CN118016472A - 接地开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种接地开关，包括动端组件、静端组件和预紧件，静端组件包括接地刀闸，接地刀闸具有连接柱，连接柱的周部设置有第一连接面，第一连接面为弧面，动端组件包括两个接地刀片，两个接地刀片平行且沿第一方向间隔设置，接地刀片具有第二连接面，两个接地刀片上的第二连接面位置正对，连接柱设置在两个接地刀片之间，预紧件和接地刀片连接，预紧件用于驱动接地刀片沿第一方向移动，以使第二连接面和第一连接面贴合并抵紧。接地开关通电后产生的霍姆力会沿弧形的接触面的法线方向呈扇形分布，其中一部分霍姆力在第一方向上的分力减小，对抗预紧力的作用下降，该接地开关的接地刀片和接地刀闸则不容易受霍姆力影响导致预紧力不足，安全性高。

Description

接地开关

技术领域

本发明涉及开关设备技术领域，尤其涉及一种接地开关。

背景技术

接地开关作为电网配网中必不可少的开关设备，其自身的安全稳定性直接关系到电网的安全稳定运行，尽管绝大多数的接地开关并不需要具备开断短路电流的能力，但需要具备线路短路情况下的合闸保持能力。目前的接地开关大多存在以下问题：

(1)在短路电流的作用下受霍姆力影响，引起接地刀片和接地刀闸预紧力不足，产生刀片与刀闸脱离的高危风险；

(2)为预防这种霍姆力的影响，部分接地开关设计过高的预紧力，导致接地开关合闸卡滞、分闸拒动等现象。

发明内容

本发明实施例的目的在于：提供一种接地开关，其受霍姆力影响小，安全性高。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种接地开关，包括动端组件、静端组件和预紧件，所述静端组件包括接地刀闸，所述接地刀闸具有连接柱，所述连接柱的周部设置有第一连接面，所述第一连接面为弧面，所述动端组件包括两个接地刀片，两个所述接地刀片平行且沿第一方向间隔设置，所述接地刀片具有第二连接面，两个所述接地刀片上的所述第二连接面位置正对，所述连接柱设置在两个所述接地刀片之间，所述预紧件和所述接地刀片连接，所述预紧件用于驱动所述接地刀片沿所述第一方向移动，以使所述第二连接面和所述第一连接面贴合并抵紧。

作为接地开关的一种优选方案，所述接地刀片呈板状，所述接地刀片的强度小于所述连接柱的强度，以使所述接地开关合闸时，所述第二连接面弯曲与所述第一连接面贴合。

作为接地开关的一种优选方案，所述接地刀片的厚度小于所述连接柱的直径。

作为接地开关的一种优选方案，所述接地刀片的材料硬度小于所述连接柱的材料硬度。

作为接地开关的一种优选方案，所述第二连接面为弧面，所述第二连接面的对应的弧形半径为D1，所述第一连接面对应的弧形半径为D2，D1大于D2。

作为接地开关的一种优选方案，所述预紧件设置在所述接地刀片上，所述预紧件为弹性件，所述预紧件的弹力方向与所述第一方向平行。

作为接地开关的一种优选方案，两个所述接地刀片之间还设置有限位件，沿所述接地刀片的排布方向，所述限位件的尺寸小于所述连接柱的尺寸。

作为接地开关的一种优选方案，所述动端组件还包括连接件，所述接地刀片上设置有安装孔，所述连接件的两端分别贯穿两个所述接地刀片上的所述安装孔，且所述安装孔的孔径大于所述连接件的直径，以使所述接地刀片能够沿所述连接件的长度方向移动，所述预紧件和所述限位件均套设在所述连接件的外周，所述连接件的端部凸出设置有限位台阶面，所述预紧件的两端分别与所述接地刀片和所述限位台阶面抵紧。

作为接地开关的一种优选方案，所述连接件包括连接螺母和连接螺栓，所述连接螺栓穿过所述预紧件、所述安装孔和所述限位件与所述连接螺母旋拧，所述连接螺栓的螺帽和所述连接螺母上均设置有所述限位台阶面。

作为接地开关的一种优选方案，所述预紧件设置在所述接地刀闸上，所述预紧件为弹性件，所述预紧件的弹力方向与所述第一方向平行。

本发明的有益效果为：通过设置连接柱，在连接柱上设置弧形的第一连接面，接地刀片可以与接地刀闸之间产生弧面贴合接触，接地开关通电后产生的霍姆力会沿弧形的接触面的法线方向呈扇形分布，其中一部分霍姆力方向与第一方向存在一定角度差，其在第一方向上的分力减小，对抗预紧力的作用下降，该接地开关的接地刀片和接地刀闸则不容易受霍姆力影响导致预紧力不足，安全性高。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例所述静端连接座、连接柱、动端连接座和接地刀片立体示意图。

