CN112951649A - 一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关及其工作方法，包括至少三组开关单元，每两个所述开关单元之间通过拆装机构进行拆装，所述开关单元包括外壳以及通过主轴转动连接于外壳内腔底部上的拐臂，所述外壳内腔的底部通过底座设置有若干个运动保持机构，本发明涉及电气技术领域。该并排式增加分闸能力的涡流高速开关及其工作方法，可实现通过将上顶和拔出部分进行多连接设计，来使蜗轮开关能够一次连接多个设备同时进行开合控制，扩大了涡流高速开关的使用范围，不仅能适用于小型配电系统内使用，而对于变电站、发电厂或大型电力设施来说，也能进行很好的使用，不会消耗大量成本，并且安装布置简单。

Description

一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关及其工作方法

技术领域

本发明涉及电气技术领域，具体为一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关及其工作方法。

背景技术

开关的词语解释为开启和关闭，它还是指一个可以使电路开路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件，最常见的开关是让人操作的机电设备，其中有一个或数个电子接点，接点的“闭合”表示电子接点导通，允许电流流过；开关的“开路”表示电子接点不导通形成开路，不允许电流流过，目前在国内外的开关领域，现有的开关分合时间至少都在几十毫秒以上，当电网产生故障时无法快速的分合，使得人身及电气设备受到损害。即使在正常情况下，一般的开关因分合时间慢会产生操作过电压及涌流，也会造成电气设备的损害，其中涡流高速开关应用最为广泛。

参考中国专利公开号为CN203966850U的一种新型智能涡流高速开关，通过利用电磁原理实现开关分合，达到快速开启和关闭，使用性能好，结构简单，设计新颖。

参考中国专利公开号为CN102881493B的电磁涡流斥力快速灭弧开关，通过电磁涡流斥力机构使得静触头和动触头在3ms时间内完成合闸动作，显著提高开关柜对内部电弧的防护能力，更及时、更有效地保护开关设备和人身安全，极大地减少设备停电时间和维修成本，最大程度地减少燃弧气体的释放。

参考中国专利公开号为CN211150470U的一种永磁开关分闸校正器，通过利用机械弹簧机构辅助永磁断路器分闸，提高断路器分闸的可靠性，结构简单，设计新颖。

参考中国专利公开号为CN110148542A的一种基于物联网技术的涡流致动三相三机构智能真空断路器，通过调整超级电容的预充电电压,分闸时间可从0.9ms至8ms之间任意调节，合闸时间也可从10ms至25ms之间任意调节；智能真空断路器整体可采用手车式也可以固定式安装在主流开关柜内；灭弧室和多路传感器固封于一体结构，设计有多路用于测量和控制的传感单元，因而使得断路器基于物联网技术的智能化变得更加容易，更重要的是使断路器开断短路电流和传输数据更加简单。

综合分析以上参考专利，可得出以下缺陷：

1)现有的涡流高速开关使用范围较为局限，只能单一的进行独立式使用，且一个涡流高速开关直接对应一个灭弧室使用，只能适用于小型配电系统内使用，而对于变电站、发电厂或大型电力设施来说，一个配电系统内可能有大量灭弧室开关需要用到涡流高速开关进行切换，若一个设备对应一个涡流高速开关，则会消耗大量成本，并且安装布置十分繁琐，例如参考专利CN203966850U的一种新型智能涡流高速开关、CN102881493B的电磁涡流斥力快速灭弧开关和CN110148542A的一种基于物联网技术的涡流致动三相三机构智能真空断路器均是采用独立式开关设计，不能实现通过将上顶和拔出部分进行多连接设计，来使蜗轮开关能够一次连接多个设备同时进行开合控制，从而给人们的使用带来极大的不便。

2)现有的涡流高速开关分闸能力较差，不能适用于多个对不同电压要求设备的开合，无法达到通过采用并排设计多个不同电压适配设备的涡流高速开关，来使设备进能够行不同电压下开合控制的目的，同时不能实现通过采用快速安装并排设计，来根据使用所需进行自由安装相应数量的高速开关，例如参考专利CN110148542A的一种基于物联网技术的涡流致动三相三机构智能真空断路器，不能实现多个开关之间的快速拆装，从而对人们的使用十分不利。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关及其工作方法，解决了现有的涡流高速开关使用范围较为局限，只能单一的进行独立式使用，且一个涡流高速开关直接对应一个灭弧室使用，消耗大量成本，并且安装布置十分繁琐的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关，包括至少三组开关单元，每两个所述开关单元之间通过拆装机构进行拆装，所述开关单元包括外壳以及通过主轴转动连接于外壳内腔底部上的拐臂，所述外壳内腔的底部通过底座设置有若干个运动保持机构，若干个所述运动保持机构之间通过锁紧螺母进行螺纹固定，且外壳顶部的一侧固定安装有防护筒，所述防护筒的内部设置有压缩弹簧套件，所述压缩弹簧套件的伸出端贯穿防护筒并延伸至防护筒的顶部，且压缩弹簧套件延伸至防护筒顶部的伸出端活动设置有可调式上顶触头机构。

