CN206421984U - 三工位开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种三工位开关，包括隔离开关(2)和操作机构(1)。隔离开关(2)包括框架(21)、静触头组件(22)、动刀组件(23)、接地触头组件(24)和驱动轴组件(25)；驱动轴组件用于驱动动刀组件与静触头组件分闸或合闸，或者与接地触头组件连接或断开；动刀组件包括刀片(231)、旋转基座(232)、转接排(233)和动刀绝缘子(234)；刀片和旋转基座通过铰链连接，旋转基座和转接排连接并固定于动刀绝缘子上；每个静触头绝缘子(223)与每一相的铜排连接设置于相中心位置；每一相动刀组件的刀片，与相应的每一相的相中心位置设有偏离，用于使动刀组件的驱动轴组件让开静触头绝缘子，避免产生空间干涉。

Description

三工位开关

技术领域

本实用新型涉及电气技术领域，具体涉及高压电器上的一种控制保护装置，特别是涉及一种高压开关设备的三工位开关。

背景技术

在高压电器设备中，隔离开关是指在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路)下的电流的开关设备。接地开关是指用于将回路接地的一种机械开关装置，在异常条件(如短路)下，可在规定时间内承载规定的异常电流，但在正常回路条件下，不要求承载电流。如果隔离开关和接地开关共用动触头，则两者组合在一起称为三工位开关。

现在国内外厂商均有相关的隔离开关产品，基本上可分为气体绝缘和空气绝缘两类。气体绝缘的产品使用SF6作为绝缘介质，SF6作为温室气体对环境的危害已经被人们越来越多地认识到。

空气绝缘开关设备的三工位开关多使用钢型材做框架，单断口或双断口结构，可靠性及易操作性欠佳，成本较高。

现在有的空气绝缘开关设备的三工位开关，为了避免动刀拉杆与绝缘子的空间干涉，一般采用特殊设计的绝缘子或者特殊设计的拐臂和拉杆，这些设计都结构复杂，而且成本高。

现在有的空气绝缘开关设备的三工位开关，部分操作机构没有位置锁定装置，在操作的过程中，可靠性差。还有部分操作机构，有位置锁定装置，但是结构复杂，而且不够精准。

实用新型内容

本实用新型提供一种三工位开关，包括隔离开关和操作机构，操作机构与隔离开关通过驱动轴组件相联，以驱动隔离开关分闸合闸操作；隔离开关包括框架、静触头组件、动刀组件、接地触头组件和驱动轴组件；

驱动轴组件用于驱动动刀组件与静触头组件分闸或合闸，或者与接地触头组件连接或断开；

动刀组件包括刀片、旋转基座、转接排和动刀绝缘子；刀片和旋转基座通过铰链连接，旋转基座、转接排连接并固定于动刀绝缘子上；

每个静触头绝缘子与每一相的铜排连接设置于相中心位置；每一相动刀组件的刀片，与相应的每一相的相中心位置设有偏离，用于使动刀组件的驱动轴组件让开静触头绝缘子，避免产生空间干涉。这里所述的刀片中心，是沿着刀片延伸的方向，两个刀片的中心。根据本实用新型的最佳实施例，将每个静触头绝缘子中心轴线的位置，设定为相中心位置。

根据本实用新型的一最佳实施例，所述驱动轴组件包括连杆、拐臂和主轴；拐臂固定于主轴上，与主轴一起旋转驱动连杆运动；所述连杆设有弯曲部，用于在合闸位置时让开主轴，以避免连杆与主轴干涉。本实用新型的最佳实施例中，主轴优选的截面为圆形、正方形或者正六边形。

根据本实用新型的一最佳实施例，所述驱动轴组件还包括中间铜套，用于减小运动过程中主轴的变形。

根据本实用新型的一最佳实施例，所述框架为钣金框架。

根据本实用新型的一最佳实施例，接地触头组件包括接地触头，弹性销和短接排；其中接地触头和短接排固定钣金框架上；弹性销安装于接地触头的销孔内，为动刀组件提供运动死点位置。

