一种三相隔离开关转让专利

申请号 : CN201410660791.0

文献号 : CN104319159B

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法律信息:

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发明人 : 齐东迁雷跃辉马胜满陈光华陈正雁景文庆张冰珏唐林方宇陆信陈攀

申请人 : 电光防爆科技股份有限公司

摘要 :

本发明提供一种三相隔离开关,包括,外壳体,设置在外壳体内部并且串联设置的空气隔离换向子开关和真空隔离子开关,以及旋转触发装置。本发明的三相隔离开关结合了的空气隔离开关和真空隔离开关各自的优点,既能够分断高倍的额定电流,又能够在真空管漏气或损坏时进行强行分断,保证生产的安全。并且通过设置旋转触发装置,保证了空气隔离换向子开关是在无载的情况下进行断开或闭合操作,所有的带载分断都是在真空隔离子开关处进行的,空气隔离换向子开关处不会产生电弧,而真空隔离子开关处由于有真空管的设置,起到了灭弧的作用,提高了三相隔离开关的安全性。并通过将换向功能集成到空气隔离开关处,简化了结构,降低了生产成本。

权利要求 :

1.一种三相隔离开关,包括,外壳体(1),设置在外壳体(1)内部并且串联设置的空气隔离换向子开关和真空隔离子开关,以及旋转触发装置;所述空气隔离换向子开关,包括,转轮(33),位于转轮(33)一侧的与真空隔离子开关电连接的第一动触头(32),位于转轮(33)另一侧的与出线电缆电连接的第二动触头(31),设置在转轮(33)上并通过随转轮(33)转动而与不同的动触头接触以实现电路直通的直通导电触头,设置在转轮(33)上并通过随转轮(33)转动而与不同的动触头接触以实现电路换向的换向导电触头;所述真空隔离子开关,包括,真空管(21),设置在真空管(21)内的第三动触头和第一静触头,所述真空管(21)一端的与空气隔离换向子开关的第一动触头(32)和第三动触头电连接,所述真空管(21)另一端的与进线电缆和第一静触头电连接;所述旋转触发装置,包括,旋转轴(60),与所述转轮(33)联动设置的凸轮(61),在所述旋转轴(60)旋转α角度并带动所述凸轮(61)转动,进而使直通导电触头或换向导电触头与第一动触头(32)和第二动触头(31)相接触时,使所述空气隔离换向子开关直通或换向导通或断开的第一触发装置;以及,在所述旋转轴(60)继续旋转β角度,使所述凸轮(61)继续转动而控制第三动触头与第一静触头接触或分离时,使真空隔离子开关断开或闭合的第二触发装置;

所述第一触发装置,包括,受所述凸轮(61)带动而相对于凸轮(61)反向转动的定位轮(50),所述转轮(33)与所述定位轮(50)同轴设置并被所述定位轮(50)带动而同步转动;

所述的三相隔离开关,还包括用于使空气隔离换向子开关快速导通的定位组件,所述定位组件包括定位杆(51),定位杆(51)的中部通过联动结构与定位轮(50)连接,定位杆(51)的一端与枢转轴(511)连接,定位杆(51)的另一端与定位弹簧(52)的一端连接,定位弹簧(52)的另一端与固定在固定座(11)上的第四固定轴(521)连接,在凸轮(61)带动定位轮(50)转动以使空气隔离换向子开关由断开到闭合过程中,定位弹簧(52)始终拉住所述定位杆(51),使得所述定位杆(51)绕所述枢转轴(511)摆动,并在摆动过程中通过所述联动结构为所述定位轮(50)提供同向于定位轮(50)转动方向的力或力的分量。

2.根据权利要求1所述的三相隔离开关,其特征在于,所述定位杆(51)的中心线与所述定位弹簧(52)的中心线在所述空气隔离换向子开关断开时形成不小于90度的夹角,以通过联动结构为所述定位杆(51)提供与所述定位弹簧(52)的拉力平衡的推动力,所述定位杆(51)的中心线与所述定位弹簧(52)的中心线在所述空气隔离换向子开关闭合时形成

180度夹角,以通过联动结构为所述定位轮(50)提供与所述凸轮(61)作用在定位轮(50)上的力平衡的拉动力。

3.根据权利要求2所述的三相隔离开关,其特征在于,所述第二触发装置包括,设置在凸轮(61)上的C形槽(611),设置在所述C形槽(611)内在所述凸轮(61)转动到α角度时被所述C形槽(611)的两端部(611a、611b)带动而运动的销轴(67),设置在所述外壳体(1)内被所述销轴(67)带动的连杆机构,被连杆机构带动而垂直摆动的摆动板(41),被所述摆动板(41)带动而朝向或远离所述第一静触头运动的绝缘子(22),所述第三动触头固定设置在所述绝缘子(22)上被所述绝缘子(22)带动进而与所述第一静触头接触或分离。

4.根据权利要求3所述的三相隔离开关,其特征在于,所述连杆机构包括,与销轴(67)转动连接的驱动杆组件,与摆动板(41)转动连接的牵引杆(66),以及连接驱动杆组件与牵引杆(66)并将驱动杆组件的动力传递给牵引杆(66)以带动摆动板(41)垂直摆动的过渡杆(65)。

5.根据权利要求4所述的三相隔离开关,其特征在于,所述驱动杆组件包括与所述销轴(67)联动连接的连接杆(62),与所述连接杆(62)联动连接的摆杆(63)以及回位杆(64),所述连接杆(62)、所述摆杆(63)以及所述回位杆(64)具有在所述销轴(67)被两端部(611a、611b)带动沿着第一方向运动时,使得所述回位杆(64)被所述连接杆(62)沿着垂直于第一方向的方向顶起的连接关系。

6.根据权利要求5所述的三相隔离开关,其特征在于:所述回位杆(64)和所述过渡杆(65)具有在所述回位杆(64)被顶起时使所述过渡杆(65)与所述回位杆(64)同向运动的连接关系;所述过渡杆(65)和所述牵引杆(66)具有在所述过渡杆(65)与所述回位杆(64)同向运行时使所述牵引杆(66)被所述过渡杆(65)带动而转动的连接关系。