所述可调式上顶触头机构包括通过旋转调节组件设置于压缩弹簧套件伸出端上的转杆，所述转杆的顶端固定连接有椭圆形顶盘，且椭圆形顶盘的顶部固定安装有顶杆。

所述拆装机构包括固定安装于壳体前后两侧的安装板和工字形连接件，所述安装板的一侧开设有凹槽，且凹槽内壁的顶部和底部均开设有与工字形连接件凸板相适配的滑槽，所述滑槽内壁的一侧开设有挤压槽，且挤压槽的内部通过弹簧固定连接有T形挤压头，所述T形挤压头的一端贯穿滑槽并延伸至滑槽的内部，且T形挤压头延伸至滑槽内部的一对端固定连接有挤压板，所述工字形连接件的一端固定连接有连接环，且安装板的一侧固定连接有与连接环相适配的锁止组件。

优选的，一个所述椭圆形顶盘上至少固定安装有四个顶杆。

优选的，所述锁止组件包括固定安装于安装板上的锁止块，所述锁止块的一侧开设有与凹槽相通的锁止槽，且锁止槽内壁的一侧通过连接板固定安装有双向扭簧，所述双向扭簧的两个连接端分别固定连接有与连接环相适配的第一挂钩和第二挂钩，且第一挂钩和第二挂钩之间通过销钉转动连接，所述锁止槽内壁的顶部开设有活动槽，且活动槽的内部通过复位弹簧滑动连接有拉杆，所述拉杆的一端通过连接板固定连接有活动块，且活动块的底部与第一挂钩的顶部固定连接。

优选的，所述旋转调节组件包括固定安装于压缩弹簧套件伸出端上的固定块以及固定安装于转杆上的圆盘，所述固定块的顶部开设有安装槽，且转杆的底端通过轴承转动连接于安装槽内壁的底部，所述安装槽的内壁上开设有限位孔，且限位孔的内部贯穿有插杆，所述插杆的一端固定连接有半圆形板，且半圆形板的数量至少为两个，所述插杆的外表面套设有限位弹簧，且圆盘的外表面固定安装有与限位孔相适配的弹扣。

优选的，所述压缩弹簧套件包括T型螺杆，所述T型螺杆的底端通过活动件与拐臂的一端活动连接，且T型螺杆的另一端通过压缩碟簧与绝缘子固定连接，所述压缩碟簧的外部套设有压缩碟簧护套，且压缩碟簧护套内部固定连接有与绝缘子相连接的压缩碟簧螺母。

优选的，所述运动保持机构包括合闸保持磁轭一、下吸板、合闸保持磁轭二、上吸板、分闸保持磁轭、分闸线圈板、涡流盘、合闸线圈板、中轴螺套和中轴螺杆，所述中轴螺杆一端穿过中轴螺套，所述中轴螺套设置在中轴螺杆一端与涡流盘、上吸板和下吸板的连接处，且中轴螺杆的另一端设有螺母，所述拐臂的另一端通过连接轴与中轴螺杆底端螺母活动连接，且合闸线圈板设置于涡流盘的上方，所述涡流盘的下部设有分闸线圈板，且分闸线圈板和合闸线圈板的内部分别一一对应固定有分闸线圈和合闸线圈，所述分闸保持磁轭连接于分闸线圈板的下方，且合闸保持磁轭二连接于上吸板的下方，所述中轴螺杆的两端固定连接有与锁紧螺母相适配的双头螺栓。

所述合闸保持磁轭一设置于下吸板的下方，且合闸保持磁轭一、合闸保持磁轭二和分闸保持磁轭的内部均通过衬套固定有扇形结构的永磁体，所述分闸线圈板、合闸线圈板、合闸保持磁轭一、下吸板、合闸保持磁轭二、上吸板和分闸保持磁轭通过支撑棒连接，且支撑棒的底端通过支撑螺杆与底座连接，所述支撑棒顶部连接有分闸行程开关，且上吸板和下吸板上连接有螺柱，所述底座的两侧连接有合闸行程开关，且分闸线圈和合闸线圈分别一一对应通过分闸行程开关和合闸行程开关与外部电源连接。

