CN110610828A - 一种开关组件及其静触头装配 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关组件及其静触头装配，以解决现有技术中动触头被烧蚀的部分位于主回路上而对主回路的导电率产生影响的问题。开关组件包括静触头装配和动触头装配，动触头装配包括可沿插装方向与静触头装配配合使用的动触头，静触头装配包括静触座，静触座上导电布置有导电主触头和引弧触头，导电主触头和引弧触头并联布置于静触座上，动触头包括用于与导电主触头接触导电以导通主回路的触头部分，还包括与触头部分相对布置并于主回路导通前与所述引弧触头导电引弧的引弧部分。开关组件的开合过程中，动触头的触头部分始终不会被电弧烧蚀，不会影响主回路的导电率，不需要在动触头装配上额外设置动弧触头来导电引弧，使整体结构更加简单。

Description

一种开关组件及其静触头装配

技术领域

本发明涉及一种开关组件及其静触头装配。

背景技术

目前，12kV至40.5kV空气绝缘金属封闭开关设备所用接地开关都具有关合短路电流的能力，其结构可分为刀闸式，直动式等，刀闸式接地开关普遍应用于中低压配网系统中，大多数中低压接地开关都是E1级（额定短路电流关合2次）接地开关。

大部分的中压接地开关产品，在进行短路电流关合时，经常发生动触头与静触头粘连、动触头变形等现象，为了提高接地开关的短路电流关合能力，有一些专利在这一方面进行了研究。如授权公告号为CN203733696U的一篇实用新型专利公开了一种接地开关灭弧触头，该灭弧触头包括静触头装配和动触头装配，静触头装配包括静触座和设置在静触座上的静主触头，动触头装配包括动触座和设置在动触座上的动主触头，静触座上还设置有静弧触头，动触座上设置有动弧触头，使用时，静弧触头和动弧触头先于静主触头和动主触头接触引弧，避免了静主触头和动主触头之间发生电弧烧蚀的现象，该动主触头包括形成内导电插口的两个动触板。

该接地开关灭弧触头能够起到对静主触头和动主触头进行保护的作用，但是，静触座和动触座均需要安装主触头和弧触头结构，导致整个接地开关灭弧触头（即开关组件）的结构较为复杂。

而授权公告号为CN203631405U的一篇实用新型公开了一种固体绝缘直动接地开关，该接地开关也包括静触头装配和动触头装配，静触头装配包括主触头，主触头的前端带有引弧触头，动触头装配包括沿上下方向导向移动的动触头，具体使用时，动触头向上移动，先与引弧触头接触进行导电引弧，将电弧引至引弧触头上，再与主触头接触导通主回路。与上述的接地开关灭弧触头相比，在动触头装配上不需要额外设置动弧触头以进行导电引弧，因此，动触头装配的整体结构较为简单。

但是上述的固体绝缘直动接地开关仍然存在以下问题：动触头与引弧触头导电引弧后，自身也会被烧蚀，在动触头与主触头接触导电时，被烧蚀的部分位于主回路上，对主回路的导电率产生影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关组件，以解决现有技术中动触头被烧蚀的部分位于主回路上而对主回路的导电率产生影响的问题；还提供开关组件用静触头装配。

为实现上述目的，本发明开关组件的技术方案是：

方案1：一种开关组件，包括静触头装配和动触头装配，动触头装配包括可沿插装方向与静触头装配配合使用的动触头，静触头装配包括静触座，静触座上导电布置有导电主触头和引弧触头，导电主触头和引弧触头并联布置于静触座上，动触头包括用于与导电主触头接触导电以导通主回路的触头部分，还包括与触头部分相对布置并于主回路导通前与所述引弧触头导电引弧的引弧部分。

本发明的有益效果是：本发明提供的开关组件包括静触头装配和动触头装配，动触头装配包括与静触头装配沿插装方向配合使用的动触头，静触头装配包括静触座，静触座上设置有导电主触头和引弧触头，导电主触头和引弧触头并联布置，在动触头上相对布置有触头部分和引弧部分。具体使用时，引弧部分首先与引弧触头导电引弧，电弧在引弧部分和引弧触头上燃烧，对触头部分和导电主触头不会造成影响，之后触头部分和导电主触头之间接触导电将主回路导通，引弧部分和引弧触头之间被短路，引弧部分和引弧触头不会对主回路的导电造成影响。与现有技术相比，本发明中，开关组件在开合过程中，动触头的触头部分始终不会被电弧烧蚀，不会影响主回路的导电率，而且，本发明中，不需要在动触头装配上额外设置动弧触头来导电引弧，使开关组件的整体结构更加简单。