7.根据权利要求6所述的三相隔离开关,其特征在于:所述连接杆(62)、摆杆(63)均为直杆,所述过渡杆(65)为折杆并具有两个连接端,所述回位杆(64)为T形杆并具有三个连接端,所述摆杆(63)的一端通过第一固定轴(631)转动地连接在固定座(11)上,所述回位杆(64)的第一连接端(64a)通过第二固定轴(641)转动地连接在固定座(11)上,回位杆(64)的第二连接端(64b)通过第一转动轴(645)与所述过渡杆(65)的一端转动连接,回位杆(64)的第三连接端(64c)通过第二转动轴(624)与连接杆(62)的一端转动连接,连接杆(62)的另一端通过销轴(67)与摆杆(63)转动连接,过渡杆(65)的另一端通过第三转动轴(656)与牵引杆(66)转动连接,所述牵引杆(66)上固定设置有转动轴(68)并且牵引杆(66)与转动轴(68)共同转动,摆动板(41)通过所述转动轴(68)与牵引杆(66)联动设置。

8.根据权利要求7所述的三相隔离开关,其特征在于,还包括回位组件,所述回位组件包括,一端与第一转动轴(645)相连接,另一端与第三固定轴(651)相连接的回位弹簧(69),所述回位弹簧(69)在真空隔离子开关从断开到闭合的过程中为真空隔离子开关提供一个反向于回位杆(64)和过渡杆(65)的运动方向的拉力或拉力分量,并在从闭合到断开的过程中为真空隔离子开关提供同向于回位杆(64)和过渡杆(65)的运动方向的拉力或拉力分量。

9.根据权利要求1-8任一所述的三相隔离开关,其特征在于,所述空气隔离换向子开关的其中两相的通路上设置有用于直通或更换两相的导电通路的第一导电触头组,第三相的通路上设置有用于直通导电通路的第二导电触头组。

10.根据权利要求9所述的三相隔离开关,其特征在于,所述第一导电触头组包括触头本体,设置在触头本体上的互相平行的四个导电触头,其中三个导电触头形成底面为等腰直角的直棱柱形并位于同一相的通路中,另一个导电触头通过向着触头长度方向一侧延伸的延伸段(40)伸入到另一相通路中。

11.根据权利要求9所述的三相隔离开关,其特征在于,所述第二导电触头组包括两个第二导电子触头,所述第二导电子触头包括位于两端的两个共面设置的第五触头(721),以及连接两个所述第五触头(721)的带有弯角的连接段(722),其中一个第二导电子触头的两个第五触头(721)所在的面与另一个第二导电子触头的两个第五触头(721)所在的面相垂直。

12.根据权利要求1-8任一所述的三相隔离开关,其特征在于,所述第一动触头(32)通过出线电缆连接铜排(9)与出线电缆连接,所述真空管(21)通过进线电缆连接铜排(8)与进线电缆连接,所述出线电缆连接铜排(9)与进线电缆连接铜排(8)位于所述外壳体(1)内同一侧。

说明书 :

一种三相隔离开关

技术领域

[0001] 本发明涉及一种三相隔离开关,属于防爆电器开关技术领域。

背景技术

[0002] 隔离换向开关是矿用防爆电磁起动器中的重要器件,其主要用于主电路的隔离和三相异步电动机的换向。矿用防爆的起动器和多组合开关都需要安装隔离换向开关。隔离换向开关能够直接明了地切断电源,甩掉隔离换向开关后方线路中的负荷,保证安全生产,还能通过更换相序来调整电机的运转方向,确保生产顺利进行。
[0003] 目前隔离换向开关主要有二种形式:一种是空气式隔离换向开关,空气式隔离换向开关的体积小,重量轻,分断距离大,容易实现强行分断,保证了生产的安全。但是,空气式隔离换向开关对分断电流有一定的要求,只能分断1-3倍的额定电流,而且在断电时产生很大的电弧,容易烧坏触头,缩短了使用寿命。另一种是真空式隔离换向开关,真空式隔离换向开关的分断能力强,能够分断6倍额定电流,而且真空管外部无电弧,真空管内部产生的电弧也很小,所以触头不容易烧坏,使用寿命长。但是真空管触头分断距离小,当真空管漏气或损坏就很难分断,从而造成运行不可靠,影响生产的安全性。
[0004] 中国专利文献CN202018913U公开了一种带空气断口的手动真空隔离子开关,通过在真空隔离换向开关前设置有空气断口,将空气式隔离开关与真空式隔离换向开关结合在一起,并结合了两者的优点。然而,该隔离开关把空气断口设置在壳体外,使得空气断口处在带载荷分断时产生的电弧直接暴露在外界环境中,极易在矿井下含有可燃气体的工作环境中造成安全事故;另外,该隔离开关还使用了价格较贵的真空式隔离换向开关,增大了该隔离开关的成本;并且,该隔离开关只是简单地将两者串联在一起,空气断口和真空断口处的闭合或断开使用不同的控制旋钮来实现,造成隔离开关本身结构复杂,并进一步提高了隔离开关的成本。

