CN217507185U - 一种旋转式隔离开关的触头极 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种旋转式隔离开关的触头极，包括座体及装于座体的动触头组件、静触头组件、灭弧栅组件和磁体，当动触头组件转动时使得动触头与静触头之间接触导通或分离断开，同一层触头极模块设置有两组静触头组件、两个灭弧栅组件及四组磁体，两组静触头组件分别设置于座体的一条对角线位置，两个灭弧栅组件分别设置于座体的另外一条对角线位置，四组磁体分布于隔离开关处于分闸状态和合闸状态时动触头中心线的40°扇面范围内且位于相应动触头从合闸到分闸位置的轨迹线的上方或下方。本实用新型综合运用多种措施而改进了隔离开关的灭弧效果。

Description

一种旋转式隔离开关的触头极

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种旋转式隔离开关的触头极。

背景技术

随着光伏行业的发展，光伏系统的安全问题成为行业内的热点问题。光伏直流开关应用于逆变器中，控制着多个核心部件的工作状态，其可靠性不仅关系到整个光伏系统的良好运行，更关系到光伏行业的稳定发展。对于光伏电站系统而言，如何实现远程切断或者接通直流开关是一个亟待解决的问题。如果在逆变器工作异常时，能迅速切断电源，则能避免烧毁事故的发生，保护光伏电站的生命及财产安全。而在逆变器的部件修理完毕后，用远程控制的方法代替手工接通开关，这样对电路系统的操作人员来说，也是一种保护。

现有旋转式隔离开关基本上是手动操作的，其机械结构虽然能够满足毫秒极分断，但在系统电路出现故障后需要操作人员手动操作断开隔离开关，这不能实现遇到问题迅速断开电路的需求，同时增大了操作人员的风险；而在问题处理完毕后，也需要手动合闸。这对于开关的操作者来说，不仅具有安全隐患，也不具备时间效益，如近几年来就发生了多起逆变器烧毁事故。

此外，现有旋转式隔离开关产品的触头结构主要是增加灭弧室和永磁体来进行灭弧，但普遍存在永磁体磁极对应不准确，灭弧室位置布置不合理等缺陷，这样不仅不能保证在开关断开过程中有效的灭弧并将热气体排出，还存在热气体的离子大量附着在开关内壁上而灼烧开关的风险，由此影响了开关性能，

针对目前市场上广泛使用的上述手动分闸隔离开关存在的问题，有必要进行改进。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型目的在于提供一种灭弧效果更好的旋转式隔离开关的触头极。

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是：

一种旋转式隔离开关的触头极，包括座体及装于座体的动触头组件、静触头组件、灭弧栅组件和磁体，当动触头组件转动时使得动触头与静触头之间接触导通或分离断开，同一层触头极模块设置有两组静触头组件、两个灭弧栅组件及四组磁体，两组静触头组件分别设置于座体的一条对角线位置，两个灭弧栅组件分别设置于座体的另外一条对角线位置，四组磁体分布于隔离开关处于分闸状态和合闸状态时动触头中心线的40°扇面范围内且位于相应动触头从合闸到分闸位置的轨迹线的上方或下方。

进一步地，左接层触头极模块的两组静触头组件和右接层触头极模块的两组静触头组件对称分布于座体中心线两侧，且左接层触头极模块的两组静触头头部中心线和右接层触头极模块的两组静触头头部中心线垂直。

进一步地，静触头组件包括静触片，静触片的第一端固定于座体顶角位置，静触片的第二端横折出静触头头部以通过进出动触头组件的动触片头部夹缝来与动触头接触导通或分离断开。

进一步地，相邻层触头极模块中，一层触头极模块的两个灭弧栅组件位于座体的一条对角线位置，另一层触头极模块的两个灭弧栅组件位于座体的另一条对角线位置。

进一步地，同一层触头极模块中，每组磁体布置于隔离开关处于分闸状态和合闸状态时动触头中心线与动触头从合闸到分闸位置轨迹线交叉位置的上方或下方，且四组磁体成十字交叉配置。

进一步地，每层触头极模块中的磁体紧配设置于座体或者通过注塑工艺或铆接工艺安装于座体；且相邻层触头极模块中的磁体极性方向保持一致。

进一步地，灭弧栅组件组包括灭弧架和安装于灭弧架的多片栅片，栅片中间设置有引弧槽，栅片的尾端设置长脚部伸入至动触头头部运动轨迹线内。

进一步地，弧架设置有内腔室，灭弧架背面设置交错排列的出气口。

进一步地，座体设置有灭弧栅组件安装位，灭弧栅组件安装位开设多个栅片槽口来容纳并定位相应的栅片。

进一步地，动触头组件具有动触头转动架和装于动触头转动架的动触片，其中动触片的端部形成动触头，动触头转动架的上扣侧面在从合闸到分闸的运动区域设置有齿状凸起部。

与现有技术相比，本实用新型改进了隔离开关触头极中静触头、磁体及灭弧室等器件的布局方式，此外进一步改进了灭弧组件及动触头组件结构，由此从多个方面改善了隔离开关的灭弧效果。