优选的，所述上吸板和下吸板均由导磁材料制成，且上吸板和下吸板的中间为圆盘结构，其两端均设有连接部。

优选的，所述涡流盘由非导磁材料制成，且分闸行程开关、螺柱和合闸行程开关位于同一竖直线上。

优选的，所述分闸线圈板和合闸线圈板均采用绝缘板。

本发明还公开了一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关的工作方法，具体包括以下步骤：

S1、开关单元的选取和组装：根据施工现场所需开关的数量选取相应数量的开关单元，将安装在一个开关单元上的工字形连接件的凸板从另一个开关单元上安装板的一侧滑入凹槽内，此时工字形连接件的凸板会分别在挤压板、T形挤压头和弹簧的作用下将工字形连接件紧密的挤压在凹槽内，继续推送工字形连接件，当连接环触碰到第一挂钩和和第二挂钩时，加大力度推送工字形连接件，由于挤压力使两个挂钩打开，当连接环挤入两个挂钩之间后，双向扭簧会将两个挂钩进行复位，从而完成两个开关单元之间的锁止组装；

S2、根据电控设备的位置调整顶出角度：先握住两个半圆形板，使半圆形板挤压插杆，通过插杆将弹扣从限位孔内顶出，然后再旋转转杆，当椭圆形顶盘旋转至所需位置时，松开半圆形板，插杆会在限位弹簧的作用下复位，从而弹扣顶入此时的限位孔内，之后将顶杆与外界电控设备的开关触头连接，即可完成顶出结构的安装；

S3、通过中轴螺杆连接涡流盘与上吸板和下吸板，使之运动时是同向运动，分闸线圈板和合闸线圈板内部线圈通电产生磁场，与涡流盘产生磁电转换后，使上吸板和下吸板上或下同向运动，从而实现开合，上吸板和下吸板中间呈圆盘结构，两端设有连接部，上吸板和下吸板吸合敏锐；

S4、通过涡流盘带动中轴螺杆及其上的固定件，来进行分合闸动作，通过使用拐臂的扛杆原理，对涡流盘的电磁动力进行放大或缩小，从而获得不同的分合闸力度。

(三)有益效果

本发明提供了一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关及其工作方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该并排式增加分闸能力的涡流高速开关及其工作方法，其可调式上顶触头机构包括通过旋转调节组件设置于压缩弹簧套件伸出端上的转杆，转杆的顶端固定连接有椭圆形顶盘，且椭圆形顶盘的顶部固定安装有顶杆，可实现通过将上顶和拔出部分进行多连接设计，来使蜗轮开关能够一次连接多个设备同时进行开合控制，扩大了涡流高速开关的使用范围，不仅能适用于小型配电系统内使用，而对于变电站、发电厂或大型电力设施来说，也能进行很好的使用，不会消耗大量成本，并且安装布置简单，从而大大方便了人们的使用。

(2)、该并排式增加分闸能力的涡流高速开关及其工作方法，其拆装机构包括固定安装于壳体前后两侧的安装板和工字形连接件，安装板的一侧开设有凹槽，且凹槽内壁的顶部和底部均开设有与工字形连接件凸板相适配的滑槽，滑槽内壁的一侧开设有挤压槽，且挤压槽的内部通过弹簧固定连接有T形挤压头，T形挤压头的一端贯穿滑槽并延伸至滑槽的内部，且T形挤压头延伸至滑槽内部的一对端固定连接有挤压板，工字形连接件的一端固定连接有连接环，且安装板的一侧固定连接有与连接环相适配的锁止组件，可达到通过采用并排设计多个不同电压适配设备的涡流高速开关，来使设备进能够行不同电压下开合控制的目的，大大增加了分闸能力，可以适用于多个对不同电压要求设备的开合，同时很好的实现了通过采用快速安装并排设计，来根据使用所需进行自由安装相应数量的高速开关，实现多个开关之间的快速拆装，从而对人们的使用十分有益。

(3)、该并排式增加分闸能力的涡流高速开关及其工作方法，通过在，可实现通过采用压缩碟簧能够保持动作件对绝缘子的压力，防止高压触头之间接触不良，同时在进行分合闸动作时，增加惯性或保持惯性力，防止出现合闸瞬间刚性接触对高压触头产生损坏，影响寿命，分闸时，由于动作行程距离问题和高压电流对高压触头的吸合力，使分闸瞬间需要的力非常大，碟簧在分闸时使动作件在开始运动时的力度小，并提供一定的推力，使得动作部件在对高压触头进行分闸时，已经积累了很大的动量，可以很轻易的进行分闸，高压触头会随着电压、电流的升高而电吸力增大，快速开关合闸时，真空灭弧室的动、静触头闭合冲击时动触头会形成一个上下震荡，造成动、静触头多次闭合、打开过程，弹簧/碟簧压力可以很好的克服这个冲击震荡。

