CN116092848B - 一种相位跟随星形分布的高压开关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种相位跟随星形分布的高压开关装置，包括柜体、三个开关组件、蓄能机构和操纵机构；三个开关组件设置于柜体的顶部，且三个开关组件之间的连线呈三角形；蓄能机构安装于柜体内并与各开关组件进行配合连接；操纵机构安装于柜体并与蓄能机构进行连接；当开关组件进行分闸或合闸时，操纵机构均适于驱动蓄能机构先进行蓄能再进行释放以带动各开关组件进行分闸或合闸。本申请的有益效果：通过将开关组件进行三角设置，可以有效的缩短传统高压开关装置的安装长度，以方便在较窄空间内进行高压开关装置的安装。同时通过在分闸和合闸过程都进行蓄能并释放，可以有效的提高开关组件的分闸和合闸速度，进而提高高压开关装置的使用安全性。

Description

一种相位跟随星形分布的高压开关装置

技术领域

本申请涉及高压设备领域，尤其是涉及一种高压开关装置。

背景技术

智能电网是把最新的信息、通信、计算机控制技术和原有的输、配电基础设施高度结合为一体的智能化电力系统。目前智能电网的发展重点在于新能源发电端，如太阳能发电和风力发电。

智能电网在使用过程中，需要使用到高压开关对电网电路进行开断和关合。对于现有的用于高压三相电路的高压开关装置，基本都设置有三个对应串联于三相电路的开关组件。由于高压开关装置在设置时需要符合绝缘要求，即三个开关组件之间需要进行特定距离的间隔设置。而现有的高压开关装置的三个开关组件一般都是进行并排间隔设置，这就导致整个高压开关装置的长度较长，对于安装空间较为局限的场景不方便进行安装。因此，需要对现有的高压开关装置进行改进。

发明内容

本申请的目的在于提供一种能够较小安装空间的高压开关装置。

为达到上述的目的，本申请采用的技术方案为：一种相位跟随星形分布的高压开关装置，包括柜体、三个开关组件、蓄能机构和操纵机构；三个所述开关组件设置于所述柜体的顶部，且三个所述开关组件之间的连线呈三角形；所述蓄能机构安装于所述柜体内并与各所述开关组件进行配合连接；所述操纵机构安装于所述柜体并与所述蓄能机构进行连接；当所述开关组件进行分闸或合闸时，所述操纵机构均适于驱动所述蓄能机构先进行蓄能再进行释放以带动各所述开关组件进行分闸或合闸。

优选的，所述开关组件的动触杆均延伸至所述柜体的内部；所述蓄能机构包括蓄能部件和驱动组件；所述驱动组件和各所述动触杆均通过驱动结构进行连接；同时所述驱动组件还与所述柜体通过离合结构进行连接；所述操纵机构通过所述蓄能部件与所述驱动组件进行连接；当所述操纵机构驱使所述蓄能部件蓄能至设定值时，所述离合结构处于自由状态，进而所述蓄能部件适于通过释能以驱使所述驱动组件通过所述驱动结构带动各所述动触杆进行轴向移动，以实现各所述开关组件的分闸或合闸。

优选的，所述驱动组件包括牵引部件和三个驱动部件；所述牵引部件转动安装于所述柜体并通过所述离合结构进行配合，各所述驱动部件转动安装于所述柜体并与对应的所述动触杆通过所述驱动结构进行连接；所述蓄能部件适于和所述牵引部件进行连接，所述牵引部件和各所述驱动部件之间通过牵引结构进行配合；所述牵引部件适于在所述蓄能部件的驱使下进行转动，进而通过所述牵引结构带动所述驱动部件进行转动，所述驱动部件在转动的过程中适于通过所述驱动结构以驱使所述动触杆进行轴向移动。

优选的，所述牵引部件的侧部沿圆周方向间隔设置有三个牵引臂，所述驱动部件的侧部设置有延伸臂，所述延伸臂上开设有牵引槽；所述牵引部件通过各所述牵引臂端部设置的牵引块与对应的所述牵引槽进行滑动配合；当所述牵引部件进行转动时，通过所述牵引块沿所述牵引槽的滑动以驱使所述驱动部件进行转动；各所述牵引臂端部的所述牵引块与对应的所述牵引槽的侧壁在转动方向上存在尺寸不同的间隙；以使得在进行合闸或分闸时，各所述牵引块适于先后与对应的所述牵引槽进行配合以驱使各所述开关组件根据对应电路的相位变化以进行分闸或合闸。