图2为图1的侧视示意图。

图3为图1的俯视示意图。

图4为图3的A处放大示意图。

图5为本发明实施例所述接地开关示意图。

图6为本发明实施例所述接地开关侧视示意图。

图7为本发明实施例所述接地开关通电状态下的简化示意图。

图中：

1、静端连接座；101、第一板体；102、第二板体；2、连接柱；201、第一连接面；3、动端连接座；4、接地刀片；401、第二连接面；5、预紧件；6、卡槽板；601、第二限位槽壁；7、铜绞线；8、限位件；9、汇流板；10、操作连杆；11、卡轮；12、连接螺母；13、连接螺栓。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

首先介绍一下霍姆力，对于电路触头，不管触头的位置如何，一旦电流流过，触头之间就会有斥力存在，这种斥力叫做霍姆力，霍姆力是由导体接触面上的电流收缩效应引起的，因此，霍姆力天然作用与导体接触面的法线方向，霍姆力会使得触头之间相互排斥，从而触头分离，即脱闸的高危风险。

如图1至图7所示，本发明提供的一种接地开关，包括动端组件、静端组件和预紧件5，静端组件包括接地刀闸，接地刀闸具有连接柱2，连接柱2的周部设置有第一连接面201，第一连接面201为弧面，动端组件包括两个接地刀片4，两个接地刀片4平行且沿第一方向间隔设置，接地刀片4具有第二连接面401，两个接地刀片4上的第二连接面401位置正对，连接柱2设置在两个接地刀片4之间，预紧件5和接地刀片4连接，预紧件5用于驱动接地刀片4沿第一方向(图示X方向)移动，以使第二连接面401和第一连接面201贴合并抵紧。

通过设置连接柱2，在连接柱2上设置弧形的第一连接面201，接地刀片4可以与接地刀闸之间产生弧面贴合接触，通电后产生的霍姆力(参照图4的实心箭头)，推动接地刀片4沿X方向移动，促使接地刀片4与接地刀闸分离，参照图4，本方案的接地开关通电后产生的霍姆力会沿弧形的接触面的法线方向呈扇形分布，其中一部分霍姆力方向与X方向存在一定角度差，其在X方向上的分力减小，对抗预紧力的作用下降，该接地开关的接地刀片4和接地刀闸则不容易受霍姆力影响导致预紧力不足，安全性高。

在本实施例中，接地刀片4呈板状，接地刀片4的强度小于连接柱2的强度，以使接地开关合闸时，第二连接面401弯曲与第一连接面201贴合，也就是说，在加工阶段，接地刀片4的第二连接面401为平面，在预紧件5的作用下，接地刀片4能够产生弯曲，使得接地刀片4能够与接地刀闸产生曲面接触，从而使得霍姆力能够呈扇形分布，减少在X方向上霍姆力的大小，降低霍姆力对预紧力的对抗作用，提升接地开关的安全性。

一实施例中，接地刀片4和接地刀闸使用的材料相同，可以通过改变形状来提升接地刀片4的强度，例如，将接地刀片4的厚度设置为小于连接柱2的直径，从而使得接地刀片4具有更高的强度，受力更容易产生形变，当然，接地刀片4和接地刀闸使用的材料也可以是不相同的，例如，可以使用强度较高的材料制造接地刀片4。

另一实施例中，接地刀片4的厚度可以大于或等于连接柱2的直径，即不通过形状改变来实现接地刀片4和接地刀闸的曲面接触，例如，可以将接地刀片4的材料硬度设置为小于连接柱2的材料硬度，那么，合闸时，在预紧件5的作用下，接地刀片4与连接柱2之间会产生挤压，接地刀片4的第二连接面401受压会产生凹陷，这样也可以实现接地刀片4和接地刀闸的曲面接触。

在其他实施例中，还可以将第二连接面401设置为弧面，第二连接面401的对应的弧形半径为D1，第一连接面201对应的弧形半径为D2，D1大于D2。通过将第二连接面401设置为弧面，即使接地刀片4仅产生细微的弯曲，仍可以实现接地刀片4和接地刀闸的曲面接触，即能够放大接地刀片4弯曲后产生的效果，从而提升接地开关的安全性。

参照图1至图4，预紧件5设置在接地刀片4上，预紧件5为弹性件，预紧件5的弹力方向与第一方向平行。在其他实施例中，还可以将预紧件5设置在接地刀闸上，预紧件5仅在合闸状态下提供预紧力。

参照图3，两个接地刀片4之间还设置有限位件8，沿接地刀片4的排布方向，限位件8的尺寸小于连接柱2的尺寸。限位件8的设置可以限制接地刀片4预紧力过高，预防出现合闸卡滞和分闸拒动现象。

进一步的，动端组件还包括连接件，接地刀片4上设置有安装孔，连接件的两端分别贯穿两个接地刀片4上的安装孔，且安装孔的孔径大于连接件的直径，以使接地刀片4能够沿连接件的长度方向移动，预紧件5和限位件8均套设在连接件的外周，连接件的端部凸出设置有限位台阶面，预紧件5的两端分别与接地刀片4和限位台阶面抵紧。在本实施例中，预紧件5为碟形弹簧，限位件8呈环套状，通过设置连接件，可以同时将预紧件5、限位件8和接地刀片4三者进行连接，结构简单，方便组装。