附图说明

图1为本发明外壳内部的正视图；

图2为本发明实施例中三组开关单元的安装布置示意图；

图3为本发明外壳内部的侧视图；

图4为本发明合闸保持磁轭一结构的端面图；

图5为本发明拆装机构的结构示意图；

图6为本发明锁止组件的剖视图；

图7为本发明安装板和锁止组件的结构示意图；

图8为本发明工字形连接件和接环的结构示意图；

图9为本发明压缩弹簧套件结构的剖视图；

图10为本发明可调式上顶触头机构的结构示意图；

图11为本发明可调式上顶触头机构内部的正视图；

图12为本发明可调式上顶触头机构内部的俯视图；

图13为本发明底座的结构示意图。

图中，1拆装机构、11安装板、12工字形连接件、13凹槽、14滑槽、15挤压槽、16T形挤压头、17挤压板、18连接环、19锁止组件、191锁止块、192锁止槽、193双向扭簧、194第一挂钩、195第二挂钩、196活动槽、197拉杆、198活动块、2外壳、3主轴、4拐臂、5底座、6运动保持机构、61合闸保持磁轭一、62下吸板、63合闸保持磁轭二、64上吸板、65分闸保持磁轭、66分闸线圈板、67涡流盘、68合闸线圈板、69中轴螺套、610中轴螺杆、611螺母、612连接轴、613分闸线圈、614合闸线圈、615衬套、616永磁体、617支撑棒、618支撑螺杆、619分闸行程开关、620螺柱、621合闸行程开关、622双头螺栓、7防护筒、8压缩弹簧套件、81T型螺杆、82压缩碟簧、83压缩碟簧护套、84压缩碟簧螺母、9可调式上顶触头机构、91旋转调节组件、911固定块、912圆盘、913安装槽、914限位孔、915插杆、916半圆形板、917限位弹簧、918弹扣、92转杆、93椭圆形顶盘、94顶杆、10绝缘子、a锁紧螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-13，本发明实施例提供一种技术方案：一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关，包括至少三组开关单元，每两个开关单元之间通过拆装机构1进行拆装，开关单元包括外壳2以及通过主轴3转动连接于外壳2内腔底部上的拐臂4，外壳2内腔的底部通过底座5设置有若干个运动保持机构6，若干个运动保持机构6之间通过锁紧螺母a进行螺纹固定，运动保持机构6的具体安装数量根据实际应用中，用户所需的控制电压有关，随着用户所需控制设备的电压越大，需要设计安装运动保持机构6的组数就越多，多组运动保持机构6能够承载适配更高的用电控制，从而实现运动保持机构6的可拓展性，使人们使用更加灵活，三相拐臂2为三相拐臂，使得断路器三相同时分合，主轴3使用全齿轮结构，方便对不同的高压开关而对拐臂2进行位置随意调节，增加了部件的通用性，固定底座5用于将涡流开关运动部件固定的模块化，方便整体部件的安装和维护，且外壳2顶部的一侧固定安装有防护筒7，防护筒7的内部设置有压缩弹簧套件8，压缩弹簧套件8的伸出端贯穿防护筒7并延伸至防护筒7的顶部，且压缩弹簧套件8延伸至防护筒7顶部的伸出端活动设置有可调式上顶触头机构9。

由图10所示，本发明实施例中，可调式上顶触头机构9包括通过旋转调节组件91设置于压缩弹簧套件8伸出端上的转杆92，转杆92的顶端固定连接有椭圆形顶盘93，且椭圆形顶盘93的顶部固定安装有顶杆94，一个椭圆形顶盘93上至少固定安装有四个顶杆94。

由图5、图7和图8所示，本发明实施例中，拆装机构1包括固定安装于壳体2前后两侧的安装板11和工字形连接件12，安装板11的一侧开设有凹槽13，且凹槽13内壁的顶部和底部均开设有与工字形连接件12凸板相适配的滑槽14，滑槽14内壁的一侧开设有挤压槽15，且挤压槽15的内部通过弹簧固定连接有T形挤压头16，T形挤压头16的一端贯穿滑槽14并延伸至滑槽14的内部，且T形挤压头16延伸至滑槽14内部的一对端固定连接有挤压板17，工字形连接件12的一端固定连接有连接环18，且安装板11的一侧固定连接有与连接环18相适配的锁止组件19。

