CN218160144U - 一种旋转隔离开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转隔离开关，其包括：操作机构，层叠单元。其中层叠单元包含静触头，动触头，永磁体，外圈灭弧栅片，灭弧腔室。动触头上具有内圈灭弧栅片及相应的绝缘结构。本方案结构紧凑内部空间排布合理，在直流使用情况下永磁体与灭弧室能够共同产生灭弧效果，且能够在永磁体南北极朝向错装的情况下减弱因无法灭弧引发的故障和烧损。

Description

一种旋转隔离开关

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，特别涉及一种旋转隔离开关。

背景技术

当前同类型层叠式旋转隔离开关产品，为了提升产品性能加入灭弧装置和灭弧特征。针对使用直流电的情况，加入永磁体改变电弧方向从而拉长拉断电弧。针对使用交流电的情况，加入灭弧栅片进行灭弧。由于此类型产品要求结构紧凑，同时布置永磁体和灭弧栅片有较大难度，如要兼顾合理高效的灭弧腔室和排气通道，难度更大。

因此，绝大多数产品指定直流电使用情形，规定正负极接线即电流方向，以及规定永磁体南北极安装朝向。一旦产品在使用中进出线正负极方向接反，或生产装配中永磁体南北极朝向错装，极易因无法有效灭弧发生故障和烧损。极少产品同时配置了永磁体和灭弧栅片，但由于空间排布方案不佳，并不能起到很好的灭弧效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种旋转隔离开关，灭弧性能好。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种旋转隔离开关，其特征在于，包括：层叠模块；

所述层叠模块包括：交替层叠的第一层叠单元和第二层叠单元；

所述第一层叠单元包括：第一壳体和第一外圈灭弧栅片；所述第一外圈灭弧栅片设置于所述第一壳体的第一面，所述第一壳体的中心设有用于安装动触头的动触头腔，所述第一外圈灭弧栅片位于所述动触头腔的外围；

所述第二层叠单元包括：第二壳体；所述第二壳体的第二面与所述第一壳体的第一面对应且接触层叠，所述第二壳体的第二面与所述第一壳体的第一面之间形成灭弧腔室和排气通道，所述第一外圈灭弧栅片位于所述灭弧腔室内，所述灭弧腔室位于所述动触头腔的外边缘，所述灭弧腔室的一侧连通于所述动触头腔，另一侧连通于所述排气通道的第一端，所述排气通道的第二端暴露于所述第一壳体和所述第二壳体的外边缘。

可选地，所述第一层叠单元还包括：动触头和两个第一静触头；所述动触头设置于所述动触头腔内，分别与两个所述第一静触头接通或者分离。

可选地，所述灭弧腔室的数量为两个，两个所述灭弧腔室分别位于所述动触头腔的两侧，两组所述第一外圈灭弧栅片一一对应位于两个所述灭弧腔室，两条所述排气通道的第一端一一对应连通于所述两个所述灭弧腔室。可选地，所述第一壳体的相对两侧各设置有两根连接柱，所述排气通道的第二端位于同侧的两根所述连接柱之间。

可选地，所述第一层叠单元还包括：设置于所述动触头腔底部的永磁体。

可选地，所述动触头可转动设置于所述动触头腔内，所述动触头转动分别与两侧的所述第一静触头接通或者分离。

所述动触头包括：触头转盘和内圈灭弧栅片；所述内圈灭弧栅片位于所述动触头与所述第一静触头的接触一侧；

两组所述内圈灭弧栅片分别设置于所述触头转盘中轴的径向两侧，闭合状态分别与所述排气通道的两端对位。

可选地，所述动触头还包括：设置于所述触头转盘中心的触桥；

所述动触头设有位于所述触桥和所述内圈灭弧栅片之间的灭弧栅片绝缘结构。

可选地，所述灭弧栅片绝缘结构包括：沿所述触头转盘轴向设置的侧壁。

可选地，所述触头转盘设有用于安装所述内圈灭弧栅片的灭弧栅片卡槽。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的旋转隔离开关，结构紧凑内部空间排布合理，在直流使用情况下永磁体与灭弧室能够共同产生灭弧效果，且能够在永磁体南北极朝向错装的情况下减弱因无法灭弧引发的故障和烧损。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的旋转隔离开关的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的操作机构的结构示意图；

图3.1为本实用新型实施例提供的第一层叠单元和第二层叠单元的配合结构示意图；

图3.2为图3.1隐藏动触头的结构示意图；

图3.3为本实用新型实施例提供的灭弧腔室27和排气通道的结构示意图；

图4.1为本实用新型实施例提供的动触头的装配结构示意图；

图4.2为本实用新型实施例提供的动触头的爆炸结构示意图；

图4.3为本实用新型实施例提供的动触头的剖视结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的各部件逐层传动的结构示意图；

