CN112185745B - 用于开关柜的接地开关及开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于开关柜的接地开关及开关柜，接地开关包括主架，所述主架可旋转地安装到开关柜的框架，所述主架与开关柜的主开关的主杆连接，能够响应于主杆的移动而旋转，动触头安装到主架，能够与主架一起旋转，实现与静触头的接触和分离，其中，所述接地开关还包括拉簧，拉簧的一端安装到开关柜的框架，另一端安装到主架，当主开关进行合闸/分闸操作时，主开关带动主杆移动，此时，主杆不会使主架旋转，当主杆行进一“空程距离”之后，主杆导致主架旋转，使动触头朝向或远离静触头运动，拉簧会拉伸，当拉簧经过“死点”后，动触头会在拉簧的作用下继续朝向或远离静触头运动，从而实现与静触头的接触和分离。

Description

用于开关柜的接地开关及开关柜

技术领域

本发明涉及一种用于开关柜的接地开关和包括这种接地开关的开关柜。

背景技术

在目前的开关行业中，小型化、轻量化、可靠的性能和经济适用是努力的主要方向。这就要求能设计出紧凑的、小型化的各种开关及电气元件。接地开关作为开关柜中重要的电气元件，它的创新结构对于开关柜而言相当重要。在现有的开关柜中，例如在SF6充气柜中，接地开关的结构设计复杂，电气连接部分复杂，导致重量重，对主开关能量消耗多，性能和经济平衡性不好，组装复杂。另外，在现有的开关柜中，要求主开关与接地开关同步切换，但是由于制造原因或者使用故障，主开关往往与接地开关不能完全同步切换。例如，当主开关已从分闸切换到合闸时，接地开关没有完成切换，从而主开关与接地开关彼此干扰，造成危害。

因此，需要一种结构简单、重量轻，同时保证机械和电气性能的接地开关。

发明内容

本发明提供了用于开关柜的接地开关，包括主架，所述主架可旋转地安装到开关柜的框架，所述主架与开关柜的主开关的主杆连接，能够响应于主杆的移动而旋转，动触头安装到主架，能够与主架一起旋转，实现与静触头的接触和分离，其中，所述接地开关还包括拉簧，拉簧的一端安装到开关柜的框架，另一端安装到主架，当主开关进行合闸/分闸操作时，主开关带动主杆移动，此时，主杆不会使主架旋转，当主杆行进一“空程距离”之后，主杆导致主架旋转，使动触头朝向或远离静触头运动，拉簧会拉伸，当拉簧经过“死点”后，主杆脱离对主架的驱动，动触头会在拉簧的作用下继续朝向或远离静触头运动，从而实现与静触头的接触和分离。

有利地，所述主架包括第一拐臂，所述主杆包括一沟槽，连接构件穿过第一拐臂上设置的开口和所述主杆的沟槽将第一拐臂与主杆连接起来，其中，在主开关处于合闸/分闸位置时，所述连接构件处于所述沟槽的两个端部之间，不与两个端部中的任一端部抵接，使得主开关导致主杆移动时，主杆会首先行进一“空程距离”。

有利地，当主开关从分闸向合闸位置切换时，主杆沿第一方向移动，当主杆行进第一“空程距离”使得所述连接构件与所述沟槽的第一端部抵接时，所述主架在主杆的带动下沿第二方向旋转，使动触头朝向静触头运动，当拉簧经过“死点”位置之后，连接构件脱离与第一端部的抵接，在拉簧的作用下，动触头继续朝向静触头运动，

其中，第一“空程距离”为连接构件与第一端部之间的距离。

有利地，当主开关从合闸向分闸位置切换时，主杆沿与第一方向相反的第三方向移动，当主杆行进第二“空程距离”使得所述连接构件与所述沟槽的第二端部抵接时，所述主架在主杆的带动下沿与第二方向相反的第四方向旋转，使动触头远离静触头运动，当拉簧经过“死点”位置之后，连接构件脱离与第二端部的抵接，在拉簧的作用下，动触头继续远离静触头运动，