附图说明

图1为本实用新型隔离开关的示意图；

图2为本实用新型隔离开关机构极去旋钮后的示意图；

图3为本实用新型隔离开关机构极去旋钮后顶盖、底座及内部机构的分解图；

图4为本实用新型隔离开关机构极底座示意图；

图5为本实用新型隔离开关机构极顶盖示意图；

图6为本实用新型隔离开关机构极顶盖内装配位示意图；

图7为本实用新型隔离开关机构极内部机构示意图一；

图8为本实用新型隔离开关机构极内部机构示意图二；

图9为本实用新型隔离开关机构极内部机构示意图三；

图10为本实用新型隔离开关机构极内部机构示意图四；

图11为本实用新型隔离开关机构极内部机构示意图五；

图12为本实用新型隔离开关机构极旋转动作机构示意图；

图13为本实用新型隔离开关机构极储能扣、分合上扣及分合下扣装配示意图；

图14为本实用新型隔离开关机构极储能扣及其托板装配示意图一；

图15为本实用新型隔离开关机构极储能扣及其托板装配示意图二；

图16为本实用新型隔离开关机构极储能扣示意图一；

图17为本实用新型隔离开关机构极储能扣示意图二；

图18为本实用新型隔离开关机构极储能扣托板示意图一；

图19为本实用新型隔离开关机构极储能扣托板示意图二；

图20为本实用新型隔离开关机构极分合上扣及分合下扣装配示意图一；

图21为本实用新型隔离开关机构极分合上扣及分合下扣装配示意图二；

图22为本实用新型隔离开关机构极分合上扣示意图一；

图23为本实用新型隔离开关机构极分合上扣示意图一；

图24为本实用新型隔离开关机构极分合下扣示意图一；

图25为本实用新型隔离开关机构极分合下扣示意图二；

图26为本实用新型隔离开关机构极储能锁扣示意图一；

图27为本实用新型隔离开关机构极储能锁扣示意图二；

图28为本实用新型隔离开关机构极脱扣块示意图一；

图29为本实用新型隔离开关机构极脱扣块示意图二；

图30本实用新型隔离开关机构极驱动器示意图；

图31本实用新型隔离开关机构极驱动器纵向剖视图；

图32本实用新型隔离开关机构极驱动器骨架示意图一；

图33本实用新型隔离开关机构极驱动器骨架示意图二；

图34本实用新型隔离开关机构极合闸撑脚示意图一；

图35本实用新型隔离开关机构极合闸撑脚示意图二；

图36本实用新型隔离开关机构极分闸撑脚示意图一；

图37本实用新型隔离开关机构极分闸撑脚示意图二；

图38为本实用新型隔离开关触头极三维示意图；

图39为本实用新型隔离开关触头极底层分闸俯视示意图(隐去一静触头组件)；

图40为本实用新型隔离开关触头极底层分闸俯视示意图；

图41为本实用新型隔离开关触头极左接层三维示意图；

图42为本实用新型隔离开关触头极左接层分闸俯视示意图；

图43为本实用新型隔离开关触头极左接层合闸俯视示意图；

图44为本实用新型隔离开关触头极左接层去除动触头组件的三维示意图；

图45为本实用新型隔离开关触头极左接层静触头组件、灭弧栅组件及磁体平面分布示意图一；

图46为本实用新型隔离开关触头极左接层静触头组件、灭弧栅组件及磁体平面分布示意图二 (去除动触头组件)；

图47为本实用新型隔离开关触头极左接层座体三维示意图；

图48为本实用新型隔离开关触头极左接层动触头组件、静触头组件及灭弧栅组件装配的三维示意图；

图49为本实用新型隔离开关触头极左接层静触头组件的三维示意图；

图50为本实用新型隔离开关触头极右接层三维示意图；

图51为本实用新型隔离开关触头极右接层分闸俯视示意图；

图52为本实用新型隔离开关触头极右接层合闸俯视示意图；

图53为本实用新型隔离开关触头极右接层去除动触头组件的三维示意图；

图54为本实用新型隔离开关触头极右接层静触头组件、灭弧栅组件及磁体平面分布示意图一；

图55为本实用新型隔离开关触头极右接层静触头组件、灭弧栅组件及磁体平面分布示意图二 (去除动触头组件)；

图56为本实用新型隔离开关触头极右接层座体三维示意图；

图57为本实用新型隔离开关触头极右接层动触头组件、静触头组件及灭弧栅组件装配的三维示意图；

图58为本实用新型隔离开关触头极右接层静触头组件的三维示意图；

图59为本实用新型隔离开关触头极动触头组件的三维示意图；

图60为本实用新型隔离开关触头极动触头组件的分解示意图；

图61为本实用新型隔离开关触头极灭弧栅组件三维示意图一；

图62为本实用新型隔离开关触头极灭弧栅组件三维示意图二；

图63为本实用新型隔离开关触头极灭弧栅组件三维示意图三。

具体实施方式

本实用新型较优实施例中使用弹簧预储能技术，在合闸阶段预紧储能弹簧来将能量储存在机构中，而在需要远程断开时直接用电磁铁触发脱扣机构。这样，一方面，电磁铁的响应以及动作时间非常短，能够在极短的时间内完成分闸脱扣的触发动作；另一方面，预储能的储能扣也会以毫秒级的速度带动上下扣到分闸位置。

下面结合附图和具体实施方案来对本实用新型进一步详细说明，但不应该将此理解为本实用新型的保护范围仅限于下述实施方案。

一、隔离开关整机

参见图1-图63，示出本实用新型隔离开关结构，以下进行详细说明。

如图1所示，隔离开关包括机构极200及触头极200，机构极200配置有旋钮110，通过旋动旋钮110对隔离开关进行储能及合闸，储能释放后可以快速进行分闸。

上述机构极200使用弹簧预储能技术，在合闸阶段预紧储能弹簧来将能量储存在机构中，而在需要远程断开时直接用电磁铁触发脱扣机构。这样，一方面，电磁铁的响应以及动作时间非常短，能够在极短的时间内完成分闸脱扣的触发动作；另一方面，预储能的储能扣也会以毫秒级的速度带动上下扣到分闸位置。

