一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關的製作方法

2023-07-28 17:45:16 1

一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關的製作方法
【專利摘要】一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關，克服了現有技術動導電體內腔中的導電桿會撞擊動導電體內腔底部，從而降低開斷導體與動導電體使用壽命，且會影響開斷速度以及實心的導電桿與開斷彈簧座之間的間隙呈圓環狀間隙，瞬間噴出的氣體即呈圓環狀，易發散，噴出的氣流較弱，速度較慢，影響開斷速度的問題，特徵是在所述隔離導體的內腔中還安裝有結構簡單、剛性好的螺旋導體，在動導電體的腔體內安裝有緩衝器，導電桿為空心導電桿，導電桿的內部空心通道形成前排氣孔，緩衝器的減震座側平面與動導體之間的間隙形成拱形排氣通道，有益效果是，動導電體內腔中的壓縮氣體噴出的氣流強，速度快，有利於息弧，並提高了開斷導體與動導電體的機械壽命。
【專利說明】一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於高壓輸配電【技術領域】，特別涉及一種用於以潔淨乾燥壓縮空氣或氮氣作為絕緣介質的開關組合電器設備中的一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關。

【背景技術】
[0002]三工位開關是開關設備上的重要電器元件，具有轉移母線電流的三工位開關是雙母線開關設備的核心元件，現有技術中，如本 申請人:的申請號為201110327145.9的發明專利公開了一種具有開斷母線轉移電流能力的三工位開關，它是通過三工位開關機構帶動絕緣連杆轉動，絕緣連杆通過齒輪帶動固定在動電導體上的齒條進行直線往復運動，當動導電體運動到不同工位時，即實現電路的導通、隔離或接地三種狀態。在對該發明的樣品進行型式試驗過程中發現，其中動導電體內腔中的導電桿在開斷母線轉移電流時，由於被壓縮的開斷彈簧瞬間釋放出的能量會帶動導電桿撞擊動導電體內腔底部，因為型式試驗要求分合100次，實際上在型式試驗進行幾十次之後，動導電體內腔底部與導電桿撞擊部位均發生變形，這是因為開斷時需要較高速度，而開斷末期時速度卻不需要太高，現有技術只考慮了前期的高速，而沒有良好的後期減速裝置，只靠機械撞擊停止，這樣大大降低了其使用壽命，且會影響開斷速度，此外，由於導電桿是實心的，其所述在動導電體內腔中的氣體瞬間噴出形成壓縮氣吹，起到在隔離斷口間迅速滅弧的作用以開斷母線轉移電流，是通過實心的導電桿與開斷彈簧座之間的間隙噴出的，存在的問題是，第一，由於實心的導電桿與開斷彈簧座之間的間隙呈圓環狀間隙，瞬間噴出的氣體即呈圓環狀，易發散；第二，由於實心的導電桿與開斷彈簧座之間的圓環狀間隙很小，噴出的氣流較弱，速度較慢，影響開斷速度。由於上述兩個問題的存在，使得在動導電體與隔離導體組成的隔離斷口間的電弧熄滅依然較慢，在型式試驗過程中，出現了將隔離導體、隔離導體觸指彈簧、導電桿的球頭部、隔離導體內部的觸指彈簧和隔離開斷導體燒蝕嚴重的情況，這樣就存在安全性較差的問題；第三，導電桿與隔離導體觸指彈簧之間摩擦接觸，反覆使用會降低隔離導體觸指彈簧的彈性；對導電桿與隔離導體觸指彈簧之間的摩擦力影響較大，進而影響三相三工位開關開斷母線轉移電流的同步性。


【發明內容】

[0003]本實用新型所要解決的問題是，克服現有技術存在的不足和缺陷，提供一種可以提高瞬間開斷速度和可以提高瞬間氣流強度以及可以防止開斷末期機械部件撞擊，並可以增強隔離斷口間磁場的一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關。
[0004]本實用新型採用的技術方案包括隔離導體、中間導體、動導電體和接地導體，所述中間導體的兩端分別安裝有中間屏蔽環，在中間導體與動導電體之間安裝有中間巴塞爾簧，在接地導體的左端安裝接地屏蔽環，並在接地導體的內腔中安裝有接地巴塞爾簧，在隔離導體的內腔中安裝有隔離巴塞爾簧，在動導電體的腔體內安裝有開斷導體，在所述隔離導體的內腔中還安裝有螺旋導體，在螺旋導體的中心軸線處加工有階梯孔，在該階梯孔中安裝弧觸頭，在動導電體的腔體內還安裝有緩衝器。
