CN111799123A - 一种静触头组件及使用该静触头组件的隔离开关 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种静触头组件及使用该静触头组件的隔离开关。静触头组件包括静触座和触指组件，触指组件包括环形支架，环形支架上设有多个安装槽结构，安装槽结构内安装有触指瓣，触指瓣伸出安装槽结构的前端围成供适配触头插入的插合空间，静触座包括柱状基体，柱状基体的前端设有安装环槽，触指瓣的后端插入安装环槽内，触指瓣的后端设有球形凸部，且通过所述球形凸部与安装环槽的对应槽壁导电抵接，静触头组件还包括处于各触指瓣外侧的挡环结构，挡环结构和各触指瓣之间夹设有弹性簧片，静触座上还设有避免触指瓣从安装环槽的前侧脱出的挡止结构。触指瓣以球形凸部为支点可以进行摆动，从而实现触指瓣与适配触头的自动对中。

Description

一种静触头组件及使用该静触头组件的隔离开关
技术领域
本发明涉及一种静触头组件及使用该静触头组件的隔离开关。
背景技术
气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）作为电力系统的基础装备，以其高参数、集成化、运行稳定等特点逐步赢得市场信赖。隔离开关装置作为GIS设备元件的重要组成部分之一，其最大的作用是在电力系统中确实可靠地隔离电源。隔离开关在关合状态下，导电系统可以通过正常的工作电流和故障下的短路电流；隔离开关在分闸状态，隔离断口在任何状态下都不允许发生绝缘击穿。
授权公告号为CN202454478U，授权公告日为2012.09.26的中国实用新型专利公开了一种三工位开关，该三工位开关包括安装在壳体内的接地开关、隔离开关和传动装置，隔离开关内有能够左右水平移动的导电杆（即动触杆），导电杆的右端对应用于接通电路的触头(即安装在静触座上的触指)，传动装置包括齿条、齿轮和带动齿轮转动的转轴，驱动导电杆的齿条固定在导电杆上，与齿条配合的齿轮安装在转轴的下端。
上述的三工位开关在使用时，利用齿轮与齿条的传动驱动导电杆移动以实现隔离开关的分合闸作业。而GIS在长时间运行时，随着分合操作次数的增多，动触杆与静触座的触指之间的配合精度下降，致使动触杆与静触座的触指会对中不良，造成动触杆与静触座的触指间出现异常磨损，磨损严重时会在隔离开关断口两侧产生大量的金属异物，而金属异物的存在会导致隔离开关设备的绝缘破坏；同时，对中不良也会造成动触杆与静触座的触指接触压力不均匀，导致接触电阻周向发生不均匀变化，产品长期通流运行时会造成局部温升异常，如果发生故障电流，甚至会造成设备烧毁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静触头组件，以解决现有的触头组件在使用时与适配触头无法很好对中的问题；同时，本发明还提供了一种使用该静触头组件的隔离开关，以解决现有的触头组件在使用时与适配触头无法很好对中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的静触头组件的技术方案为：
静触头组件，包括静触座和触指组件，触指组件包括环形支架，环形支架上沿其周向均匀设有多个开口径向朝外的安装槽结构，安装槽结构内安装有触指瓣，触指瓣伸出安装槽结构的前端围成供适配触头插入的插合空间，静触座包括柱状基体，柱状基体的前端设有开口朝向插合方向的安装环槽，触指瓣的后端插入安装环槽内，触指瓣的后端设有球形凸部，且通过所述球形凸部与安装环槽的对应槽壁导电抵接以在与适配触头插接时适应地摆动实现对中，静触头组件还包括处于各触指瓣外侧的挡环结构，挡环结构和各触指瓣之间夹设有弹性簧片，且各触指瓣在对应的弹性簧片的弹性作用下压紧在安装槽结构内，静触座上还设有避免触指瓣从安装环槽的前侧脱出的挡止结构。