上述触头极200对动触头组件、静触头、灭弧室及磁体等器件的结构及布局进行优化，其综合运用多种灭弧措施来提高灭弧效果。

以下对机构极200及触头极200进行详细说明。

二、隔离开关机构极

如图2-图37所示，隔离开关操作极200由底座16和顶盖17构成壳体，壳体内部安装旋转动作及分闸驱动等背部机构等，其中内部机构包括主轴1、储能弹簧2、储能扣3、分合上扣4、分合弹簧5、分合下扣6、储能锁扣7、脱扣块8、驱动器9、合闸撑脚10、分闸撑脚11、分合闸微动开关13、线路板15等器件，各器件组合构成不同机构。此处，底座16下方一侧配置控制箱12，其内部安装有关电路板；底座16一侧内腔161安装旋转动作机构，其中分合下扣6下扣穿过底座16 的轴联孔163后与触头极200轴联，此外内腔161中还预留轴座165、轴座166来定位安装驱动块 8及储能锁扣7；另一侧内腔162安装电磁驱动器9，以便实现自动分闸脱扣。以下对本发明机构极及触头极进行说明。

储能弹簧2、储能扣3、分合上扣4、分合弹簧5、分合下扣6同轴套装于主轴1，分合上扣4 和分合下扣6扣合于一体，其中储能扣3及储能扣托板14通过储能扣端销19及储能扣长销20与主轴1周向定位，分合上扣4通过分合销21与主轴1周向定位，该主轴1的顶端安装旋钮110，它们之间通过旋钮销18周向定位，通过旋动旋钮110，可由主轴1带动储能扣3及分合上扣4、分合下扣6转动。

储能弹簧2和储能扣3构成储能机构，储能弹簧2两端可分别着力于壳体及储能扣3，通过转动储能扣3来拉伸储能弹簧2进行储能；反之，释能时储能弹簧2会推动储能扣3反转。此处，储能扣3配置储能扣托板14，两者扣合在一起，以保持储能扣3的稳定。

分合上扣4、分合弹簧5和分合下扣6构成分合机构，其中分合上扣4、分合下扣6扣合为一体，分合下扣6外接触头极200中的动触头(图未示出)，分合弹簧5着力于分合上扣4和分合下扣6。储能后，转动分合上扣4后会拉伸分合弹簧5，进而带动分合下扣6顺时钟转动，以进行合闸操作；释能时，储能扣3反转会带动分合上扣4和分合下扣6反转，以进行分闸操作。

储能锁扣7、脱扣块8和驱动器9构成脱扣机构，其中储能锁扣7位于合闸撑脚10外部来约束合闸撑脚10，当储能释放时储能锁扣7向外转动而带动合闸撑脚10向外转动，使得合闸撑脚10来解除对分合下扣6的锁定而自动分闸，即储能完成时储能锁扣7锁定储能扣3，储能释放时储能锁扣7解锁储能扣3，储能扣3在储能弹簧2的回复力作用下带动分合上扣4及分合下扣6反转，使得分合下扣6与动触头脱离而快速分闸。

合闸撑脚10及分闸撑脚11分别用于在合闸或分闸状态进行锁定及解锁，它们分别可绕自身的轴转动，并分别配置有复位弹簧，其中各复位弹簧装于分合下扣6与底座16之间来向分合下扣6 施压，以便用于在相应状态锁定解锁分合下扣6，这样来保证分合下扣6动作时序的正确。

合闸撑脚10具有手动分闸状态及自动分闸状态，在手动分闸时通过分合上扣4转动来将合闸撑脚10外推而解除对分合下扣6的锁定，在自动分闸时通过储能锁扣释放对合闸撑脚10的约束来解除对分合下扣的锁定；分闸撑脚11具有手动合闸状态，在手动合闸开始后延迟一段时间后通过分合上扣4转动来将合闸撑脚外推11而解除对分合下扣6的锁定。

此处，合闸时以隔离开关为OFF状态时为初始位置，在该状态下转动主轴1后带动分合上扣4 转动，分合上扣4转动一定角度后，分闸撑脚11被分合上扣4推开，由此分合下扣6也跟随转动，即分闸撑脚11和分合下扣6相对于分合上扣4的合闸转动时间存在一定延迟。同理，手动分闸时，也是通过主轴1转动分合上扣4来实现分闸的，分闸撑脚10也是通过分合上扣4外推而释放的，因此分闸撑脚10也存在一定的延迟。与此不同，自动分闸时合闸撑脚10被储能锁扣7瞬间直接释放，因而不存在延时问题。

分合闸微动开关13构成隔离开关状态检测装置，线路板15上焊装分合闸微动开关13，以接收储能检测信号及分合闸检测信号并传至控制系统进行监测。此外，还可设置储能微动开关检测装置，以检测隔离开关的储能状态。这样，可以检测隔离开关的储能状态及分合闸状态并反馈至系统，这便于系统及时有效地监测隔离开关的运行状态，进一步说明如下。

参见图2-图37，以下对本实用新型隔离开关机构极及部件进行详细说明。

如图2-图25所示，示出顶盖17及储能扣3、储能弹簧2等装配方式。顶盖17设置主轴孔 170，主轴1穿过主轴孔170，主轴1顶端外露于顶盖17，旋钮装于主轴1顶端且通过旋钮销18进行定位；顶盖17设置有主轴限位销槽177，主轴限位销19穿过主轴1后，两端容置于主轴限位销槽177，这样使得旋钮18转动主轴1的角度得以限制。储能弹簧2套在顶盖底壁主轴孔170周边的中心柱上，顶盖17底壁上还设置储能弹簧槽171，使得储能弹簧2装于顶盖17上。储能扣3位于储能弹簧2下面，储能扣3的主轴孔30套装入主轴1，储能扣3底面设置两个储能扣驱动块31，储能销20穿过主轴1后，储能销20的两端分别可抵接相应储能扣驱动块31，这样储能扣3定位于主轴1上，从而可使得储能扣3可与主轴1联动。此处，还可以加装储能扣托板14来托住储能扣 3，由此保证储能扣3的平稳。此外，顶盖17上还设置储能扣限位块172、储能锁扣轴孔173、脱扣块轴孔174以及驱动器限位框175、切换器轴孔176等特征部位，以便来定位或限位有关的部件。