由图6所示，本发明实施例中，锁止组件19包括固定安装于安装板11上的锁止块191，锁止块191的一侧开设有与凹槽13相通的锁止槽192，且锁止槽192内壁的一侧通过连接板固定安装有双向扭簧193，双向扭簧193的两个连接端分别固定连接有与连接环18相适配的第一挂钩194和第二挂钩195，且第一挂钩194和第二挂钩195之间通过销钉转动连接，锁止槽192内壁的顶部开设有活动槽196，且活动槽196的内部通过复位弹簧滑动连接有拉杆197，拉杆197的一端通过连接板固定连接有活动块198，且活动块198的底部与第一挂钩194的顶部固定连接。

由图11-12所示，本发明实施例中，旋转调节组件91包括固定安装于压缩弹簧套件8伸出端上的固定块911以及固定安装于转杆92上的圆盘912，固定块911的顶部开设有安装槽913，且转杆92的底端通过轴承转动连接于安装槽913内壁的底部，安装槽913的内壁上开设有限位孔914，且限位孔914的内部贯穿有插杆915，插杆915的一端固定连接有半圆形板916，且半圆形板916的数量至少为两个，插杆915的外表面套设有限位弹簧917，且圆盘912的外表面固定安装有与限位孔914相适配的弹扣918。

由图9所示，本发明实施例中，压缩弹簧套件8包括T型螺杆81，T型螺杆81的底端通过活动件与拐臂4的一端活动连接，且T型螺杆81的另一端通过压缩碟簧82与绝缘子10固定连接，压缩碟簧82的外部套设有压缩碟簧护套83，且压缩碟簧护套83内部固定连接有与绝缘子10相连接的压缩碟簧螺母84，绝缘子10为断路器高压与低压分界的主要部件，用于连接高压触头与动作件，防止电流泄露，另一端连接运动保持机构6，运动保持机构6传递给绝缘子10运动，绝缘子10运动带动真空灭弧室动导电杆上下运动达到分合电流的作用，另一端连接运动保持机构6。

由图2-4所示，本发明实施例中，运动保持机构6包括合闸保持磁轭一61、下吸板62、合闸保持磁轭二63、上吸板64、分闸保持磁轭65、分闸线圈板66、涡流盘67、合闸线圈板68、中轴螺套69和中轴螺杆610，中轴螺杆610一端穿过中轴螺套69，中轴螺套69设置在中轴螺杆610一端与涡流盘67、上吸板64和下吸板62的连接处，且中轴螺杆610的另一端设有螺母611，拐臂4的另一端通过连接轴612与中轴螺杆610底端螺母611活动连接，且合闸线圈板68设置于涡流盘67的上方，涡流盘67的下部设有分闸线圈板66，且分闸线圈板66和合闸线圈板68的内部分别一一对应固定有分闸线圈613和合闸线圈614，分闸线圈613用于产生电磁力吸引涡流盘67向上运动，进行分闸动作，合闸线圈614用于产生电磁力吸引涡流盘67向下运动，进行合闸动作，分闸保持磁轭65连接于分闸线圈板66的下方，且合闸保持磁轭二63连接于上吸板64的下方，合闸保持磁轭一61设置于下吸板62的下方，且合闸保持磁轭一61、合闸保持磁轭二63和分闸保持磁轭65的内部均通过衬套615固定有扇形结构的永磁体616，相比较一整块圆环形永磁铁，安装和更换更方便，同时成本也更低，由于大型永磁体更不耐冲击，当受到高速冲击力时，更容易受到不均衡压力而脆断，分闸线圈板66、合闸线圈板68、合闸保持磁轭一61、下吸板62、合闸保持磁轭二63、上吸板64和分闸保持磁轭65通过支撑棒617连接，且支撑棒617的底端通过支撑螺杆618与底座5连接，支撑棒617顶部连接有分闸行程开关619，且上吸板64和下吸板62上连接有螺柱620，底座5的两侧连接有合闸行程开关621，且分闸线圈613和合闸线圈614分别一一对应通过分闸行程开关619和合闸行程开关621与外部电源连接，上吸板64和下吸板62均由导磁材料制成，且上吸板64和下吸板62的中间为圆盘结构，其两端均设有连接部，涡流盘67由非导磁材料制成，且分闸行程开关619、螺柱620和合闸行程开关621位于同一竖直线上，分闸线圈板66和合闸线圈板68均采用绝缘板，合闸保持磁轭一61和合闸保持磁轭二63用于通过衬套615固定永磁体616，并导出永磁体616的磁力，用于吸住上吸板64，分闸保持磁轭65用于通过衬套615固定永磁体616，并导出永磁体616的磁力，用于吸住下吸板62，下吸板62、上吸板64，涡流盘67运动后的位置保持是由吸板被分、合闸保持磁轭及衬套615内固定的磁铁吸附后确定断路器是在分闸位置还是合闸位置，涡流盘67，分闸线圈板66和合闸线圈板68内的绕制线圈产生动能使其动作，涡流盘67带动中轴螺杆610运动，中轴螺杆610用于固定上吸板64、下吸板62、涡流盘67，并通过连接轴612与拐臂4活动连接，连接轴612的两头与拐臂4进行连接，中间与中轴螺杆610的头部进行连接，中轴螺套69用于将涡流盘67与中轴螺杆610进行固定连接的部件，上下两个螺套可以将涡流盘67紧固定在中轴螺杆610上，中轴螺杆610的两端固定连接有与锁紧螺母a相适配的双头螺栓622，同时多组运动保持机构6之间通过锁紧螺母a将两组保持机构中的中轴螺杆610两端的双头螺栓622进行连接固定，能够实现快速安装和拆卸，当然若需要设计多组保持机构时，外壳2的设计尺寸会在设计制造时就选取与之所匹配的尺寸要求进行设计组装。