根据本实用新型的一最佳实施例，操作机构包括背板、前板、隔离齿轮轴和接地齿轮轴；隔离齿轮轴和接地齿轮轴啮合并固定于背板和前板之间；前板上有隔离操作孔和接地操作孔，分别用于使用手柄直接操作本操作机构。

根据本实用新型的一最佳实施例，操作机构还包括锁定组件；锁定组件包括推杆、复位弹簧、档销、连板、锁定销、支撑板和档片；

锁定组件固定于背板上，其中推杆穿过孔安装于微动开关组件上；推杆与连板和锁定销固定在一起，可以同时前后运动；档片上端铰接于支撑板上，可以自由转动。

根据本实用新型的一最佳实施例，档片的自由端有尖端部。

根据本实用新型的一最佳实施例，操作机构还包括微动开关组件，其包括多个微动开关，用来在隔离分闸、隔离合闸和地接三个工作位置上提供操作机构的位置信号。

根据本实用新型的一最佳实施例，操作机构还包括指示器，其固定于隔离齿轮轴上，用来指示操作机构的位置。

根据本实用新型的一最佳实施例，合闸操作时，首先推杆被按下，此时在连板的带动下，锁定销向后运动脱离分闸位置锁定孔，从而并不再阻挡档片的旋转运动；在重力作用下，档片旋转至竖直位置，阻挡锁定销向前运动，此时机构保持解锁状态。

根据本实用新型的一最佳实施例，使用手柄操作进行合闸时，隔离齿轮轴顺时针旋转，位于隔离齿轮轴上的解锁螺钉在运动过程中拨动档片离开阻挡锁定销的位置，在复位弹簧的作用下锁定销向前运动，从而阻挡档片旋转并顶在隔离齿轮轴上；

直到隔离齿轮轴旋转至正确的合闸位置时，合闸位置锁定孔转至于锁定销同心位置，在复位弹簧的作用下锁定销插入合闸位置锁定孔中，即为合闸锁定位置完成。

根据本实用新型的一最佳实施例，接地合闸操作时，按下推杆解锁，当手柄顺时针操作接地齿轮轴时，接地齿轮轴与隔离齿轮轴在啮合状态下旋转，逆时针旋转的隔离齿轮轴转至接地位置时，锁定销插入接地位置锁定孔中，完成接地合闸。

本实用新型的三工位开关结构简单，可靠性高，操作便利，也大幅节约了成本。

附图说明

图1是本实用新型的三工位开关的整体示意图；

图2是本实用新型的三工位开关的隔离开关结构示意图；

图3是本实用新型的三工位开关的隔离开关动刀组件与静触头绝缘子相中心相对位置结构示意图；

图4是本实用新型的三工位开关的隔离开关驱动轴组件结构示意图；

图5是本实用新型的三工位开关的隔离开关接地触头组件结构示意图；

图6是本实用新型的三工位开关的隔离开关动刀组件结构示意图；

图7是本实用新型的三工位开关的隔离开关驱动轴组件的连杆设有弯曲部结构示意图；

图8是本实用新型的三工位开关的操作机构结构示意图；

图9A-9B是本实用新型的三工位开关处于解锁状态和锁定状态示意图；其中，图9A为三工位开关处于解锁状态，图9B为三工位开关处于锁定状态；

图10是本实用新型的三工位开关合闸过程中，螺钉将要推开档片时的示意图；

图11是本实用新型的三工位开关操作机构的锁定装置的档片的自由端具有尖端部的结构示意图。

具体实施方式

下面结合参考附图，更详细地描述本实用新型的结构、功能、装配过程和工作原理。

图1是本实用新型的三工位开关的整体示意图；本实用新型的三工位开关包括隔离开关2和操作机构1，操作机构1与隔离开关2通过驱动轴组件25的主轴253相联，以驱动隔离开关2分闸合闸操作。如图2所示为本实用新型的三工位开关的隔离开关结构示意图，隔离开关2包括框架21、静触头组件22、动刀组件23、接地触头组件24和驱动轴组件25。

