CN117790230A - 一种接地开关及其具备引弧能力的触头组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种接地开关及其具备引弧能力的触头组件，属于中压隔离开关及接地开关设计领域，包括动触头和静触头，其特征在于，所述静触头上设置有引弧装置或触发装置中的一个，所述动触头上设置有引弧装置或触发装置中的另一个，所述引弧装置包括向外伸出的用于在未合闸时与未设置引弧装置的触头发生引弧的引弧部和用于形变储能的储能装置，所述触发装置用于在未发生引弧时，挡止所述引弧部并使储能装置发生形变，并在所述引弧部与触发装置分离时，通过所述储能装置的释放形变储能，使引弧部先于动触头接触静触头。用以解决现有技术的接地开关结构相对复杂、维护成本高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种接地开关及其具备引弧能力的触头组件，属于中压隔离开关及接地开关设计领域。
背景技术
随着我国经济和社会的迅速发展，人们对电力的需求也急剧增加，电力电网及发电建设的规模不断加大，电力系统的安全性和可靠性所面临的挑战也越来越大。中压接地开关是电网中使用量最大、应用最广的设备之一，其可靠性和稳定性对电网运行的安全起着至关重要的作用。因此，关于提高接地开关关合能力的可靠性和稳定性的研究有着重要意义。
受下级负载影响，接地开关关合时，有时会存在较大的关合电流，存在接地关合失败的风险。传统的接地开关，不具备引弧能力，用动触头头部拉弧和熄弧，容易出现预击穿位置距离接触部位太近，造成载流接触点触电烧伤，接触部位烧蚀严重会导致接地开关接地关合失败，使现场运行出现不安全因素。
申请公布号为CN105225883A的中国发明专利申请公布文件，还公开了一种接地开关，如图1所示，该方案在静触头12侧设置设置有静引弧触子113，在动触头142侧设置有动引弧触头141。在合闸过程中，动引弧触头141和静引弧触子113先于静触头12和动触头142接触；在分闸过程中动引弧触头141和静引弧触子113晚于静触头12和动触头142分离，从而避免了在分合闸过程中电弧对动触头142和静触头12的烧蚀。还在静引弧触子113的末端设置回位弹簧114，同时保证动引弧触头141和静引弧触子113之间的可靠接触。
但是该方案在动静触头处均安装引弧零件，结构相对复杂、维护成本高，且降低了可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种接地开关及其具备引弧能力的触头组件，用以解决现有技术的接地开关结构相对复杂、维护成本高的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
本发明的一种具备引弧能力的触头组件，包括动触头和静触头，其特征在于，所述静触头上设置有引弧装置或触发装置中的一个，所述动触头上设置有引弧装置或触发装置中的另一个，所述引弧装置包括向外伸出的用于在未合闸时与未设置引弧装置的触头发生引弧的引弧部和用于形变储能的储能装置，所述触发装置用于在未发生引弧时，挡止所述引弧部并使储能装置发生形变，并在所述引弧部与触发装置分离时，通过所述储能装置的释放形变储能，使引弧部先于动触头接触静触头。
通过在静触头上设置有引弧装置或触发装置中的一个，在动触头上设置有引弧装置或触发装置中的另一个，通过触发装置的挡止，使引弧部发生形变，并在引弧部与触发装置分离时，通过储能装置的释放形变储能，使引弧部先于动触头接触静触头。该方案设置一个储能装置和一个引弧装置，解决了现有技术触头组件结构相对复杂、维护成本高的问题，提高可靠性。
当引弧装置与触发装置脱离接触后，储能装置释放能量为引弧装置提供额外动力，使引弧装置在原有合闸速度基础上进一步提高速度，以更大的合闸速度转动到自身的极限位置，先接地动触头接触接地静触头，起到缩短预击穿后的燃弧时间的作用。
将发生电弧预击穿的位置和熄灭电弧的位置转移到接地静触头上触头接触部位以外其他部位，避免接触部位出现烧蚀，保证良好的通流能力，进一步提高可靠性。
进一步地，所述动触头上设置所述引弧装置，所述静触头上设置所述触发装置，所述引弧装置设置在动触头的侧面；所述触发装置设置在静触头的正上方，且具有一定宽度。
将触发装置设置在静触头上，引弧装置设置在动触头的侧面，并且触发装置设置在静触头的正上方，向外伸出一定长度。确保动触头带动引弧装置移动时，使引弧装置更容易与触发装置发生挡止，从而获得动力，先于动触头接触静触头，进一步提高可靠性。