[0005]所述緩衝器由減震座、減震彈簧、減震套和導向杆組裝構成，即在導向杆上套裝減震座、減震彈簧和減震套，並使導向杆穿過減震座、減震彈簧和減震套，在導向杆的尾端圓頭處安裝有軸用擋圈，並將導向杆的前端鉚接在減震套上，在所述減震座的圓柱面上等距加工有3個減震座側平面，所述減震座側平面與動導體之間的間隙形成拱形排氣通道，在所述減震套上相應加工有3個後排氣孔。
[0006]所述減震座軸心處的孔內安裝有聚四氟乙烯材料製作的緩衝軸套，並通過擋圈將緩衝軸套固定在減震座上。
[0007]所述螺旋導體為在銅管上加工有通透螺旋槽形成螺旋傳導方式的導體，在所述螺旋導體的底部還加工有一個臺階，在該臺階部位加工有螺紋孔。
[0008]所述開斷導體由開斷彈簧、導電桿、觸指頭、固定套、防脫套和導電巴塞爾簧組裝構成，其中觸指頭與導電桿的一端螺紋連接，所述導電桿為空心導電桿，導電桿的內部空心通道形成前排氣孔，所述導電桿安裝在固定套內，固定套外套裝開斷彈簧，在導電桿的另一端安裝防脫套，防脫套通過軸用擋圈固定在導電桿上，在導電桿與固定套之間安裝有導電巴塞爾簧。
[0009]所述弧觸頭通過尾端加工的盲螺紋孔與長沉頭螺釘的連接固定在隔離導體上，螺旋導體通過螺紋孔或螺栓孔與短沉頭螺釘或螺栓的連接固定在隔離導體上。
[0010]所述減震座側平面與動導體之間的間隙形成的拱形排氣通道有3個，該拱形排氣通道的弧小於半圓、底寬為15mm?25mm。
[0011]使用時，所述隔離導體與戶外套管連接，中間導體與真空滅弧室出線母線通過螺栓固定連接，接地導體與三工位開關所在罐體連接，在三工位開關處於隔離合時，所述動導電體插入隔離導體的內腔中，並通過隔離巴塞爾簧實現電氣連接，同時動導電體帶動其內腔中的開斷導體運動，使開斷導體的觸指頭將隔離導體內腔中的弧觸頭的球頭緊緊抱住，當三工位開關進行分閘時，中間導體帶動動導電體向隔離分位運動，當動導電體運動到設定位置時，開斷彈簧被壓縮的儲能大於觸指頭與弧觸頭之間摩擦力的儲能時，才會實現快速開斷母線轉移電流。
[0012]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0013](I)由於觸指頭與弧觸頭脫離，必然產生電弧，為了有效抑制電弧的產生和迅速滅弧，本實用新型在隔離導體的內腔中安裝有螺旋導體，螺旋導體上開有通透螺旋槽，開斷瞬間迫使母線轉移電流由直線傳導方式變成螺旋傳導方式，進而增強觸指頭與弧觸頭之間的磁場，有利於息弧，由於開斷導體的速度遠遠高於動導電體的速度，在動導電體的內腔中產生壓縮氣體，因此在導電桿的軸心處開有前排氣孔，即所述導電桿為空心導電桿，由導電桿的內部空心通道形成前排氣孔，導電體內腔中的壓縮氣體排出時呈圓柱狀，氣體集中，不易發散，與導電桿和開斷彈簧座之間的圓環狀間隙形成複合氣流通道，便於動導電體內腔中的壓縮氣體排出，且瞬間噴出的氣體即呈圓環狀加圓柱狀，噴出的氣流較強，速度較快，氣流吹向觸指頭與弧觸頭之間，同樣有利於息弧；
[0014](2)本實用新型所述螺旋導體為在銅管上加工有通透螺旋槽形成螺旋傳導方式的導體，結構簡單，剛性好，相對於採用彈簧焊接成型加工更方便，而且不易變形和成本低；
[0015](3)經試驗可知開斷時需要較高速度，而開斷末期時速度卻不需要太高，傳統技術只考慮了前期的高速，而沒有良好的後期減速裝置，只靠機械撞擊停止，這樣大大降低了其使用壽命，為了提高開斷導體與動導電體的機械壽命，本實用新型在動導電體的內腔底部安裝有緩衝器，當開斷導體的防脫套與緩衝器的減震座接觸時，導向杆插入導電桿的前排氣孔內，這樣會阻止壓縮氣體的排出，使緩衝器內部的壓縮氣體給開斷導體一個反力，迫使開斷導體減速並停止下來，這樣大大提高了開斷導體與動導電體的機械壽命，為了提高緩衝器的機械壽命及保證其良好的工況，在減震套上開有後排氣孔，這樣壓縮氣體由動導電體的內腔底部承受一部分壓力，在減震座上開有減震座側平面與動導電體之間形成拱形排氣通道，便於防脫套在開斷末期時直接承受壓縮氣體的反作用力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的主視圖，