本发明实施例还公开了一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关的工作方法，具体包括以下步骤：

S1、开关单元的选取和组装：根据施工现场所需开关的数量选取相应数量的开关单元，将安装在一个开关单元上的工字形连接件12的凸板从另一个开关单元上安装板11的一侧滑入凹槽13内，此时工字形连接件12的凸板会分别在挤压板17、T形挤压头16和弹簧的作用下将工字形连接件12紧密的挤压在凹槽13内，继续推送工字形连接件12，当连接环18触碰到第一挂钩194和和第二挂钩195时，加大力度推送工字形连接件12，由于挤压力使两个挂钩打开，当连接环18挤入两个挂钩之间后，双向扭簧193会将两个挂钩进行复位，从而完成两个开关单元之间的锁止组装；

S2、根据电控设备的位置调整顶出角度：先握住两个半圆形板916，使半圆形板916挤压插杆915，通过插杆915将弹扣918从限位孔914内顶出，然后再旋转转杆92，当椭圆形顶盘93旋转至所需位置时，松开半圆形板916，插杆915会在限位弹簧917的作用下复位，从而弹扣918顶入此时的限位孔914内，之后将顶杆94与外界电控设备的开关触头连接，即可完成顶出结构的安装；

S3、通过中轴螺杆610连接涡流盘67与上吸板64和下吸板62，使之运动时是同向运动，分闸线圈板66和合闸线圈板68内部线圈通电产生磁场，与涡流盘67产生磁电转换后，使上吸板64和下吸板62上或下同向运动，从而实现开合；

S4、通过涡流盘67带动中轴螺杆610及其上的固定件，来进行分合闸动作，通过使用拐臂4的扛杆原理，对涡流盘67的电磁动力进行放大或缩小，从而获得不同的分合闸力度。

本发明实施例中，压缩弹簧套件8还包括设置于绝缘子10顶部的触头，触头的伸出端与固定块911的底部固定连接。

本发明实施例中，压缩弹簧套件8对真空灭弧室动静触头施加压力在用于快速开关作用：

1.提供真空灭弧室的动、静触头的结合处足够的触头压力，保证动、静触头的紧密接触减小接触电阻，额定电流通过时两触头间不发热，对满足热稳定技术要求。

2.在快速开关合闸时由于合闸速度快，冲击力强度高对真空灭弧室的动、静触头的撞击过大，造成真空灭弧室内动、静的灭弧槽变形，弹簧/碟簧起到减震作用。

3.快速开关合闸位置时，弹簧/碟簧处于受力状态，当开关需要分闸时驱动机构动作时，弹簧/碟簧同时也有个反作用力帮助驱动机构把整个联动机构推到分闸位置。

4.快速开关合闸时，真空灭弧室的动、静触头闭合冲击时动触头会形成一个上下震荡，造成动、静触头多次闭合、打开过程，弹簧/碟簧压力可以很好的克服这个冲击震荡。

本发明实施例中，不同电压、电流等级下机构对动静触头的压力参数要求如下：

1.额定电压为1.14kV、3.6kV、7.2kV、12kV、15kV、24kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。

2.额定电流为200A、400A、630A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A时，额定短路开断电流为20kA、25kA、31.5kA、40kA、50kA。相对应的碟簧压力如表1所示。