储能弹簧2套装于顶盖17主轴孔170周边的中心柱上，储能弹簧2的一脚置于顶盖17上的储能弹簧槽171以限制储能弹簧1的活动，储能弹簧2的另一脚抵接储能扣3顶面设置的储能扣弹簧推块35的侧面35a。当储能扣3顺时钟转动时，储能扣弹簧推块35拉伸储能弹簧2进行储能。储能释放时，储能弹簧2推动储能扣3反转。由于储能释放时，因储能弹簧2的力非常大，储能扣3 迅速逆时针转动，完成分闸动作以后，需要及时停止动作，以免分闸过度，因此在顶盖17以及储能扣3上设置相应的配合特征，具体是在顶盖上设置储能扣限位块172，储能扣弹簧推块另一侧面35b为限位面，这样就限制储能扣3的反转角度。

可以理解的是，储能扣3在合闸或分闸储能时需要进行锁定，释能时则需要解锁，这是通过储能扣锁7来实现的。为此在储能扣3的侧面设置储能扣锁钩32，在储能完成时，可由储能锁扣7进行锁定，释能时通过与储能锁扣7来解锁。隔离开关实现脱扣以后，需要手动顺时针以完成合闸并储能动作，其中合闸时，旋钮110通过旋钮销18使主轴1顺时针旋转；同时，穿插在主轴1上的分合销21及储能销20也开始顺时针旋转，进而分合销21推动分合上旋扣4及分合下扣4实现合闸，储能销20推动储能扣3实现储能动作。

进一步地，为了检测储能状态，可以在储能扣3的底面设置储能检测推块34，在储能扣3运行到储能检测位置时可触发储能微动开关(图未示出)发出储能检测信号，这样便于对储能状态进行监测。

本实施例中，储能扣3配置储能扣托板14，其配置有相应内孔140、限位部141、142，144及限位槽143等，由此可以与储能扣3扣合在一起，其中储能扣3上的分闸驱动块33相下穿过储能扣托板14的限位槽143，以便与分合下扣6的分闸推块62相配合。

本实用新型中，储能扣3与分合上扣4及分合下扣6相关联，其中分合下扣6可部分穿过分合上扣 4，使得储能扣3可驱动分合下扣6。具体地，分合下扣6的顶面设置分闸推块62，储能扣3的底面设置分闸驱动块33，通过分闸驱动块33与分闸推块62配合，以实现储能扣3和分合下扣6的关联。在储能释放时，储能扣3上的分闸驱动块33击打分合下扣6上的分闸推块62的侧面62a，以便驱动分合下扣6反转来进行分闸。

分合上扣4和分合下扣6可组合为一体。具体地，分合上扣4设置有扣腔44，分合下扣6的上部扣入扣腔44内，使得分合上扣4和分合下扣6结合为一体。其中分合上扣4设置主轴孔40及上扣销槽41，分合下扣6设置主轴孔60，主轴1同轴地装于主轴孔40和主轴孔60后，其中分合销21穿过主轴1后，分合销21的端部容置于上扣销槽41中进行限位。

分合弹簧5设置在分合上扣4和分合下扣6之间，使得分合弹簧2的两脚分别着力于分合上扣4和分合下扣6，具体安装方式如下所述。分合下扣6设置有下扣弹簧腔61以容置分合弹簧5，分合下扣6顶面设置下扣弹簧推块63，分合上扣设置有上扣弹簧推块42，分合弹簧5的同时两脚夹于下扣弹簧推块63 的侧面63a、侧面63b和上扣弹簧推块42的侧面42a、侧面42b之间，其中下扣弹簧推块63位于上扣弹簧推块42的内侧。分闸完成及分闸保持状态，分合下扣6被分闸撑脚11锁定；合闸开始时，分合下扣6被分闸撑脚11锁定，分合上扣4拉伸分合弹簧5储能；当分合上扣4转动到一定角度后，分合上扣4上的分合闸推块45推开分闸撑脚11，使得分合下扣6被解锁，此时分合弹簧5推动分合上扣4迅速转动而合闸；合闸完成及保持状态，分合下扣6被合闸撑脚10锁定；分闸开始时，合闸撑脚10被释放，分合上扣4和分合下扣6同时反转，实现分闸。此处，为了实现分合闸，分合下扣6的底部设置分合闸锁槽，其侧面64a与合闸撑脚10配合进行合闸锁定或解锁，侧面64b与合闸撑脚11配合进行分闸锁定或解锁。

为了实现分合下扣6和储能扣3的关联，在分合下扣6顶面设置分闸推块62，同时在分合上扣4设置环形的分闸推块过槽43，分闸推块62穿过分闸推块过槽43且部分外露，这样使得分合上扣4和分合下扣6关联在一起，两者可随主轴1联动，其中因分闸推块过槽43宽于分闸推块62，因此分合上扣4和分合下扣6之间的转动存在一定相位差。由于分闸推块62部分外露于分闸推块过槽43，因而储能扣3上的分闸驱动块33可以在储能释放时击打分合下扣6上的分闸推块62的侧面62a，这样就可以驱动分合下扣 6反转，从而进一步由分合下扣6来进行分闸操作，此处储能扣3能且仅能击打分闸推块62的侧面62a，而不能击打分闸推块62的另一侧面。