优选的，所述动触杆适于和所述柜体通过导向结构进行配合，以使得所述动触杆只进行轴向移动；所述驱动结构包括间隔设置于所述动触杆且倾斜方向相同第一凸缘和第二凸缘，以及设置于所述驱动部件两端且倾斜方向相同的第三凸缘和第四凸缘；所述驱动部件与所述动触杆滑动连接，以使得所述第一凸缘与所述第三凸缘滑动配合以形成凸轮结构，所述第二凸缘与所述第四凸缘滑动配合也形成凸轮结构；所述驱动部件适于绕所述动触杆进行转动，以使得其中一个凸轮结构的配合长度增加，另一个凸轮结构的配合长度减少，进而以驱使所述动触杆进行轴向移动。

优选的，所述操纵机构包括转轴，所述转轴与所述柜体进行转动连接，且所述转轴竖直贯穿所述牵引部件；所述蓄能部件为扭簧，所述扭簧套接于所述转轴，且所述扭簧的一端与所述转轴进行连接，所述扭簧的另一端与所述牵引部件进行连接；当所述转轴进行转动时，所述扭簧适于进行形变蓄能，直至所述扭簧积蓄的弹力大于所述离合结构的限位力后，所述离合结构由限位状态转变为自由状态，进而所述扭簧适于进行释能以驱使所述牵引部件进行转动。

优选的，所述柜体的中部设置有限位腔，所述牵引部件的第一端位于所述限位腔内；所述离合结构包括沿圆周方向间隔设置于所述限位腔侧壁的至少一个第一限位槽和至少一个第二限位槽，以及弹性安装于所述牵引部件第一端侧壁的至少一个离合组件；当所述离合组件与所述第一限位槽或所述第二限位槽进行配合时，所述离合结构处于限位状态；当所述离合组件通过弹性收缩以脱离与所述第一限位槽或所述第二限位槽的配合时，所述离合结构处于自由状态；所述牵引部件适于通过所述离合组件沿所述第一限位槽和所述第二限位槽之间的滑动以带动所述开关组件进行分闸或合闸。

优选的，所述牵引部件的第一端侧壁设置有至少一个安装槽；所述离合组件对应安装于所述安装槽内；所述离合组件包括限位块和弹性件；所述限位块滑动安装于所述安装槽的前部，所述弹性件位于所述安装槽的后部，且所述弹性件的两端分别与所述限位块以及所述安装槽的底端相抵；所述限位块适于在所述弹性件的弹力下与所述第一限位槽或所述第二限位槽进行配合。

优选的，所述开关组件合闸时，所述离合组件所对应的所述第一限位槽或所述第二限位槽的长度大于所述限位块的配合长度，且所述扭簧适于继续向所述牵引部件施加向着合闸方向的弹力，以使得所述开关组件进行所述动触杆与定触杆相互挤压的合闸。

优选的，所述操纵机构还包括传动杆和/或驱动装置；所述传动杆与所述柜体进行转动连接，且所述传动杆垂直于所述转轴，所述传动杆的一端与所述转轴通过锥齿轮进行啮合，所述传动杆的另一端位于所述柜体外并安装有操作杆；所述驱动装置通过输出端与所述转轴进行传动连接；当需要对所述开关组件进行分闸或合闸时，适于通过手动驱动所述操作杆以带动所述转轴进行转动，或通过所述驱动装置电动驱使所述转轴进行转动。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：（1）本申请通过将传统并排设置的开关组件进行三角设置，可以有效的缩短传统高压开关装置的安装长度，从而可以方便在较窄空间内的高压开关装置的安装，以提高高压开关装置的适用场景。

（2）相比较传统的单向蓄能结构，本申请可以在开关组件的分闸和合闸过程都进行蓄能并释放，进而可以有效的提高开关组件的分闸和合闸速度，以实现高压开关装置的使用安全性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的分解状态示意图。