3.根据型号电压等级、电流等级、开断电流等级不同，机构相对应的真空灭弧室的动、静触头压力就不同，额定电流和开断电流越大，机构所需要的压力就越大；同理，机构的层数就增加，反之则变小减少层说。

表1

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关，包括至少三组开关单元，其特征在于：每两个所述开关单元之间通过拆装机构(1)进行拆装，所述开关单元包括外壳(2)以及通过主轴(3)转动连接于外壳(2)内腔底部上的拐臂(4)，所述外壳(2)内腔的底部通过底座(5)设置有若干个运动保持机构(6)，若干个所述运动保持机构(6)之间通过锁紧螺母(a)进行螺纹固定，所述且外壳(2)顶部的一侧固定安装有防护筒(7)，所述防护筒(7)的内部设置有压缩弹簧套件(8)，所述压缩弹簧套件(8)的伸出端贯穿防护筒(7)并延伸至防护筒(7)的顶部，且压缩弹簧套件(8)延伸至防护筒(7)顶部的伸出端活动设置有可调式上顶触头机构(9)；

所述可调式上顶触头机构(9)包括通过旋转调节组件(91)设置于压缩弹簧套件(8)伸出端上的转杆(92)，所述转杆(92)的顶端固定连接有椭圆形顶盘(93)，且椭圆形顶盘(93)的顶部固定安装有顶杆(94)；

所述拆装机构(1)包括固定安装于壳体(2)前后两侧的安装板(11)和工字形连接件(12)，所述安装板(11)的一侧开设有凹槽(13)，且凹槽(13)内壁的顶部和底部均开设有与工字形连接件(12)凸板相适配的滑槽(14)，所述滑槽(14)内壁的一侧开设有挤压槽(15)，且挤压槽(15)的内部通过弹簧固定连接有T形挤压头(16)，所述T形挤压头(16)的一端贯穿滑槽(14)并延伸至滑槽(14)的内部，且T形挤压头(16)延伸至滑槽(14)内部的一对端固定连接有挤压板(17)，所述工字形连接件(12)的一端固定连接有连接环(18)，且安装板(11)的一侧固定连接有与连接环(18)相适配的锁止组件(19)。

2.根据权利要求1所述的一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关，其特征在于：一个所述椭圆形顶盘(93)上至少固定安装有四个顶杆(94)。

3.根据权利要求1所述的一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关，其特征在于：所述锁止组件(19)包括固定安装于安装板(11)上的锁止块(191)，所述锁止块(191)的一侧开设有与凹槽(13)相通的锁止槽(192)，且锁止槽(192)内壁的一侧通过连接板固定安装有双向扭簧(193)，所述双向扭簧(193)的两个连接端分别固定连接有与连接环(18)相适配的第一挂钩(194)和第二挂钩(195)，且第一挂钩(194)和第二挂钩(195)之间通过销钉转动连接，所述锁止槽(192)内壁的顶部开设有活动槽(196)，且活动槽(196)的内部通过复位弹簧滑动连接有拉杆(197)，所述拉杆(197)的一端通过连接板固定连接有活动块(198)，且活动块(198)的底部与第一挂钩(194)的顶部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关，其特征在于：所述旋转调节组件(91)包括固定安装于压缩弹簧套件(8)伸出端上的固定块(911)以及固定安装于转杆(92)上的圆盘(912)，所述固定块(911)的顶部开设有安装槽(913)，且转杆(92)的底端通过轴承转动连接于安装槽(913)内壁的底部，所述安装槽(913)的内壁上开设有限位孔(914)，且限位孔(914)的内部贯穿有插杆(915)，所述插杆(915)的一端固定连接有半圆形板(916)，且半圆形板(916)的数量至少为两个，所述插杆(915)的外表面套设有限位弹簧(917)，且圆盘(912)的外表面固定安装有与限位孔(914)相适配的弹扣(918)。

5.根据权利要求1所述的一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关，其特征在于：所述压缩弹簧套件(8)包括T型螺杆(81)，所述T型螺杆(81)的底端通过活动件与拐臂(4)的一端活动连接，且T型螺杆(81)的另一端通过压缩碟簧(82)与绝缘子(10)固定连接，所述压缩碟簧(82)的外部套设有压缩碟簧护套(83)，且压缩碟簧护套(83)内部固定连接有与绝缘子(10)相连接的压缩碟簧螺母(84)。