该技术方案的有益效果在于：触指瓣通过后端的球形凸部与静触座的安装环槽的对应槽壁抵接，适配触头插接时，触指瓣以球形凸部为支点可以进行摆动，也就是触指瓣可以根据插接时的相对偏差自行调节，绕球形凸部实现任意方向的径向摆动，从而实现触指瓣与适配触头的自动对中；触指瓣摆动后，径向挤压弹性簧片，在挡环结构的作用下，弹性簧片对触指瓣施加径向的作用力而将触指瓣压紧在安装槽结构内，使触指瓣与适配触头的接触压力均匀。
进一步的，所述球形凸部包括处于触指瓣的后端面的后凸部和处于触指瓣的内侧面的内凸部，所述后凸部和内凸部分别与安装环槽的对应槽壁导电抵接。球形凸部包括后凸部和内凸部，分别与安装环槽的对应槽壁导电抵接，可以增强触指瓣摆动时的导电性。
进一步的，所述球形凸部设置在所述触指瓣的后端面与内侧面的拐角处。可以增大球形凸部与安装环槽的接触面积，而且结构设计使得后期的加工制作更方便。
进一步的，所述弹性簧片为前后延伸的弓形结构，弹性簧片的中间部分背向触指瓣向外凸设，对应的触指瓣的外侧面上设有与弹性簧片的弓形两端沿前后方向挡止配合的挡沿。弓形的弹性簧片对触指瓣摆动时弹性支撑更为稳定。
进一步的，所述静触头组件包括固定在柱状基体的外侧的屏蔽罩，所述屏蔽罩的前端内侧具有向内延伸而挡设在触指瓣的前侧的挡沿，所述挡沿与触指瓣限位配合而构成所述挡止结构。通过屏蔽罩实现屏蔽和限位的双重作用的集成，结构更加简单，方便后期装配。
进一步的，所述挡环结构为套设在环形支架的外侧的环套，所述静触头组件还包括与环套限位配合以防止环套向前脱出的限位结构。环套、弹性簧片、触指瓣以及环形支架可组装成一体，方便安装。
进一步的，所述静触头组件包括固定在柱状基体的外侧的屏蔽罩，所述屏蔽罩的前端内侧具有向后延伸并与环套的前端限位配合的环台，所述环台构成所述限位结构。通过屏蔽罩实现屏蔽和限位的双重作用的集成，结构简单。
进一步的，所述触指瓣包括后段的平直段以及连接在平直段的前端并向内弯折的内弯段，所述安装槽结构与所述平直段支撑配合，且所述安装槽结构的前端与内弯段后端根部定位配合。通过该设置形式能够方便触指瓣与环形支架的安装定位。
本发明的隔离开关的技术方案为：
隔离开关，包括壳体以及安装在壳体内的动触头组件和静触头组件，壳体内还安装有带动动触头组件进行插合动作的传动结构，所述静触头组件包括静触座和触指组件，触指组件包括环形支架，环形支架上沿其周向均匀设有多个开口径向朝外的安装槽结构，安装槽结构内安装有触指瓣，触指瓣伸出安装槽结构的前端围成供适配触头插入的插合空间，静触座包括柱状基体，柱状基体的前端设有开口朝向插合方向的安装环槽，触指瓣的后端插入安装环槽内，触指瓣的后端设有球形凸部，且通过所述球形凸部与安装环槽的对应槽壁导电抵接以在与适配触头插接时适应地摆动实现对中，静触头组件还包括处于各触指瓣外侧的挡环结构，挡环结构和各触指瓣之间夹设有弹性簧片，且各触指瓣在对应的弹性簧片的弹性作用下压紧在安装槽结构内，静触座上还设有避免触指瓣从安装环槽的前侧脱出的挡止结构。
该技术方案的有益效果在于：触指瓣通过后端的球形凸部与静触座的安装环槽的对应槽壁抵接，适配触头插接时，触指瓣以球形凸部为支点可以进行摆动，也就是触指瓣可以根据插接时的相对偏差自行调节，绕球形凸部实现任意方向的径向摆动，从而实现触指瓣与适配触头的自动对中；触指瓣摆动后，径向挤压弹性簧片，在挡环结构的作用下，弹性簧片对触指瓣施加径向的作用力而将触指瓣压紧在安装槽结构内，使触指瓣与适配触头的接触压力均匀。