图3为本发明中柜体的内部结构示意图。

图4为本发明中限位座的局部结构示意图。

图5为本发明中支撑座的局部结构示意图。

图6为本发明中开关组件的结构示意图。

图7为本发明中顶套的结构示意图。

图8为本发明中蓄能机构的结构示意图。

图9为本发明中牵引部件的结构示意图。

图10为本发明中驱动部件的结构示意图。

图11为本发明中操纵机构的结构示意图。

图12为本发明中转轴与蓄能机构的配合结构示意图。

图13为本发明中开关组件合闸时牵引部件与限位座进行配合的状态示意图。

图14为本发明中开关组件分闸时牵引部件与限位座进行配合的状态示意图。

图15为本发明中开关组件合闸时驱动部件和牵引部件进行配合状态示意图。

图16为本发明中开关组件分闸时驱动部件和牵引部件进行配合状态示意图。

图17为本发明中开关组件合闸时牵引部件与顶套进行配合的状态示意图。

图18为本发明中开关组件分闸时牵引部件与顶套进行配合的状态示意图。

图中：柜体100、绝缘柱110、限位座12、限位腔120、第一限位槽121、第二限位槽122、支撑座13、支撑孔130、第一滚槽131、滚珠132、开关组件200、定触杆210、动触杆220、顶套230、第一凸缘231、第二凸缘232、蓄能机构3、扭簧31、驱动组件32、牵引部件321、第一通孔3210、牵引臂3211、牵引块3212、安装槽3213、驱动部件322、第二通孔3220、第三凸缘3221、第四凸缘3222、第二滚槽3223、延伸臂3224、牵引槽3225、离合组件33、限位块331、弹性件332、操纵机构4、转轴41、第一锥齿轮411、连接板412、传动杆42、第二锥齿轮421、操作杆422。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、 “横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的其中一个优选实施例，如图1至图18所示，一种相位跟随星形分布的高压开关装置，包括柜体100、三个开关组件200、蓄能机构3和操纵机构4。三个开关组件200设置于柜体100的顶部，且三个开关组件200之间的连线呈三角形。蓄能机构3安装于柜体100内并与各开关组件200进行配合连接；操纵机构4安装于柜体100并与蓄能机构3进行连接。当开关组件200需要进行分闸或合闸时，可以通过手动或电动的方式来驱使操纵机构4，从而操纵机构4可以在进行分闸和合闸的过程中都驱使蓄能机构3先进行蓄能再进行释放，进而通过蓄能机构3的蓄能释放以带动各开关组件200进行分闸或合闸。

可以理解的是，根据开关组件200的使用要求，相邻开关组件200之间需要保持设定的绝缘距离L，则传统并排设置开关组件200的高压开关装置的安装长度至少为2L。而采用本申请的三角形布置的开关组件200的高压开关装置的安装长度最少可以缩短至L；即三个开关组件200之间呈等边三角形布置。相比较传统的设置方式，本申请可以有效的缩短高压开关装置的安装长度，进而可以方便在较窄空间内的高压开关装置的安装，以提高高压开关装置的适用场景。

同时，本申请的蓄能机构3可以在开关组件200进行分闸和合闸的过程中，均进行蓄能并释放。相比较传统的单向蓄能方式（一般为合闸蓄能，分闸进行释放），可以有效的提高开关组件200的分闸和合闸速度，进而实现高压开关装置的使用安全性。

本实施例中，如图1至图3以及图6所示，柜体100的顶部固定设置有三个中空的绝缘柱110，三个绝缘柱110在柜体100的顶部呈三角布置，三个绝缘柱110之间的距离满足高压开关装置的绝缘距离的要求。三个开关组件200可以对应安装于绝缘柱110内；且在竖直方向上，各开关组件200的定触杆210固定位于开关组件200的上部，各开关组件200的动触杆220滑动安装于开关组件200的下部并部分延伸至柜体100内与蓄能机构3进行配合连接。从而在高压开关装置需要进行分闸或合闸时，蓄能机构3可以同时带动各开关组件200的动触杆220沿轴向进行移动，进而实现与各开关组件200的定触杆210的分离或接触。

应当知道的是，由于本申请的高压开关装置的开关组件200的布置方式以及对开关组件200的蓄能要求均与传统高压开关装置不同；因此，传统的高压开关装置的蓄能结构已经无法适用于本申请。

为了保证本申请的高压开关装置能够顺畅的进行使用，本申请的其中一个实施例，如图2、图8、图12以及图15至图18所示。蓄能机构3包括蓄能部件和驱动组件32；驱动组件32转动安装于柜体100并通过离合结构进行连接，同时驱动组件32和各动触杆220之间均通过驱动结构进行连接。操纵机构4可以通过蓄能部件与驱动组件32进行连接。

当需要进行开关组件200的分闸或合闸时，可以手动或电动操作操纵机构4以驱使蓄能部件进行蓄能。在蓄能部件进行蓄能的过程中，离合结构处于限位状态，以使得驱动组件32保持静止。当蓄能部件蓄能至设定值时，离合结构处于自由状态，进而蓄能部件可以将积蓄的能量进行释放；蓄能部件通过释能可以驱使驱动组件32通过驱动结构带动各动触杆220进行轴向移动，以实现各开关组件200的分闸或合闸。

本申请中，蓄能机构3和操纵机构4的配合方式有多种，包括但不限于下述的两种实施例。

本实施例中，如图8、图12、图15和图16所示，驱动组件32包括牵引部件321和三个驱动部件322。牵引部件321转动安装于柜体100并在转动方向上通过离合结构进行配合；各驱动部件322转动安装于柜体100并与对应的动触杆220通过驱动结构进行连接。蓄能部件可以和牵引部件321进行连接，牵引部件321和各驱动部件322之间可以通过牵引结构进行配合。当进行开关组件200的分闸或合闸时，牵引部件321可以在蓄能部件的释能驱使下进行转动，进而通过牵引结构带动各驱动部件322绕对应的动触杆220进行转动，驱动部件322在转动的过程中可以通过驱动结构以驱使动触杆220进行轴向移动。