驱动轴组件25用于驱动动刀组件23与静触头组件22分闸或合闸，或者与接地触头组件24连接或断开。

图6所示为本实用新型的三工位开关的隔离开关动刀组件结构示意图；动刀组件23包括刀片231、旋转基座232、转接排233和动刀绝缘子234；刀片231和旋转基座232通过铰链连接，旋转基座232、转接排233连接并固定于动刀绝缘子234上。

图5所示为分闸位置，当驱动轴组件驱动25动刀组件23顺时针旋转与静触头组件22结合，完成合闸操作。由合闸位置反向操作至图示位置，完成分闸操作；当驱动轴组件驱动25动刀组件23逆时针旋转与接地触头组件24结合，完成接地操作。由接地合闸位置反向操作至图示位置，完成接地分闸操作。

图3所示为本实用新型的三工位开关的隔离开关动刀组件与动刀绝缘子相中心相对位置结构示意图；根据本实用新型的最佳实施例，每个静触头绝缘子223与每一相的铜排连接设置于相中心位置；每一相动刀组件23的刀片231，与相应的每一相的相中心位置设有偏离，用于使动刀组件23的驱动轴组件25让开静触头绝缘子223，避免产生空间干涉。根据本实用新型的一最佳实施例，所述的每一相动刀组件23的刀片231有两片。

根据本实用新型的一最佳实施例，如图4所示是本实用新型的三工位开关的隔离开关驱动轴组件结构示意图；所述驱动轴组件25包括连杆251、拐臂252和主轴253；拐臂252固定于主轴253上，与主轴一起旋转驱动连杆251运动。连杆251和拐臂252通过铰链连接。根据本实用新型的一最佳实施例，连杆251设有弯曲部251，如图7所示，用于在合闸位置时让开主轴253，以避免连杆251与主轴253干涉。

根据本实用新型的一最佳实施例，所述的主轴253截面为圆形或者正多边形，如正六边形。

根据本实用新型的一最佳实施例，所述驱动轴组件25进一步还包括中间铜套254，用于减小运动过程中主轴的变形。端部有端部铜套255，256。连杆251上有连杆套2512，用来减小铰链连接的摩擦及增加局部强度。

根据本实用新型的一最佳实施例，所述框架21为钣金框架，钣金框架用于支撑整个隔离开关，其他组件安装于此框架上。相比现有的三工位开关的框架，钣金框架质量轻，用料少，节省了成本。

图5所示是本实用新型的三工位开关的隔离开关接地触头组件结构示意图。接地触头组件包括接地触头241，弹性销242和短接排243。其中接地触头241和短接排243使用标准件固定在钣金框架上；弹性销242安装于接地触头241的销孔内，为动刀组件23提供运动死点位置。

如图2和图3所示，静触头组件22包括静触头221、转接排222和静触头绝缘子223。静触头221与转接排222使用标准件连接后固定于静触头绝缘子223上。静触头组件22还包括屏蔽罩224，用于均匀电场。

图8是本实用新型的三工位开关的操作机构结构示意图，操作机构1包括背板11、前板12、隔离齿轮轴13和接地齿轮轴14；隔离齿轮轴13和接地齿轮轴14啮合并固定于背板11和前板12之间；前板12上有隔离操作孔121和接地操作孔122，分别用于使用手柄直接操作本操作机构。

根据本实用新型的一最佳实施例，操作机构1还包括锁定组件17；锁定组件17包括推杆171、复位弹簧172、档销173、连板174、锁定销175、支撑板176和档片177；图9A-9B是本实用新型的三工位开关处于解锁状态和锁定状态示意图；其中，图9A为三工位开关处于解锁状态，图9B为三工位开关处于锁定状态。