进一步的，所述球形凸部包括处于触指瓣的后端面的后凸部和处于触指瓣的内侧面的内凸部，所述后凸部和内凸部分别与安装环槽的对应槽壁导电抵接。球形凸部包括后凸部和内凸部，分别与安装环槽的对应槽壁导电抵接，可以增强触指瓣摆动时的导电性。
进一步的，所述球形凸部设置在所述触指瓣的后端面与内侧面的拐角处。可以增大球形凸部与安装环槽的接触面积，而且结构设计使得后期的加工制作更方便。
进一步的，所述弹性簧片为前后延伸的弓形结构，弹性簧片的中间部分背向触指瓣向外凸设，对应的触指瓣的外侧面上设有与弹性簧片的弓形两端沿前后方向挡止配合的挡沿。弓形的弹性簧片对触指瓣摆动时弹性支撑更为稳定。
进一步的，所述静触头组件包括固定在柱状基体的外侧的屏蔽罩，所述屏蔽罩的前端内侧具有向内延伸而挡设在触指瓣的前侧的挡沿，所述挡沿与触指瓣限位配合而构成所述挡止结构。通过屏蔽罩实现屏蔽和限位的双重作用的集成，结构更加简单，方便后期装配。
进一步的，所述挡环结构为套设在环形支架的外侧的环套，所述静触头组件还包括与环套限位配合以防止环套向前脱出的限位结构。环套、弹性簧片、触指瓣以及环形支架可组装成一体，方便安装。
进一步的，所述静触头组件包括固定在柱状基体的外侧的屏蔽罩，所述屏蔽罩的前端内侧具有向后延伸并与环套的前端限位配合的环台，所述环台构成所述限位结构。通过屏蔽罩实现屏蔽和限位的双重作用的集成，结构简单。
进一步的，所述触指瓣包括后段的平直段以及连接在平直段的前端并向内弯折的内弯段，所述安装槽结构与所述平直段支撑配合，且所述安装槽结构的前端与内弯段后端根部定位配合。通过该设置形式能够方便触指瓣与环形支架的安装定位。
附图说明
图1为本发明的隔离开关的实施例1的结构示意图；
图2为图1的隔离开关的静触头组件的结构示意图；
图3为图2的静触头组件的局部放大示意图；
图4为图2的静触头组件的环形支架的结构示意图。
图中各标记：1.壳体；2.静触座；21.柱状基体；22.弧触头；23.安装环槽；3.盆式绝缘子；4.屏蔽罩；41.挡沿；5.环形支架；51.安装槽结构；6.触指瓣；61.平直段；62.内弯段；63.后凸部；64.内凸部；7.环套；8.弹性簧片；9.导体；10.动触杆；11.表带触指；12.球轴承；13.齿轮轴；14.齿条；15.传动杆。
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实施例1，如图1至图4所示，该隔离开关包括壳体1和安装在壳体1内的动触头组件和静触头组件，壳体1内还安装有带动动触头组件进行插合动作的传动结构，静触头组件与动触头组件之间具有隔离断口。
如图1、图2与图3所示，静触头组件包括静触座2和触指组件。静触座2包括柱状基体21，壳体1上设有竖直布置的盆式绝缘子3，静触座2的柱状基体21固定在盆式绝缘子3的金属嵌件上，定义静触头组件的用于与动触头组件插接的一端为前端，定义靠近柱状基体21的中心的一侧为内侧，柱状基体21的前端安装有弧触头22。柱状基体21的前端设有开口朝前的用于插装触指组件的安装环槽23，柱状基体21的外部通过螺钉固定连接有屏蔽罩4，屏蔽罩4的前端的内侧面上具有向内延伸的挡沿41，挡沿41形成将触指组件的触指瓣6沿前后方向挡止在安装环槽23内以避免触指瓣6从安装环槽23的前侧脱出的挡止结构。