方案2：在方案1的基础上，引弧触头设于导电主触头的旁侧，导电主触头和引弧触头之间具有供动触头调整位置以对准导电主触头的调整间隙。

方案3：在方案1或方案2的基础上，动触头包括可绕左右延伸的摆动轴线摆动的两个动触板，两个动触板沿左右方向间隔布置以形成供导电主触头伸入的导电插口，动触板的内侧面构成所述的触头部分，外侧面构成所述的引弧部分，引弧触头包括对应布置在导电主触头左右两侧以与两动触板配合使用的两引弧件，各引弧件的朝向相应动触板的一侧分别具有用于与相应动触板外侧面导电引弧的引弧面。

方案4：在方案3的基础上，所述引弧件为引弧板，引弧板的所述引弧面为平面结构。

方案5：在方案3的基础上，两所述引弧件上分别设有朝向相应动触板的内侧限位面，该内侧限位面用于在相应侧动触板受电动力作用而向对应引弧件偏移时与相应侧动触板挡止配合以限定动触板偏移极限位置，所述引弧面设置在所述内侧限位面上。

方案6：在方案3的基础上，所述摆动轴线设于静触座的旁侧，所述静触座上靠近摆动轴线的一侧设有所述的导电主触头，所述引弧触头具有沿所述插装方向突出于静触座的突出部分，该突出部分上设有所述的引弧面。

方案7：在方案1或方案2的基础上，所述动触头包括可沿所述插装方向导向移动的导电管，导电管内部形成可供导电主触头伸入的导电插孔，导电管的内侧面构成所述的触头部分，外侧面构成所述的引弧部分，引弧触头的朝向导电管的一侧具有用于与导电管外侧面导电引弧的引弧面，所述引弧面设于导电管的径向外侧。

方案8：在方案7的基础上，引弧触头为头部沿所述插装方向突出于所述导电主触头布置的套管结构，所述引弧面为设于引弧触头内侧的引弧环面。

本发明开关组件用静触头装配的技术方案是：

方案1：一种开关组件用静触头装配，包括可沿插装方向与动触头配合的静触座，静触座上导电布置有导电主触头和引弧触头，导电主触头和引弧触头并联布置于静触座上，引弧触头设有在主回路导通前与动触头的引弧部分导电引弧的引弧面。

方案2：在方案1的基础上，引弧触头设于导电主触头的旁侧，导电主触头和引弧触头之间具有供动触头调整位置以对准导电主触头的调整间隙。

方案3：在方案1或方案2的基础上，引弧触头包括对应布置在导电主触头两侧以与动触头的动触板配合使用的两引弧件，各引弧件均具有用于朝向相应动触板以与相应动触板的外侧面导电引弧的所述引弧面。

方案4：在方案3的基础上，所述引弧件为引弧板，引弧板的所述引弧面为平面结构。

方案5：在方案3的基础上，两所述引弧件分别设有朝向相应动触板的内侧限位面，该内侧限位面用于在相应侧动触板受电动力作用而向对应引弧件偏移时与相应侧动触板挡止配合以限定动触板偏移极限位置，所述引弧面设置在所述限位面上。

方案6：在方案3的基础上，所述引弧触头具有沿所述插装方向突出于静触座的突出部分，该突出部分上设有所述的引弧面。

方案7：在方案1或方案2的基础上，导电主触头具有可沿所述插装方向插入导电管的导电插孔内的外导电环面，引弧触头具有设于导电主触头径向外侧的所述引弧面。

方案8：在方案7的基础上，引弧触头为头部沿所述插装方向突出于所述导电主触头布置的套管结构，所述引弧面为设于引弧触头内侧的引弧环面。

附图说明

图1为本发明开关组件实施例1中动触头装配和静触头装配的配合示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中静触头装配的左视图。

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。

本发明的开关组件的具体实施例1，如图1至图3所示，本发明的开关组件为包括动触头装配和静触头装配，并且需要带电开合的开关。本实施例以刀闸式的接地开关为例进行阐述，在其他实施例中，开关组件可以为断路器等。开关组件包括静触头装配2和设置在静触头装配一侧的动触头装配1。

静触头装配2包括静触座21，静触座21为一块铜板，在静触座21的上端的一侧设置有一个凸起的铜块，凸起的铜块为主触头23。主触头23的旁侧设置有引弧触头，引弧触头包括设置在主触头23两侧的引弧板22，引弧板22的一部分由静触座21突出于静触座21的上端设置，引弧板22为铜钨材质，耐烧蚀性能强。引弧板22和主触头23在平行于摆轴的摆动轴线方向（即左右方向）上间隔布置，两个引弧板22的上端形成了供动触头由上至下旋入的开口。主触头23和引弧板22通过静触座21实现了导电相连，本实施例中，主触头23和引弧触头之间并联导电相连，主触头23和引弧触头为等电位体。

