GIS設備及其三工位隔離開關、動觸頭裝置和動觸頭的製作方法
2024-03-06 08:17:15
本發明涉及高壓輸電領域中的GIS設備及其三工位隔離開關、動觸頭裝置和動觸頭。
背景技術：
隨著國家電網的不斷發展，氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）在電網中的應用越來越廣泛，其電壓等級和電流等級也不斷提高，三工位隔離開關因其結構上的隔離和接地的高可靠性聯鎖而得到廣泛使用。
現有的三工位隔離開關如中國專利CN105761964A公開的「一種GIS設備及其三工位隔離開關和動觸頭」，該三工位隔離開關包括動觸頭裝置和左右設置的接地觸頭和靜觸頭，動觸頭裝置包括筒形結構的動觸頭，動觸頭的軸線沿左右方向延伸設置，動觸頭裝置還包括固設於動觸頭內壁上的絲母，三工位隔離開關還包括與絲母傳動配合的絲槓，絲槓和絲母均由絕緣材料製成。使用時，三工位隔離開關的操作機構驅動絲槓轉動，絲槓與絲母傳動而帶動絲母和動觸頭左右移動，當動觸頭與靜觸頭和接地觸頭均不接觸時，三工位隔離開關處於隔離位置即分閘位置；當動觸頭朝左移動而與接地觸頭接觸時，三工位隔離開關處於接地位置；當動觸頭朝右移動而與靜觸頭接觸時，三工位隔離開關處於合閘位置。
現有的這種三工位隔離開關存在的問題在於：由於需要保證絲母與絲槓之間的傳動強度，絲母與絲槓之間的比例關係是的，因此絲母的尺寸不易過大，當需要大電流傳輸時，動觸頭的尺寸較大，絲母的外周面與動觸頭的內壁完全接觸，這就導致需要動觸頭的用材較多，而動觸頭材料的單價較高，最終導致產品的成本較高；絕緣材料的絲母與動觸頭不易固定；絲母的軸向長度較短，導致絲母與絲槓的嚙合長度不足，絲母與絲槓螺紋連接處由於受力過大而容易導致螺紋磨損，使得螺紋無法咬合，輕則傳動誤差越來越大，重則導致整個產品的不能使用。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種可以降低動觸頭用材量的動觸頭裝置；本發明的目的還在於提供一種使用該動觸頭裝置的三工位隔離開關、GIS設備及該動觸頭裝置中使用的動觸頭。
為了解決上述問題，本發明中三工位隔離開關的動觸頭的技術方案為：
三工位隔離開關的動觸頭，包括筒形結構的動觸頭本體，動觸頭本體的內壁上設置有供相應絲母連接的絲母連接凸起。
絲母連接凸起與動觸頭本體一體成型。
絲母連接凸起包括設置於動觸頭本體一端的第一絲母連接凸起部分和設置於動觸頭本體另一端的第二絲母連接凸起部分。
絲母連接凸起的內周面上設置有實現與所述絲母螺紋連接的連接內螺紋，連接內螺紋的旋向與絲母的內螺紋旋向相反。
本發明中動觸頭裝置的技術方案為：
動觸頭裝置，包括動觸頭和內螺紋用於與相應絲槓傳動配合的絲母，動觸頭包括筒形結構的動觸頭本體，動觸頭本體的內壁上設置有絲母連接凸起，所述絲母連接於所述絲母連接凸起上。
絲母連接凸起與動觸頭本體一體成型。
絲母連接凸起和絲母設置於動觸頭本體的一端，動觸頭本體的內壁上固設有與絲母分體設置的絕緣護套。
絲母連接凸起的內周面上設置有實現與所述絲母螺紋連接的連接內螺紋，連接內螺紋的旋向與絲母的內螺紋旋向相反。
本發明中三工位隔離開關的技術方案為：
三工位隔離開關，三工位隔離開關包括動觸頭裝置，動觸頭裝置包括動觸頭和內螺紋用於與相應絲槓傳動配合的絲母，動觸頭包括筒形結構的動觸頭本體，動觸頭本體的內壁上設置有絲母連接凸起，所述絲母連接於所述絲母連接凸起上。
絲母連接凸起與動觸頭本體一體成型。
絲母連接凸起包括設置於動觸頭本體一端的第一絲母連接凸起部分和設置於動觸頭本體另一端的第二絲母連接凸起部分。
絲母連接凸起的內周面上設置有實現與所述絲母螺紋連接的連接內螺紋，連接內螺紋的旋向與絲母的內螺紋旋向相反。
GIS設備的技術方案為：
GIS設備包括三工位隔離開關，三工位隔離開關包括動觸頭裝置，動觸頭裝置包括動觸頭和內螺紋用於與相應絲槓傳動配合的絲母，動觸頭包括筒形結構的動觸頭本體，動觸頭本體的內壁上設置有絲母連接凸起，所述絲母連接於所述絲母連接凸起上。
絲母連接凸起與動觸頭本體一體成型。
絲母連接凸起包括設置於動觸頭本體一端的第一絲母連接凸起部分和設置於動觸頭本體另一端的第二絲母連接凸起部分。
絲母連接凸起的內周面上設置有實現與所述絲母螺紋連接的連接內螺紋，連接內螺紋的旋向與絲母的內螺紋旋向相反。
本發明的有益效果為：本發明中，動觸頭本體的內壁上設置有絲母連接凸起，在動觸頭本體的內徑與絲母內徑相差較大時，通過絲母連接凸起與絲母連接，動觸頭本體的內徑不需與絲母的外徑尺寸一致，這樣就可以有效減少動觸頭的材料用量，降低動觸頭的製作成本。