进一步地，所述储能装置包括通过所述挡止产生形变的弹性件，所述引弧部设置在弹性件上。
储能装置包括通过挡止产生形变的弹性件，使得引弧装置可以获得更大的形变力，进一步提高可靠性。
进一步地，所述弹性件为储能弹簧。
将弹性件设置为储能弹簧，材料易获取，装配方便，降低了成本。
进一步地，所述引弧部为球形引弧部。
有利于优化电场，避免尖端放电，提高断口耐压水平
一种接地开关，其特征在于，包括接地动触头和接地静触头，其特征在于，所述接地静触头上设置有引弧装置或触发装置中的一个，所述接地动触头上设置有引弧装置或触发装置中的另一个，所述引弧装置包括向外伸出的用于在未合闸时与未设置引弧装置的触头发生引弧的引弧部和用于形变储能的储能装置，所述触发装置用于在未发生引弧时，挡止所述引弧部并使储能装置发生形变，并在所述引弧部与触发装置分离时，通过所述储能装置的释放形变储能，使引弧部先于接地动触头接触接地静触头。
进一步地，所述接地动触头上设置有所述引弧装置，所述接地静触头上设置有所述触发装置，所述引弧装置设置在接地动触头的侧面；所述触发装置设置在接地静触头的正上方，向外伸出一定长度。
进一步地，所述引弧装置还包括通过所述挡止产生形变的弹性件，所述引弧部设置在弹性件上。
进一步地，所述弹性件为储能弹簧。
进一步地，所述引弧部为球形引弧部。
附图说明
图1为现有技术触头组件示意图；
图2是本发明接地开关立体结构示意图；
图3为本发明接地开关分闸时结构示意图；
图4为本发明接地开关引弧触头位于自由位置时结构示意图；
图5为本发明接地开关引弧触头位于储能位置时结构示意图；
图6为本发明接地开关引弧触头位于极限位置时结构示意图；
图7为本发明接地开关引弧触头熄弧时结构示意图；
图8为本发明接地开关合闸时结构示意图；
图9为本发明其他实施方式接地开关分闸时结构示意图；
图中：1、接地动触头；2、储能装置；3、引弧触头；4、触发装置；5、接地静触头；6、转接铜排；12、静触头；113、静引弧触子；142、动触头；141、动引弧触头。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
组件实施例1：
本发明的一种具备引弧能力的触头组件，包括动触头和静触头，静触头上设置有引弧装置或触发装置中的一个，动触头上设置有引弧装置或触发装置中的另一个，引弧装置包括向外伸出的用于在未合闸时与未设置引弧装置的触头发生引弧的引弧部和用于形变储能的储能装置，触发装置用于在未发生引弧时，挡止引弧部并使储能装置发生形变，并在引弧部与触发装置分离时，通过储能装置的释放形变储能，使引弧部先于动触头接触静触头。
通过在静触头上设置有引弧装置或触发装置中的一个，在动触头上设置有引弧装置或触发装置中的另一个，通过触发装置的挡止，使引弧部发生形变，并在引弧部与触发装置分离时，通过储能装置的释放形变储能，使引弧部先于动触头接触静触头。该方案设置一个储能装置和一个引弧装置，解决了现有技术触头组件结构相对复杂、维护成本高的问题，提高可靠性。
当引弧装置与触发装置脱离接触后，储能装置释放能量为引弧装置提供额外动力，使引弧装置在原有合闸速度基础上进一步提高速度，以更大的合闸速度转动到自身的极限位置，先接地动触头接触接地静触头，起到缩短预击穿后的燃弧时间的作用。
将发生电弧预击穿的位置和熄灭电弧的位置转移到接地静触头上触头接触部位以外其他部位，避免接触部位出现烧蚀，保证良好的通流能力，进一步提高可靠性。
组件实施例2：
如图2-8所示，本发明的一种具备引弧能力的触头组件，包括接地动触头组件、接地静触头组件、转接铜排6。接地动触头组件包括接地动触头1、引弧装置、引弧装置包括向外伸出的用于在未合闸时与未设置引弧装置的触头发生引弧的引弧触头3和用于形变储能的储能装置2，储能装置2与接地动触头1带载流接触点的一端固定连接，作为动触头头部，连接方式包括但不限于螺纹连接；接地动触头1的另一端与转接铜排6连接在一起，作为动触头根部，连接方式包括但不限于螺纹连接。接地静触头组件包括触发装置4、接地静触头5。触发装置4与接地静触头5通过螺纹连接固定在一起。引弧装置2设置在接地动触头1的侧面；触发装置4设置在静触头的正上方，呈L型，长边向外伸出。
将触发装置设置在静触头上，引弧装置设置在动触头的侧面，并且触发装置设置在静触头的正上方，向外伸出一定长度。确保动触头带动引弧装置移动时，使引弧装置更容易与触发装置发生挡止，从而获得动力，先于动触头接触静触头，进一步提高可靠性。
