中壓線路開關觸頭裝置及包括該觸頭裝置的中壓線路開關的製作方法

2023-08-06 00:17:41

專利名稱：中壓線路開關觸頭裝置及包括該觸頭裝置的中壓線路開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及觸頭裝置，特別是對電弧現象具有改善的耐受性的中壓線路開關 的觸頭裝置。對於本申請的目的來說，術語「中壓」是指在1KV和52KV之間範圍內的使用 電壓。
背景技術：
在現有技術中，中壓線路開關是公知的並且通常包括針對每相的觸頭組件，所述 觸頭組件具有固定的觸頭以及相應的可動式觸頭。還存在帶有弧電極的滅弧室，以控制電 弧現象並使得在線路開關的斷開/閉合操作期間出現的電弧效應最小化。已經提出多種方 案來使得觸頭上的電弧現象最小化，所述方案致力於改善主觸頭的設計和/或滅弧室的設 計和/或增加斷開/閉合操作的速度。然而，在所述技術領域目前的狀態下，觸頭裝置的設計並不能完全令人滿意。實際 上，由於與載流觸頭相對應的相對較長的弧前時間以及/或者電弧發生位置，仍然會出現 觸頭(通常為鍍銀的銅觸頭)的腐蝕。這縮短了設備的壽命，並且可能還會對線路開關的 運行具有負面影響。

實用新型內容因此，本實用新型的目的是提供一種避免或至少減少上述缺點的中壓線路開關觸 頭裝置。更特別地，本實用新型的目的是提供一種減輕觸頭腐蝕的中壓線路開關觸頭裝置。作為進一步的目的，本實用新型意在提供一種弧前時間縮短的中壓線路開關觸頭
直o本實用新型進一步的目的是提供電弧燒灼遠離主觸頭由此防止或相當大地減少 觸頭腐蝕的中壓線路開關觸頭裝置。本實用新型的另一個目的是提供具有降低的製造和安裝成本的中壓線路開關觸 頭裝置。與上述目的相對應地，本實用新型公開了一種中壓線路開關觸頭裝置，其特徵在 於，其包括固定觸頭和能夠操作性地連接至所述固定觸頭的可動式觸頭組件。在本實用新 型的線路開關中，所述可動式觸頭組件包括彼此平行的第一和第二大致扁平的觸頭片，所 述扁平的觸頭片以可樞轉的方式安裝在支撐件上並且能夠以可旋轉的方式連接至所述固 定觸頭。本實用新型的線路開關的所述固定觸頭包括具有大致扁平的主體的觸頭元件，所 述大致扁平的主體具有由連接至觸頭保持器的基部以及第一、第二、第三和第四區段所界 定的第一和第二觸頭表面，所述第一區段大致垂直於所述第三區段，所述第一和第二區段 面向所述可動式觸頭組件，所述第二區段連接所述第一區段與所述第三區段並且朝所述第 四區段傾斜使得所述第三區段的長度1小於所述大致扁平的主體的對應於所述第一和第二區段之間的連接點所測量的寬度L。為了實現本實用新型的目的，所述扁平的主體的寬度L是沿著從所述第一和第二 區段之間的連接點至第四區段所畫的垂直線測量的。關於本實用新型的有益效果，已經發現，由於所述觸頭裝置的特殊設計，特別是所 述固定觸頭的特殊設計，弧前時間大大減小。結果觸頭的腐蝕也大大減少。包括如上所述的觸頭裝置的中壓線路開關也是本實用新型的一部分。

通過閱讀對本實用新型的中壓線路開關觸頭裝置的優選的非排他的實施例所做 的說明將了解本實用新型的其它特徵和優點，所述實施例在附圖中示出，在所述附圖中圖1是根據本實用新型的線路開關觸頭裝置的第一實施例的側視圖；圖2是圖1的線路開關觸頭裝置的正視圖；圖3是根據本實用新型的線路開關觸頭裝置中所使用的固定觸頭的第一實施例 的立體圖；圖4是圖3中固定觸頭的側視圖；圖5是圖3中固定觸頭的正視圖；圖6是根據本實用新型的線路開關觸頭裝置的第二實施例的立體圖。
具體實施方式