本实施例中，如图8至图10以及图15和图16所示，牵引部件321的侧部沿圆周方向间隔设置有三个牵引臂3211，牵引臂3211的端部均固定设置有牵引块3212；驱动部件322的侧部均设置有延伸臂3224，延伸臂3224上均开设有牵引槽3225。牵引部件321可以通过各牵引臂3211端部的牵引块3212与对应的驱动部件322上的牵引槽3225进行滑动配合；从而牵引部件321在蓄能部件的驱使下进行转动时，通过牵引块3212沿牵引槽3225的滑动可以驱使驱动部件322绕对应的动触杆220进行转动。

同时，各牵引臂3211端部的牵引块3212与对应的牵引槽3225的侧壁在转动方向上存在尺寸不同的间隙；以使得在进行合闸或分闸时，各牵引块3212可以先后与对应的牵引槽3225进行配合以驱使各开关组件200根据对应电路的相位变化以进行分闸或合闸。

应当知道的是，高压输电均为交流电；即每相电路输送的交流电均会存在过零点时刻，此时对电路进行合闸或分闸，可以有效的降低对电路的整体影响，同时还可以提高开关组件200的合闸或分闸的安全性。

而相邻的两相电路之间存在120°的相位差。即三相交流电路每相处于过零点的时刻是不同的。因此，若是同时对连接于三相电路的开关组件200进行合闸或分闸，则会出现其中一个开关组件200处于过零点的位置，其于两组均处于非过零点的位置。

所以，本实施例中，通过将每个牵引块3212与对应的牵引槽3225在转动方向上都设置有间隙，且每个开关组件200所对应的牵引块3212与牵引槽3225之间的间隙的大小不同，具体的间隙值，可以根据牵引臂3211的转速以及相邻相的相位差所对应的时间来进行计算得到。从而在高压开关装置进行分闸或合闸时，各开关组件200可以根据对应的牵引块3212与对应的牵引槽3225的先后配合，以实现不同时刻的分闸或合闸。即实现了高压开关装置的相位跟随功能。

可以理解的是，可以将三相电路分别定义为A、B和C三相；假设在分闸时，A、B和C三相对应的开关组件200先后依次进行分闸，则在合闸时，C、B和A三相对应的开关组件200先后依次进行合闸。在智能电网中存在电路检测模块，电路检测模块可以检测每相电路中的交流电的相位情况。则电路检测模块可以和本申请的高压开关装置进行控制连接，进而在进行分闸时，电路检测模块可以直接检测到A相对应的过零点时刻，以驱使高压开关装置进行分闸启动，从而与A相对应的开关组件200进行分闸，随后间隔的B相位和C相位对应的开关组件200依次进行分闸，此时B相位和C相位均可以在对应的过零点时刻进行分闸。合闸过程与上述的分闸过程基本相同。

本实施例中，如图6至图8、图10、图17和图18所示，驱动结构包括间隔设置于动触杆220且倾斜方向相同第一凸缘231和第二凸缘232，以及设置于驱动部件322两端且倾斜方向相同的第三凸缘3221和第四凸缘3222。驱动部件322的中心沿轴向设置有贯穿的第二通孔3220，动触杆220可以滑动贯穿驱动部件322的第二通孔3220，以使得动触杆220和驱动部件322之间通过第一凸缘231与第三凸缘3221滑动配合以形成凸轮结构，以及通过第二凸缘232与第四凸缘3222滑动配合也形成凸轮结构。当进行开关组件200的分闸或合闸时，驱动部件322可以在牵引部件321的驱动下绕动触杆220进行转动，在驱动部件322进行转动的过程中，其中一个凸轮结构的配合长度进行增加，另一个凸轮结构的配合长度进行减少，进而可以驱使动触杆220进行轴向移动。

可以理解的是，在驱动部件322绕动触杆220进行转动的过程中，驱动部件322通过凸轮结构可能会带动动触杆220进行转动，进而造成动触杆220无法进行轴向移动，即凸轮结构失效。因此，为了保证凸轮结构的正常工作，可以将动触杆220和柜体100之间通过导向结构进行配合，以使得动触杆220只能进行轴向移动，以保证凸轮结构的顺利使用。其中，导向结构的具体结构为本领域技术人员所公知，常见的导向结构如图6所示，动触杆220和柜体100之间通过花键结构进行连接。