其中，第二“空程距离”为连接构件与第二端部之间的距离。

有利地，接地开关还包括位于主架两侧的支架，接地开关通过支架安装到开柜的框架，主架可旋转地安装到支架，拉簧设置在支架上，一端安装到支架，另一端安装到主架。

有利地，接地开关还包括第二拐臂，该第二拐臂与主架一起可旋转地安装到支架，拉簧的一端设置在支架上，另一端设置在第二拐臂上。

有利地，一刹车件固定安装到支架，第二拐臂具有朝向刹车件取向的轮廓面，当开关柜的主杆带动第二拐臂和主架旋转使动触头朝向静触头运动时，第二拐臂也会朝向刹车件运动，当动触头接触静触头时，拐臂的轮廓面会与刹车件接触产生摩擦力，减少动触头在与静触头接触时的弹跳。

有利地，所述轮廓面具有两个凸起部分和位于凸起部分之间的凹陷部分，当轮廓面与刹车件接触时，轮廓面的一个凸起部分首先与刹车件接触，引导凹陷部分与刹车件接触，由于另一凸起部分相对于凹陷部分朝向刹车件凸出，轮廓面与刹车件之间的摩擦力导致动触头与静触头接触时的弹跳减少。

有利地，所述主架由铝合金制成。

有利地，所述动触头由锡青铜制成。

本发明还提供了一种开关柜，包括如上所述的接地开关。

有利地，所述开关柜是空气开关柜、充气柜、环保型开关柜。

附图说明

在下面结合附图详细描述的本发明的优选实施方式中，本发明的优点和目的可以得到更好地理解。为了在附图中更好地显示各部件的关系，附图并非按比例绘制。附图中:

图1示出根据本发明的接地开关的透视图；

图2示出根据本发明的接地开关和开关柜的主开关通过主杆连接的示意图，其中，主开关和接地开关均处于分闸位置；

图3示出开关柜的开关与主杆连接的放大图；

图4示出接地开关与主杆连接的放大图；

图5示出根据本发明的接地开关和开关柜的主开关通过主杆连接的示意图，其中，主开关和接地开关均处于合闸位置；

图6示出开关柜的开关与主杆连接的放大图；

图7示出接地开关与主杆连接的放大图；

图8示出根据本发明的接地开关的支架部分的透视图，其中，拉簧处于“死点”位置；

图9示出根据本发明的接地开关的拉簧经过“死点”位置之后，第二拐臂的轮廓面与刹车件接触的透视图；

图10示出与图8对应的透视图，移除了拉簧；

图11示出与图9对应的透视图，移除了拉簧。

具体实施方式

将参照附图详细描述根据本发明的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。术语“依次包括A、B、C等”仅指示所包括的部件A、B、C等的排列顺序，并不排除在A和B之间和/或B和C之间包括其它部件的可能性。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。

下面，参照图1至图11，详细描述根据本发明的优选实施方式。

图1示出根据本发明的接地开关的透视图。接地开关包括主架1，主架与开关柜的主杆7连接，动触头2例如通过螺钉固定安装在主架1上。主架由铝合金制成，以具有良好的机械和电气性能。主架1可旋转地安装到开关柜的框架(未示出)，使得动触头2能够与主架1一起旋转，实现与静触头(未示出)的接触和分离。动触头由锡青铜制成。在本实施例中，主架1通过位于其两侧的支架3安装到开关柜的框架，具体地，主架1可旋转地安装到支架3，支架固定安装到开关柜的框架。

接地开关还包括第二拐臂4(参见图8)，该第二拐臂4安装到支架3，并能够与主架1一起以相同的旋转点R旋转。一拉簧5的一端在第一安装点M1处安装到支架3，另一端在第二安装点M2处安装到第二拐臂4。一刹车件6安装到支架，在接地开关的动触头朝向静触头运动期间，该刹车件将与第二拐臂相互作用，如将在下面详细描述的。当然，在主架1不通过支架安装到开关柜的框架且接地开关不包含第二拐臂的情况下，拉簧5的一端可直接安装到开关柜的框架，另一端安装到主架5。

图2至图4示出主开关MW和接地开关均处于分闸位置时，主开关和接地开关的示意图。主架1包括第一拐臂11，主杆7的一端包括一沟槽71，连接构件12(例如螺栓)穿过第一拐臂11上设置的开口和所述主杆的沟槽71将第一拐臂与主杆连接起来，如图4。主杆7的另一端连接到主开关的拐臂，如图3所示，当主开关在分闸和合闸之间切换时，主杆7能够随着主开关的第一拐臂的旋转而沿大致竖直方向移动。在主开关和接地开关的分闸位置，连接构件位于沟槽71的两个端部之间。有利地，主架1与第一拐臂11一起模制而成，简化了制作过程，节省了成本。当然，主架与第一拐臂也可以采用其它方式一体化。