參考附圖，整體上以標號1表示的根據本實用新型的中壓線路開關觸頭裝置大體 上包括固定觸頭2以及可動式觸頭組件3，所述可動式觸頭組件3能夠操作性地連接至所述 固定觸頭2以及與其脫開連接。所述可動式觸頭組件3通常包括彼此平行且彼此間隔預定距離設置的大致扁平 的第一觸頭片31和第二觸頭片32。所述扁平的觸頭片31、32以可樞轉的方式安裝在與樞 轉點35相對應的支撐件(未示出)上。通過繞樞轉點35旋轉，扁平的觸頭片31和32能 夠連接至固定觸頭2或與其脫開連接。固定觸頭2包括具有大致扁平主體20的觸頭元件，所述大致扁平的主體20具有 第一觸頭表面21和第二觸頭表面22，所述觸頭表面在所述開關的閉合位置處與扁平的觸 頭片31和32的內表面相互作用以閉合電路。大致扁平的主體20由基部23 (其與觸頭保持器24同時電連接和機械方式連接)、 第一區段25、第二區段26、第三區段27、和第四區段28所界定，從而具有特定的形狀。更具體地，大致扁平的主體20定位成使得第一觸頭表面21和第二觸頭表面22平 行於可動式觸頭組件3的扁平的觸頭片31和32，且第一區段25和第二區段26面向所述可 動式觸頭組件3。大致扁平的主體20的形狀是這樣的第一區段25大致垂直於所述第三區段27， 所述第二區段26連接所述第一區段25與所述第三區段27並且朝所述第四區段28傾斜使 得所述第三區段27的長度1小於所述大致扁平的主體20的、對應於所述第一區段25和第 二區段26之間連接點29所測得的寬度L。換句話說，如附圖中所示，固定觸頭2的大致扁平的主體20的至少一部分——特
4別是面向可動式觸頭組件3的部分——被切去。如已經說明的，對於本實用新型的目的而言，扁平的主體20的「寬度L」是沿著從 連接點29引出的垂直於第四區段28的線測量的、連接點29和第四區段28之間的距離，如 圖4所示。由於固定觸頭的扁平主體20的該特殊形狀以及其相對於可動式觸頭組件3的位 置(特別是相對於大致扁平的觸頭片31和32的位置)，弧前時間大大縮短，由此使得固定 觸頭上的腐蝕現象最小化。根據本實用新型的中壓線路開關觸頭裝置1的優選實施例，所述第三區段27的長 度1在0. 75L和0. 85L之間，更優選地，在0. 77L和0. 83L之間。優選地，大致扁平的主體20的基部23大致平行於第三區段27。已經發現，通過適當地設定第二區段26的長度和傾斜度，能夠進一步改善本實用 新型的中壓線路開關觸頭裝置1的性能。特別地，根據本實用新型的優選實施例，第一區段 25和第二區段26之間連接點29與第三區段27之間的距離d優選地在0. 30D與0. 40D之 間，其中D是從所述基部23至所述第三區段27所測量的大致扁平的主體20的長度。更優選地，第一區段25和第二區段26之間連接點29與第三區段27之間的距離 d在0. 33D與0. 38D之間。對於本實用新型的目的而言以及如圖4和5所示，第三區段27與連接點29之間 的距離d是沿著從連接點29引出的垂直於第三區段27的線測量的連接點29和第三區段 27之間的距離。在附圖中示出的本實用新型特別優選的實施例中，第一區段25和第四區段28大 致彼此平行，並且大致垂直於所述第三區段27。因此，根據這些實施例，大致扁平的主體20 為有角部(即面向可動式觸頭組件3的該角部)被切除的大致矩形形狀。在此例子中，大致 扁平的主體20的長度D大致對應於第四區段28的長度，而大致扁平的主體20的寬度L大 致對應於所述大致平行的第一區段25和第四區段28之間的沿它們的垂直線測量的距離。優選地，第二區段26和第三區段27之間的角部和所述第三區段27和第四區段28 之間的角部被圓化處理。在此情況下，第三區段27的長度1視為點81和82之間的距離， 即第四區段28與第三區段27的延長線的交點81和第二區段26與第三區段27的延長線 的交點82之間的距離。圖4示出在本實用新型的特定實施例中是如何測量長度1的。根據本實用新型的中壓線路開關觸頭裝置1的優選實施例，由所述第一區段25、 第二區段26、第三區段27和第四區段28所限定的所述大致扁平的主體20的邊緣被圓化處 理。