如图2、图3与图4所示，触指组件包括设置在柱状基体21前侧的环形支架5，环形支架5的外壁沿其周向均匀设置有多个开口径向朝外的安装槽结构51，安装槽结构51沿环形支架5的轴向延伸，且安装槽结构51为U形槽。安装槽结构51内安装有上述的触指瓣6，触指瓣6包括沿前后方向延伸的并位于后段的平直段61和连接在平直段61前端的内弯段62，内弯段62的前端向内弯折，平直段61的后端插入静触座2的安装环槽23内，安装槽结构51与平直段61支撑配合，且安装槽结构51的前端与内弯段62的后端根部定位配合。触指瓣6的内弯段62相对围拢为形成供动触头组件的动触杆10插入的插合空间。
如图2与图3所示，触指瓣6的平直段61的后端面上设有呈球形的后凸部63，平直段61的内侧面上设有呈球形的内凸部64，触指瓣6通过后凸部63以及内凸部64与静触座2的安装环槽23的对应槽壁导电抵接以在于动触杆10插接时适应地摆动并实现对中，后凸部63与内凸部64形成触指瓣6上的球形凸部，在球形凸部的作用下，触指瓣6可以绕球形凸部与对应槽壁的接触点沿径向任意方向自由摆动，从而实现触指瓣6在设计尺寸内的调节，实现与动触杆10的自由对中调节。
各个触指瓣6的外侧设有环套7，环套7与触指瓣6限位配合而形成挡环结构，环套7的设置形式可以使环套7、触指瓣6以及环形支架5形成整体装配，便于安装。环套7与各个触指瓣6之间分别夹设有弹性簧片8，弹性簧片8为中部向外凸起的弓形结构，触指瓣6的外侧面上于前后两侧分别设有与弹性簧片8的两端前后挡止的挡沿，具体的是在触指瓣6的外侧面上设有卡槽，卡槽具有前后两侧的槽壁，弹性簧片8装配在卡槽内，两侧的槽壁形成挡沿，动触杆10插入触指瓣6形成的插合空间内时，在弹性簧片8的弹性作用下，各个触指瓣6可以压紧在安装槽结构51内。同时，屏蔽罩4的前端内侧面向后延伸有与环套7的前端限位配合的环台，环台构成防止环套7向前脱出的限位结构。
如图1所示，壳体1内还设有水平布置的盆式绝缘子3，动触头组件包括水平布置在盆式绝缘子3上的导体9和活动装配在导体9内的动触杆10，动触杆10的外侧与导体9之间装配有表带触指11，导体9与动触杆10之间通过表带触指11导电连接。导体9上设有球轴承12，球轴承12内装配有齿轮轴13，齿轮轴13的轴向与动触杆10的移动方向垂直，动触杆10的外壁上通过螺栓固定有与齿轮轴13配合的齿条14，壳体1上设有带动齿轮轴13转动的传动杆15，齿条14、齿轮轴13、球轴承12以及传动杆15形成带动动触杆10进行插合动作的传动结构。
本发明的隔离开关在使用时，将触指瓣6装配在环形支架5的安装槽结构51内，触指瓣6的外周通过环套7进行固定，各个触指瓣6与环套7之间分别安装弹性簧片8进行支撑，环形支架5、触指瓣6、弹性簧片8以及环套7形成一个整体（即触指组件）插装在静触座2的柱状基体21的安装环槽23内，将屏蔽罩4通过螺钉固定在柱状基体21上，屏蔽罩4内侧面上的挡沿41对触指瓣6的内弯段62前后挡止以避免触指瓣6脱离安装环槽23；通过传动杆15带动齿轮轴13转动，齿轮轴13与动触杆10上的齿条14配合带动动触杆10做插合动作，动触杆10越过隔离断口并插入触指瓣6的插合空间内，在内凸部64与后凸部63的作用下，触指瓣6在径向以及周向上可以做摆动，从而与动触杆10实现自动对中调节；动触杆10与触指瓣6以及弧触头22接触时，触指瓣6被动触杆10向外侧顶压，迫使触指瓣6顶压弹性簧片8，在弹性簧片8的弹性力下触指瓣6被压紧在安装槽结构51内，触指瓣6与动触杆10之间保持足够且均匀的接触压力，保证隔离开关在长期运行过程中的稳定。
本实施例中的弹性簧片8为板簧，在其他实施例中，也可以是金属弹片。
本实施例中的环台构成限位结构，在其他实施例中，可以在柱状基体上设置径向延伸的用于与环套限位配合的绝缘销。