当主开关从分闸位置向合闸位置切换时，主开关的拐臂沿逆时针旋转，带动主杆沿大致向上方向移动，当主杆经过第一“空程距离”(此时，第一空程距离指的是连接构件距沟槽71的第一端部711的距离)时，连接构件12与沟槽71的第一端部711抵接，使得第一拐臂在主杆7的运动下沿逆时针旋转，从而带动主架沿逆时针旋转，使动触头朝向静触头运动，拉簧5会拉伸，当拉簧经过“死点”位置后，连接构件脱离与第一端部的抵接，在拉簧的作用下，动触头继续朝向静触头运动，从而实现与静触头的接触。此时，连接构件12也处于沟槽71的第一端部711和第二端部712之间，即连接构件不与沟槽的第一端部或第二端部抵接。

当主开关和接地开关从合闸位置向分闸位置切换时，主开关的拐臂沿顺时针旋转，带动主杆沿大致向下方向移动，当主杆经过第二“空程距离”(此时，第二空程距离指的是连接构件距沟槽71的第二端部712的距离)时，连接构件12与沟槽71的第二端部712抵接，使得第一拐臂在主杆7的运动下沿顺时针旋转，从而带动主架沿顺时针旋转，使动触头远离静触头运动，拉簧5会拉伸，当拉簧经过“死点”后，连接构件脱离与第二端部的抵接，在拉簧的作用下，动触头继续远离静触头运动，从而实现与静触头的分离。此时，连接构件12处于沟槽71的第一端部711和第二端部712之间，即连接构件不与沟槽的第一端部或第二端部抵接。

第一空程距离和第二空程距离可以相同或者不同，只要能够实现本发明的目的即可。

图8至图11示出了刹车件与第二拐臂相互作用的示意图。

当开关柜的主开关从分闸向合闸切换时，第二拐臂也会与主架一起旋转，此时拉簧会受到拉伸，当到达如图8和图10所示的状态时，拉簧的两个安装点M1和M2与旋转点R会位于同一直线，此时拉簧位于“死点”位置。也就是说，拉簧的“死点”位置指的是拉簧的两个安装点与旋转点位于同一直线的位置。

接着，开关柜的主杆继续向上运动，这使拉簧经过死点位置，这使得连接构件脱离与沟槽的第一端部711的抵接，在拉簧的弹性力的作用下，动触头继续朝向静触头旋转，并与静触头接触，此时拐臂的轮廓面与刹车件接触(如图9所示)。拐臂的轮廓面朝向刹车件，具有两个凸起部分41和位于凸起部分之间的凹陷部分42，当轮廓面与刹车件接触时，轮廓面的一个凸起部分首先与刹车件接触，引导凹陷部分与刹车件接触，由于另一凸起部分相对于凹陷部分朝向刹车件凸出，轮廓面与刹车件之间会产生很大的摩擦力，导致动触头与静触头接触时的弹跳减少。

图11示出移除了拉簧之后的接地开关，更清楚地示出拐臂的轮廓面与刹车件接触以减少动触头与静触头接触时的弹跳。

当开关柜的主开关从合闸向分闸切换时，第二拐臂也会与主架一起旋转，此时拉簧会受到拉伸，当到达如图8和图10所示的状态时，拉簧的两个安装点M1和M2与旋转点R会位于同一直线，此时拉簧位于“死点”位置。接着，开关柜的主杆继续向下运动，这使拉簧经过死点位置，这使得连接构件脱离与沟槽的第二端部712的抵接，在拉簧的弹性力的作用下，动触头继续远离静触头旋转，并与静触头分离，实现分闸。在分闸的过程中，不需要考虑动触头与静触头的弹跳问题，轮廓面与刹车件不发挥作用。

通过利用本发明的接地开关，可以以简单的结构实现动触头与静触头的接触和分离，减少了部件数量，简化了装配方式。另外，使得主开关的切换动作与接地开关的切换动作彼此独立，减少了现有技术中同步误差。本发明的接地开关有利于开关柜的小型化，并利用独特的刹车设计减少了动触头与静触头接触时的弹跳。