[0017]圖2是圖1的A-A剖視圖，
[0018]圖3是圖2的B-B剖視圖，
[0019]圖4是圖2的F部放大圖，
[0020]圖5是圖2的M部放大圖，
[0021]圖6是圖2的G部放大圖，
[0022]圖7是圖6的C-C剖視圖，
[0023]圖8是螺旋導體的主視圖，
[0024]圖9是圖8的D-D剖視圖。
[0025]圖中:
[0026]1.隔離導體，
[0027]2.隔離巴塞爾簧，
[0028]3.中間導體，4.中間屏蔽環，
[0029]5.中間巴塞爾簧，6.絕緣傳動軸，6-1.傳動軸嵌件，
[0030]7.齒輪罩，
[0031]8.動導電體，8-1.動導電體凹槽，
[0032]9.開斷導體，
[0033]9-1.開斷彈簧，
[0034]9-2.導電桿，9-2-1.前排氣孔，
[0035]9-3.觸指頭，9-4.固定套，
[0036]9-5.防脫套，9-6.導電巴塞爾簧，
[0037]10.緩衝器，
[0038]10-1.減震座，10-1-1.減震座側平面，
[0039]10-2.減震彈簧，
[0040]10-3.減震套，10-3-1.後排氣孔，
[0041]10-4.導向杆，10-5.軸用擋圈，
[0042]10-6.緩衝軸套，
[0043]11.接地導體，12.接地屏蔽環，
[0044]13.接地巴塞爾簧，14.齒條，
[0045]15.齒輪，
[0046]16.螺旋導體，
[0047]16-1.通透螺旋槽，16-2.臺階，
[0048]16-3.螺紋孔，16-4.階梯孔，
[0049]17.弧觸頭，
[0050]18.長沉頭螺釘，
[0051]19.短沉頭螺釘，
[0052]20.拱形排氣通道，
[0053]21.軸承。

【具體實施方式】
[0054]下面結合附圖提供本實用新型的【具體實施方式】。
[0055]如圖1?圖7所示，本實用新型包括隔離導體1、中間導體3和接地導體11，所述隔離導體1、中間導體3和接地導體11處於同一軸線上，中間導體3的兩端分別安裝有中間屏蔽環4，在接地導體11的左端安裝接地屏蔽環12，並在接地導體11的內腔中安裝有接地巴塞爾簧13，在隔離導體I的內腔中安裝有隔離巴塞爾簧2和螺旋導體16，如圖8和圖9所示，所述螺旋導體16為在銅管上加工有通透螺旋槽16-1形成螺旋傳導方式的導體，在螺旋導體16的底部加工有一個臺階16-2，在該臺階16-2部位加工有螺紋孔16-3，在螺旋導體16的中心軸線處加工有階梯孔16-4，在該階梯孔16-4中安裝弧觸頭17，所述螺旋導體16和弧觸頭17與隔離導體I也處於同一軸線上，弧觸頭17通過尾端加工的盲螺紋孔與長沉頭螺釘18的連接固定在隔離導體I上，螺旋導體16通過螺紋孔16-3與短沉頭螺釘19的連接固定在隔離導體I上，在中間導體3的腔體內安裝有動導電體8，在動導電體8上加工有動導電體凹槽8-1，在該動導電體凹槽8-1內固定安裝有齒條14，齒條14與固定安裝在絕緣傳動軸6的傳動軸嵌件6-1上的齒輪15嚙合，在齒輪15外安裝有齒輪罩7，齒輪罩7通過螺栓固定在中間導體3上，在傳動軸嵌件6-1上安裝有2個軸承21，該2個軸承21位於齒輪15兩側，所述齒輪罩7與兩2個軸承21外圈緊密接觸，所述絕緣傳動軸6的傳動軸嵌件6-1穿過齒輪15及齒輪15兩側的軸承21，並在兩個軸承21中轉動，當三工位操作機構帶動絕緣傳動軸6轉動時,通過絕緣傳動軸6的傳動軸嵌件6-1帶動齒輪15轉動,進而帶動固定有齒條14的動導電體8作直線往復運動，為了保證動導電體8與中間導體3的電氣連接，在動導電體8與中間導體3兩者之間安裝有中間巴塞爾簧5，在動導電體8的腔體內左右兩端分別安裝有開斷導體9與緩衝器10，開斷導體9通過孔用擋圈固定在動導電體8的內腔裡；