图6.1、图6.2和图6.3为本实用新型实施例提供的不同的永磁体南北极安装朝向对应灭弧情况的结构示意图；

图6.4为本实用新型实施例提供的错装永磁体时两边断点都向内拉弧的结构示意图；

图6.5为本实用新型实施例提供的交流电使用情形的灭弧相关过程的结构示意图。

其中，1为操作机构，11为旋钮手柄，12为机构转盘；

2为第一层叠单元，21为第一壳体，22为第一静触头，24为动触头，241为触头转盘，2411为灭弧栅片卡槽，2412为灭弧栅片绝缘结构，2413为转轴，2414为凹槽，242为触桥，243为内圈灭弧栅片，25为永磁体，26为第一外圈灭弧栅片，27为灭弧腔室，28为排气通道；

2’为第二层叠单元，21’为第二壳体，22’为第二静触头，26’为第二外圈灭弧栅片。

具体实施方式

鉴于现有技术旋转开关的技术缺陷，本专利的目的是设计一种旋转开关，交直流通用，无需规定进出线端电流方向，灭弧性能好。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的旋转隔离开关，包括：层叠模块；

该层叠模块包括：交替层叠的第一层叠单元2和第二层叠单元2’，其结构可以参照图1所示；

如图3.1和图3.2所示，该第一层叠单元2包括：第一壳体21和第一外圈灭弧栅片26；该第一外圈灭弧栅片26设置于第一壳体21的第一面(图中的上表面)，第一壳体21的中心设有用于安装动触头24的动触头腔，第一外圈灭弧栅片26位于动触头腔的外围；可选地，该第一外圈灭弧栅片26的数量为多个，各第一外圈灭弧栅片26朝向动触头24设置有引弧凹槽；

如图3.3所示，该第二层叠单元2’包括：第二壳体21’；该第二壳体21’的第二面(图中的下表面)与第一壳体21的第一面对应且接触层叠，第二壳体21’的第二面与第一壳体21的第一面之间形成灭弧腔室27和排气通道28，第一外圈灭弧栅片26位于灭弧腔室27内，灭弧腔室27位于动触头腔的外边缘；灭弧腔室27的一侧连通于前述第一壳体21的动触头腔，另一侧连通于排气通道28的第一端；排气通道28的第二端暴露于第一壳体21和第二壳体21’的外边缘，从而实现层叠模块的导通外部。

其工作原理为：电弧产生的高温气体及颗粒，通过在层叠方向(如图3.3所示的高度方向)上形成的灭弧腔室27，沿着排气通道28排出；如为交流电使用情形，两个断点上产生的电弧都朝外圈灭弧栅片26运动，见图6.5。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的旋转隔离开关，同时布置外圈灭弧栅片26、灭弧腔室27和排气通道28，能够高效灭弧，结构紧凑内部空间排布合理。

进一步的，如图3.1所示，动触头24转动分别与两侧的第一静触头22接通或者分离，则相应的本实施例包括两个灭弧腔室27，两个灭弧腔室27分别位于动触头腔的两侧，两组第一外圈灭弧栅片26一一对应位于两个灭弧腔室27，两条排气通道28的第一端一一对应连通于两个灭弧腔室27，其结构可以参照图3.3所示；

第一壳体21的相对两侧各设置有两根连接柱，排气通道28的第二端位于同侧的两根连接柱之间。其结构可以参照图3.2和图3.3所示，即第一壳体21两侧的连接柱避让排气通道28，在本方案中排气通道28的第二端侧面由沿轴向设置的侧壁281围成，该侧壁281的宽度大于多个第一外圈灭弧栅片26沿圆周排布方向的圆弧总宽度，以便于排气。

结合图3.2所示，第一层叠单元2还包括：设置于动触头腔底部的永磁体25。旋转开关从闭合状态到断开状态，动触头24逆时针转动与静触头22分离，每个层叠单元上的两个断点上产生的电弧，在永磁体25和高温气体作用下，朝外圈灭弧栅片26运动，电弧被快速拉断熄灭，见图6.3。本发案实现同时布置永磁体和灭弧栅片，在直流使用情况下永磁体25与灭弧腔室27能够共同产生良好的灭弧效果。

