，利于维护。

进一步的，所述触指压板通过连接件安装在触指支架上，或者通过相配合的限位结构卡装在触指支架上，或者弹性压配在触指支架上，或者其它利于反复拆装的固定结构，利于维护。

进一步的，环绕滑入式触头座外部设置触头座壳体，触头座壳体上开设供触头平移滑动通过的避让口。触头座壳体用于保护滑入式触头座，开口避让口以避免干涉触头的滑动。

一种可快速拆装的断路器，断路器的灭弧室外部套设壳体，包括如上任一所述的大电流自适应插装触头，滑入式触头座设置于壳体上，触头设置于灭弧室上，壳体一端为供灭弧室拆装时平移出/入壳体外/内的开口端，且灭弧室拆装时的平移方向与触头滑出/滑入触合腔的平移方向一致，灭弧室从壳体开口端平移出/入壳体外/内时，触头同步平移滑出/入触合腔。灭弧室拆装时的平移方向与触头脱离/触合触指片的滑动方向一致，一个平移动作实现多个功能，避免多方向运动位移造成的灭弧室磕碰损伤。

进一步的，还包括勺型导体，勺型导体配置于与壳体开口端相对的壳体另一端，勺型导体的勺柄安装在壳体上，勺体接口朝向灭弧室端部设置。勺形导体接口内部安装通流触指，既能够对整个灭弧室实现支撑功能，又能满足设备的通流要求。

进一步的，还包括插入式触头座，插入式触头座配置于与壳体开口端相对的壳体另一端，插接式插座的插座安装在壳体上、朝向灭弧室端部设置，灭弧室端部的相应位置上设有导体插头，灭弧室从壳体一端开口平移出/入壳体外/内时，导体插头同步平移脱离/插入插座。灭弧室上的插入式触头座只能使用于灭弧室一端，导体插头的插入方向必须与灭弧室的平移方向一致，并且需要与至少一个大电流自适应插装触头相配合，才能实现触头和触头座合离、插头与插座合离与灭弧室平移拆装同步进行。

进一步的，所述大电流自适应插装触头为间隔配置的两个或者多个，壳体内部还设有支撑灭弧室的支撑座。两个大电流自适应插装触头即可满足现有灭弧室的导流需求，还可以根据后续改进配置多个大电流自适应插装触头，只要所有大电流自适应插装触头的触头滑动方向平行即可；支撑座和壳体开口端上的法兰盘分别用于支撑灭弧室两端，支撑稳固。

本发明的有益效果在于：

1、能够快速的对灭弧室实现检修工作，检修周期短；

2、拆解模块少，触合过程中滑入式触头座能够自适应配合触头的滑动方位，对接要求低，操作便利快捷；

3、一个平移动作能够同时实现触头和滑入式触头座合离与灭弧室拆装，拆装过程中不会灭弧室磕碰损伤。

4、多触头结构能够大大增加通流能力，实现大电流通流。

附图说明

图1为现有断路器内部结构示意图

图2为图1中的局部放大示意图

图3、图4图分别为大电流自适应插装触头的滑入式触头座正视图和右视图

图5为图4的内部结构示意图

图6为图5的仰视图

图7为一种可快速拆装断路器的结构示意图(含检修工装)

图8为图7在拆卸时吊装工装的安装位置示意图(含检修工装、吊装工装)图9、图10分别为图7中的大电流自适应插装触头在工作及拆卸过程中的配合位置示意图

图11为另一种可快速拆装的断路器的结构示意图

图1～11中：1为触指座，101为安装端，2为触指片，3为触指支架，4为触指压板，5为触头，6为销轴，7为灭弧室，8为壳体，9为触头座壳体，901为避让口，10为勺型导体，11为插座，12为导体插头，13为吊装工装，14为吊装位置，15为安装螺钉，16为检修工装。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