[0056]如圖5和圖6所示，所述開斷導體9由開斷彈簧9-1、導電桿9-2、觸指頭9-3、固定套9-4、防脫套9-5和導電巴塞爾簧9-6組裝構成，其中觸指頭9-3與導電桿9_2的一端螺紋連接，在導電桿9-2的軸心處開有前排氣孔9-2-1，即所述導電桿9-2為空心導電桿，導電桿9-2的內部空心通道形成前排氣孔9-2-1，所述導電桿9-2安裝在固定套9-4內，固定套9-4外套裝開斷彈簧9-1，在導電桿9-2的另一端安裝防脫套9-5，防脫套9_5通過軸用擋圈固定在導電桿9-2上，為了更有效保證導電桿9-2與固定套9-4之間的電氣連接，在導電桿9-2與固定套9-4之間安裝導電巴塞爾簧9-6。
[0057]如圖6和圖7所示，所述緩衝器10由減震座10-1、減震彈簧10_2、減震套10_3和導向杆10-4組裝構成，即在導向杆10-4上套裝減震座10-1、減震彈簧10-2及和減震套10-3，並使導向杆10-4穿過減震座10-1、減震彈簧10-2和減震套10_3，為了防止導向杆10-4脫落，在導向杆10-4的尾端圓頭處安裝有軸用擋圈10-5，並將導向杆10-4的前端鉚接在減震套10-3上，在所述減震座10-1的圓柱面上等距加工有3個減震座側平面10-1-1，該減震座側平面10-1-1與動導電體8之間的間隙形成3個弧小於半圓、底寬為15mm?25mm的拱形排氣通道20，在所述減震套10-3上相應加工有3個後排氣孔10-3-1 ；為了避免導電桿9-2之間撞擊減震座10-1，在減震座10-1軸心處的孔內安裝有聚四氟乙烯材料製作的緩衝軸套10-6，並通過擋圈將緩衝軸套10-6固定在減震座10-1上。
[0058]使用時，所述隔離導體I與戶外套管連接，中間導體3與真空滅弧室出線母線通過螺栓固定連接，接地導體11與三工位開關所在罐體連接，在三工位開關處於隔離合時，動導電體8插入隔離導體I的內腔中，並通過隔離巴塞爾簧2實現電氣連接，同時動導電體8帶動其內腔中的開斷導體9運動，使開斷導體9的觸指頭9-3與隔離導體I內腔中的弧觸頭17接觸，因為觸指頭9-3前部類似手指會將弧觸頭17的球頭緊緊抱住，當三工位開關進行分閘時，中間導體3帶動動導電體8向隔離分位運動，由於觸指頭9-3將弧觸頭17的球頭緊緊抱住，只有當動導電體8運動到設定位置時，開斷彈簧9-1被壓縮的儲能大於觸指頭9-3與弧觸頭17之間摩擦力的儲能時，才會實現快速開斷母線轉移電流，由於觸指頭9-3與弧觸頭17脫離，必然產生電弧，有電弧就會燒蝕觸指頭9-3與弧觸頭17的表面，為了有效抑制電弧的產生、迅速滅弧，本實用新型在隔離導體I的內腔中安裝有螺旋導體16，螺旋導體16上開有通透螺旋槽11-1，開斷瞬間迫使母線轉移電流由直線傳導方式變成螺旋傳導方式，進而增強觸指頭9-3與弧觸頭17之間的磁場，有利於息弧，由於開斷導體9的速度遠遠高於動導電體8的速度，在動導電體8的內腔中產生壓縮氣體，因此在導電桿9-2的軸心處開有前排氣孔9-2-1，這樣便於動導電體8內腔中的壓縮氣體排出，氣流吹向觸指頭9-3與弧觸頭17之間，同樣有利於息弧，經試驗可知開斷時需要較高速度，而開斷末期時速度卻不需要太高，傳統技術只考慮了前期的高速，而沒有良好的後期減速裝置，只靠機械撞擊停止，這樣大大降低了其使用壽命，為了提高開斷導體9與動導電體8的機械壽命，本實用新型在動導電體8的內腔底部安裝有緩衝器10，當開斷導體9的防脫套9-5與緩衝器10的減震座10-1接觸時，導向杆10-4插入導電桿9-2的前排氣孔9-2-1內，這樣會阻止壓縮氣體的排出，使緩衝器10內部的壓縮氣體給開斷導體9 一個反作用力，迫使開斷導體9減速並停止下來，這樣大大提高了開斷導體9與動導電體8的機械壽命，為了提高緩衝器10的機械壽命及保證其良好的工況，在減震套10-3上開有後排氣孔10-3-1，這樣壓縮氣體由動導電體8的內腔底部承受一部分壓力，為了便於防脫套9-5在開斷末期時直接承受壓縮氣體的反作用力，在減震座10-1上開有減震座側平面10-1-1與動導電體8之間形成拱形排氣通道18。
【權利要求】
