本發(fā)明涉及直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)及使用該負(fù)荷開關(guān)的開關(guān)柜。

背景技術(shù)：

近年來，隨著城網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，負(fù)荷開關(guān)設(shè)備在12kV配網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用不斷增多。目前的負(fù)荷開關(guān)有兩種形式，一種是負(fù)荷開關(guān)與接地開關(guān)分開布置，需要配兩種操動(dòng)機(jī)構(gòu)，負(fù)荷開關(guān)與接地開關(guān)之間靠聯(lián)鎖來防止誤操作，此種結(jié)構(gòu)不僅占用空間大，而且連鎖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，可靠性低；另一種是集負(fù)荷、隔離、接地功能為一體的三工位負(fù)荷開關(guān)，配置三工位操動(dòng)機(jī)構(gòu)，如授權(quán)公告日為2013年10月9日、授權(quán)公告號(hào)為CN203232840U的一篇實(shí)用新型專利公開了一種三工位負(fù)荷開關(guān)，該三工位負(fù)荷開關(guān)包括連接塊、接地觸頭和上靜觸頭，連接塊上有動(dòng)觸頭，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述連接塊相連，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接塊的動(dòng)觸頭在不同工作狀態(tài)分別與接地觸頭或上靜觸頭接觸，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷、隔離和接地三個(gè)功能之間的切換。但是上述的三工位負(fù)荷開關(guān)中滅弧室的開斷過程采用滅弧罩切割電弧來熄滅電弧，開斷過程中，滅弧罩燒蝕嚴(yán)重，開斷次數(shù)少，隨著開斷電流的增加，滅弧室結(jié)構(gòu)也相應(yīng)增大，不利于小型化設(shè)計(jì)。

授權(quán)公告日為1997年4月2日、授權(quán)公告號(hào)為CN2251195Y的一篇的實(shí)用新型專利公開了一種三工位真空負(fù)荷開關(guān)，該負(fù)荷開關(guān)采用真空負(fù)荷開關(guān)滅弧室，占用空間小，開斷可靠，但是接地開關(guān)采用閘刀式結(jié)構(gòu)，同時(shí)負(fù)荷開關(guān)和操作機(jī)構(gòu)采用橫向布置的方式，大大增加了負(fù)荷開關(guān)的寬度尺寸，不利于小型化設(shè)計(jì)。

申請(qǐng)公開日為2016年7月27日、申請(qǐng)公布號(hào)為CN105810495A的一篇發(fā)明專利公開了一種直動(dòng)型三工位負(fù)荷開關(guān)，該負(fù)荷開關(guān)采用直線布置結(jié)構(gòu)，負(fù)荷開關(guān)布置在一端，接地開關(guān)布置在另一端，在兩者之間布置沿直線移動(dòng)的動(dòng)觸頭，通過動(dòng)觸頭的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷、隔離和接地三個(gè)功能的切換，在動(dòng)觸頭的一端連接操作機(jī)構(gòu)，對(duì)動(dòng)觸頭的移動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。該直動(dòng)型三工位負(fù)荷開關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，解決了高電壓等級(jí)負(fù)荷開關(guān)外形尺寸大，尤其是負(fù)荷開關(guān)寬度尺寸大的問題。

但是上述的直動(dòng)型三工位負(fù)荷開關(guān)中對(duì)動(dòng)觸頭的驅(qū)動(dòng)為操作機(jī)構(gòu)，操作機(jī)構(gòu)與動(dòng)觸頭的一端端部進(jìn)行連接，而動(dòng)觸頭為了能夠與操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接，在動(dòng)觸頭的端部設(shè)有絕緣拉桿，雖然上述的直動(dòng)型三工位負(fù)荷開關(guān)解決了寬度較大的問題，但是同時(shí)也增加了負(fù)荷開關(guān)的長(zhǎng)度，仍然沒有解決小型化設(shè)計(jì)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)，以解決直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)長(zhǎng)度尺寸較大的問題；目的還在于提供一種使用該負(fù)荷開關(guān)的開關(guān)柜。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)的技術(shù)方案是：直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)，包括可沿直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)觸頭，還包括用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭的拐臂結(jié)構(gòu)，所述動(dòng)觸頭沿運(yùn)動(dòng)方向的中間部分設(shè)有用于與所述拐臂結(jié)構(gòu)連接的連接結(jié)構(gòu)，拐臂結(jié)構(gòu)通過與所述連接結(jié)構(gòu)配合可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭沿直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

拐臂結(jié)構(gòu)設(shè)有用于與動(dòng)觸頭連接的連接端，所述連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)于動(dòng)觸頭上的沿動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)方向間隔設(shè)置的兩個(gè)用于對(duì)拐臂結(jié)構(gòu)連接端進(jìn)行擋止的擋止面，所述兩個(gè)擋止面形成了供拐臂結(jié)構(gòu)連接端伸入的空間。