目前行业内，断路器内部的灭弧室7采用绝缘支撑筒固定在壳体8内，断路器出口位置采用插入式触头座结构，且灭弧室7多采用从上到下的安装方式，如图1、图2所示，在对灭弧室进行拆解检修时，需将整个灭弧室向下移动，使导体插头12与插座11脱离，然后将灭弧室向左侧水平移动，从壳体内部拔出进行检修，待检修后需将灭弧室以拆解的逆顺序进行重新组装，由于导体插头12和插座11为紧密配合，且需要同时对接两个导体插头12，故检修拆解和恢复过程安装难度大，容易磕碰损伤灭弧室7，可操作性差。

本发明的大电流自适应插装触头，包括滑入式触头座和触头5，环绕滑入式触头座外部设置触头座壳体9，触头座壳体9上开设供触头5平移滑动通过的避让口901，如图3～6所示。

如图5、图6所示，滑入式触头座包括多组并联的触头单元，每组触头单元中，通过触指支架3相对间隔安装两组触指片2，两组触指片2之间的空隙形成触合腔，每组触指片2分别通过与触指支架3固装为一体的触指压板4限位在触指支架3上。

触指片2、触指支架3和触指压板4整体通过穿过触指压板4的销轴6转动安装在触指座1上，能够在外力作用下整体绕转动轴向相对触指座1转动，且转动轴向(即销轴6轴向)与触合腔的长度方向平行。

对应触头单元并联配置多个触头5，每个触头5均能够平行于上述转动轴向同步平移滑入各自对应的触合腔中并与两侧触指片2触合，或者同步平移滑出触合腔脱离触合。

如图5所示，本实施例中，每个滑入式触头座包括两个并联的触头单元，每个触头单元包括一对开口相对、间隔配置的“C”型触指支架3，每个触指支架3开口两端分别设有安装槽，触指片2两端装入安装槽内，触指片2与安装槽之间设有压簧，使触指片2始终被压迫朝向触合腔一侧，便于触头5进入触合腔中后紧贴触头5；触指压板4通过连接件安装固定在触指支架3上，连接件为安装螺钉15。两个触头单元共用一个触指座1，触指座1下端呈开口向下的“U”型，两个端部分别为对应两个触头单元设置的安装端101，每个触头单元中的触指片2、触指支架3和触指压板4整体通过穿过触指压板4的销轴6转动安装在触指座1的安装端101上。

如图7、图11所示的可快速拆装的断路器，断路器的灭弧室7外部套设壳体8，灭弧室7和壳体8之间设有一个大电流自适应插装触头，其滑入式触头座设置于壳体8上，触头5设置于灭弧室7上，壳体8一端为供灭弧室7拆装时平移出/入壳体8外/内的开口端，且灭弧室7拆装时的平移方向与触头5滑出/滑入触合腔的平移方向一致，灭弧室7从壳体8开口端平移出/入壳体8外/内时，触头5同步平移滑出/入触合腔。

如图7所示的一种可快速拆装的断路器，除了一个大电流自适应插装触头，还包括勺型导体10，勺型导体10配置于远离壳体8开口端的壳体8左端，勺型导体10的勺柄安装在壳体8上，勺体接口朝向灭弧室7端部设置。勺型导体10除了导流之外，还起到支撑灭弧室7的作用。当设备发生故障，需要对灭弧室7进行检修时，如图7所示，“L”型吊装工装13水平横置、通过检修工装16与灭弧室7固定为一体，吊装工装13、检修工装16与灭弧室7整体的重心位于吊装位置14上，这样吊装时在少量人工辅助下，就能够保持水平状态将灭弧室7向外侧拖动，由于灭弧室7左端为横向插入式的勺型导体10，同时右侧为大电流自适应插装触头，触头5能够轻松平移滑动，故整个灭弧室7可以轻松从壳体8中拔出，从而完成检修工作，如图8所示，待检修完成后重复和拆解时的安装顺序相反，灭弧室7从右端插入，完成灭弧室7的返修流程。

如图11所示的另一种可快速拆装的断路器，除了一个大电流自适应插装触头，还包括插入式触头座，插入式触头座除了导流之外，还起到支撑灭弧室7的作用。插入式触头座配置于远离壳体8开口端的壳体8右端，插接式插座的插座11安装在壳体8上、朝向灭弧室7端部设置，灭弧室7端部的相应位置上设有导体插头12，灭弧室7从壳体8一端开口平移出/入壳体8外/内时，导体插头12同步平移脱离/插入插座11。由于左侧为大电流自适应插装触头，触头5能够轻松平移滑动，同时右侧为横向插入的插入式触头座，故整个灭弧室7可以轻松从壳体8中拔出，从而完成检修工作。

