CN204884992U - 三工位开关装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三工位开关装置，包括三工位开关、操作机构及连接构件，三工位开关包括静触头和动触头；连接构件包括输出拐臂、连杆及输入拐臂；输出拐臂的两端分别铰链于动触头和连杆，输入拐臂的两端分别铰链于操作机构及连杆；连杆上铰接点的连线为第一连线，输入拐臂上铰接点的连线为第二连线；动触头运动至第一连线和第二连线重合，可继续运动至第一连线和第二连线交叉完成合闸。合闸后无法运动越过第一连线和第二连线重合的位置，避免了动触头与静触头分离，提高了安全性。分闸时，运动至越过第一连线和第二连线重合的位置时，动触头有预分闸的动作，从而撕裂触头的熔焊点，避免了分闸力矩明显增大的问题，保证了分闸的可靠性。

Description

三工位开关装置

技术领域

本实用新型涉及高压开关电器领域，更具体地，本实用新型涉及一种三工位开关装置。

背景技术

三工位开关装置是电力系统中重要的输配电设备。三工位开关装置包括三工位开关、操作机构及连接三工位开关及操作机构的连接构件。

三工位开关具有三个位置：包括合闸位置、隔离位置(也即是分闸位置)和接地位置。具体地，合闸位置的主要功能是接通电路、承载电流，且上述电流包括额定电流、额定峰值耐受电流及额定短时耐受电流。分闸位置的主要功能是隔离电源、形成明显断口，防止在误操作或过电压的情况下接通电源，以保证检修维护人员和设备的安全。电力线路和电力设备在检修维护之前，除断开电源和隔离电源外，还要使得三工位开关处于接地位置，以释放电力线路和电力设备上的残余电荷、使电力线路和电力设备保持零电位接地保护，防止万一接通电源造成人身安全事故和设备损坏事故。

电力系统的短路故障的破坏力非常强，尤其是三工位开关在合闸位置和接地位置时，随时需要承载额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流的作用。一方面，三工位开关的触头由于承载异常电流动稳定、热稳定的冲击和产生震动，会被强大的电动力驱动与三工位开关的静触头分离。另一方面，在上述动静触头的触点间的小间隙中产生短路电流、电弧温度高达3000℃以上，可使动静触头的表面灼伤或熔化，从而使动、静触头熔焊在一起(即是熔焊现象)。不管是上述的静触头分离，还是动静触头熔焊，都会给三工位开关带来安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种能提高安装性能的三工位开关装置，以避免现有三工位开关装置存在安全隐患的问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种三工位开关装置，包括三工位开关、操作机构及连接三工位开关和操作机构的连接构件，三工位开关包括固定不动的静触头和可转动的动触头；所述连接构件包括输出拐臂、连杆及输入拐臂；所述输出拐臂的两端分别铰链于动触头和连杆，输入拐臂的两端分别铰链于操作机构及连杆；所述连杆与输出拐臂和输入拐臂的铰接点之间的连线为第一连线，输入拐臂与操作机构和连杆的铰接点之间的连线为第二连线；所述输出拐臂在操作机构的驱动下带着动触头运动至第一连线和第二连线重合，并可继续运动至第一连线和第二连线交叉完成合闸。

作为本实用新型三工位开关装置的一种改进，所述动触头与静触头相接触完成合闸时，第一连线和第二连线交叉形成的锐角的角度范围为5°-25°。

作为本实用新型三工位开关装置的一种改进，所述第一连线和第二连线交叉形成的锐角的角度为5°、15°、20°或25°。

作为本实用新型三工位开关装置的一种改进，所述连杆包括上连杆、双头连杆及下连杆，双头连杆的第一端和第二端均延伸有螺纹杆，上连杆和下连杆均设有与螺纹杆配合连接的螺纹孔，上连杆和下连杆通过内外螺纹配合分别固定于双头连杆的第一端和第二端。