動(dòng)觸頭的外部沿動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)方向間隔設(shè)置有兩個(gè)凸起，兩個(gè)凸起相對(duì)應(yīng)的兩面即為所述的擋止面。

所述拐臂結(jié)構(gòu)連接端為絕緣連接端。

負(fù)荷開關(guān)還包括轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上止轉(zhuǎn)配合連接有所述的拐臂結(jié)構(gòu)。

負(fù)荷開關(guān)還包括用于對(duì)拐臂結(jié)構(gòu)的擺動(dòng)行程進(jìn)行限位的限位結(jié)構(gòu)。

負(fù)荷開關(guān)還包括旋轉(zhuǎn)滅弧室，所述旋轉(zhuǎn)滅弧室包括負(fù)荷靜觸頭，負(fù)荷靜觸頭中用于與動(dòng)觸頭連接的一端的徑向外部設(shè)有絕緣支架，絕緣支架上纏繞有線圈，所述線圈一端與負(fù)荷靜觸頭導(dǎo)通。

線圈另一端連接有消弧盤，消弧盤包括沿負(fù)荷靜觸頭軸向間隔分布且相互連通的多段。

旋轉(zhuǎn)滅弧室還包括絕緣罩，所述消弧盤的一端靠近負(fù)荷靜觸頭上用于與動(dòng)觸頭連接的一端而形成電弧引入端，另一端上固定有所述絕緣罩。

本發(fā)明開關(guān)柜的技術(shù)方案是：開關(guān)柜，包括柜體和直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)，直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)與上述直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)一致。

本發(fā)明的有益效果是：拐臂結(jié)構(gòu)連接在動(dòng)觸頭的中間部分來驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭沿直線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與現(xiàn)有的用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在動(dòng)觸頭的一端端部相比，動(dòng)觸頭的端部不需要增加額外的結(jié)構(gòu)用來與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接，減小了負(fù)荷開關(guān)長(zhǎng)度方向的尺寸，實(shí)現(xiàn)了小型化的設(shè)計(jì)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)滅弧室的外部示意圖；

圖2為圖1的剖視圖；

圖3為本發(fā)明直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)實(shí)施例中一次主回路的示意圖；

圖4為本發(fā)明直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)實(shí)施例中單極的示意圖；

圖5為本發(fā)明直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)實(shí)施例中合閘狀態(tài)的示意圖；

圖6為本發(fā)明直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)實(shí)施例中分閘狀態(tài)的示意圖；

圖7為本發(fā)明直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)實(shí)施例中接地狀態(tài)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)的具體實(shí)施例，如圖1至圖7所示，其中，1為靜觸座，2為觸指，3為絕緣支架，4為消弧盤，5為絕緣罩，6為線圈，7為氣箱，8為并柜套管，9為主母排，10為負(fù)荷開關(guān)單極，負(fù)荷開關(guān)單極10包括絕緣支撐筒101、滅弧室102、動(dòng)觸頭103、觸座104、接地靜觸頭105、接地排106、靜觸頭安裝板107、絕緣筒安裝板108和凸起109，11為絕緣拐臂，12為轉(zhuǎn)軸，13為異形母線，14為出線套管,15為第一限位塊，16為第二限位塊。

本實(shí)施例中，滅弧室102為旋轉(zhuǎn)滅弧室，旋轉(zhuǎn)滅弧室的整體結(jié)構(gòu)呈盆狀，一端開設(shè)有供動(dòng)觸頭103伸入的孔，另一端為靜觸座1。靜觸座1上安裝有觸指2，觸指2的徑向外部固定有絕緣支架3，絕緣支架3固定在靜觸座1上，絕緣支架3的外部纏繞有線圈6，線圈6為柔性線圈，線圈6在絕緣支架3的外部纏繞一定的圈數(shù)后，一端固定在靜觸座1上并與靜觸座1連通，另一端固定在消弧盤4上并與消弧盤4連通。消弧盤4為梯形結(jié)構(gòu)，沿靜觸座1軸向間隔設(shè)有多段，多段之間互相連通。消弧盤4固定在絕緣支架3上，另一端固定有絕緣罩5。圖示2中消弧盤4的上端為電弧引入端，電弧引入端靠近觸指2，消弧盤4為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，電弧引入端所在的環(huán)狀開口需要能使動(dòng)觸頭103通過但動(dòng)觸頭并不與消弧盤4接觸，在實(shí)際使用過程中，當(dāng)動(dòng)觸頭和觸指分離時(shí)，觸指2上的電弧會(huì)引至消弧盤4上，避免了電弧長(zhǎng)時(shí)間在觸指2上而造成觸指被燒壞。