此外，还有一种可快速拆装的断路器结构，大电流自适应插装触头为间隔配置的两个或者多个，由于触头5和滑入式触头座为滑入式配合，滑入式触头座不能牢固支撑灭弧室7，因此需要另外设置支撑灭弧室7的支撑座(未附图)。

Claims (9)

1.大电流自适应插装触头，其特征在于：包括滑入式触头座和触头(5)，其中滑入式触头座包括多组并联的触头单元；

每个触头单元包括一对开口相对、间隔配置的“C”型触指支架(3)，每个触指支架(3)开口两端分别设有安装槽，触指片(2)两端装入安装槽内；

每组触头单元中，通过触指支架(3)相对间隔安装两组触指片(2)，两组触指片(2)之间的空隙形成触合腔，每组触指片(2)分别通过与触指支架(3)固装为一体的触指压板(4)限位在触指支架(3)上，触指片(2)、触指支架(3)和触指压板(4)转动安装在触指座(1)上、能够在外力作用下整体绕转动轴向相对触指座(1)转动，且转动轴向与触合腔的长度方向平行；

对应触头单元并联配置多个触头(5)，所有触头(5)能够平行于上述转动轴向同步平移滑入各自对应的触合腔中并与两侧触指片(2)触合，或者同步平移滑出触合腔脱离触合。

2.根据权利要求1所述的大电流自适应插装触头，其特征在于：所有触头单元共用一个触指座(1)，触指座(1)上对应每个触头单元设有一个安装端(101)，每组触头单元中，触指片(2)、触指支架(3)和触指压板(4)整体转动安装在触指座(1)的安装端(101)上。

3.根据权利要求1所述的大电流自适应插装触头，其特征在于：所述触指片(2)、触指支架(3)和触指压板(4)整体通过穿过触指压板(4)的销轴(6)转动安装在触指座(1)上。

4.根据权利要求1所述的大电流自适应插装触头，其特征在于：所述触指压板(4)通过连接件安装在触指支架(3)上，或者通过相配合的限位结构卡装在触指支架(3)上，或者弹性压配在触指支架(3)上。

5.根据权利要求1所述的大电流自适应插装触头，其特征在于：环绕滑入式触头座外部设置触头座壳体(9)，触头座壳体(9)上开设供触头(5)平移滑动通过的避让口(901)。

6.一种可快速拆装断路器，断路器的灭弧室外部套设壳体，其特征在于：包括如权利要求1～5任一所述的大电流自适应插装触头，滑入式触头座设置于壳体(8)上，触头(5)设置于灭弧室(7)上，壳体(8)一端为供灭弧室(7)拆装时平移出/入壳体(8)外/内的开口端，且灭弧室(7)拆装时的平移方向与触头(5)滑出/滑入触合腔的平移方向一致，灭弧室(7)从壳体(8)开口端平移出/入壳体(8)外/内时，触头(5)同步平移滑出/入触合腔。

7.根据权利要求6所述的可快速拆装的断路器，其特征在于：还包括勺型导体(10)，勺型导体(10)配置于与壳体(8)开口端相对的壳体(8)另一端，勺型导体(10)的勺柄安装在壳体(8)上，勺体接口朝向灭弧室(7)端部设置。

8.根据权利要求6所述的可快速拆装的断路器，其特征在于：还包括插入式触头座，插入式触头座配置于与壳体(8)开口端相对的壳体(8)另一端，插接式插座的插座(11)安装在壳体(8)上、朝向灭弧室(7)端部设置，灭弧室(7)端部的相应位置上设有导体插头(12)。

9.根据权利要求6所述的可快速拆装的断路器，其特征在于：所述大电流自适应插装触头为间隔配置的两个或者多个，壳体(8)内部还设有支撑灭弧室(7)的支撑座。

Images