发明内容

[0005] 为此,本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的隔离换向开关成本较高且容易造成安全事故的技术问题,从而提出一种使用安全且低成本的三相隔离开关。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明的一种三相隔离开关,包括,外壳体,设置在外壳体内部并且串联设置的空气隔离换向子开关和真空隔离子开关,以及旋转触发装置;
[0007] 所述空气隔离换向子开关,包括,转轮,位于转轮一侧的与真空隔离子开关电连接的第一动触头,位于转轮另一侧的与出线电缆电连接的第二动触头,设置在转轮上并通过随转轮转动而与不同的动触头接触以实现电路直通或换向的直通导电触头和换向导电触头;
[0008] 所述真空隔离子开关,包括,真空管,设置在真空管内的第三动触头和第一静触头,所述真空管一端的与空气隔离换向子开关的第一动触头和第三动触头电连接,所述真空管另一端的与进线电缆和第一静触头电连接;
[0009] 所述旋转触发装置,包括,旋转轴,与所述转轮联动设置的凸轮,在所述旋转轴旋转α角度并带动所述凸轮转动,进而使直通导电触头或换向导电触头与第一动触头和第二动触头相接触时,使所述空气隔离换向子开关直通或换向导通或断开的第一触发装置;以及,在所述旋转轴继续旋转β角度,使所述凸轮继续转动而控制第三动触头与第一静触头接触或分离时,使真空隔离子开关断开或闭合的第二触发装置。
[0010] 本发明的一种三相隔离开关,所述第一触发装置,包括,受所述凸轮带动而相对于凸轮反向转动的所述定位轮,所述转轮与所述定位轮同轴设置并被所述定位轮带动而同步转动。
[0011] 本发明的一种三相隔离开关,还包括用于使空气隔离换向子开关快速导通的定位组件,所述定位组件包括定位杆,定位杆的中部通过联动结构与定位轮连接,定位杆的一端与枢转轴连接,定位杆的另一端与定位弹簧的一端连接,定位弹簧的另一端与固定在固定座上的第四固定轴连接,在凸轮带动定位轮转动以使空气隔离换向子开关由断开到闭合过程中,定位弹簧始终拉住所述定位杆,使得所述定位杆绕所述枢转轴摆动,并在摆动过程中通过所述联动结构为所述定位轮提供同向于定位轮转动方向的力或力的分量。
[0012] 本发明的一种三相隔离开关,所述定位杆的中心线与所述定位弹簧的中心线在所述空气隔离换向子开关断开时形成不小于90度的夹角,以通过联动结构为所述定位杆提供与所述定位弹簧的拉力平衡的推动力,所述定位杆的中心线与所述定位弹簧的中心线在所述空气隔离换向子开关闭合时形成度夹角,以通过联动结构为所述定位轮提供与所述凸轮作用在定位轮上的力平衡的拉动力。
[0013] 本发明的一种三相隔离开关,所述第二触发装置包括,设置在凸轮上的C形槽,设置在所述C形槽内在所述凸轮转动到α角度时被所述C形槽的两端部带动而运动的销轴,设置在所述外壳体内被所述销轴带动的连杆机构,被连杆机构带动而垂直摆动的摆动板,被所述摆动板带动而朝向或远离所述第一静触头运动的绝缘子,所述第三动触头固定设置在所述绝缘子上被所述绝缘子带动进而与所述第一静触头接触或分离。
[0014] 本发明的一种三相隔离开关,所述连杆机构包括,与销轴转动连接的驱动杆组件,与摆动板转动连接的牵引杆,以及连接驱动杆组件与牵引杆并将驱动杆组件的动力传递给牵引杆以带动摆动板垂直摆动的过渡杆。
[0015] 本发明的一种三相隔离开关,所述驱动杆组件包括与所述销轴联动连接的连接杆,与所述连接杆联动连接的摆杆以及回位杆,所述连接杆、所述摆杆以及所述回位杆具有在所述销轴被两端部带动沿着第一方向运动时,使得所述回位杆被所述连接杆沿着垂直于第一方向的方向顶起的连接关系。
[0016] 本发明的一种三相隔离开关,所述回位杆和所述过渡杆具有在所述回位杆被顶起时使所述过渡杆与所述回位杆同向运动的连接关系;所述过渡杆和所述牵引杆具有在所述过渡杆与所述回位杆同向运行时使所述牵引杆被所述过渡杆带动而转动的连接关系。
[0017] 本发明的一种三相隔离开关,所述连接杆、摆杆均为直杆,所述过渡杆为折杆并具有两个连接端,所述回位杆为T形杆并具有三个连接端,所述摆杆的一端通过第一固定轴转动地连接在固定座上,所述回位杆的第一连接端通过第二固定轴转动地连接在固定座上,回位杆的第二连接端通过第一转动轴与所述过渡杆的一端转动连接,回位杆的第三连接端通过第二转动轴与连接杆的一端转动连接,连接杆的另一端通过销轴与摆杆转动连接,过渡杆的另一端通过第三转动轴与牵引杆转动连接,所述牵引杆上固定设置有转动轴并且牵引杆与转动轴共同转动,摆动板通过所述转动轴与牵引杆联动设置。
[0018] 本发明的一种三相隔离开关,还包括回位组件,所述回位组件包括,一端与第一转动轴相连接,另一端与第三固定轴相连接的回位弹簧,所述回位弹簧在真空隔离子开关从断开到闭合的过程中为真空隔离子开关提供一个反向于回位杆和过渡杆的运动方向的拉力或拉力分量,并在从闭合到断开的过程中为真空隔离子开关提供同向于回位杆和过渡杆的运动方向的拉力或拉力分量。
[0019] 本发明的一种三相隔离开关,所述空气隔离换向子开关的其中两相的通路上设置有用于直通或更换两相的导电通路的第一导电触头组,第三相的通路上设置有用于直通导电通路的第二导电触头组。
[0020] 本发明的一种三相隔离开关,所述第一导电触头组包括触头本体,设置在触头本体上的互相平行的四个导电触头,其中三个导电触头形成底面为等腰直角的直棱柱形并位于同一相的通路中,另一个导电触头通过向着触头长度方向一侧延伸的延伸段伸入到另一相通路中。
[0021] 本发明的一种三相隔离开关,所述第二导电触头组包括两个第二导电子触头,所述第二导电子触头包括位于两端的两个共面设置的第五触头,以及连接两个所述第五触头的带有弯角的连接段,其中一个第二导电子触头的两个第五触头所在的面与另一个第二导电子触头的两个第五触头所在的面相垂直。
[0022] 本发明的一种三相隔离开关,所述第一动触头通过出线电缆连接铜排与出线电缆连接,所述真空管通过进线电缆连接铜排与进线电缆连接,所述出线电缆连接铜排与进线电缆连接铜排位于所述外壳体内同一侧。
[0023] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0024] (1)本发明的三相隔离开关,通过将空气隔离换向子开关和真空隔离子开关串联设置,并将空气隔离换向子开关和真空隔离子开关全部都设置在外壳体,并设置旋转触发装置同时对真空隔离子开关和真空隔离子开关的断开或闭合进行控制,方便对三相隔离开关进行操作。在对三相隔离开关进行合闸操作时,通过旋转轴旋转α角度,先实现了空气隔离换向子开关的闭合,再通过旋转轴旋转β角度。而在分闸时,顺序则刚好相反,先断开真空隔离子开关,再断开空气隔离换向子开关。由于真空隔离子开关设置空气隔离换向子开关之前(电流通过进线电缆先流过真空隔离子开关,再流过空气隔离换向子开关经出线电缆流出),因此,通过设置旋转触发装置,保证了空气隔离换向子开关是在无载的情况下进行断开或闭合操作,所有的带载分断都是在真空隔离子开关处进行的,空气隔离换向子开关处不会产生电弧,而真空隔离子开关处由于有真空管的设置,起到了灭弧的作用。因而本发明的三相隔离开关结合了的空气隔离开关和真空隔离开关各自的优点,既能够分断高倍的额定电流,又能够在真空管漏气或损坏时进行强行分断,保证生产的安全。此外,本发明的三相隔离开关通过设置空气隔离换向子开关,将换向功能集中到空气隔离子开关处,从而避免了使用价格昂贵的真空隔离换向开关,进而降低了本发明的三相隔离开关的成本。
[0025] (2)本发明的三相隔离开关,通过设置随旋转轴转动的带有C形槽的凸轮,实现了使用旋转轴来按顺序触发第一触发装置和第二触发装置,从而同时实现了对空气隔离换向子开关和真空隔离子开关的顺序控制,保证了空气隔离换向子开关是在无载的情况下进行断开或闭合操作,所有的带载分断都是在真空隔离子开关处进行,该控制方式简单、方便、有效。
[0026] (3)本发明的三相隔离开关,设置有定位组件,在触发第一触发装置时,定位弹簧为定位轮的转动提供额外的旋转力,使定位轮更容易旋转到α角度,空气隔离换向子开关能够快速实现换向导通。当空气隔离换向子开关处于换向导通时,通过定位弹簧通过定位杆向定位轮施加了防止定位轮旋转的力或力的分量,保证了空气隔离换向子开关处于换向导通状态。
[0027] (4)本发明的三相隔离开关,设置有回位组件,使得本发明的三相隔离开关,触发第二触发装置的过程中,在旋转轴未达到所需的旋转角度时,能够使相应的第二触发装置回归到运动前的状态,防止第二触发装置在不必要时触发而使真空隔离子开关合闸,并且能在需要对真空隔离子开关进行分断时,能使真空隔离子开关快速断开,提高了三相隔离开关的安全性。
[0028] (5)本发明的三相隔离开关,通过设置具有巧妙结构的第一导电触头组,使得在空气隔离换向子开关处就可实现换向导通的功能,从而不必在真空隔离开关处设置复杂的换向导通结构,节省了制造成本。