作为本实用新型三工位开关装置的一种改进，所述连接构件还包括两个锁紧螺母，锁紧螺母分别套在上连杆和下连杆上，并将上连杆和下连杆锁固于双头连杆。

作为本实用新型三工位开关装置的一种改进，所述连接构件还包括多个铰链销，输入拐臂与操作机构及连杆、输出拐臂与动触头及上连杆均通过铰链销铰接。

作为本实用新型三工位开关装置的一种改进，所述操作机构还包括定位止动盘及止位销，连杆铰接于定位止动盘，定位止动盘设有卡口，止位销可配合卡扣于卡口。

作为本实用新型三工位开关装置的一种改进，所述三工位开关还包括一个固定不动的接地触头，接地触头与静触头间隔相对设置，且接地触头位于静触头的下方。

与现有技术相比，本实用新型三工位开关装置通过设置输出拐臂在操作机构的驱动下带着动触头运动至第一连线和第二连线重合，并可继续运动至第一连线和第二连线交叉完成合闸，使得运动至第一连线和第二连线重合成为合闸、分闸时的死点。合闸后第一连线和第二连线重合时，无论操作机构的驱动力有多大，都不能使得动触头运动而与静触头分离，提高运行的安全性，分闸时，必须先反向运动越过第一连线和第二连线重合，且在此过程中动触头有一个预分闸的动作，使得在初始分闸力矩还没有增大时，如果触头存在熔焊点就会被预分闸动作撕裂，避免了三工位开关在后续的分闸过程中分闸力矩明显增大的问题，保证了三工位开关分闸的可靠性，并可以延长三工位开关的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型三工位开关装置及其有益效果进行详细说明。

图1为本实用新型三工位开关装置的结构示意图。

图2为图1的部分结构放大示意图。

图3为图1中三工位开关处于合闸位置的结构示意图。

图4为图3的状态下连接构件的结构示意图。

图5为图1中三工位开关处于分闸位置的结构示意图。

图6为图5的状态下连接构件的结构示意图。

图7为图1中三工位开关处于接地位置的结构示意图。

图8为图7的状态下连接构件的结构示意图。

图9至图11为合闸位置时的三工位开关和连接构件组合在一起的结构示意图。

图12为分闸位置时的三工位开关和连接构件组合在一起的结构示意图。

图13为接地位置时的三工位开关和连接构件组合在一起的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

请参阅图1至图3，本实用新型的三工位开关装置包括三工位开关1、操作机构3及连接三工位开关1和操作机构3的连接构件5。三工位开关1包括静触头11、动触头13及接地触头15；其中，静触头11和接地触头15均固定不动，且间隔设置。接地触头15与静触头11相对设置，且接地触头15位于静触头11的下方，使得动触头13在分闸位置时，在重力的作用下，可转动至与接地触头15接触而处于接地位置。

请结合参照图3至图11，连接构件5为连杆机构，其包括输出拐臂51、连杆52及输入拐臂53。输出拐臂51的相对两端分别铰链于动触头13和连杆52的第一端。输入拐臂53的相对两端分别铰链于操作机构3及连杆52的第二端。其中，连杆52分别与输出拐臂51和输入拐臂53的铰接点之间的连线为第一连线a；输入拐臂53分别与操作机构3和连杆52的铰接点之间的连线为第二连线b。合闸时，动触头13可转动至与静触头11接触，且此时，输出拐臂51在操作机构3的驱动下带着动触头13运动至第一连线a和第二连线b重合，并可继续运动至第一连线a和第二连线b交叉完成合闸。