1.一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關，包括隔離導體(I)、中間導體(3)、動導電體(8)和接地導體(11)，所述中間導體(3)的兩端分別安裝有中間屏蔽環(4)，在中間導體(3 )與動導電體(8 )之間安裝有中間巴塞爾簧(5 )，在接地導體(11)的左端安裝接地屏蔽環(12)，並在接地導體(11)的內腔中安裝有接地巴塞爾簧(13)，在隔離導體(I)的內腔中安裝有隔離巴塞爾簧(2)，在動導電體(8)的腔體內安裝有開斷導體(9)，其特徵在於，在所述隔離導體(I)的內腔中還安裝有螺旋導體(16)，在螺旋導體(16)的中心軸線處加工有階梯孔(16-4)，在該階梯孔(16-4)中安裝弧觸頭(17)，在動導電體(8)的腔體內還安裝有緩衝器(10)。
2.根據權利要求1所述一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關，其特徵在於，所述緩衝器(10)由減震座(10-1)、減震彈簧(10-2)、減震套(10-3)和導向杆(10-4)組裝構成，即在導向杆(10-4)上套裝減震座(10-1 )、減震彈簧(10-2)和減震套(10-3)，並使導向杆(10-4)穿過減震座(10-1 )、減震彈簧(10-2)和減震套(10-3)，在導向杆(10_4)的尾端圓頭處安裝有軸用擋圈(10-5)，並將導向杆(10-4)的前端鉚接在減震套(10-3)上，在所述減震座(10-1)的圓柱面上等距加工有3個減震座側平面(10-1-1 )，所述減震座側平面(10-1-1)與動導體(8)之間的間隙形成拱形排氣通道(20)，在所述減震套(10-3)上相應加工有3個後排氣孔(10-3-1)。
3.根據權利要求2所述一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關，其特徵在於，在所述減震座(10-1)軸心處的孔內安裝有聚四氟乙烯材料製作的緩衝軸套(10-6)，並通過擋圈將緩衝軸套(10-6)固定在減震座(10-1)上。
4.根據權利要求1所述一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關，其特徵在於，所述螺旋導體(16)為在銅管上加工有通透螺旋槽(16-1)形成螺旋傳導方式的導體，在所述螺旋導體(16)的底部還加工有一個臺階(16-2)，在該臺階(16-2)部位加工有螺紋孔(16-3)。
5.根據權利要求1所述一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關，其特徵在於，所述開斷導體(9)由開斷彈簧(9-1)、導電桿(9-2)、觸指頭(9-3)、固定套(9-4)、防脫套(9-5)和導電巴塞爾簧(9-6)組裝構成，其中觸指頭(9-3)與導電桿(9-2)的一端螺紋連接，所述導電桿(9-2)為空心導電桿,導電桿(9-2)的內部空心通道形成前排氣孔(9-2-1),所述導電桿(9-2)安裝在固定套(9-4)內，固定套(9-4)外套裝開斷彈簧(9-1)，在導電桿(9-2)的另一端安裝防脫套(9-5)，防脫套(9-5)通過軸用擋圈固定在導電桿(9-2)上，在導電桿(9-2)與固定套(9-4)之間安裝有導電巴塞爾簧(9-6)。
6.根據權利要求1所述一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關，其特徵在於，所述弧觸頭(17)通過尾端加工的盲螺紋孔與長沉頭螺釘(18)的連接固定在隔離導體(I)上，螺旋導體(16)通過螺紋孔或螺栓孔(16-3)與短沉頭螺釘或螺栓(19)的連接固定在隔離導體(I)上。
7.根據權利要求2所述一種快速開斷母線轉移電流的三工位開關，其特徵在於，所述減震座側平面(10-1-1)與動導體(8)之間的間隙形成的拱形排氣通道(20)有3個，該拱形排氣通道(20)的弧小於半圓、底寬為15mm?25mm。
【文檔編號】H01H33/40GK203983130SQ201420337896
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】張交鎖, 李春和, 吳興林, 崔文軍, 魯旭臣, 李爽, 侯亞平, 張軍, 王家耀, 陳濤, 國世崢 申請人:瀋陽華德海泰電器有限公司