其他实施例中，环形支架上的安装槽结构可以为V形或其他形状。
其他实施例中，触指瓣可以为L形结构，也可以为直板形，并在内侧前端设置内凸的接触凸起。
本发明的隔离开关的实施例2，与实施例1的区别在于：实施例1中球形凸部包括设置在触指瓣的后端面上的后凸部与设置在触指瓣的内侧面的内凸部，在本实施例中，球形凸部仅有一个且设置在触指瓣的后端面与内侧面的拐角处。
本发明的隔离开关的实施例3，与实施例1的区别在于：实施例1中挡止结构由屏蔽罩内侧面上的环台形成，在本实施例中，在柱状基体的外侧设置向前延伸的凸台，凸台的前端设有向内延伸的挡台，挡台形成挡止结构。
本发明的隔离开关的实施例4，与实施例1的区别在于：实施例1中挡环结构由环套形成，在本实施例中，也可以将柱状基体的安装环槽的槽壁沿前后方向延伸，弹性簧片安装在触指瓣与安装环槽的槽壁之间，槽壁形成挡环结构。
本发明的静触头组件的实施例，其具体结构与上述隔离开关的任一实施例中的静触头组件的具体结构相同，此处不再赘述。

Claims (9)

1.静触头组件，其特征在于：包括静触座和触指组件，触指组件包括环形支架，环形支架上沿其周向均匀设有多个开口径向朝外的安装槽结构，安装槽结构内安装有触指瓣，触指瓣伸出安装槽结构的前端围成供适配触头插入的插合空间，静触座包括柱状基体，柱状基体的前端设有开口朝向插合方向的安装环槽，触指瓣的后端插入安装环槽内，触指瓣的后端设有球形凸部，且通过所述球形凸部与安装环槽的对应槽壁导电抵接以在与适配触头插接时适应地摆动实现对中，静触头组件还包括处于各触指瓣外侧的挡环结构，挡环结构和各触指瓣之间夹设有弹性簧片，且各触指瓣在对应的弹性簧片的弹性作用下压紧在安装槽结构内，静触座上还设有避免触指瓣从安装环槽的前侧脱出的挡止结构。
2.根据权利要求1所述的静触头组件，其特征在于：所述球形凸部包括处于触指瓣的后端面的后凸部和处于触指瓣的内侧面的内凸部，所述后凸部和内凸部分别与安装环槽的对应槽壁导电抵接。
3.根据权利要求1所述的静触头组件，其特征在于：球形凸部设置在所述触指瓣的后端面与内侧面的拐角处。
4.根据权利要求1~3任一项所述的静触头组件，其特征在于：所述弹性簧片为前后延伸的弓形结构，弹性簧片的中间部分背向触指瓣向外凸设，对应的触指瓣的外侧面上设有与弹性簧片的弓形两端沿前后方向挡止配合的挡沿。
5.根据权利要求1~3任一项所述的静触头组件，其特征在于：所述静触头组件包括固定在柱状基体的外侧的屏蔽罩，所述屏蔽罩的前端内侧具有向内延伸而挡设在触指瓣的前侧的挡沿，所述挡沿与触指瓣限位配合而构成所述挡止结构。
6.根据权利要求1~3任一项所述的静触头组件，其特征在于：所述挡环结构为套设在环形支架的外侧的环套，所述静触头组件还包括与环套限位配合以防止环套向前脱出的限位结构。
7.根据权利要求6所述的静触头组件，其特征在于：所述静触头组件包括固定在柱状基体的外侧的屏蔽罩，所述屏蔽罩的前端内侧具有向后延伸并与环套的前端限位配合的环台，所述环台构成所述限位结构。
8.根据权利要求1~3任一项所述的静触头组件，其特征在于：所述触指瓣包括后段的平直段以及连接在平直段的前端并向内弯折的内弯段，所述安装槽结构与所述平直段支撑配合，且所述安装槽结构的前端与内弯段后端根部定位配合。
9.隔离开关，包括壳体以及安装在壳体内的动触头组件和静触头组件，壳体内还安装有带动动触头组件进行插合动作的传动结构，其特征在于：所述静触头组件为权利要求1~8任一项所述的静触头组件。
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