換句話說，所述邊緣優選地不是由垂直連接至觸頭表面21和22的扁平表面構成的，而 是至少具有局部彎曲的輪廓。在本實用新型的特別優選的實施例中，第三區段27的長度1在0. 77L和0. 83L 之間，第一區段25和第二區段26之間連接點29與第三區段27之間的距離d在0. 33D與 0. 38D之間，第一區段25和第四區段28大致彼此平行，並且大致垂直於第三區段27。第二 區段26和第三區段27之間的角部以及第三區段27和第四區段28之間的角部被圓化處 理，由第一區段25、第二區段26以及第三區段27所限定的所述大致扁平的主體20的邊緣 也被圓化處理。本實用新型的中壓線路開關觸頭裝置1還包括滅弧室5。滅弧室5包括支撐元件
551，支撐元件51固定至所述固定觸頭2且沿向著可動式觸頭組件3的方向延伸。為此目的， 在固定觸頭2的扁平主體20中可以設置孔，支撐元件由固定裝置(圖中未示出)固定至所 述孔，例如由螺紋連接裝置固定至所述孔。也可以採用其它固定裝置。滅弧室5進一步包括多個板52，各板52具有操作性地連接至所述支撐元件51的 第一端53、以及大致為U形的第二端54，第二端54限定了用於所述可動式觸頭組件3的第 一扁平觸頭片31和第二扁平觸頭片32的通道。如圖2中所示，所述U形端可以通過使用 從板52的主體突出的兩個大致平行的臂541和542實現。滅弧室5 (本身是現有技術中公 知的)的其它結構也是可能的。根據圖6中所示的特殊實施例，本實用新型的中壓線路開關觸頭裝置1包括位於 滅弧室5的支撐元件51上的弧電極(arcing electrode) 550弧電極55優選地對應於所述 第一區段25和第二區段26之間的連接點29定位，並向著所述可動式觸頭組件3的方向突 出，從而，當觸頭片31和32臨近固定觸頭2的大致扁平的主體20時，與可動式觸頭組件3 的第一扁平觸頭片31和第二扁平觸頭片32相鄰地位於其上方。已經發現，使用弧電極55有助於改善本實用新型的中壓線路開關觸頭裝置1的性 能。特別地，由於弧電極55的存在，不會在固定觸頭2上開始產生電弧，而是在弧電極55 上開始產生電弧。結果，電弧燒灼遠離固定觸頭，由此避免觸頭由於電弧而腐蝕或至少使之 最小化。從上面的說明能夠看出，本實用新型的中壓線路開關觸頭裝置相對於裝備常規觸 頭裝置的中壓線路開關具有多種優點。例如，由於固定觸頭的特殊形狀和定位，大大縮短了 弧前時間，由此也減輕了固定觸頭上的腐蝕現象。還可以使得電弧不在主固定觸頭上開始形成，而在適當定位的附加弧電極上開始 形成，由此進一步減小固定的主觸頭的觸頭腐蝕問題。如此構思的中壓線路開關觸頭裝置可以有多種改變並得到數種改型，這些都在本 實用新型概念的範圍之內。此外，在文中所描述的所有器件、部件與部分可以有其它技術上 相當的元器件替代。在實踐上，設備的元器件材料和尺寸何以根據技術的需要和狀態而任 意設置的。
權利要求一種中壓線路開關觸頭裝置，其特徵在於，該中壓線路開關觸頭裝置(1)包括固定觸頭(2)和能夠操作性地連接至所述固定觸頭(2)的可動式觸頭組件(3)，所述可動式觸頭組件(3)包括彼此平行的扁平的第一觸頭片(31)和第二觸頭片(32)，所述扁平的觸頭片(31，32)以可樞轉的方式安裝在支撐件上並且能夠以可旋轉的方式連接至所述固定觸頭(2)；所述固定觸頭(2)包括具有扁平主體(20)的觸頭元件，所述扁平主體(20)具有由連接至觸頭保持器(24)的基部(23)、第一區段(25)、第二區段(26)、第三區段(27)和第四區段(28)所界定的第一觸頭表面(21)和第二觸頭表面(22)，所述第一區段(25)垂直於所述第三區段(27)，所述第一區段(25)和第二區段(26)面向所述可動式觸頭組件(3)，所述第二區段(26)連接所述第一區段(25)與所述第三區段(27)並且朝所述第四區段(28)傾斜使得所述第三區段(27)的長度l短於所述扁平主體(20)的對應於所述第一區段(25)和第二區段(26)之間連接點所測量的寬度L。