作为其他实施方式，如图9所示，引弧装置也可以设置在接地静触头5上，触发装置4则设置在接地动触头1上。具体的，储能装置2设置在接地静触头5的侧面，引弧触头3斜向上伸出接地静触头5，触发装置4设置在接地动触头1的一侧的下端，在接地动触头1动作时，带动触发装置4向下运动与引弧触头3接触，进而使储能装置2中的弹簧压缩，使引弧触头3产生向上的动力，当接地动触头1继续运动使触发装置4与引弧触头3相分离时，储能装置2中弹簧存储的弹性势能释放，使引弧触头3朝向接地动触头1快速动作，迫使引弧触头3在接地静触头5与接地动触头1接触之前与接地动触头1接触，完成引弧。
组件实施例3：
如图2-8所示，在组件实施例2的基础上，储能装置2还包括通过触发装置4与引弧触头3的挡止产生形变的储能弹簧，引弧触头3设置在储能弹簧上。将弹性件设置为储能弹簧，材料易获取，装配方便，降低了成本。
组件实施例4：
如图2-8所示，在组件实施例3的基础上，引弧触头3为球形引弧部。有利于优化电场，避免尖端发电，提高断口耐压水平。引弧触头3材质为耐烧蚀材质，包括但不限于金属钨、铜钨合金等。引弧触头3在所述储能装置2上有三个工作位置，分别是如图4所示的自由位置、如图5所示的储能位置以及如图6所示的极限位置。引弧触头3借助触发装置4从图3所示的分闸位置开始转动到上述不同位置。
具体地，在合闸过程初始阶段，储能装置2带动引弧触头3与接地动触头1做同步运动。当引弧触头3受到触发装置4提供的阻力时，引弧触头3带动储能装置2内部的储能弹簧进行压缩，从而完成储能，与此同时，引弧触头3从自由位置转动到储能位置，如图4、5所示。随着接地动触头1的继续运动，引弧触头3贴着触发装置4接触面滑过。当引弧触头3与触发装置4脱离接触后，储能装置2释放能量为引弧触头3提供额外动力，使引弧触头3以更大的合闸速度转动自身的极限位置，先接地动触头1接触接地静触头5，如图6、7所示。将发生电弧预击穿的位置和熄灭电弧的位置转移到引弧触头3上，避免电弧直接灼烧接地动触头1。随着接地动触头1的继续运动，接地动触头1的载流接触点也随之跟进，每个触点的实际载流量瞬间下降，从而完成合闸过程，如图8所示。
开关实施例：
一种接地开关，包括一种具备引弧能力的触头组件，此组件已在上述组件实施例1-4中介绍的足够清楚，此处不再赘述。
Claims (10)
1.一种具备引弧能力的触头组件，包括动触头和静触头，其特征在于，所述静触头上设置有引弧装置或触发装置中的一个，所述动触头上设置有引弧装置或触发装置中的另一个，所述引弧装置包括向外伸出的用于在未合闸时与未设置引弧装置的触头发生引弧的引弧部和用于形变储能的储能装置，所述触发装置用于在未发生引弧时，挡止所述引弧部并使储能装置发生形变，并在所述引弧部与触发装置分离时，通过所述储能装置的释放形变储能，使引弧部先于动触头接触静触头。
2.根据权利要求1所述的具备引弧能力的触头组件，其特征在于，所述动触头上设置所述引弧装置，所述静触头上设置所述触发装置，所述引弧装置设置在动触头的侧面；所述触发装置设置在静触头的正上方，且具有一定宽度。
3.根据权利要求2所述的具备引弧能力的触头组件，其特征在于，所述储能装置包括通过所述挡止产生形变的弹性件，所述引弧部设置在弹性件上。
4.根据权利要求3所述的具备引弧能力的触头组件，其特征在于，所述弹性件为储能弹簧。
5.根据权利要求4所述的具备引弧能力的触头组件，其特征在于，所述引弧部为球形引弧部。
6.一种接地开关，其特征在于，包括接地动触头和接地静触头，其特征在于，所述接地静触头上设置有引弧装置或触发装置中的一个，所述接地动触头上设置有引弧装置或触发装置中的另一个，所述引弧装置包括向外伸出的用于在未合闸时与未设置引弧装置的触头发生引弧的引弧部和用于形变储能的储能装置，所述触发装置用于在未发生引弧时，挡止所述引弧部并使储能装置发生形变，并在所述引弧部与触发装置分离时，通过所述储能装置的释放形变储能，使引弧部先于接地动触头接触接地静触头。
7.根据权利要求6所述的接地开关，其特征在于，所述接地动触头上设置有所述引弧装置，所述接地静触头上设置有所述触发装置，所述引弧装置设置在接地动触头的侧面；所述触发装置设置在接地静触头的正上方，向外伸出一定长度。
8.根据权利要求7所述的接地开关，其特征在于，所述储能装置还包括通过所述挡止产生形变的弹性件，所述引弧部设置在弹性件上。
9.根据权利要求8所述的接地开关，其特征在于，所述弹性件为储能弹簧。
10.根据权利要求9所述的接地开关，其特征在于，所述引弧部为球形引弧部。
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