作为优选，第一层叠单元2还包括：设置于动触头腔内的动触头24，其结构可以参照图3.1所示，动触头24转动分别与两侧的第一静触头22接通或者分离；

该动触头24包括：触头转盘241和内圈灭弧栅片243，其结构可以参照图4.1、图4.2和图4.3所示，内圈灭弧栅片243位于动触头24与第一静触头22的接触一侧；

两组内圈灭弧栅片243分别设置于触头转盘241中轴的径向两侧，闭合状态分别与排气通道28的两端对位。各内圈灭弧栅片243背向动触头24的一侧(如图所示的外侧)设置有引弧凹槽。在出现永磁体25错装导致两边断点都向内拉弧时，内圈灭弧栅片243可以进一步提升灭弧效果，减弱电弧烧损，见图6.4。

进一步的，动触头24还包括：设置于触头转盘241中心的触桥242；

其结构可以参照图4.2和图4.3所示，动触头24设有位于触桥242和内圈灭弧栅片243之间的灭弧栅片绝缘结构2412，使得爬电路径244需要绕过灭弧栅片绝缘结构2412，增加爬电路径，保证电弧不在触桥242和内圈灭弧栅片243之间产生。

具体的，灭弧栅片绝缘结构2412包括：沿触头转盘241轴向设置的侧壁，其结构可以参照图4.2和图4.3所示，使得动触头24的爬电路径244为需要绕过灭弧栅片绝缘结构2412的蛇形。

作为优选，触头转盘241设有用于安装内圈灭弧栅片243的灭弧栅片卡槽2411，作为固定特征，便于装配维护。

下面结合完整实施例对本方案作进一步介绍：

见图1。一种旋转开关，包括操作机构1，第一层叠单元2，第二层叠单元2’。

操作机构1包括，旋钮手柄11，机构转盘12。见图2。

第一层叠单元2包括第一壳体21，第一静触头22，动触头24，永磁体25，第一外圈灭弧栅片26。

见图3.1，图3.2。第二层叠单元2’包括第二壳体21’，第二静触头22’，动触头24，永磁体25，第二外圈灭弧栅片26’。

见图3.3。第一层叠单元2与第二层叠单元2’之间由第一壳体21和第二壳体21’形成的灭弧腔室27，排气通道28。

见图4.1，图4.2，图4.3。动触头24包括触头转盘241，触桥242，内圈灭弧栅片243。其中，触桥242安装于触头转盘241中，内圈灭弧栅片243沿周向安装于触头转盘241的外壁。

触头转盘241包括灭弧栅片卡槽2411，灭弧栅片绝缘结构2412，转轴2413，凹槽2414。灭弧栅片卡槽2411和灭弧栅片绝缘结构2412分别沿周向设置于触头转盘241；触头转盘241的一侧设置转轴2413，另一侧设置凹槽2414。

通常地，旋钮手柄11有0°和90°两个停留区域。顺时针将旋钮手柄11从0°转到90°，对应开关从断开状态转换到闭合状态；反之逆时针将旋钮手柄11从90°转到0°，对应开关从闭合状态转换到断开状态。操作机构1将旋钮手柄11的动作转换到机构转盘12，再由机构转盘12传递到下方与之相连的动触头24，一般地机构转盘12转动范围和转动方向与旋钮手柄一致，在此不对操作机构1的内部结构和工作原理详细描述。见图2。

最接近操作机构1的第一层叠单元2中的动触头24，其触头转盘241上的转轴2413，与机构转盘12上与凹槽2414相似的凹槽结构连接配合，各层叠单元2或2’中的动触头24，通过自身的转轴2413和凹槽2414，与上层和下层的动触头24连接配合，与机构转盘12共同转动。

灭弧系统的组成包括，第一层叠单元2与第一层叠单元2上的永磁体25，外圈灭弧栅片26，动触头24上的内圈灭弧栅片243。另外灭弧系统还包括的灭弧特征(如灭弧栅片绝缘结构2412)，由相邻的壳体21和壳体21’在高度方向形成的灭弧腔室27及相应的排气通道28，见图3.1，图3.2，图3.3，图4.1。

动触头24上安装内圈灭弧栅片243，除了安装固定特征灭弧栅片卡槽2411之外，还需要灭弧栅片绝缘结构2412，使得电弧运动路径244足够长，保证电弧不在触桥242和内圈灭弧栅片243之间产生。见图4.2，图4.3。