以上说明仅仅是对本发明的解释，使得本领域普通技术人员能完整地实施本方案，但并不是对本发明的限制。上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (12)

1.一种用于开关柜的接地开关，包括主架，所述主架可旋转地安装到开关柜的框架，所述主架与开关柜的主开关的主杆连接，能够响应于主杆的移动而旋转，动触头安装到主架，能够与主架一起旋转，实现与静触头的接触和分离，其中，所述接地开关还包括拉簧，拉簧的一端安装到开关柜的框架，另一端安装到主架，当主开关进行合闸/分闸操作时，主开关带动主杆移动，此时，主杆不会使主架旋转，当主杆行进一“空程距离”之后，主杆导致主架旋转，使动触头朝向或远离静触头运动，拉簧会拉伸，当拉簧经过“死点”后，主杆脱离对主架的驱动，动触头会在拉簧的作用下继续朝向或远离静触头运动，从而实现与静触头的接触和分离。

2.如权利要求1所述的接地开关，其中，所述主架包括第一拐臂，所述主杆包括一沟槽，连接构件穿过第一拐臂上设置的开口和所述主杆的沟槽将第一拐臂与主杆连接起来，其中，在主开关处于合闸/分闸位置时，所述连接构件处于所述沟槽的两个端部之间，不与两个端部中的任一端部抵接，使得主开关导致主杆移动时，主杆会首先行进一“空程距离”。

3.如权利要求2所述的接地开关，其中，当主开关从分闸向合闸位置切换时，主杆沿第一方向移动，当主杆行进第一“空程距离”使得所述连接构件与所述沟槽的第一端部抵接时，所述主架在主杆的带动下沿第二方向旋转，使动触头朝向静触头运动，当拉簧经过“死点”位置之后，连接构件脱离与第一端部的抵接，在拉簧的作用下，动触头继续朝向静触头运动，

其中，第一“空程距离”为连接构件与第一端部之间的距离。

4.如权利要求3所述的接地开关，其中，当主开关从合闸向分闸位置切换时，主杆沿与第一方向相反的第三方向移动，当主杆行进第二“空程距离”使得所述连接构件与所述沟槽的第二端部抵接时，所述主架在主杆的带动下沿与第二方向相反的第四方向旋转，使动触头远离静触头运动，当拉簧经过“死点”位置之后，连接构件脱离与第二端部的抵接，在拉簧的作用下，动触头继续远离静触头运动，

其中，第二“空程距离”为连接构件与第二端部之间的距离。

5.如权利要求4所述的接地开关，其中，接地开关还包括位于主架两侧的支架，接地开关通过支架安装到开柜的框架，主架可旋转地安装到支架，拉簧设置在支架上，一端安装到支架，另一端安装到主架。

6.如权利要求5所述的接地开关，其中，接地开关还包括第二拐臂，该第二拐臂与主架一起可旋转地安装到支架，拉簧的一端设置在支架上，另一端设置在第二拐臂上。

7.如权利要求6所述的接地开关，其中，一刹车件固定安装到支架，第二拐臂具有朝向刹车件取向的轮廓面，当开关柜的主杆带动第二拐臂和主架旋转使动触头朝向静触头运动时，第二拐臂也会朝向刹车件运动，当动触头接触静触头时，拐臂的轮廓面会与刹车件接触产生摩擦力，减少动触头在与静触头接触时的弹跳。

8.如权利要求7所述的接地开关，其中，所述轮廓面具有两个凸起部分和位于凸起部分之间的凹陷部分，当轮廓面与刹车件接触时，轮廓面的一个凸起部分首先与刹车件接触，引导凹陷部分与刹车件接触，由于另一凸起部分相对于凹陷部分朝向刹车件凸出，轮廓面与刹车件之间的摩擦力导致动触头与静触头接触时的弹跳减少。

9.如权利要求1所述的接地开关，其中，所述主架由铝合金制成。

10.如权利要求1所述的接地开关，其中，所述动触头由锡青铜制成。

11.一种开关柜，包括如上述权利要求中任一项所述的接地开关。

12.如权利要求11所述的开关柜，其中，所述开关柜是空气开关柜、充气柜、环保型开关柜。

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