6.根据权利要求1所述的一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关，其特征在于：所述运动保持机构(6)包括合闸保持磁轭一(61)、下吸板(62)、合闸保持磁轭二(63)、上吸板(64)、分闸保持磁轭(65)、分闸线圈板(66)、涡流盘(67)、合闸线圈板(68)、中轴螺套(69)和中轴螺杆(610)，所述中轴螺杆(610)一端穿过中轴螺套(69)，所述中轴螺套(69)设置在中轴螺杆(610)一端与涡流盘(67)、上吸板(64)和下吸板(62)的连接处，且中轴螺杆(610)的另一端设有螺母(611)，所述拐臂(4)的另一端通过连接轴(612)与中轴螺杆(610)底端螺母(611)活动连接，且合闸线圈板(68)设置于涡流盘(67)的上方，所述涡流盘(67)的下部设有分闸线圈板(66)，且分闸线圈板(66)和合闸线圈板(68)的内部分别一一对应固定有分闸线圈(613)和合闸线圈(614)，所述分闸保持磁轭(65)连接于分闸线圈板(66)的下方，且合闸保持磁轭二(63)连接于上吸板(64)的下方，所述中轴螺杆(610)的两端固定连接有与锁紧螺母(a)相适配的双头螺栓(622)；

所述合闸保持磁轭一(61)设置于下吸板(62)的下方，且合闸保持磁轭一(61)、合闸保持磁轭二(63)和分闸保持磁轭(65)的内部均通过衬套(615)固定有扇形结构的永磁体(616)，所述分闸线圈板(66)、合闸线圈板(68)、合闸保持磁轭一(61)、下吸板(62)、合闸保持磁轭二(63)、上吸板(64)和分闸保持磁轭(65)通过支撑棒(617)连接，且支撑棒(617)的底端通过支撑螺杆(618)与底座(5)连接，所述支撑棒(617)顶部连接有分闸行程开关(619)，且上吸板(64)和下吸板(62)上连接有螺柱(620)，所述底座(5)的两侧连接有合闸行程开关(621)，且分闸线圈(613)和合闸线圈(614)分别一一对应通过分闸行程开关(619)和合闸行程开关(621)与外部电源连接。

7.根据权利要求6所述的一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关，其特征在于：所述上吸板(64)和下吸板(62)均由导磁材料制成，且上吸板(64)和下吸板(62)的中间为圆盘结构，其两端均设有连接部。

8.根据权利要求6所述的一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关，其特征在于：所述涡流盘(67)由非导磁材料制成，且分闸行程开关(619)、螺柱(620)和合闸行程开关(621)位于同一竖直线上。

9.根据权利要求6所述的一种并排式增加分闸能力的涡流高速开关，其特征在于：所述分闸线圈板(66)和合闸线圈板(68)均采用绝缘板。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述并排式增加分闸能力的涡流高速开关的工作方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、开关单元的选取和组装：根据施工现场所需开关的数量选取相应数量的开关单元，将安装在一个开关单元上的工字形连接件(12)的凸板从另一个开关单元上安装板(11)的一侧滑入凹槽(13)内，此时工字形连接件(12)的凸板会分别在挤压板(17)、T形挤压头(16)和弹簧的作用下将工字形连接件(12)紧密的挤压在凹槽(13)内，继续推送工字形连接件(12)，当连接环(18)触碰到第一挂钩(194)和和第二挂钩(195)时，加大力度推送工字形连接件(12)，由于挤压力使两个挂钩打开，当连接环(18)挤入两个挂钩之间后，双向扭簧(193)会将两个挂钩进行复位，从而完成两个开关单元之间的锁止组装；

S2、根据电控设备的位置调整顶出角度：先握住两个半圆形板(916)，使半圆形板(916)挤压插杆(915)，通过插杆(915)将弹扣(918)从限位孔(914)内顶出，然后再旋转转杆(92)，当椭圆形顶盘(93)旋转至所需位置时，松开半圆形板(916)，插杆(915)会在限位弹簧(917)的作用下复位，从而弹扣(918)顶入此时的限位孔(914)内，之后将顶杆(94)与外界电控设备的开关触头连接，即可完成顶出结构的安装；

S3、通过中轴螺杆(610)连接涡流盘(67)与上吸板(64)和下吸板(62)，使之运动时是同向运动，分闸线圈板(66)和合闸线圈板(68)内部线圈通电产生磁场，与涡流盘(67)产生磁电转换后，使上吸板(64)和下吸板(62)上或下同向运动，从而实现开合；

S4、通过涡流盘(67)带动中轴螺杆(610)及其上的固定件，来进行分合闸动作，通过使用拐臂(4)的扛杆原理，对涡流盘(67)的电磁动力进行放大或缩小，从而获得不同的分合闸力度。

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