2.根據權利要求1所述的中壓線路開關觸頭裝置，其特徵在於，所述第三區段(27)的 所述長度1在0. 75L和0. 85L之間，其中L是所述扁平主體(20)的寬度。
3.根據權利要求2所述的中壓線路開關觸頭裝置，其特徵在於，所述第三區段(27)的 所述長度1在0. 77L和0. 83L之間。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的中壓線路開關觸頭裝置，其特徵在於，所述第一 區段(25)和第二區段(26)之間連接點與第三區段(27)之間的距離d在0. 30D和0. 40D 之間，其中D是從所述基部(23)至所述第三區段(27)測量的所述扁平主體(20)的長度。
5.根據權利要求4所述的中壓線路開關觸頭裝置，其特徵在於，所述第一區段(25)和 第二區段(26)之間連接點與所述第三區段(27)之間的距離d在0. 33D和0. 38D之間。
6.根據權利要求1-3中任一項所述的中壓線路開關觸頭裝置，其特徵在於，所述第一 區段(25)和第四區段(28)彼此平行，並且垂直於所述第三區段(27)。
7.根據權利要求1-3中任一項所述的中壓線路開關觸頭裝置，其特徵在於，所述第二 區段(26)和第三區段(27)之間的角部和所述第三區段(27)和第四區段(28)之間的角部 被圓化處理。
8.根據權利要求1-3中任一項所述的中壓線路開關觸頭裝置，其特徵在於，由所述第 一區段(25)、第二區段(26)、第三區段(27)和第四區段(28)所限定的所述扁平主體(20) 的邊緣被圓化處理。
9.根據權利要求1-3中任一項所述的中壓線路開關觸頭裝置，其特徵在於，該中壓線 路開關觸頭裝置(1)包括滅弧室(5)，所述滅弧室(5)包括支撐元件(51)，所述支撐元件 (51)固定至所述固定觸頭(2)且向著所述可動式觸頭組件(3)的方向延伸，所述滅弧室 (5)進一步包括多個板(52)，各板(52)具有操作性地連接至所述支撐元件(51)的第一端 (53)以及為U形的第二端(54)，所述第二端(54)限定了用於所述可動式觸頭組件(3)的 扁平的所述第一觸頭片(31)和第二觸頭片(32)的通道。
10.根據權利要求9所述的中壓線路開關觸頭裝置，其特徵在於，該中壓線路開關觸頭 裝置(1)包括位於所述支撐元件(51)上的弧電極(55)，所述弧電極(55)對應於所述第一區 段(25)和第二區段(26)之間的連接點定位，並向著所述可動式觸頭組件(3)的方向突出。
11.一種中壓線路開關，其特徵在於，該中壓線路開關包括根據權利要求1-10中任一 項所述的中壓線路開關觸頭裝置。
專利摘要本實用新型公開一種中壓線路開關觸頭裝置以及包括該觸頭裝置的中壓線路開關，旨在減少弧前時間和觸頭腐蝕。所述觸頭裝置包括固定觸頭和可動式觸頭組件，可動式觸頭組件包括第一、第二觸頭片，觸頭片可樞轉地安裝在支撐件上且能可旋轉地連接至固定觸頭；固定觸頭包括扁平主體，扁平主體具有由基部、第一至第四區段界定的第一和第二觸頭表面，第一、三區段垂直，第一、二區段面向可動式觸頭組件，第二區段連接第一、三區段並且朝第四區段傾斜使得第三區段的長度l短於扁平主體的對應於第一、二區段之間連接點所測量的寬度L。由於該觸頭裝置的特殊設計，特別是所述固定觸頭的特殊設計，弧前時間大大減小，結果觸頭的腐蝕也大大減少。
文檔編號H01H1/06GK201608057SQ20092017875
公開日2010年10月13日 申請日期2009年10月15日 優先權日2009年5月4日
發明者F·貝洛尼 申請人:Abb技術股份公司