本发明中，分合下扣6底部设置内带槽键65的下扣接头68，下扣接头68的外周设置下扣活动槽 66a、66b及下扣限位挡块67a、67b。下扣接头68轴联触头极200中的动触头，当分合下扣6转动时就可以进行分合闸操作。因为分合下扣6底部设置分合下扣限位部，其两侧面67a、67b与壳体底座上的相应限位部164配合，可以对分合下扣6的转动角度进行限制。

本发明实施例中，分合上扣4针对上扣弹簧推块42设置上扣加强结构46，其为倒T形结构，该上扣加强结构46的顶部461与上扣弹簧推块42的顶部之间相连，上扣加强结构46与上扣弹簧推块42之间分别设置分别容纳分合弹簧5两脚的分合弹簧脚活动槽47a、47b，这两个分合弹簧脚活动槽47a、47b相对于上扣弹簧推块42大致对称。当分合上扣4与分合下扣6装配扣合为一体时，分合弹簧5的两脚同时夹于下扣弹簧推块63和上扣弹簧推块42，并分别容置于对应的分合弹簧脚活动槽中47a、47b。

为了实现自动分闸，本实用新型设置有自动脱扣机构，其通过使储能锁扣7与储能扣3脱离，从而使储能弹簧2释放来带动储能扣3反转，进而带动分合上扣4及分合下扣6反转，这样可以进行分闸，具体如下所述。

本实用新型中自动分闸是通过驱动器9来驱动脱扣块8，进而拨动储能锁扣而实现的。驱动器9主体固定装于隔离开关的壳体，脱扣块8通过脱扣块轴孔80可转动地装于壳体，储能锁扣7通过储能锁扣轴孔70可转动地装于壳体16，脱扣块8及储能锁扣7分别配置复位弹簧，脱扣块8的第一端连接驱动器9，脱扣块8的第二端连接储能锁扣7，储能锁扣7可结合或分离地与隔离开关的储能扣3连接，当驱动器9启动时驱使脱扣块8转动而带动储能锁扣7转动，以取消对储能锁扣7 的约束而使得储能锁扣7与储能扣3脱离；由此实现自动分闸。

如图26-图34所示，储能锁扣7的轴孔70中装于储能锁轴以便储能锁扣7进行转动，其中储能锁扣7通过两孔定位，其下孔面与底座16平面配合，上孔面与顶盖17配合。储能锁扣7配置复位弹簧进行复位，即上述两孔之间的槽装配有储能锁扣复位弹簧，其一脚搭接于壳体，另一脚搭接于储能锁扣7的弹簧搭接部74，使储能锁扣7始终有个向储能扣3运动的力。储能锁扣7的内侧设置储能锁钩71，其与储能扣3侧面的储能扣锁钩32配合，在储能完成时对储能扣3进行锁定，释能时通过储能锁扣7对储能扣3进行解锁。储能锁扣7的另一侧设置储能锁扣拨块72，其与触发扣8 连接。此外，储能锁扣7外侧背面设置合闸撑脚配合部73，当储能锁扣7外转时，也将合闸撑脚 10推开。

脱扣块8通过轴孔80可转动地装于壳体。脱扣块8配置脱扣块复位弹簧，其一脚搭接于壳体，另一脚搭接于脱扣块8的弹簧搭接部81，使脱扣块8始终有个向储能扣3运动的力。脱扣块8一侧设置储能锁扣搭接部82，储能锁扣拨块72装于储能锁扣搭接部82的槽中，这样实现储能锁扣7和脱扣块8的可靠搭接。脱扣块8的另一侧设置驱动器连接槽83，以便来连接驱动器9。当驱动器9 启动时驱使脱扣块8转动，进而带动储能锁扣7转动，由此取消对储能锁扣7的约束而使得储能锁扣7与储能扣3脱离，因为合闸撑脚释放块104位于储能锁扣7背面的合闸撑脚配合部73，因此储能锁扣7向外转动时也使得合闸撑脚释放块104朝外转动而解除锁定，这样就可以进一步进行分闸。

参见图30-图34，本实用新型采用电磁驱动器，其包括骨架93、磁轭一91、磁轭二92、线圈一94、线圈二95、磁铁一99、磁铁二910、动铁芯96及静铁芯一97、静铁芯二98及拉杆90等等构成，其中磁铁一99、磁铁二910装于线圈骨架93中部的磁铁安装槽932，线圈一94、线圈二95 绕制于线圈骨架93两侧的线圈绕制槽931；磁轭一91为U形板，磁轭二92为端板，两者对骨架 93形成包围结构；动铁芯96装于拉杆90，并穿设于骨架93的内腔930中，静铁芯一97、静铁芯二98固定装于骨架93内腔930的两端；拉杆90的端头与脱扣块8连接，具是拉杆90与动铁芯96 固定，拉杆90的端头设置T字头，T该字头卡装于驱动器连接槽83，这样就便捷地实现驱动器9 与脱扣块8的连接，这样通过动铁芯94动作来驱动脱扣块8转动，进而带动储能锁扣7转动，使得储能锁扣7与储能扣3脱离，由此实现快速分闸。

本发明中，驱动器9的线圈引出线连接到线路板15，线路板15引线到接线端子，当外接端子通过电压信号时相应线圈得电，在电磁力的作用下，动铁芯96可向相应侧静铁芯横向运动，直到完全贴合，由此停止运动。当脱扣是，脱扣块8在拉杆90的拉动下绕轴逆时针旋转，直到储能锁扣7与储能锁扣搭接部83的搭扣面脱离，储能锁扣7释放，同时储能扣3释放。储能锁扣7释放时，储能锁扣7在储能扣3的推动作用下顺时针旋转，旋转过程中，推动合闸撑脚10解锁，由此避免储能弹簧2释放时，分合弹簧5对储能弹簧2的反作用力。储能扣3释放时，在储能弹簧2的作用下迅速逆时针旋转，拍击分合下扣6的伸出臂，分合下扣6迅速旋转，带动触头极的触头迅速断开而完成分闸动作。