动触头装配1包括摆轴（图中未画出），在摆轴上转动装配有动触头，动触头包括摆动装配在摆轴上的两块铜板11，两块铜板11间隔布置，在两块铜板11之间固定安装有中间限位块12，使得动触头具有“凹”形的导电插口，两块铜板11之间通过螺栓13进行紧固（在其他实施例中可以通过销钉进行紧固）。螺栓13贯穿两块铜板11，在螺栓的两端与对应的铜板11之间压装有碟簧，碟簧的一端固定在螺栓13上，另一端弹性顶压在对应的铜板11上。通过碟簧的弹性顶压，使两块铜板11受到持续的相对作用力，使得两块铜板11后端的宽度保持在与中间限位块12相等的程度，两块铜板11前端的宽度小于中间限位块12的宽度。两个碟簧对铜板11提供持续的压紧力，在动触头装配1和静触头装配2接通时，铜板11的内侧面持续压紧在主触头23上，保证导电的稳定性。

本发明在使用时，动触头中铜板11的内侧面用来与主触头23接触导电，起到了导通主回路电流的作用；动触头中铜板的外侧面与引弧板22之间具有一定的距离，起到了非接触式导电引弧的作用。由于引弧板22设置在主触头23的上方，在动触头由上至下迅速转动，与静触头装配进行接触时，铜板11的外侧面会首先与引弧板22实现导电引弧，铜板11的内侧面再与主触头23接触，实现主回路的导通。

本发明的使用过程如下：接地开关初始位置如图1所示，当接地开关关合短路电流时，驱动动触头以极快的速度摆动接近静触头装配2，动触头的两块铜板11由两个引弧板22形成的开口中旋入，铜板11的外侧面先与引弧板22的内侧面非接触式导电引弧，电弧在铜板11的外侧面和引弧板22上燃烧，不会对铜板11的内侧面进行烧蚀，保证了接地开关合闸过程中铜板11的内侧面不会受到损伤。在整个烧蚀的过程中，铜板11和引弧板22之间一直保持有较小的距离，铜板11外侧面和引弧板22的烧蚀不会造成动触头和引弧触头之间的粘连。动触头继续摆动直至铜板11的内侧面与主触头23接触导通，由于主触头23和动触头均为铜材质，而引弧板22为铜钨材质，铜钨材质的导电率低于铜材质的导电率。当主触头23和动触头接触后，铜板11外侧面与引弧板22之间的电弧熄灭，主触头23和动触头将主导电回路导通，接地开关合闸完成。分闸时的状况与合闸时的状况类似，铜板11的外侧面与引弧板22之间后断开导电相连。

本发明中，在接地开关合闸、分闸的整个过程中，电弧的烧蚀均没有对铜板11的内侧面以及主触头23造成影响，使得接地开关在开合短路电流时因动触头和主触头之间的粘连而导致关合失败的几率变小，有效地解决了接地开关关合能力差的问题，提高了接地开关的安全性能。在铜板11的内侧面和主触头23接触导电后，主回路上没有铜钨合金（即引弧触头的部分）的存在，也没有烧蚀部分的存在，对主回路的导电性能不会造成影响，不会造成接地开关发热严重而导致动触头或主触头软化。

与现有技术相比，本发明中利用动触头自身的两个内外侧面实现先引弧后导通的目的和功能，降低了动触头装配的复杂程度。

本发明中，引弧板22与主触头23之间的沿摆动轴线的间隔距离大于铜板11的厚度，使得引弧板22和主触头23之间留出了用来调整动触头位置的调整余量，即调整间隙。留出调整余量的目的和原因如下：接地开关在实际使用的过程中，动触头难免会发生位置的错动。若引弧板22与主触头23之间的间隔距离正好等于铜板11的厚度，一旦动触头发生错动，动触头的位置将会发生偏差，动触头中的铜板11无法进入引弧板22与主触头23之间的间隙内，造成接地开关开合困难；若增加引弧板22与主触头23之间的距离，则增加了两个引弧板22之间形成的开口间距，即使动触头发生错位，仍然能够顺利卡入。