旋转开关从闭合状态到断开状态，动触头24逆时针转动与静触头22分离，每个层叠单元上的两个断点上产生的电弧，在永磁体25和高温气体作用下，朝外圈灭弧栅片26或内圈灭弧栅片243运动，电弧被快速拉断熄灭。不同的永磁体南北极安装朝向对应灭弧情况见图6.1，图6.2，图6.3。在能规定正负极接线即电流方向的情况下，图6.3中的永磁体25南北极安装朝向应为最佳选项，两边断点的拉弧方向都向外，指向外圈灭弧栅片26。由于旋转中心所在空间有限，内圈灭弧栅片243的灭弧效果虽不及外圈灭弧栅片26，但在出现永磁体25错装导致两边断点都向内拉弧时，可以减弱电弧烧损，见图6.4。

电弧产生的高温气体及颗粒，通过高度方向上的灭弧腔室27，沿着排气通道28排出，见图3.3；如为交流电使用情形，永磁体25不起作用，两个断点上产生的电弧都朝外圈灭弧栅片26运动，其余的灭弧相关过程与直流电相同，见图6.5。因而此灭弧系统无论交直流都能通用。

综上所述，本专利涉及一种转隔离开关，具体可为一种具有灭弧系统的层叠式交直流旋转隔离开关。其包括：操作机构，层叠单元。其中层叠单元包含静触头，动触头，永磁体，外圈灭弧栅片，灭弧腔室。动触头上具有内圈灭弧栅片及相应的绝缘结构。本方案结构紧凑内部空间排布合理，在直流使用情况下永磁体与灭弧室能够共同产生灭弧效果，且能够在永磁体南北极朝向错装的情况下减弱因无法灭弧引发的故障和烧损。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种旋转隔离开关，其特征在于，包括：层叠模块；

所述层叠模块包括：交替层叠的第一层叠单元(2)和第二层叠单元(2’)；

所述第一层叠单元(2)包括：第一壳体(21)和第一外圈灭弧栅片(26)；所述第一外圈灭弧栅片(26)设置于所述第一壳体(21)的第一面，所述第一壳体(21)的中心设有用于安装动触头(24)的动触头腔，所述第一外圈灭弧栅片(26)位于所述动触头腔的外围；

所述第二层叠单元(2’)包括：第二壳体(21’)；所述第二壳体(21’)的第二面与所述第一壳体(21)的第一面对应且接触层叠，所述第二壳体(21’)的第二面与所述第一壳体(21)的第一面之间形成灭弧腔室(27)和排气通道(28)，所述第一外圈灭弧栅片(26)位于所述灭弧腔室(27)内，所述灭弧腔室(27)位于所述动触头腔的外边缘，所述灭弧腔室(27)的一侧连通于所述动触头腔，另一侧连通于所述排气通道(28)的第一端；所述排气通道(28)的第二端暴露于所述第一壳体(21)和所述第二壳体(21’)的外边缘。

2.根据权利要求1所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述第一层叠单元(2)还包括：动触头(24)和两个第一静触头(22)；所述动触头(24)设置于所述动触头腔内，分别与两个所述第一静触头(22)接通或者分离。

3.根据权利要求2所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述灭弧腔室(27)的数量为两个，两个所述灭弧腔室(27)分别位于所述动触头腔的两侧，两组所述第一外圈灭弧栅片(26)一一对应位于两个所述灭弧腔室(27)，两条所述排气通道(28)的第一端一一对应连通于所述两个所述灭弧腔室(27)。

4.根据权利要求3所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述第一壳体(21)的相对两侧各设置有两根连接柱，所述排气通道(28)的第二端位于同侧的两根所述连接柱之间。

5.根据权利要求1所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述第一层叠单元(2)还包括：设置于所述动触头腔底部的永磁体(25)。

6.根据权利要求2所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述动触头(24)可转动设置于所述动触头腔内，所述动触头(24)转动分别与两侧的所述第一静触头(22)接通或者分离。

7.根据权利要求6所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述动触头(24)包括：触头转盘(241)和内圈灭弧栅片(243)；所述内圈灭弧栅片(243)位于所述动触头(24)与所述第一静触头(22)的接触一侧；

两组所述内圈灭弧栅片(243)分别设置于所述触头转盘(241)中轴的径向两侧，闭合状态分别与所述排气通道(28)的两端对位。

8.根据权利要求7所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述动触头(24)还包括：设置于所述触头转盘(241)中心的触桥(242)；

所述动触头(24)设有位于所述触桥(242)和所述内圈灭弧栅片(243)之间的灭弧栅片绝缘结构(2412)。

9.根据权利要求8所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述灭弧栅片绝缘结构(2412)包括：沿所述触头转盘(241)轴向设置的侧壁。

10.根据权利要求7所述的旋转隔离开关，其特征在于，所述触头转盘(241)设有用于安装所述内圈灭弧栅片(243)的灭弧栅片卡槽(2411)。

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