本实用新型的三工位开关装置通过操作机构3驱动输入拐臂53运动，从而带动连杆52一起运动。输出拐臂51在连杆52的带动下，驱动动触头13转向静触头11进行合闸，当动触头13转动至与静触头11接触时三工位开关1处于合闸位置。输出拐臂51在连杆52的带动下，还可以驱动动触头13转向接地触头15进行接地，当动触头13与转动至与接地触头15接触时三工位开关1处于接地位置。输出拐臂51在连杆52的带动下，还可以驱动动触头13转向接地触头15进行分闸，且动触头13转动至与静触头11和接地触头15均不接触时三工位开关1处于分闸位置。当进行合闸，动触头13转动至与静触头11接触后，操作机构3还驱动连接构件5运动至第一连线a和第二连线b重合，并可继续运动至第一连线a和第二连线b交叉完成才完成合闸。因此，合闸后，动触头13想与静触头11分离，必须先运动至第一连线a和第二连线b重合后继续运动才能分离。然而，第一连线a和第二连线b重合也即是连杆52与输出拐臂51和输入拐臂53的铰接点及输入拐臂53与的铰接点三点在同一条直线上。由于连接构件5为连杆机构，理论上讲，无论操作机构3的驱动力有多大，都不能驱动动触头13逆时针方向运动而与静触头11分离，保证了动触头13和静触头11不被动分离，提高运行的安全性，避免了安全隐患。当三工位开关1从上述合闸位置变换成分闸位置时，输出拐臂51在连杆52的带动下，先要运动至第一连线a和第二连线b重合后，才能继续运动至动触头13与静触头11完全分离。输出拐臂51运动至第一连线a和第二连线b重合的位置时，动触头13有一个预分力矩及动作，即便动触头13与静触头11之间存在熔焊点，也会被预分闸力矩及动作撕裂，避免了分闸阻力增加的问题，保证了三工位开关1分闸的可靠性，并可以延长三工位开关1的使用寿命。

请结合参照图11，动触头13与静触头11相接触完成合闸时，第一连线a和第二连线b交叉形成的锐角的角度范围为5°-25°，且优选地，第一连线a和第二连线b交叉形成的锐角的角度为5°、15°、20°或25°。

请结合参照图4、图6及图8，连杆52包括上连杆521、双头连杆523及下连杆525，其中，上连杆521和下连杆525分别可拆卸的固定于双头连杆523的第一端和第二端。输出拐臂51铰链于上连杆521。输入拐臂53铰链于下连杆525。为了便于调整连杆52的长度，以适应不同的三工位开关装置，双头连杆523的第一端和第二端均延伸有螺纹杆(未标号)，上连杆521和下连杆525均设有与螺纹杆配合连接的螺纹孔(图未示)。上连杆521和下连杆525与双头连杆523通过内外螺纹相连，可以通过旋拧上连杆521和/或下连杆525来调节连杆52的长度。优选地，本实施例中，连接构件5还包括两个锁紧螺母55，且每一锁紧螺母55分别套在上连杆521和下连杆525上；当连杆52的长度调节到合适的位置时，锁紧锁紧螺母55，从而将上连杆521和下连杆525锁固在双头连杆523的第一、第二端。

连接构件5还包括多个铰链销57，其中，输入拐臂53与操作机构3及下连杆525、输出拐臂51与动触头13及上连杆521均通过铰链销57铰接。

请结合参照图9至12，操作机构3还包括定位止动盘31及止位销33。下连杆525铰接于定位止动盘31的盘心。定位止动盘31的边缘处设有卡口311，且止位销33可配合卡扣于卡口311，以防止定位止动盘31回位。

请结合参照9至图11。本实用新型的三工位开关装置使用过程中，进行合闸处理时，输出拐臂51在连杆52的带动下，驱动动触头13转动至与静触头11接触进行合闸，而使得三工位开关1处于合闸位置。动触头13和静触头11处于合闸位置时，由于承载异常电流动稳定、热稳定的冲击和产生震动，动触头13会被强大的电动力驱动与静触头11产生相对位移。换句话说，当三工位开关1处于合闸位置时，动触头13有向顺时针和逆时针两个方向运动的趋势。由于合闸完成后，第一连线a和第二连线b交叉，且输入拐臂53在连接构件5的作用有向逆时针方向转动的趋势，从而带动动触头13有向逆时针方向转动的趋势，避免了动触头13有向顺时针方向转动的趋势。并且，定位止动盘31在止位销33的阻挡下不能逆时针转动，从而阻止了动触头13相对于静触头11产生逆时针方向的转动。当三工位开关1的动触头13有向逆时针方向运动的趋势时，连杆52必须运动至第一连线a和第二连线b重合。然而，第一连线a和第二连线b重合，无论操作机构3的驱动力有多大，都不能动触头13逆时针方向运动而与静触头11分离，保证了动触头13和静触头11不被动分离，提高运行的安全性，避免了安全隐患。