附图说明

[0029] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
[0030] 图1是本发明实施例1三相隔离开关的电路原理图;
[0031] 图2是本发明实施例1空气隔离换向子开关和真空隔离子开关的结构示意图;
[0032] 图3是本发明实施例1旋转触发装置的结构图;
[0033] 图4是本发明实施例1连杆结构的结构图;
[0034] 图5是本发明实施例1凸轮的结构示意图;
[0035] 图6是本发明实施例1第一导电触头组的结构图;
[0036] 图7是本发明实施例1第二导电子触头的结构图。
[0037] 图中附图标记表示为:1-外壳体,11-固定座;21-真空管,22-绝缘子;31-第二动触头,311-第一弹性件,32-第一动触头,321-动触头座,33-转轮;40-第二弹性件,41-摆动板;50-定位轮,501-定位轮转轴,51-复位杆,511-枢转轴,512-第四转动轴,52-复位弹簧,521-第四固定轴,53-滚销;60-旋转轴,61-凸轮,611-C形槽,611a、611b-端部,62-连接杆,614-第二转动轴,624-第二转动轴,63-摆杆,631-第一固定轴,64-回位杆,
64a-第一连接端,64b-第二连接端,64c-第三连接端,641-第二固定轴,645-第一转动轴,
65-过渡杆,651-第三固定轴,656-第三转动轴,66-牵引杆,67-销轴,68-转动轴,681-摆板轴,69-回位弹簧;7-连接电缆,71-第一导电触头组,711a-第一触头、711b-第二触头、
711c-第三触头,711d-第四触头,712-延伸段,72-第二导电触头,721-第五触头,722-连接段;8-进线电缆连接铜排,81-进线电缆;9-出线电缆连接铜排;91-出线电缆。