还可以理解的是，第一凸缘231、第二凸缘232、第三凸缘3221和第四凸缘3222的倾斜延伸方向均相同，可以是均向上的倾斜，也可以是均向下的倾斜。

具体的，为了保证动触杆220的轴向移动能够顺畅进行，第一凸缘231、第二凸缘232、第三凸缘3221和第四凸缘3222的倾斜升角不易过大，过大的倾斜升角容易造成驱动部件322对动触杆220沿圆周方向的冲击过大。因此，第一凸缘231、第二凸缘232、第三凸缘3221和第四凸缘3222的倾斜升角一般可以在15°至30°之间。在保证分闸距离的情况下，倾斜升角的值越小，则动触杆220以及驱动部件322的直径就要越大；下面可以通过具体的参数进行计算。

开关组件200进行分闸的距离a一般为10-20mm，可以选择15mm，同时选取倾斜升角为20°。则第一凸缘231、第二凸缘232、第三凸缘3221和第四凸缘3222在圆周上对应的弧长为l=a/tan20°≈41mm。一般来说，第一凸缘231、第二凸缘232、第三凸缘3221和第四凸缘3222所对应的弧长为1/4的周长，进而可以得到动触杆220以及驱动部件322的直径d=4l/π≈52mm。

一般来说，动触杆220的直径为15-30mm；则如图6和图7所示，可以在动触杆220伸至柜体100内的端部通过紧固件可拆卸的固定安装顶套230，第一凸缘231和第二凸缘232可以间隔的设置于顶套230的两端外侧，驱动部件322可以通过第二通孔3220与顶套230进行可转动的连接。并且，通过可拆卸安装的顶套230，可以方便进行第一凸缘231以及第二凸缘232的加工；顶套230的直径尺寸可以根据实际需要进行选择。

本实施例中，如图3、图5、图10、图15和图16所示，柜体100的内侧壁上可拆卸的安装有三个支撑座13，支撑座13分别相邻于对应的动触杆220，且对应的动触杆220可以贯穿支撑座13上设置的支撑孔130。驱动部件322转动安装于对应的支撑座13上的支撑孔130；且支撑孔130的内壁设置有至少一个第一滚槽131，驱动部件322的外壁沿圆周方向设置有至少一个第二滚槽3223，第一滚槽131和第二滚槽3223之间可以形成完整的滚道，滚道内滚动安装有多个滚珠132。通过滚珠132可以将驱动部件322和支撑座13之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，进而可以有效的降低驱动部件322绕动触杆220进行转动的阻力，以降低蓄能部件的能量损耗。

可以理解的是，第一滚槽131和第二滚槽3223的具体数量可以根据实际需要进行设置，例如图5和图10所示，第一滚槽131和第二滚槽3223均为两个且沿轴向进行间隔设置，进而可以提高驱动部件322的转动稳定性。当然，驱动部件322和支撑座13的支撑孔130之间还可以通过轴承进行连接，即支撑孔130为轴承座孔。

本实施例中，如图3、图4、图9、图12至图14所示，柜体100的中部有限位腔120，牵引部件321的第一端位于限位腔120内。离合结构包括沿圆周方向间隔设置于限位腔120侧壁的至少一个第一限位槽121和至少一个第二限位槽122，以及弹性安装于牵引部件321第一端侧壁的至少一个离合组件33。当离合组件33与第一限位槽121或第二限位槽122进行配合时，离合结构处于限位状态；当离合组件33通过弹性收缩以脱离与第一限位槽121或第二限位槽122的配合时，离合结构处于自由状态。牵引部件321可以通过离合组件33沿第一限位槽121和第二限位槽122之间的滑动以带动开关组件200进行分闸或合闸。

可以理解的是，第一限位槽121以及第二限位槽122的具体数量可以根据离合结构所产生的限位力来进行设置。即n个第一限位槽121或第二限位槽122与对应n个离合组件33进行限位配合所产生的总限位力要满足动触杆220进行分闸或合闸时所需驱动力的需求。通俗的说，蓄能部件蓄能至设定值时所产生的驱动力至少等于动触杆220进行分闸或合闸时所需的最小驱动力，则离合结构所产生的总限位力至少要等于动触杆220进行分闸或合闸时所需的最小驱动力；从而在蓄能部件的蓄能力大于离合结构的总限位力时，离合结构处于自由状态，进而蓄能部件所释放的驱动力能够满足动触杆220的分闸或合闸需求。例如图4、图13和图14所示，第一限位槽121和第二限位槽122的数量均为四个。

具体的，由于第一限位槽121和第二限位槽122之间具有一定的间隔角度，因此在圆周方向上不宜设置过多的第一限位槽121和第二限位槽122。则如图4所示，将四个第一限位槽121和四个第二限位槽122分为两组，两组之间沿轴向进行间隔设置，每组包括两个第一限位槽121和两个第二限位槽122。