可以理解的是，本实用新型隔离开关合闸或分闸时需要进行锁定或解锁，为此分合下扣6的侧面分别设置合闸撑脚10及分闸撑脚11。此时，分合下扣6的侧面设置分合闸锁槽64，该分合闸锁槽64的两个侧面64a、侧面64b分别与合闸撑脚10及分闸撑脚11配合来进行锁定与解锁，进一步说明如下。

本实用新型中，分合上扣4设置有分合闸推块45，其两侧分别设置导面45a、导面45b，以便于分合闸推块45进入到合闸撑脚10或分闸撑脚11相应配合部，来将合闸撑脚10或分闸撑脚11向外推开，由此解除对分合下扣6的锁定。本实用新型中，手动合闸时通过分合闸推块45解除对分闸撑脚11的锁定，手动分闸时通过分合闸推块45解除对合闸撑脚10的锁定；特别地，在自动分闸的情况下，隔离开关会自动脱扣来释放储能，此时储能锁扣7与储能扣3解锁，通过会带动合闸撑脚10向外转动，这样就直接解除了对合闸撑脚10的锁定，此时无需分合闸推块45起作用。以下进一步说明如下。

如图34-图35所示，合闸撑脚10具有轴孔210，其装入壳体上的定位轴以便合闸撑脚10进行转动。合闸撑脚10配置合闸撑脚弹簧，其套于合闸撑脚弹簧安装柱105上，合闸撑脚弹簧一脚穿过槽106，另一脚穿过槽107，由此使得合闸撑脚弹簧可分别着力于壳体及合闸撑脚10上，由此为合闸撑脚10提供向内的压力。合闸撑脚10的撑脚部为阶梯型，上部为上扣配合部，下部为下扣配合部，其中上扣配合部的内侧面为上扣驱动面102，下扣配合部的端面为下扣限位面103。在合闸完成及保持状态时，下扣限位面103顶住分合下扣6的分合闸锁槽64侧面64a而实现合闸锁定。此处，合闸撑脚10顶部具有合闸撑脚释放块104，其贴住储能锁扣7背面的合闸撑脚配合部73，当储能释放时，储能锁扣7向外转动，同时带动合闸撑脚释放块104向外转动，使得下扣限位面 103与分合下扣6的分合闸锁槽64侧面64a脱离，从而解除对分合下扣6的锁定，这样就可以进一步进行分闸操作。当手动脱扣时，则通过分合上扣4上的分合闸推块45来将合闸撑脚10外推解锁。

如图36-图37所示，分闸撑脚11具有轴孔111，其装入壳体上的定位轴以便分闸撑脚11进行转动。分闸撑脚11配置分闸撑脚弹簧，其套装于其套于分闸撑脚弹簧安装柱115上，合闸撑脚弹簧一脚穿过槽114，另一脚穿过槽116，由此使得分闸撑脚弹簧可分别着力于壳体及分闸撑脚11 上，由此为分闸撑脚11提供向内的压力。分闸撑脚11的撑脚部为阶梯型，上部为上扣配合部，下部为下扣配合部，其中上扣配合部的内侧面为上扣驱动面112，下扣配合部的端面为下扣限位面 111。在分闸完成及保持状态下时，下扣限位面111顶住分合下扣6的分分闸锁槽64侧面64b而实现分闸锁定；合闸开始后，分合闸推块45将通过上扣驱动面112将分闸撑脚11向外推，使得下扣限位面111与分闸锁槽64侧面64b脱离，由此分闸撑脚解锁，可以进一步合闸。此外，分闸撑脚 11尾部具有分合闸检测推块117，其可以压触分合闸微动开关13的分合闸触发部，以触发分合闸微动开关13动作。

上述隔离开关的工作过程为：分合上扣4在分合销21的作用下，和主轴1一起实现分合闸动作；合闸时，顺时针旋转，分合弹簧5的一脚搭在分合下扣6上，另外一脚在分合上扣4的卡位上，在分合上扣4的作用下开始拉伸，分合下扣6开始旋转，直到运动到分合闸推块45开始推动分闸撑脚11，分合弹簧5瞬间释放，分合下扣6瞬间旋转实现合闸；合闸到位后，合闸撑脚10在弹簧的作用下，实现内扣，其撑脚面与分合下扣面接触，在分合弹簧5的作用下，紧密配合；同理，分闸时，分合上扣4逆时钟旋转，分合弹簧5在分合上扣4的作用下开始拉伸，分合下扣6开始旋转，直到运动到分合闸推块45开始推动合闸撑脚10，推开瞬间，分合弹簧5瞬间释放，分合下扣6瞬间旋转实现分闸。

本实用新型的以上优选实施例公开了一种自动分闸隔离开关机构，其自动分闸机构可以横向布置在开关上方，其中驱动装置为一个冲击力足够的电磁铁，电磁铁接受到信号时迅速冲击开关零部件锁扣零件从而断开回路。这种隔离开关在弹簧储能后自动分闸，其与直接使用马达机构驱动主轴进行分闸的区别在于，使用电磁铁推动开关的锁扣，预先储好能量的弹簧带动脱扣机构做出快速分断动作，整体分断时间在20ms内完成。使用本实用新型隔离开关，可使得逆变器的电路系统遇到过载、短路等特殊工况时，无需人工操作即可实现远程断开逆变器系统回路的目的，其中附带自动断开机构的开关在进行相关电寿命、机械寿命等测试时，不会受到自动断开机构的任何影响，同时也可以自动状态下进行合闸动作。