工作時(shí)，當(dāng)動(dòng)觸頭和觸指分離時(shí)，在動(dòng)觸頭和觸指分離處產(chǎn)生的電弧傳遞至消弧盤4上，消弧盤4與線圈6連通，線圈6產(chǎn)生磁場(chǎng)，伴隨著磁場(chǎng)的產(chǎn)生，引起電弧在消弧盤4上高速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)沒有電流在觸指上流過，電弧在高度旋轉(zhuǎn)后弧長(zhǎng)被拉長(zhǎng)，電弧在電流過零點(diǎn)時(shí)被熄滅，完成滅弧。而消弧盤沿觸指軸向分為多段且互相連通，更加有利于動(dòng)觸頭和觸指分離時(shí)，將動(dòng)觸頭上的電弧引至消弧盤上。本實(shí)施例中，靜觸座和觸指共同構(gòu)成了負(fù)荷靜觸頭，線圈為柔性線圈，線圈在絕緣支架上纏繞的圈數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行增減。

氣箱7是由3mm厚的不銹鋼板采用激光工藝切割、焊接而成，氣密性好，并柜套管8用于負(fù)荷開關(guān)的功能擴(kuò)展，便于與其他的開關(guān)柜進(jìn)行連通。負(fù)荷開關(guān)單極10包括絕緣支撐筒101、滅弧室102、動(dòng)觸頭103、觸座104、接地靜觸頭105、接地排106、靜觸頭安裝板107和絕緣筒安裝板108。負(fù)荷開關(guān)的三相采用絕緣支撐筒101支撐安裝并隔離開，可以有效的防止相間和相對(duì)地的短路故障的發(fā)生，絕緣支撐筒101通過絕緣筒安裝板108安裝在氣箱7內(nèi)。觸座104內(nèi)安裝有彈簧觸指，動(dòng)觸頭103可以在觸座內(nèi)上下滑動(dòng)并與彈簧觸指導(dǎo)通。接地靜觸頭105通過接地排106實(shí)現(xiàn)短接，并安裝在靜觸頭安裝板107上，靜觸頭安裝板107固定在氣箱上，固定方式可以為螺紋連接或者直接焊接。

在動(dòng)觸頭103的中間部分設(shè)有兩個(gè)凸起109，兩個(gè)凸起109沿動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)方向間隔設(shè)置，兩者之間有一定的距離，能夠使絕緣拐臂11伸入，兩個(gè)凸起相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)面即為擋止面（圖中未標(biāo)示），兩個(gè)擋止面之間形成了能夠使絕緣拐臂11伸入的空間。

轉(zhuǎn)軸12與氣箱外的三工位操作機(jī)構(gòu)相連，轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有一個(gè)限位擋板（圖中未標(biāo)記），限位擋板上設(shè)有兩個(gè)限位擋止面，分別與氣箱上的第一限位塊15和第二限位塊16對(duì)應(yīng)。轉(zhuǎn)軸12上固定有絕緣拐臂11，絕緣拐臂11的一端固定在轉(zhuǎn)軸12上，另一端卡在動(dòng)觸頭103的兩個(gè)凸起109之間，通過轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以帶動(dòng)絕緣拐臂11進(jìn)行擺動(dòng)，絕緣拐臂11按壓凸起109的擋止面，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為動(dòng)觸頭的上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)軸頭發(fā)生直動(dòng)，實(shí)現(xiàn)合閘、分閘和接地三種狀態(tài)的切換。異形母線13采用銅棒加工制作，既保證穩(wěn)定的通流能力，又可以在空間上進(jìn)行優(yōu)化，滿足相間絕緣的同時(shí)，可縮小產(chǎn)品尺寸。

圖5示出了三工位負(fù)荷開關(guān)合閘狀態(tài)，此時(shí)通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)絕緣拐臂，使動(dòng)觸頭向下運(yùn)動(dòng)，完成分閘，即圖6示出的分閘狀態(tài)；繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，動(dòng)觸頭的下端與接地觸頭連通，實(shí)現(xiàn)接地，即圖7示出的接地狀態(tài)。整個(gè)過程操作簡(jiǎn)單、安全可靠。

本實(shí)施例中，兩個(gè)凸起即構(gòu)成了連接結(jié)構(gòu)，第一限位塊15和第二限位塊16即構(gòu)成了限位結(jié)構(gòu)，絕緣拐臂即為拐臂結(jié)構(gòu)，絕緣拐臂卡入凸起之間的部分即為拐臂結(jié)構(gòu)連接端。

在其他實(shí)施例中，可以在動(dòng)觸頭徑向開設(shè)凹槽、盲孔或通孔，使絕緣拐臂結(jié)構(gòu)的連接端卡入其中實(shí)現(xiàn)連接，此時(shí)凹槽、盲孔或通孔即為連接結(jié)構(gòu)。

在其他實(shí)施例中，可以在動(dòng)觸頭上開設(shè)單個(gè)凸起，拐臂結(jié)構(gòu)的連接端安裝撥叉結(jié)構(gòu)，使凸起卡入撥叉結(jié)構(gòu)的中間來驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭沿直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

在其他實(shí)施例中，滅弧室的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

本發(fā)明開關(guān)柜的具體實(shí)施例，開關(guān)柜包括直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)，其結(jié)構(gòu)與上述的直動(dòng)式三工位負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)一致，其內(nèi)容在此不再贅述。