具体实施方式

[0038] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。
[0039] 实施例1
[0040] 本实施例提供一种三相隔离开关,如图1-5所示,(需要指出的是,本实施中对方向的描述均是指图中的方向),包括,外壳体1,设置在外壳体1内部并且串联设置的空气隔离换向子开关和真空隔离子开关,以及旋转触发装置,具体地,如图3所示,外壳体1内形成有沿着高度方向布置的第一安装空间和第二安装空间,第一安装空间用于容纳空气隔离换向子开关和真空隔离子开关,第二安装空间用于容纳旋转触发装置,第一安装空间与第二安装空间通过固定座11相隔离;
[0041] 所述空气隔离换向子开关,包括,转轮33,位于转轮33一侧的与真空隔离子开关电连接的第一动触头32,位于转轮33另一侧的与出线电缆91电连接的第二动触头31,设置在转轮33上随转轮33转动的直通导电触头和换向导电触头,直通导电触头与第一动触头32和第二动触头31接触时,实现电路的直通,换向导电触头与第一动触头32和第二动触头31接触时,实现电路的换向,第一动触头32和第二动触头31均通过第一弹性件311设置在与外壳体1相固定的动触头座321内,通过第一弹性件311为第一动触头32和第二动触头31提供弹力,以保证直通导电触头和换向导电触头能够与第一动触头32和第二动触头31紧密接触;
[0042] 所述真空隔离子开关,包括,真空管21,设置在真空管21内的第三动触头和第一静触头,所述第一动触头32和第三动触头电连接,所述第一静触头与进线电缆电连接;
[0043] 所述旋转触发装置,包括,安装在外壳体1内部的旋转轴60,与所述旋转轴60联动设置的凸轮61,受所述凸轮61带动并进而带动转轮33转动使直通导电触头与第一动触头32和第二动触头31相接触以实现所述空气隔离换向子开关电路直通,或换向导电触头与第一动触头33和第二动触头31相接触以实现空气隔离换向子开关换向导通,或使得直通导电触头或换向导电触头均不与第一动触头32和第二动触头31相接触以实现空气隔离换向子开关断开的第一触发装置,在使用时,旋转所述旋转轴60带动所述凸轮61转动,在旋转轴60旋转α角度(本实施例为45°)时,所述凸轮61触发第一触发装置,并进而带动转轮33转动,从而使得所述空气隔离换向子开关直通导通,或换向导通,或断开;
[0044] 所述第一触发装置,包括,与所述凸轮61并排布置在第二安装空间内的定位轮50,定位轮50的侧面与所述凸轮61联动设置,所述定位轮50与所述转轮33同轴设置并同步转动,所述旋转轴60逆时针或顺时针旋转一定角度时,带动凸轮61转动,凸轮61带动定位轮50转动,定位轮50带动转轮33转动,转轮33转动时带动直通导电触头和换向导电触头转动,进而实现直通导电触头或换向导电触头与第一动触头32和第二动触头31相接触。
[0045] 具体地,在本实施例中,所述凸轮61和所述定位轮50之间通过如下方式实现联动:如图3所示,所述凸轮61与定位轮50的重叠部分设置有两个滚销53,定位轮50上对应所述滚销53设置有两个容纳槽,滚销53插入容纳槽内与容纳槽槽壁相互作用,凸轮61转动时,滚销53跟随转动,滚销53转动时通过容纳槽的槽壁将转动力传递给定位轮50,从而使所述定位轮50随着所述凸轮61转动而反方向转动,定位轮50的中心轴,即定位轮转轴501穿过固定座11到达第一安装空间并同时也作为所述转轮33的中心轴,使所述定位轮50转动时带动所述转轮33同轴转动。
[0046] 图3中显示的为三相隔离开关初始状态,此时,整个三相隔离开关处于断开状态,第一触发装置使空气隔离换向子开关的直通或换向导通的触发过程为:当所述旋转轴60逆时针旋转时,所述凸轮61随旋转轴60转动,带动定位轮50顺时针转动,定位轮50带动转轮33转动。当所述旋转轴60逆时针转动的角度达到45度时,能够带动所述转轮33顺时针旋转45°,实现直通导电触头与第一动触头32和第二动触头31相接触,以实现空气隔离换向子开关的直通导通。当转轮33旋转角度超过45°时,所述滚销53会从容纳槽内脱出,从而丧失继续带动定位轮50转动的作用。当所述旋转轴60顺时针旋转时,所述凸轮61随旋转轴60转动,带动定位轮50逆时针转动,定位轮50带动转轮33转动。当所述旋转轴60顺时针转动角度达到45度时,带动所述转轮33逆时针旋转45°,实现换向导电触头与第一动触头32和第二动触头31的接触,以实现空气隔离换向子开关的换向导通。要使空气隔离换向子开关断开时,过程刚好与直通或换向导通时的过程相反,这里就不再赘述了。
[0047] 本实施例的三相隔离开关,还包括用于使空气隔离换向子开关快速导通的定位组件,如图3所示,所述定位组件包括定位杆51,定位杆51的中部与定位轮50通过联动结构与定位轮50连接,定位杆51的一端与枢转轴511连接,定位杆51的另一端与定位弹簧52的一端连接,定位弹簧52的另一端与固定在固定座11上的第四固定轴521连接,第四固定轴521、定位轮转轴501和枢转轴511在图3的平面上共线设置。在凸轮61带动定位轮50转动以使空气隔离换向子开关由断开到闭合过程中,定位弹簧52始终拉住所述定位杆51,使得所述定位杆51绕所述枢转轴511摆动,并在摆动过程中通过所述联动结构为所述定位轮50提供同向于定位轮50转动方向的力或力的分量。
[0048] 如图3所示,定位组件处于初始状态,整个三相隔离开关处于断开状态,定位弹簧52处于拉紧状态并为定位杆51提供一个向右的拉力或拉力分量,定位轮50给予定位杆51一个与定位弹簧52提供的拉力相反的作用力,使定位杆51和定位轮50的位置处于平衡状态。此时,在图3所显示的平面中,将定位轮转轴501和第四旋转轴512看做质点,将定位杆