附圖說明
圖1是本發明中動觸頭裝置的實施例1的結構示意圖；
圖2是圖1中的A-A向剖視圖；
圖3是本發明中動觸頭裝置的實施例2的結構示意圖；
圖4是圖3的B-B向剖視圖。
具體實施方式
GIS設備的實施例1如圖1~2所示：GIS設備即氣體絕緣金屬封閉開關設備包括斷路器（圖中未示出）和三工位隔離開關，三工位隔離開關包括動觸頭裝置和左右設置的接地觸頭和靜觸頭（圖中未示出）。動觸頭裝置包括動觸頭和絲母2。三工位隔離開關還包括被操作機構驅動的軸線沿左右方向延伸的絲槓3，絲槓3與絲母2的內螺紋螺紋配合而實現傳動，絲槓3和絲母2均由絕緣材料製成。動觸頭包括筒形的動觸頭本體1，動觸頭本體的軸向沿左右方向延伸，動觸頭本體1的內壁兩端分別一體成型有第一絲母連接凸起部分4和第二絲母連接凸起部分（圖中未示出），絲母2與動觸頭本體4之間於第一、第二絲母連接凸起部分之間具有環形間隙5。第一絲母連接凸起部分4和第二絲母連接凸起部分構成了用於與絲母連接的絲母連接凸起，本實施例中，第一絲母連接凸起部分4、第二絲母連接凸起部分均為環形結構。第一絲母連接凸起部分4與第二絲母連接凸起部分的內周面上設置有連接內螺紋，絲母與動觸頭的長度一致，絲母的兩端設置有與對應連接內螺紋配合的連接外螺紋，連接內螺紋的旋向與絲母的內螺紋旋向相反。動觸頭和絲母採用以A-A向為對稱線的左右對稱結構。
使用時，操作機構帶動絲槓轉動，絲槓與絲母傳動而實現帶動動觸頭左右移動，動觸頭左右移動可實現動觸頭在接地位置、隔離位置和合閘位置的切換。絲母的長度與觸頭本體長度一致，保證了絲母的長度，從而增大與絲母與絲槓螺紋的嚙合長度，保證絲槓在傳動過程中的嚙合距離，避免了螺紋連接處由於受力過大或其它原因導致螺紋磨損而使螺紋無法咬合，無法正常傳動的問題；絲母兩端分別連接於第一、第二絲母連接凸起部分，實現對絲母的兩端支撐，保證絲母的支撐強度；絲母與絲母連接凸起通過螺紋連接，螺紋連接形式可以實現絕緣件與金屬件的可靠連接，另外，絲母與絲母連接凸起的連接螺紋與絲槓與絲母的連接螺紋的旋向向反，在絲槓轉動過程中，絲母具有朝旋緊方向的移動趨勢，絲母不會出現鬆脫問題；通過絲母連接凸起的使用，使得觸頭本體的內徑不需與絲母外徑一致，可以有效減小動觸頭的用料量，降低動觸頭的製作成本；絕緣材質的絲槓與絕緣材質的絲母配合，相比絲槓直接與金屬動觸頭傳動而言，避免絲槓因動觸頭晃動而受到摩擦，產生影響絲槓絕緣性能的碎屑，同時還具有結構簡單緊湊、體積小，安全可靠，穩定性高，成本低和使用壽命長等優點。
在本發明的其它實施例中：絲母連接凸起也可以僅包括一個絲母連接凸起部分；絲母連接凸起還可以焊接或通過螺釘固定於觸頭本體上；第一、第二絲母連接凸起部分也可以不設置於觸頭本體的兩端，比如說設置於觸頭本體的中部；絲母的長度還可以長於或短於觸頭本體的長度；絲母和絲槓還可以採用金屬材料製成，當絲母和絲槓均採用金屬材料製成時，需要在操作機構與絲槓之間設置絕緣傳動件，當絲母由金屬材料製成時，絲母可以焊接固定於絲母連接凸起上；第一、第二絲母連接凸起部分也可以不是整環形結構，比如說第一、第二絲母連接凸起均包括沿周向間隔設置的凸塊。
GIS設備的實施例2如圖3~4所示：實施例2與實施例1不同的是，動觸頭本體採用非對稱結構，絲母連接凸起僅設置於動觸頭本體的一端，從動觸頭本體的另一端向動觸頭本體裝有與絲母分體設置的絕緣護套，絕緣護套固設於動觸頭本體的內壁上，同時絕緣護套頂在絲母連接凸起上，這樣絕緣護套對動觸頭本體內壁形成包裹性保護，避免動觸頭由於受力過大或其它原因導致直接與絕緣的絲槓直接接觸，同時避免摩擦產生的碎屑與動觸頭本體接觸而產生懸浮電位，更進一步地，避免因懸浮電位而造成的爬電，同時保護了局部放電量，當然由於絕緣護套與絲母分體設置，僅由絲母承擔傳動部分，絕緣護套不再用於傳動，絕緣護套的選材不再受傳動因素影響，因此絕緣護套可以選用絕緣性能更優異的材料製成。在本發明的其它實施例中，絲母連接凸起也可以設置於動觸頭本體的兩端，此時動觸頭本體需先設置成分體結構，再將絕緣護套安裝到動觸頭本體內後，在兩個分體結構的動觸頭本體連接成整體結構。
三工位隔離開關的實施例如圖1~4所示：三工位隔離開關的具體結構與上述各GIS設備實施例中所述的三工位隔離開關相同，在此不再詳述。
動觸頭裝置的實施例如圖1~4所示：動觸頭裝置的具體結構與上述各GIS設備實施例中的所述的動觸頭裝置相同，在此不再詳述。
動觸頭的實施例如圖1~4所示：動觸頭的具體結構與上述各GIS設備實施例中所述的動觸頭相同，在此不再詳述。