请结合参照图12，当三工位开关1分闸时，三工位开关1从合闸位置运动到分闸位置。也就是说，在操作机构3的驱动下，第一连线a和第二连线b从交叉位置先要运动至第一连线a和第二连线b重合后，三工位开关1才真正开始分闸，才能继续运动至动触头13与静触头11完全分离。第一连线a和第二连线b从交叉位置先要运动至第一连线a和第二连线b重合的过程中，动触头13有一个预分闸的动作。具体地，本实施例中，在上述分闸过程中，输入拐臂53的相对角度从90°—88°—85°—0°呈递减变化。此时，输出拐臂51相对角度从63°—64°—63°—0°呈递减变化趋势的角度有一个突变，这个角度的突变使动触头13有一个预分闸的动作。在初始分闸力矩还没有增大时，如果触头有熔焊点就被预分闸的动作撕裂，避免了三工位开关1在后续的分闸过程中分闸力矩明显增大的问题，保证了三工位开关1分闸的可靠性，并可以延长三工位开关1的使用寿命。

请结合参照图12和图13，三工位开关1处于分闸位置时，三工位开关1的重心偏向接地触头15，由于重力的作用三工位开关1的动触头13有向接地触头15运动的趋势。此时，如果操动机构3出现故障、如连杆脱落等，在重力作用下，动触头13向接地触头15运动并与接地触头15接触，从而使得本实用新型的三工位开关装置处于接地位置，使电力线路和电力设备保持零电位，防止来电造成人身事故。且当三工位开关1处于接地位置时，三工位开关1的重心同样偏向接地触头15，利用重力的作用增大动触头13与接地触头15分开的力矩，避免了动触头13与接地触头15分离带来的安全隐患。并且三工位开关1在接地位置时，动触头13本身也具有一定的触头压力，为动触头13不被动分离提供足够的保障。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (8)

1.一种三工位开关装置，包括三工位开关、操作机构及连接三工位开关和操作机构的连接构件，三工位开关包括固定不动的静触头和可转动的动触头；其特征在于：所述连接构件包括输出拐臂、连杆及输入拐臂；

所述输出拐臂的两端分别铰链于动触头和连杆，输入拐臂的两端分别铰链于操作机构及连杆；

所述连杆与输出拐臂和输入拐臂的铰接点之间的连线为第一连线，输入拐臂与操作机构和连杆的铰接点之间的连线为第二连线；

所述输出拐臂在操作机构的驱动下带着动触头运动至第一连线和第二连线重合，并可继续运动至第一连线和第二连线交叉完成合闸。

2.根据权利要求1所述的三工位开关装置，其特征在于：所述动触头与静触头相接触完成合闸时，第一连线和第二连线交叉形成的锐角的角度范围为5°-25°。

3.根据权利要求2所述的三工位开关装置，其特征在于：所述第一连线和第二连线交叉形成的锐角的角度为5°、15°、20°或25°。

4.根据权利要求1所述的三工位开关装置，其特征在于：所述连杆包括上连杆、双头连杆及下连杆，双头连杆的第一端和第二端均延伸有螺纹杆，上连杆和下连杆均设有与螺纹杆配合连接的螺纹孔，上连杆和下连杆通过内外螺纹配合分别固定于双头连杆的第一端和第二端。

5.根据权利要求4所述的三工位开关装置，其特征在于：所述连接构件还包括两个锁紧螺母，锁紧螺母分别套在上连杆和下连杆上，并将上连杆和下连杆锁固于双头连杆。

6.根据权利要求1所述的三工位开关装置，其特征在于：所述连接构件还包括多个铰链销，输入拐臂与操作机构及连杆、输出拐臂与动触头及上连杆均通过铰链销铰接。

7.根据权利要求1所述的三工位开关装置，其特征在于：所述操作机构还包括定位止动盘及止位销，连杆铰接于定位止动盘，定位止动盘设有卡口，止位销可配合卡扣于卡口。

8.根据权利要求1所述的三工位开关装置，其特征在于：所述三工位开关还包括一个固定不动的接地触头，接地触头与静触头间隔相对设置，且接地触头位于静触头的下方。