51看做为直线时,定位轮转轴501与第四旋转轴512的连线与定位杆51垂直,(也即是定位杆51与第四旋转轴512绕定位轮转轴501旋转运动时所产生的圆相切),由于定位杆51与定位轮50联动连接,并且定位杆51的一端绕枢转轴511转动,因此在定位轮50按特定方向转动时能够带动定位杆51做反复式的摆动,也即是定位杆51绕枢转轴511来回摆动,最大的摆动区间为定位杆51与第四旋转轴512旋转运动时所产生的圆的两条切线之间,在初始状态时,定位杆51正好位于摆动区间的最左侧。当然,在本实施例中,受转轮33与定位轮50传动关系和定位弹簧52拉力的影响,使定位轮50的转动角度受到一定的限制,定位杆51通常并不会转动到摆动区间的最右侧。
[0049] 所述定位杆51的中心线与所述定位弹簧52的中心线在所述空气隔离换向子开关断开时形成不小于90度的夹角,以通过联动结构为所述定位杆51提供与所述定位弹簧52的拉力平衡的推动力,所述定位杆51的中心线与所述定位弹簧52的中心线在所述空气隔离换向子开关闭合时形成180度夹角,以通过联动结构为所述定位轮50提供与所述凸轮61作用在定位轮50上的力平衡的拉动力。具体地,当定位轮50逆时针转动时,定位杆51在定位轮50的带动下顺时针摆动,平衡状态被打破,此时定位弹簧52的变形量虽然减小但仍处于拉伸状态,定位弹簧52仍然会为定位轮50提供一个向右的拉力,从而为定位轮50的转动提供额外的旋转力,使定位轮50更容易旋转到45度,空气隔离换向子开关能够快速实现换向导通。当空气隔离换向子开关处于换向导通时,定位轮50逆时针旋转角度为45度,从而使定位杆51与定位弹簧52保持一条直线,且这条直线与枢转轴511与第四固定轴521形成的直线共线。这样,定位弹簧52就通过定位杆51向定位轮50施加了防止定位轮50旋转的力,保证了空气隔离换向子开关处于换向导通状态。
[0050] 当定位轮50顺时针转动时,定位杆51也在定位轮50的带动下顺时针摆动,定位弹簧52仍然会为定位轮50提供一个向右的拉力或拉力分量,从而为定位轮50的转动提供额外的旋转力,使定位轮50更容易旋转到45度,空气隔离换向子开关能够快速实现直通。当空气隔离换向子开关处于直通时,定位轮50顺时针旋转角度为45度,从而使定位杆51与定位弹簧52保持一条直线,且这条直线与枢转轴511与第四固定轴521形成的直线共线。这样,定位弹簧52就通过定位杆51向定位轮50施加了防止定位轮50旋转的力,保证了空气隔离换向子开关处于直通状态。
[0051] 所述旋转触发装置还包括第二触发装置,使用时,所述旋转轴60在旋转45°后,继续旋转β角度(本实施例为30°),通过所述凸轮61的继续转动带动第二触发装置,进而控制第三动触头与第一静触头接触或分离,以使真空隔离子开关断开或闭合。
[0052] 具体地,所述第二触发装置,包括,所述第二触发装置包括,设置在凸轮61上的C形槽611,设置在所述C形槽611内在所述凸轮61转动到45度角时被所述C形槽611的两端部611a、611b带动而运动的销轴67,受所述销轴67带动的连杆机构,受所述连杆机构带动的摆动板41,以及将所述摆动板41的动力传递到第三动触头上的绝缘子22。所述凸轮61的旋转角度在达到45度前,销轴67在所述C形槽611内做相对运动(销轴67相对于固定座11不发生相对运动),C形槽611槽壁不会对销轴67产生作用力;当凸轮61旋转到
45°时,销轴67刚好位于所述C形槽611的端部611a、611b中的一个(逆时针为端部611a,顺时针时为端部611b),凸轮61旋转大于45°时,通过端部611a或端部611b向销轴67施加作用力,从而带动销轴67运动,销轴67带动连杆机构运动,连杆机构带动摆动板41,摆动板41通过螺栓与绝缘子22连接,螺栓外还套设有第二弹性件40,第二弹性件40的一端抵靠住摆动板41,一端抵靠住绝缘子22,摆动板41的运动压缩或拉伸第二弹性件40进而推拉绝缘子22,从而使第三动触头与第一静触头接触或分离,而使真空管21内的电路接通或断开。通过设置第二弹性件40使得第三动触头在与第一静触头接触或分离的过程中,第三动触头与第一静触头的距离不再是线性变化,而是随着摆动板41的运动逐渐加快,通过在摆动板41刚开始运动时第二弹性件40积蓄弹力,使得第三动触头与第一静触头能够快速实现闭合或断开。
[0053] 本实施例的三相隔离开关,所述连杆机构,如图4所示,包括,与销轴67转动连接的驱动杆组件,与摆动板41转动连接的牵引杆66,以及连接驱动杆组件与牵引杆66并将驱动杆组件的动力传递给牵引杆66以带动摆动板41垂直摆动的过渡杆65。具体地,所述驱动杆组件包括与所述销轴67联动连接的连接杆62,与所述连接杆62联动连接的摆杆63以及回位杆64,所述连接杆62、所述摆杆63以及所述回位杆64具有在所述销轴67被两端部611a、611b带动沿着第一方向运动(图中左侧运动)时,使得所述回位杆64被所述连接杆62沿着垂直于第一方向的方向顶起的连接关系。所述回位杆64和所述过渡杆65具有在所述回位杆64被顶起时使所述过渡杆65与所述回位杆64同向运动的连接关系;所述过渡杆65和所述牵引杆66具有在所述过渡杆65与所述回位杆64同向运行时使所述牵引杆66被所述过渡杆65带动而转动的连接关系。所述连接杆62、摆杆63均为直杆,所述过渡杆65为折杆并具有两个连接端,所述回位杆64为T形杆并具有三个连接端,所述摆杆63的一端通过第一固定轴631转动地连接在固定座11上,所述回位杆64的第一连接端64a通过第二固定轴641转动地连接在固定座11上,回位杆64的第二连接端64b通过第一转动轴645与所述过渡杆65的一端转动连接,回位杆64的第三连接端64c通过第二转动轴624与连接杆62的一端转动连接,连接杆62的另一端通过销轴67与摆杆63转动连接,过渡杆
65的另一端通过第三转动轴656与牵引杆66转动连接,所述牵引杆66上固定设置有转动轴68并且牵引杆66与转动轴68共同转动,摆动板41通过所述转动轴68与牵引杆66联动设置。
[0054] 为便于旋转力的传递,在转动轴68旁与转动轴68平行设置的并与转动轴68共同转动的摆板轴681,转动轴68和摆板轴681均穿过固定座11伸入到第二安装空间。由于设置有摆板轴681,使得牵引杆66在向摆动板41传递旋转力时,转动轴68、摆板轴681形成类似凸轮的机构,摆板轴681能够作为力的支点,保证了旋转力的传递。