具体的，如图3、图4、图9和图12至图14所示，柜体100的中部可拆卸的安装有限位座12，限位腔120设置于限位座12的中部；牵引部件321通过第一端可转动安装于限位腔120内，以使得通过限位座12对牵引部件321进行限位支撑，进而可以保证牵引部件321的转动稳定性。

同时，牵引臂3211设置于牵引部件321远离第一端的第二端；牵引部件321的第一端侧壁设置有与离合组件33数量相等并与第一限位槽121或第二限位槽122位置对应的安装槽3213，从而离合组件33可以对应安装于安装槽3213内。离合组件33包括限位块331和弹性件332；限位块331滑动安装于安装槽3213的前部，弹性件332位于安装槽3213的后部，且弹性件332的两端分别与限位块331以及安装槽3213的底端相抵；限位块331可以在弹性件332的弹力下与第一限位槽121或第二限位槽122进行配合。

可以理解的是，弹性件332一般选用弹簧，限位块331与第一限位槽121或第二限位槽122配合的端部为弧形或楔形，以保证限位块331能够在第一限位槽121或第二限位槽122的挤压下向安装槽3213内进行收缩并压缩弹性件332。

还可以理解的是，开关组件200处于合闸时，可以是离合组件33与第一限位槽121进行配合，那么在开关组件200需要进行分闸时，离合组件33可以由第一限位槽121向第二限位槽122进行滑动。开关组件200处于合闸时，也可以是离合组件33与第二限位槽122进行配合，那么在开关组件200需要进行分闸时，离合组件33可以由第二限位槽122向第一限位槽121进行滑动。

本实施例中，如图13和图14所示，在开关组件200合闸时，离合组件33所对应的第一限位槽121或第二限位槽122的延伸长度大于限位块331的配合长度；并且蓄能部件可以继续向牵引部件321施加向着合闸方向的驱动力，以使得动触杆220在蓄能部件的驱动力下持续与定触杆210进行挤压配合，进而保证开关组件200的合闸稳定性。

可以理解的是，由于第一限位槽121或第二限位槽122的延伸长度大于限位块331的端部尺寸，从而在开关组件200处于合闸时，限位块331一般都会与第一限位槽121或第二限位槽122向着合闸方向滑动的一侧存在一定的间歇。即牵引部件321仍具有向合闸方向进行转动的预留空间；由于动触杆220和定触杆210已经接触，使得牵引部件321向合闸方向继续转动的趋势被限制，则蓄能部件施加给牵引部件321较小的驱动力可以转化为动触杆220对定触杆210的挤压力。

本申请的其中一个实施例，如图2、图9和图11至图16所示，操纵机构4包括转轴41；转轴41竖直设置，且转轴41通过两端与柜体100进行轴承配合的转动连接。牵引部件321的中部沿轴向设置有贯穿的第一通孔3210，转轴41可以沿第一通孔3210竖直贯穿牵引部件321。蓄能部件为扭簧31，扭簧31套接于转轴41，扭簧31的一端与转轴41远离牵引部件321的一侧设置的连接板412进行连接，扭簧31的另一端与牵引部件321进行连接。当需要进行开关组件200的分闸或合闸时，可以转动转轴41以带动扭簧31进行形变蓄能，在扭簧31进行形变蓄能的过程中，牵引部件321通过离合结构的限位状态保持静止；当扭簧31积蓄的弹力大于离合结构的限位力后，离合结构由限位状态转变为自由状态，进而扭簧31可以在转轴41静止的情况下进行弹力的释放，扭簧31的弹力可以驱使牵引部件321绕限位座12进行转动。

本实施例中，如图11所示，操纵机构4还包括传动杆42和/或驱动装置（未画出）；传动杆42与柜体100进行转动连接，且传动杆42垂直于转轴41，传动杆42靠近转轴41的一端通过安装的第二锥齿轮421与转轴41上安装的第一锥齿轮411进行啮合，传动杆42的另一端位于柜体100外并安装有操作杆422；驱动装置通过输出端与转轴41进行传动连接。当需要对开关组件200进行分闸或合闸时，可以通过手动驱动操作杆422以带动转轴41进行转动，也可以通过驱动装置电动驱使转轴41进行转动。

可以理解的是，操纵机构4的操作方式，可以是单独的手动或电动，也可以是手动和电动的结合。当采用手动时，由于扭簧31进行蓄能时所需的驱动力较大，可以适当的增加操作杆422的长度，以增加省力杠杆的力臂长度。驱动装置的具体结构为本领域技术人员的公知技术，常见的驱动装置有电机、气缸和液压缸等。