动、静触头在分合闸尤其时合闸时，动触头受到向外的电动力作用，动触头中的铜板会向外扩张，若电动力增加至一定值后，铜板会发生永久的塑性变形，无法恢复，导致接地开关分合闸失效。本发明中，在主触头的外部增加引弧触头，引弧触头的内侧面能够限制铜板的外扩极限位置，避免铜板外扩过大而导致铜板产生永久的塑性变形。

本实施例中，引弧板的内侧面构成了内侧限位面，内侧限位面上突出于静触座的部分构成了引弧面，本实施例中，引弧面为平面结构，铜板构成了动触板，两个动触板之间形成导电插口，主触头为导电主触头。本实施例中的动触头为刀闸式动触头，动触头与静触座的插装方向为动触头的末端摆动的方向。

本实施例中，动触板的内侧面构成了触头部分，外侧面构成了引弧部分。

本发明开关组件的具体实施例2，与上述实施例的不同之处在于，上述实施例中的动触头为刀闸式动触头，对应地，静触头装配中的导电主触头和引弧触头也为与刀闸式动触头相适配的结构。本实施例中，动触头为直动式的动触头，插装方向为直线方向，动触头包括沿插装方向直动的导电管，静触头装配包括沿插装方向依次布置的引弧触头和导电主触头，其中，引弧触头为头部突出于导电主触头的套管结构，导电主触头为杆状或柱状结构，导电主触头的外部为外导电环面。使用时，动触头沿插装方向移动，导电管的外侧面首先与引弧触头内部的引弧环面导电引弧，之后，导电管套装在导电主触头外部，导电主触头的外导电环面与导电管的内侧面接触导电。

本实施例中，导电管的内侧面构成了动触头的触头部分，外侧面构成了动触头的引弧部分。

上述的实施例中，动触头上的触头部分和引弧部分相对设置，相对设置是指在导电引弧时，触头部分不与引弧触头和导电主触头接触；在导电主触头和触头部分接触导通主回路时，引弧部分不会位于主回路上。

本发明开关组件用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中的结构一致，其内容不再赘述。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种开关组件，包括静触头装配和动触头装配，动触头装配包括可沿插装方向与静触头装配配合使用的动触头，静触头装配包括静触座，静触座上导电布置有导电主触头和引弧触头，其特征在于：导电主触头和引弧触头并联布置于静触座上，动触头包括用于与导电主触头接触导电以导通主回路的触头部分，还包括与触头部分相对布置并于主回路导通前与所述引弧触头导电引弧的引弧部分。

2.根据权利要求1所述的开关组件，其特征在于：引弧触头设于导电主触头的旁侧，导电主触头和引弧触头之间具有供动触头调整位置以对准导电主触头的调整间隙。

3.根据权利要求1或2所述的开关组件，其特征在于：动触头包括可绕左右延伸的摆动轴线摆动的两个动触板，两个动触板沿左右方向间隔布置以形成供导电主触头伸入的导电插口，动触板的内侧面构成所述的触头部分，外侧面构成所述的引弧部分，引弧触头包括对应布置在导电主触头左右两侧以与两动触板配合使用的两引弧件，各引弧件的朝向相应动触板的一侧分别具有用于与相应动触板外侧面导电引弧的引弧面。

4.根据权利要求3所述的开关组件，其特征在于：所述引弧件为引弧板，引弧板的所述引弧面为平面结构。

5.根据权利要求3所述的开关组件，其特征在于：两所述引弧件上分别设有朝向相应动触板的内侧限位面，该内侧限位面用于在相应侧动触板受电动力作用而向对应引弧件偏移时与相应侧动触板挡止配合以限定动触板偏移极限位置，所述引弧面设置在所述内侧限位面上。

6.根据权利要求3所述的开关组件，其特征在于：所述摆动轴线设于静触座的旁侧，所述静触座上靠近摆动轴线的一侧设有所述的导电主触头，所述引弧触头具有沿所述插装方向突出于静触座的突出部分，该突出部分上设有所述的引弧面。

7.根据权利要求1或2所述的开关组件，其特征在于：所述动触头包括可沿所述插装方向导向移动的导电管，导电管内部形成可供导电主触头伸入的导电插孔，导电管的内侧面构成所述的触头部分，外侧面构成所述的引弧部分，引弧触头的朝向导电管的一侧具有用于与导电管外侧面导电引弧的引弧面，所述引弧面设于导电管的径向外侧。

8.根据权利要求7所述的开关组件，其特征在于：引弧触头为头部沿所述插装方向突出于所述导电主触头布置的套管结构，所述引弧面为设于引弧触头内侧的引弧环面。

9.一种开关组件用静触头装配，其特征在于：静触头装配为如权利要求1-8中任意一项所述的静触头装配。