[0055] 如图3、4、5所示,第二触发装置也处于初始状态,此时销轴67位于C形槽611的中间位置,所述第二触发装置使真空隔离子开关导通的触发过程为:旋转轴60逆时针旋转时,所述凸轮61随着旋转轴60转动,销轴67相对于C形槽611做向下运动。所述凸轮61在旋转45°前,销轴67只是在所述C形槽611内做相对运动(销轴67相对于固定座11不发生相对运动),销轴67不会碰触到C形槽611的端部611b,C形槽611槽壁均不会对销轴67产生作用力。当凸轮61旋转到45度时,销轴67刚好位于所述C形槽611的端部611b。
凸轮61继续旋转(旋转角度大于45°)时,端部611b则向销轴67施加作用力,带动销轴
67向左运动,销轴67带动摆杆63绕第一固定轴631逆时针转动,连接杆62同时也向左运动,由于连接杆62两端分别与摆杆63和回位杆64连接,连接杆62向左运动时受到摆杆63的限位作用而对回位杆64产生向上的作用力,使回位杆64绕第二固定轴641做逆时针转动,进而回位杆64带动过渡杆65也向上运动,并进一步带动牵引杆66逆时针转动,牵引杆
66通过转动轴68、摆板轴681带动摆动板41一起做逆时针转动,使摆动板41推动固定连接第三动触头的绝缘子22向上运动,第三动触头随绝缘子22向上运动,从而使第三动触头与位于第三动触头上方的第一静触头逐渐靠近,当旋转轴60旋转45+30°时,使第三动触头与第一静触头接触,并使真空管21内的电路接通。
[0056] 旋转轴60顺时针旋转时,销轴67相对于C形槽611相对于做向下运动,当凸轮61旋转到45度时,销轴67刚好位于所述C形槽611的端部611a。凸轮61继续旋转(旋转角度大于45°)时,端部611a则向销轴67施加作用力,销轴67带动连杆机构。此后,连杆机构以及摆动板41的运动与旋转轴60逆时针旋转时的运动完全一样,这里也不再赘述。
[0057] 所述第二触发装置使真空隔离子开关断开的触发过程与导通的触发过程相反,需要旋转轴60反向旋转,反向旋转角度小于45度时,销轴67仍然相对于固定座11不发生相对运动,反向旋转到45度时销轴67刚好位于所述C形槽611的中间位置,继续反向旋转时,销轴67对C形槽611的槽壁相互作用,销轴67带动摆杆63绕第一固定轴631向右转动、连接杆62同时也向右运动,回位杆64、过渡杆65向下运动,牵引杆66通过转动轴68、摆板轴681带动摆动板41向下运动,摆动板41又推动绝缘子22向下运动,绝缘子22固定连接第三动触头,第三动触头随绝缘子22向下运动,从而使第三动触头与位于第三动触头上方的第一静触头逐渐分离,当旋转轴60旋转45+30°时,使第三动触头与第一静触头彻底分离,并使真空管21内的电路断开。
[0058] 本实施例的三相隔离开关,还包括在所述凸轮61转动大于45°且小于45+30°时,使所述连杆机构回归到运动前(初始)状态的回位组件。具体地,回位组件包括,一端与第一转动轴645相连接,另一端与第三固定轴651相连接的回位弹簧69,所述回位弹簧69在真空隔离子开关从断开到闭合的过程中为真空隔离子开关提供一个反向于回位杆64和过渡杆65的运动方向的拉力或拉力分量。具体地,本实施例的回位弹簧69的布置基本沿着过渡杆65的长度方向,使回位弹簧69提供一个向下的拉力或拉力分量(也即是提供一个在第二触发装置触发时阻止回位杆64和与过渡杆65的运动的拉力)。因此在闭合真空换向子开关的过程中,就需要施加较大的转动力来带动回位杆64转动来克服此拉力,才能带动回位杆64转动。并且在真空换向子开关闭合的过程中,如果撤销凸轮61的旋转力,那么在此拉力的作用下回位杆64就会回复到初始状态,进而使整个连杆机构回归到运动前(初始)状态。当凸轮61转动角度等于45+30°时,摆杆63和连接杆62呈一条直线,对回位杆64产生向上的支撑力,平衡了回位弹簧69向下的拉力,使回位组件处于力平衡状态,此时的回位组件不发生作用,无法使连杆机构回归初始状态,保证第二触发装置使真空隔离子开关处于闭合状态。而在真空隔离子开关断开的过程中,只要摆杆63和连接杆62离开平衡位置,回位弹簧69同样也会提供一个使所述连杆机构回归到初始状态的力,从而加快真空隔离子开关的断开。
[0059] 通过设置回位弹簧,使得本实施例的三相隔离开关,触发第二触发装置的过程中,在旋转轴60未达到所需的旋转角度时,能够使相应的第二触发装置回归到运动前的状态,防止第二触发装置在不必要时触发而使真空隔离子开关合闸,并且能在需要对真空隔离子开关进行分断时,能使真空隔离子开关快速断开,提高了三相隔离开关的安全性。
[0060] 在本实施例中,第一触发装置使空气隔离换向子开关闭合时,旋转轴60所需的旋转角度--α角度为45°,第二触发装置使真空隔离子开关闭合时,旋转轴60的旋转角度--β角度为30°,α角度的具体值是与凸轮61和定位轮50的角度传递比例有关系的,也即是凸轮61转动的角度与受凸轮61带动而转动的定位轮50旋转角度的比例,根据比例不同,可以调节α角度。β角度的具体值是跟连接杆62与摆杆63的设置有关,可以通过调节初始状态时,连接杆62与摆杆63形成的夹角来调节β角度。
[0061] 本实施例的三相隔离开关,通过连接电缆7将空气隔离换向子开关和真空隔离子开关串联设置,将空气隔离换向子开关和真空隔离子开关全部都设置在外壳体1内,使得本实施例的三相隔离开关在使用时更加安全。并设置旋转触发装置同时对真空隔离子开关和真空隔离子开关的断开或闭合进行控制,方便了三相隔离开关的操作过程。
[0062] 本实施例中的三相隔离开关的直通和换向如图1所示,进线电缆81为三相电线,其中三相分别以(按图中从左至右的顺序)A、B、C表示。第一动触头32由于通过真空隔离子开关与进线电缆81直接连接,因此,第一动触头32按图中从左至右的顺序的三相分别为C、B、A。与第一动触头32按空间位置进线对应,第二动触头31按图中从左至右的顺序的三相分别为c、b、a。如果三相电路的接通顺序是A-a,B-b,C-c时,就认为三相隔离开关以直通的形式进行了电导通。而如果三相电路的接通顺序不为A-a,B-b,C-c时(比如,A-a,B-c,C-b)时,就认为三相隔离开关以换向的形式进行了电导通,即为换向导通。