为了方便进行理解，下面可以对本申请的具体工作过程进行详细的描述。

以第一凸缘231、第二凸缘232、第三凸缘3221和第四凸缘3222向上倾斜延伸为例。

当开关组件200合闸时，以离合组件33与第一限位槽121进行配合为例。

设第一限位槽121和第二限位槽122之间所对应的圆心角为α。

（1）初始时，假设开关组件200均处于合闸状态，如图13所示，离合组件33的限位块331在弹性件332的作用下与第一限位槽121的中部进行配合。

同时，如图17所示，驱动部件322上端的第三凸缘3221与顶套230上的第一凸缘231进行配合，且二者的配合长度较短，以使得第一凸缘231和第三凸缘3221之间存在轴向配合间距X；驱动部件322下端的第四凸缘3222与顶套230上的第二凸缘232进行配合，且二者的配合长度较长。

（2）当需要进行分闸时，需要通过手动或电动的方式驱动转轴41正向转动至设定的角度。

在转轴41转动的过程中，如图13、图15和图17所示，扭簧31在转轴41的驱动下进行形变蓄能，由于扭簧31形变所产生的弹力小于离合组件33与第一限位槽121进行配合所产生的限位力，使得牵引部件321在扭簧31进行蓄能的过程中保持静止，进而驱动部件322以及动触杆220均保持静止。

当转轴41转动至设定的角度时，如图14所示，此时扭簧31形变所产生的弹力大于离合组件33与第一限位槽121进行配合所产生的限位力，进而离合组件33的限位块331在第一限位槽121的挤压力下压缩弹性件332并向安装槽3213内进行收缩，以使得离合组件33与第一限位槽121脱离配合；随后的瞬间，由于转轴41已经静止，则扭簧31释放的弹力可以带动牵引部件321进行由第一限位槽121向第二限位槽122的方向转动α角度，直至离合组件33正对第二限位槽122并通过限位块331进行限位配合。

同时，如图16所示，牵引部件321的转动，可以通过牵引块3212沿驱动部件322上牵引槽3225的滑动以驱使驱动部件322绕支撑座13转动β角度。

在驱动部件322绕支撑座13转动β角度的过程中，如图18所示，驱动部件322可以通过下部的第四凸缘3222与顶套230上的第二凸缘232进行配合长度缩短的相对滑动，由于驱动部件322的竖直位置不变，则第二凸缘232需要通过竖直下移以实现与第四凸缘3222的配合长度的缩短，即动触杆220需要进行轴向下移以远离定触杆210。此过程中，驱动部件322上部的第三凸缘3221进行向背离第一凸缘231方向的转动，但由于动触杆220在进行竖直下移，以使得第一凸缘231始终与第三凸缘3221保持贴合，此时第一凸缘231和第三凸缘3221之间的配合长度增加，且二者的轴向配合间隙为Y。即动触杆220下移了X-Y的距离，只需保证X-Y的值满足分闸距离需求即可。

（3）当需要再次进行合闸时，只需将转轴41反向转动设定的角度，以使得扭簧31在转动过程中积蓄的弹力大于离合组件33与第二限位槽122所产生的限位力；随后如图13所示，牵引部件321复位至离合组件33与第一限位槽121进行限位配合的状态；同时，如图15所示，驱动部件322在牵引部件321的驱动下复位至初始状态；同时，如图17所示，驱动部件322的复位转动以驱使动触杆220进行竖直上移至再次与定触杆210进行挤压配合。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种相位跟随星形分布的高压开关装置，其特征在于，包括：

柜体；

三个开关组件，三个所述开关组件设置于所述柜体的顶部，且三个所述开关组件之间的连线呈三角形；

蓄能机构，所述蓄能机构安装于所述柜体内并与各所述开关组件进行配合连接；以及

操纵机构，所述操纵机构安装于所述柜体并与所述蓄能机构进行连接；

当所述开关组件进行分闸或合闸时，所述操纵机构均适于驱动所述蓄能机构先进行蓄能再进行释放以带动各所述开关组件进行分闸或合闸；

所述开关组件的动触杆均延伸至所述柜体的内部；所述蓄能机构包括蓄能部件和驱动组件；所述驱动组件和各所述动触杆均通过驱动结构进行连接；同时所述驱动组件还与所述柜体通过离合结构进行连接；所述操纵机构通过所述蓄能部件与所述驱动组件进行连接；

当所述操纵机构驱使所述蓄能部件蓄能至设定值时，所述离合结构处于自由状态，进而所述蓄能部件适于通过释能以驱使所述驱动组件通过所述驱动结构带动各所述动触杆进行轴向移动；

所述驱动组件包括牵引部件和三个驱动部件；所述牵引部件转动安装于所述柜体并通过所述离合结构进行配合，各所述驱动部件转动安装于所述柜体并与对应的所述动触杆通过所述驱动结构进行连接；所述蓄能部件适于和所述牵引部件进行连接，所述牵引部件和各所述驱动部件之间通过牵引结构进行配合；所述牵引部件适于在所述蓄能部件的驱使下进行转动，进而通过所述牵引结构带动所述驱动部件进行转动，所述驱动部件在转动的过程中适于通过所述驱动结构以驱使所述动触杆进行轴向移动；