三、隔离开关触头极

本实用新型隔离开关触头极综合运用多种措施来改进灭弧效果，具体如下所述。

参见图38-图63，本实用新型隔离开关的触头极200由一层或多层触头极模块210层叠而成，其中除底层触头极模块210g的座体略有区别外，其它各层结构相同，其中每一触头极模块210的静触头为左接或右接，图中左接触头极模块一以210l表示，右接触头极模块一210r表示(底层触头极模块210g实际上也为一右接模块)。

每一触头极模块210分别包括座体201及装于座体201的动触头组件202、静触头组件203、灭弧栅组件 205及多个磁体204(优选为永磁体，如磁钢)，当动触头组件的转动架转动时带动使得动触头转动，从而使得动触头头部20231与静触头头部20311之间接触导通或分离断开，由此进行合闸或分闸，其中的灭弧栅组件 205及磁体204起到灭弧作用。

左接触头极模块210l和右接触头极模块210r的结构基本相同，左接座体201L和右接座体201R的座体主体 2011成扣接组合装配，这些座体主体2011中间设置动触头安装孔2012来安装动触头组件202，此外座体主体 2011还设置静触头组件安装位2013、磁体安装位2014、及灭弧栅组件安装位2015，但这些安装位的位置布局有所差别，具体是成左右对称方式布置。

本实施例本实用新型主要通过同时改进磁体布局及灭弧栅组件结构及布局方式来来改善灭弧效果，说明如下。

具体地，本实用新型磁体204分布于隔离开关处于分闸状态和合闸状态时动触头中心线的40°扇面范围内；同时，灭弧栅组件205的栅片2051尾端设置长脚部20512来伸入至动触头头部20231运动轨迹线内。

如图38图-图58所示，在本实施例中的座体201上设置多组磁体204，每组磁体204紧配设置于座体201；或者，每组磁体204通过注塑工艺或铆接工艺安装于座体201。这些磁体204布局方式是：多组磁体204分布于隔离开关处于分闸状态和合闸状态时动触头中心线L3或L4的40°扇面范围内。进一步地，每一层触头极模块 210座体201上安装有四组磁体204，四组磁体204成十字交叉配置在隔离开关四个分闸状态和合闸状态时动触头中心线的40°扇面范围内，其中每组磁体204布置于隔离开关处于分闸状态和合闸状态时动触头中心线的40°扇面范围且位于动触头从合闸到分闸位置的轨迹线的上方或下方。更进一步地，每一磁体204离开关分闸状态动触头中心线线L3或合闸状态动触头中心线L4与动触头从合闸到分闸位置轨迹线交叉位置的上方或下方。这样，本实用新型通过在合闸与分闸位置分别设置磁体204来进行灭弧，可以更好地改善灭弧效果。

本实施例中，本实用新型的触头极模块210为多层，每一触头极模块210的静触头组件203为左接或右接，相邻触头极模块210的静触头组件203相应为右接或左接，其中相邻触头极模块210之间磁体204的磁性方向保持一致。

同时，本实用新型进一步通过灭弧栅组件布局及结构来改善灭弧效果，说明如下。

如图38-图63所示，本实用新型中同一层触头极模块210的座体201上设置两个灭弧栅组件205，灭弧栅组件205和座体201及动触头组件202之间的空间构成灭弧室。此处，两个灭弧栅组件205分别设置于座体201的另外一条对角线位置；在相邻层触头极模块210中，一层触头极模块210的两个灭弧栅组件205位于座体的一条对角线L1位置，另一层触头极模块210的两个灭弧室位于座体201的另一条对角线L2位置，即相邻层的灭弧栅组件205交替布置，且其出气口也是交替布置的。这样做的好处在于：断开时的拉弧区域上下层之间是错开分布，且出气口也是错开分布，不仅可避免局部过热而产生大量的可燃气体，也可避免出气口喷弧短路同一层触头极模块210包括两个灭弧栅组件205，两个灭弧栅组件205分布于座体的一条对角线L1或L2，两个静触头组件203分布于座体的另一条对角线L2或L1；相邻层触头极模块210中，一层触头极模块210的两个灭弧栅组件205分布于座体201的一条对角线，另一层触头极模块210的两个灭弧栅组件205分布于座体201的另一条对角线

如图61-图63所示，灭弧栅组件205包括灭弧架2052和多片栅片2051，栅片2051安装于灭弧架2052进行定位，且各栅片2051分别有部分位于动触头头部运动轨迹线内，具体是栅片20511的尾端设置长脚部20512，长脚部20512伸入至动触头头部20231运动轨迹线内。这样可将电弧引进灭弧室，使灭弧室效果达到更佳的效果。其中灭弧室的栅片2051为多片，栅片2051之间间隙0.8mm～2mm；各栅片2051中间设置有引弧槽20511，有助于拉长电弧，抬高电弧电压；此外，栅片2051尾端设置有长脚部，该长脚部20512伸入至动触头头部运动轨迹线内，有助于将电弧引进灭弧室，从而更加有效地灭弧。由于栅片2051为多片，因此本实施例相应地在座体201上设置有放置栅片2051的灭弧栅组件安装位2015，它们开设多个栅片槽口来并定位相应的栅片 2051，有助于固定栅片2051，防止栅片2051被灼烧后散架，或被电弧烧至粘连。如图61-图63所示，灭弧架 2052设置有内腔室，使电弧在腔室内移动，且无法超越灭弧架2052背部来形成背后击穿；同时，灭弧架2052 背部设置有交错布置的出气口20521，有助于排气散热。