锁定组件17固定于背板11上，其中推杆171穿过孔151，152安装于微动开关组件15上；推杆171与连板174和锁定销175固定在一起，可以同时前后运动；档片177上端铰接于支撑板176上，可以自由转动。

根据本实用新型的一最佳实施例，如图11所示，操作机构的锁定装置的档片177的自由端有尖端部1771。

根据本实用新型的一最佳实施例，操作机构1还包括微动开关组件15，其包括多个微动开关，用来在隔离分闸、隔离合闸和地接三个工作位置上提供操作机构1的位置信号。

根据本实用新型的一最佳实施例，操作机构1还包括指示器16，其固定于隔离齿轮轴13上，用来指示操作机构1的位置。

图10是本实用新型的三工位开关合闸过程中，螺钉将要推开档片时的示意图；合闸操作时，首先推杆171被按下，此时在连板174的带动下，锁定销175向后运动脱离分闸位置锁定孔133，从而并不再阻挡档片177的旋转运动；在重力作用下，档片177旋转至竖直位置，阻挡锁定销175向前运动，此时机构保持解锁状态。

使用手柄操作进行合闸时，隔离齿轮轴13顺时针旋转，位于隔离齿轮轴13上的解锁螺钉132在运动过程中拨动档片177离开阻挡锁定销175的位置，在复位弹簧172的作用下锁定销175向前运动，从而阻挡档片177旋转并顶在隔离齿轮轴13上；

直到隔离齿轮轴13旋转至正确的合闸位置时，合闸位置锁定孔135转至于锁定销175同心位置，在复位弹簧172的作用下锁定销175插入合闸位置锁定孔135中，即为合闸锁定位置完成。

接地合闸操作时，按下推杆解锁171，当手柄顺时针操作接地齿轮轴14时，接地齿轮轴14与隔离齿轮轴13在啮合状态下旋转，逆时针旋转的隔离齿轮轴13转至接地位置时，锁定销175插入接地位置锁定孔134中，完成接地合闸。

相比现有的各型三工位隔离开关，本实用新型的三工位隔离开关结构简单，可靠性高，操作简单，并大幅节约了成本。

尽管为说明目的公开了本实用新型的较佳实施例和附图，但是熟悉本领域技术的人员，在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，可作各种替换、变化和润饰。因此，本实用新型不应局限于较佳实施例和附图所公开的内容，本实用新型的保护范围以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种三工位开关，包括隔离开关(2)和操作机构(1)，操作机构(1)与隔离开关(2)通过驱动轴组件(25)相联，以驱动隔离开关(2)分闸合闸操作，其特征在于：隔离开关(2)包括框架(21)、静触头组件(22)、动刀组件(23)、接地触头组件(24)和驱动轴组件(25)；

驱动轴组件(25)用于驱动动刀组件(23)与静触头组件(22)分闸或合闸，或者与接地触头组件(24)连接或断开；

动刀组件(23)包括刀片(231)、旋转基座(232)、转接排(233)和动刀绝缘子(234)；刀片(231)和旋转基座(232)通过铰链连接，旋转基座(232)、转接排(233)连接并固定于动刀绝缘子(234)上；

每个静触头绝缘子(223)与每一相的铜排连接设置于相中心位置；每一相动刀组件(23)的刀片(231)，与相应的每一相的相中心位置设有偏离，用于使动刀组件(23)的驱动轴组件(25)让开静触头绝缘子(223)，避免产生空间干涉。

2.根据权利要求1所述的三工位开关，其特征在于：所述驱动轴组件(25)包括连杆(251)、拐臂(252)和主轴(253)；拐臂(252)固定于主轴(253)上，与主轴一起旋转驱动连杆(251)运动；所述连杆(251)设有弯曲部(2511)，用于在合闸位置时让开主轴(253)，以避免连杆(251)与主轴(253)干涉。