所述牵引部件的侧部沿圆周方向间隔设置有三个牵引臂，所述驱动部件的侧部设置牵引槽；所述牵引部件通过各所述牵引臂端部的牵引块与对应的所述牵引槽进行滑动配合以形成所述牵引结构；当所述牵引部件进行转动时，通过所述牵引块沿所述牵引槽的滑动以驱使所述驱动部件进行转动；

各所述牵引臂端部的所述牵引块与对应的所述牵引槽的侧壁在转动方向上存在尺寸不同的间隙；以使得在进行合闸或分闸时，各所述牵引块适于先后与对应的所述牵引槽进行配合以驱使各所述开关组件根据对应电路的相位变化以进行分闸或合闸。

2.如权利要求1所述的相位跟随星形分布的高压开关装置，其特征在于：所述动触杆适于和所述柜体通过导向结构进行配合，以使得所述动触杆只进行轴向移动；所述驱动结构包括间隔设置于所述动触杆且倾斜方向相同第一凸缘和第二凸缘，以及设置于所述驱动部件两端且倾斜方向相同的第三凸缘和第四凸缘；所述驱动部件与所述动触杆滑动连接，且所述第一凸缘与所述第三凸缘滑动配合以形成凸轮结构，所述第二凸缘与所述第四凸缘滑动配合也形成凸轮结构；所述驱动部件适于绕所述动触杆进行转动，以使得其中一个凸轮结构的配合长度增加，另一个凸轮结构的配合长度减少，进而以驱使所述动触杆进行轴向移动。

3.如权利要求1或2所述的相位跟随星形分布的高压开关装置，其特征在于：所述操纵机构包括转轴，所述转轴与所述柜体进行转动连接，且所述转轴竖直贯穿所述牵引部件；所述蓄能部件为扭簧，所述扭簧套接于所述转轴，且所述扭簧的一端与所述转轴进行连接，所述扭簧的另一端与所述牵引部件进行连接；当所述转轴进行转动时，所述扭簧适于进行形变蓄能，直至所述扭簧积蓄的弹力大于所述离合结构的限位力后，所述离合结构由限位状态转变为自由状态，进而所述扭簧适于进行释能以驱使所述牵引部件进行转动。

4.如权利要求3所述的相位跟随星形分布的高压开关装置，其特征在于：所述柜体的中部设置有限位腔，所述牵引部件的第一端位于所述限位腔内；所述离合结构包括沿圆周方向间隔设置于所述限位腔侧壁的至少一个第一限位槽和至少一个第二限位槽，以及弹性安装于所述牵引部件第一端侧壁的至少一个离合组件；

当所述离合组件与所述第一限位槽或所述第二限位槽进行配合时，所述离合结构处于限位状态；当所述离合组件通过弹性收缩以脱离与所述第一限位槽或所述第二限位槽的配合时，所述离合结构处于自由状态；

所述牵引部件适于通过所述离合组件沿所述第一限位槽和所述第二限位槽之间的滑动以带动所述开关组件进行分闸或合闸。

5.如权利要求4所述的相位跟随星形分布的高压开关装置，其特征在于：所述牵引部件的第一端侧壁设置有至少一个安装槽；所述离合组件对应安装于所述安装槽内；所述离合组件包括限位块和弹性件；所述限位块滑动安装于所述安装槽的前部，所述弹性件位于所述安装槽的后部，且所述弹性件的两端分别与所述限位块以及所述安装槽的底端相抵；所述限位块适于在所述弹性件的弹力下与所述第一限位槽或所述第二限位槽进行配合。

6.如权利要求5所述的相位跟随星形分布的高压开关装置，其特征在于：所述开关组件合闸时，所述离合组件所对应的所述第一限位槽或所述第二限位槽的长度大于所述限位块的配合长度，且所述扭簧适于继续向所述牵引部件施加向着合闸方向的弹力，以使得所述开关组件进行所述动触杆与定触杆相互挤压的合闸。

7.如权利要求3所述的相位跟随星形分布的高压开关装置，其特征在于：所述操纵机构还包括传动杆和/或驱动装置；所述传动杆与所述柜体进行转动连接，且所述传动杆垂直于所述转轴，所述传动杆的一端与所述转轴通过锥齿轮进行啮合，所述传动杆的另一端位于所述柜体外并安装有操作杆；所述驱动装置通过输出端与所述转轴进行传动连接；当需要对所述开关组件进行分闸或合闸时，适于通过手动驱动所述操作杆以带动所述转轴进行转动，或通过所述驱动装置电动驱使所述转轴进行转动。

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