另外，实用新型进一步通过静触头结构及布局方式来来改善灭弧效果，说明如下。

如图38-图58所示，本实施例中的左静触头组件203L和右静触头组件203R分别包括静触片31，静触片31 的第一端固定于座体2011顶角位置，静触片31的第二端横折出静触头头部20311来与动触头头部20231接触。具体地，静触片31的第一端配置接线螺钉32及接线片33进行固定及接线，静触头头部20311通过进出动触头组件的动触片形成的夹缝来与动触头头部20231接触导通或分离断开。此处，左静触头组件203L和右静触头组件203R的结构基本相同，仅仅是静触片31的长度及其两端弯折长度或角度有所差别，不再展开说明。

如图38-图58所示，本实用新型对静触头的布局进行了优化，其同一层触头极模块210的两组静触头组件 203分别设置于座体201的对角线L1或L2位置。本实施例中，同一层触头极模块210的两组静触头组件203同时为左接或右接，当左接时静触头头部与动触头接触部分从座体210左侧延伸到座体210纵向中间位置，当右接时静触头头部与动触头接触部分从座210体右侧延伸到座体210横向中间位置；相邻层触头极模块210中，相邻层触头极模块210的静触头组件交替左接或右接，即：一层触头极模块的两组静触头组件203同时为左接，另一层触头极模块210的两组静触头同时为右接，由此使得相邻层的静触头组件203成交替布置。这样，左接层的两组静触头组件203和右接层的两组静触头组件203对称分布于座体201中心线两侧，且左接层的两组静触头组件203头部中心线L3和右接层的两组静触头组件203头部中心线L4垂直。这种静触头居中对称布置，有效地利用了现有空间，一方面可将灭弧室容量做到最大体积，另一方面可将动触头开距做到最大来实现更高指标的分断。

此外，本实用新型进一步通过改善动触头组件202的结构来改善灭弧效果，说明如下。

如图59-图60所示，本实用新型隔离开关触头极动触头组件202由动触头转动架和动触片2023构成，动触头转动架由上扣2021和下扣2022卡接组合而成，上下动触片2023卡接或组合成动触片组件，动触片2023端部形成夹缝式的动触头头部20231，组装时动触头转动架装于座体201，动触片2023装于动触头转动架，这样就可以通过动触头转动架的转动来形成动触头头部231的触点与静触头组件203的触点之间的接触导通和分离断开。本实施例中，动触头转动架由上扣2021和下扣2022组成，其中上扣2021和下扣2022之间通过卡口紧密连接，其中上扣2021设置有卡槽20212，下扣2022设置有卡槽20221，上、下动触片2023设置于卡槽20212及卡槽20221。特别地，上扣2021的侧面在从合闸到分闸的运动区域设置有齿状凸起部20211，这些齿状凸起部 20211设置在触头拉弧区域，在动静触头快速分闸时可以拉长电弧，有助于快速断开电弧。

本实用新型虽然以较佳公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种旋转式隔离开关的触头极，包括座体及装于座体的动触头组件、静触头组件、灭弧栅组件和磁体，当动触头组件转动时使得动触头与静触头之间接触导通或分离断开，其特征在于，同一层触头极模块设置有两组静触头组件、两个灭弧栅组件及四组磁体，两组静触头组件分别设置于座体的一条对角线位置，两个灭弧栅组件分别设置于座体的另外一条对角线位置，四组磁体分布于隔离开关处于分闸状态和合闸状态时动触头中心线的40°扇面范围内且位于相应动触头从合闸到分闸位置的轨迹线的上方或下方。

2.如权利要求1所述的旋转式隔离开关的触头极，其特征在于，左接层触头极模块的两组静触头组件和右接层触头极模块的两组静触头组件对称分布于座体中心线两侧，且左接层触头极模块的两组静触头头部中心线和右接层触头极模块的两组静触头头部中心线垂直。

3.如权利要求1所述的旋转式隔离开关的触头极，其特征在于，静触头组件包括静触片，静触片的第一端固定于座体顶角位置，静触片的第二端横折出静触头头部以通过进出动触头组件的动触片头部夹缝来与动触头接触导通或分离断开。

4.如权利要求1所述的旋转式隔离开关的触头极，其特征在于，相邻层触头极模块中，一层触头极模块的两个灭弧栅组件位于座体的一条对角线位置，另一层触头极模块的两个灭弧栅组件位于座体的另一条对角线位置。

5.如权利要求1所述的旋转式隔离开关的触头极，其特征在于，同一层触头极模块中，每组磁体布置于隔离开关处于分闸状态和合闸状态时动触头中心线与动触头从合闸到分闸位置轨迹线交叉位置的上方或下方，且四组磁体成十字交叉配置。

6.如权利要求1所述的旋转式隔离开关的触头极，其特征在于，每层触头极模块中的磁体紧配设置于座体或者通过注塑工艺或铆接工艺安装于座体；且相邻层触头极模块中的磁体极性方向保持一致。

7.如权利要求1所述的旋转式隔离开关的触头极，其特征在于，灭弧栅组件组包括灭弧架和安装于灭弧架的多片栅片，栅片中间设置有引弧槽，栅片的尾端设置长脚部伸入至动触头头部运动轨迹线内。

8.如权利要求7所述的旋转式隔离开关的触头极，其特征在于，弧架设置有内腔室，灭弧架背面设置交错排列的出气口。

9.如权利要求7所述的旋转式隔离开关的触头极，其特征在于，座体设置有灭弧栅组件安装位，灭弧栅组件安装位开设多个栅片槽口来容纳并定位相应的栅片。

10.如权利要求1-9任一项所述的旋转式隔离开关的触头极，其特征在于，动触头组件具有动触头转动架和装于动触头转动架的动触片，其中动触片的端部形成动触头，动触头转动架的上扣侧面在从合闸到分闸的运动区域设置有齿状凸起部。

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