[0063] 本实施例的三相隔离开关,所述空气隔离换向子开关的其中两相的通路上各设置有可更换两相的导电通路的第一导电触头组,第三相的通路上设置直通导电的第二导电触头组。也就是说,通过换向导电触头空气隔离换向子开关可以实现其中两相电路的导通方式的变换,而第三相不参与电路的换向。比如图1就显示了一种可以以A-a,B-b,C-c直通和以A-a,B-c,C-b方式换向导通的三相隔离开关的电路原理图,当旋转轴60逆时针旋转时,就可以交换B、C与b、c两相的连接方式,实现了换向,而A与a相只能处于直通状态,不参与换向。当然,根据实际的换向需要,可以调整换向导电触头和直通导电触头的设置位置,以采用不同的换向导通方式实现换向,如A-b,B-a,C-c;A-c,B-a,C-b等换向导通方式。第一导电触头组和第二导电触头组均成型在由塑料制成的转轮33内,仅导电触头从转轮33侧壁上露出,以实现与第一动触头32和第二动触头31相接触而电导通。
[0064] 第一导电触头组,如图6所示,包括触头本体,设置在触头本体上的四个相互平行的导电触头,其中,第一触头711a、第二触头711b、第三触头711c形成底面为等腰直角的直棱柱形,第四触头711d通过向着触头长度方向一侧延伸的延伸段712伸入到另一相通路中。第一触头711a和第三触头711c为第一导电触头组中的直通导电触头,第二触头711b和第四触头711d为换向导电触头,也就是说本实施例的换第一导电触头组可同时实现直通导通和换向导通。具体到本实施例中,需要设置两个第一导电触头组,分别位于B-b相电路和C-c相电路中,换向导通时,位于B相的第一导电触头组的第四触头711d与c相的第一动触头32相接触,位于B相的第二触头711b依然与b相的第二动触头31相接触,并且与此同时,位于C相的第四触头711d与b相的第一动触头32相接触,位于C相的第二触头711b依然与c相的第二动触头31相连。
[0065] 需要指出的是,换向导电触头必须为2个以上,不同换向导电触头上的第四触头711d需要向不同的相内相互延伸,向外延伸触头所延伸到的相应当根据换向导通的方式来设置。
[0066] 值得注意的是,第一导电触头组只需要保证第一触头711a与第三触头711c电导通,第二触头711b和第四触头711d电导通就行,而并不需要将第一触头711a、第二触头711b、第三触头711c和第四触头711d设置成一体化结构,并且,第一触头711a和第三触头
711c这两个直通触头的所在面与第二触头711b和第四触头711d这两个换向触头所在面相互垂直。本实施例的第一导电触头组只是第一导电触头组的一种优选方案。
[0067] 通过设置具有巧妙结构的第一导电触头组,使得在空气隔离换向子开关处就可实现换向导通的功能,从而不必在真空隔离开关处设置复杂的换向导通结构,节省了制造成本。
[0068] 本实施例的三相隔离开关,所述第二导电触头组包括两个第二导电触头72,如图7所示,所述第二导电子触头包括位于两端的两个共面设置的第五触头(721),以及连接两个所述第五触头721的带有弯角的连接段722,其中一个第二导电子触头的两个第五触头
721所在的面与另一个第二导电子触头的两个第五触头721所在的面相垂直。在这里,所有的第五触头721均为直通导电触头。
[0069] 在这里需要指出的,在一个三相隔离开关中,包括两个第一导电触头组和一个第二导电触头组,为保证三相电路能够同时导通,两个第一导电触头组和第二导电触头组上总共12个导电触头,每个导电触头组各拿出一个导电触头,总共三个导电触头形成一条直线,从而使两个第一导电触头组和一个第二导电触头组上触头可以同时与第一动触头32和第二动触头31相接触,同时相分离。
[0070] 本实施例的三相隔离开关,所述第一动触头32通过出线电缆连接铜排8与出线电缆91连接,所述真空管21通过进线电缆连接铜排9与进线电缆92连接,所述出线电缆连接铜排9与进线电缆连接铜排8位于所述外壳体1内同一侧。同侧布置出线电缆连接铜排9和进线电缆连接铜排8使出线电缆和进线电缆也可以接在外壳体1的同一侧,方便出线电缆91和进线电缆92的接线。
[0071] 在对三相隔离开关进行合闸操作时,通过旋转轴60旋转α角度(本实施例为45°),先实现了空气隔离换向子开关的闭合,再通过旋转轴60旋转β角度(本实施例为
30°),实现了真空隔离子开关的闭合。而在分闸时,顺序则刚好相反,先断开真空隔离子开关,再断开空气隔离换向子开关。由于真空隔离子开关设置在空气隔离换向子开关之前(电流通过进线电缆先流过真空隔离子开关,再流过空气隔离换向子开关,最后经出线电缆流出),因此,通过设置旋转触发装置,保证了空气隔离换向子开关是在无载的情况下进行断开或闭合操作,所有的带载分断都是在真空隔离子开关处进行的,空气隔离换向子开关断开或闭合时不会产生电弧,而真空隔离子开关处由于有真空管21的设置,起到了灭弧的作用。因而本实施例的三相隔离开关结合了的空气隔离开关和真空隔离开关各自的优点,既能够分断高倍的额定电流,又能够在真空管21漏气或损坏时进行强行分断,保证生产的安全。此外,本实施例的三相隔离开关通过设置空气隔离换向子开关,将换向功能集中到空气隔离子开关处,从而避免了使用价格昂贵的真空隔离换向开关,进而降低了本实施例的三相隔离开关的成本。
[0072] 通过设置随旋转轴60转动的带有C形槽611的凸轮61,实现了使用旋转轴60来按顺序触发第一触发装置和第二触发装置,从而同时实现了对空气隔离换向子开关和真空隔离子开关的顺序控制,由上述工作过程的论述可知,第二触发装置的触发是在第一触发装置触发完成后进行的,保证了空气隔离换向子开关是在无载的情况下进行断开或闭合操作,所有的带载分断都是在真空隔离子开关处进行,该控制方式简单、方便、有效。
[0073] 显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。