3.根据权利要求2所述的三工位开关，其特征在于：所述驱动轴组件(25)还包括中间铜套(254)，用于减小运动过程中主轴的变形。

4.根据权利要求1所述的三工位开关，其特征在于：所述框架(21)为钣金框架。

5.根据权利要求4所述的三工位开关，其特征在于：接地触头组件包括接地触头(241)，弹性销(242)和短接排(243)；其中接地触头(241)和短接排(243)固定钣金框架上；弹性销(242)安装于接地触头(241)的销孔内，为动刀组件(23)提供运动死点位置。

6.根据权利要求1所述的三工位开关，其特征在于：静触头组件(22)包括静触头(221)、转接排(222)和静触头绝缘子(223)；静触头(221)和转接排(222)连接后固定于静触头绝缘子(223)上。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的三工位开关，其特征在于：操作机构(1)包括背板(11)、前板(12)、隔离齿轮轴(13)和接地齿轮轴(14)；隔离齿轮轴(13)和接地齿轮轴(14)啮合并固定于背板(11)和前板(12)之间；前板(12)上有隔离操作孔(121)和接地操作孔(122)，分别用于使用手柄直接操作本操作机构。

8.根据权利要求7所述的三工位开关，其特征在于：操作机构(1)还包括锁定组件(17)：锁定组件(17)包括推杆(171)、复位弹簧(172)、档销(173)、连板(174)、锁定销(175)、支撑板(176)和档片(177)；

锁定组件(17)固定于背板(11)上，其中推杆(171)穿过孔(151，152)安装于微动开关组件(15)上；推杆(171)与连板(174)和锁定销(175)固定在一起，可以同时前后运动；档片(177)上端铰接于支撑板(176)上，可以自由转动。

9.根据权利要求8所述的三工位开关，其特征在于：档片(177)的自由端有尖端部(1771)。

10.根据权利要求9所述的三工位开关，其特征在于：操作机构(1)还包括微动开关组件(15)，其包括多个微动开关，用来在隔离分闸、隔离合闸和地接三个工作位置上提供操作机构(1)的位置信号。

11.根据权利要求10所述的三工位开关，其特征在于：操作机构(1)还包括指示器(16)，其固定于隔离齿轮轴(13)上，用来指示操作机构(1)的位置。

12.根据权利要求9所述的三工位开关，其特征在于：合闸操作时，首先推杆(171)被按下，此时在连板(174)的带动下，锁定销(175)向后运动脱离分闸位置锁定孔(133)，从而并不再阻挡档片(177)的旋转运动；在重力作用下，档片(177)旋转至竖直位置，阻挡锁定销(175)向前运动，此时机构保持解锁状态。

13.根据权利要求9所述的三工位开关，其特征在于：使用手柄操作进行合闸时，隔离齿轮轴(13)顺时针旋转，位于隔离齿轮轴(13)上的解锁螺钉(132)在运动过程中拨动档片(177)离开阻挡锁定销(175)的位置，在复位弹簧(172)的作用下锁定销(175)向前运动，从而阻挡档片(177)旋转并顶在隔离齿轮轴(13)上；

直到隔离齿轮轴(13)旋转至正确的合闸位置时，合闸位置锁定孔(135)转至于锁定销(175)同心位置，在复位弹簧(172)的作用下锁定销(175)插入合闸位置锁定孔(135)中，即为合闸锁定位置完成。

14.根据权利要求9所述的三工位开关，其特征在于：接地合闸操作时，按下推杆解锁(171)，当手柄顺时针操作接地齿轮轴(14)时，接地齿轮轴(14)与隔离齿轮轴(13)在啮合状态下旋转，逆时针旋转的隔离齿轮轴(13)转至接地位置时，锁定销(175)插入接地位置锁定孔(134)中，完成接地合闸。