在本实施例中，连接件包括连接螺母12和连接螺栓13，连接螺栓13穿过预紧件5、安装孔和限位件8与连接螺母12旋拧，连接螺栓13的螺帽和连接螺母12上均设置有限位台阶面。可以通过调整连接螺母12在连接螺栓13内旋拧的深度来调整连接螺母12与连接螺栓13的螺帽之间的距离，从而调整预紧件5(碟形弹簧)的弹力大小，实现对预紧力的调整，避免预紧力过大影响正常的开闸。

参照图5和图6，在本实施例中，接地刀闸具有静端连接座1和连接柱2两个部分，其中，静端连接座1呈L型，静端连接座1具有垂直连接的第一板体101和第二板体102，第一板体101竖直设置，第二板体102水平设置，第二板体102与第一板体101的顶部相连，连接柱2设置在第一板体101上，动端组件包括动端连接座3、操作连杆10、卡轮11和卡槽板6，两个接地刀片4均与动端连接座3连接，动端连接座3的顶部设置有汇流板9，汇流板9与外部的铜绞线7连接，操作连杆10与动端连接座3连接，卡槽板6设置在操作连杆10的端部，卡槽板6上的卡槽具有第一限位槽壁和第二限位槽壁601，卡轮11与外部结构固定，卡轮11位于卡槽板6的卡槽内，图5和图6所示的接地开关均处于合闸状态，卡轮11与卡槽板6的第一限位槽壁抵紧，当操作连杆10沿图6视图中的逆时针方向转动90°时，卡槽板6上的第二限位槽壁601与卡轮11抵紧，此时，接地开关处于开闸状态。图7为本实施例接地开关通电状态下的简化示意图，其中，空心箭头表示电流流动方向，“×”和“·”表示通电导体周围的磁场方向，实心箭头表示接地刀片4在通电时受到的电动力。

此外，参照图6和图7，动端组件和静端组件构成了一个“凹”形的导电通道，这种“凹”形的导电通道会在接地刀片4上形成向下的电动力，使得接地刀闸形成向合闸方向转动的趋势，同时操作连杆10在转动卡轮11的限制下无法在该方向转动，最终保持稳定。这样一来，接地开关在合闸状态下通过短路电流时，其接地刀片4受到的电动力会使得接地刀片4向合闸方向转动，使得合闸状态更加稳定，进一步增加了接地刀闸的合闸稳定性。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种接地开关，其特征在于，包括动端组件、静端组件和预紧件，所述静端组件包括接地刀闸，所述接地刀闸具有连接柱，所述连接柱的周部设置有第一连接面，所述第一连接面为弧面，所述动端组件包括两个接地刀片，两个所述接地刀片平行且沿第一方向间隔设置，所述接地刀片具有第二连接面，两个所述接地刀片上的所述第二连接面位置正对，所述连接柱设置在两个所述接地刀片之间，所述预紧件和所述接地刀片连接，所述预紧件用于驱动所述接地刀片沿所述第一方向移动，以使所述第二连接面和所述第一连接面贴合并抵紧。

2.根据权利要求1所述的接地开关，其特征在于，所述接地刀片呈板状，所述接地刀片的强度小于所述连接柱的强度，以使所述接地开关合闸时，所述第二连接面弯曲与所述第一连接面贴合。

3.根据权利要求2所述的接地开关，其特征在于，所述接地刀片的厚度小于所述连接柱的直径。

4.根据权利要求1所述的接地开关，其特征在于，所述接地刀片的材料硬度小于所述连接柱的材料硬度。

5.根据权利要求1所述的接地开关，其特征在于，所述第二连接面为弧面，所述第二连接面的对应的弧形半径为D1，所述第一连接面对应的弧形半径为D2，D1大于D2。

6.根据权利要求1-5任一项所述的接地开关，其特征在于，所述预紧件设置在所述接地刀片上，所述预紧件为弹性件，所述预紧件的弹力方向与所述第一方向平行。

7.根据权利要求6所述的接地开关，其特征在于，两个所述接地刀片之间还设置有限位件，沿所述接地刀片的排布方向，所述限位件的尺寸小于所述连接柱的尺寸。

8.根据权利要求7所述的接地开关，其特征在于，所述动端组件还包括连接件，所述接地刀片上设置有安装孔，所述连接件的两端分别贯穿两个所述接地刀片上的所述安装孔，且所述安装孔的孔径大于所述连接件的直径，以使所述接地刀片能够沿所述连接件的长度方向移动，所述预紧件和所述限位件均套设在所述连接件的外周，所述连接件的端部凸出设置有限位台阶面，所述预紧件的两端分别与所述接地刀片和所述限位台阶面抵紧。

9.根据权利要求8所述的接地开关，其特征在于，所述连接件包括连接螺母和连接螺栓，所述连接螺栓穿过所述预紧件、所述安装孔和所述限位件与所述连接螺母旋拧，所述连接螺栓的螺帽和所述连接螺母上均设置有所述限位台阶面。

10.根据权利要求1-5任一项所述的接地开关，其特征在于，所述预紧件设置在所述接地刀闸上，所述预紧件为弹性件，所述预紧件的弹力方向与所述第一方向平行。