專利名稱：一種鋁電解用短路開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋁電解用短路開關(guān)，用于鋁電解停、開槽的短路操作，屬于直 流開關(guān)電器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電解鋁行業(yè)，由整流機(jī)組供電，幾十甚至幾百臺(tái)電解槽串連組成系列，每一 個(gè)電解槽都備有短接回路，當(dāng)某一臺(tái)電解槽需要大修時(shí)，須將該槽短路塊壓接，將電解槽 生產(chǎn)電流轉(zhuǎn)移到短接回路上，保證全系列其它電解槽正常生產(chǎn)。但是，直接壓接短路塊， 或者修槽完成后直接分開短路塊將電流重新轉(zhuǎn)入電解槽，幾十萬安培的大電流，其動(dòng)態(tài)過 程將產(chǎn)生很大的電弧能量，將嚴(yán)重?zé)龘p短路口。因此，傳統(tǒng)的做法是將全系列大幅度降載 或停電，然后壓接或分開短路塊，每次停電或降載長達(dá)十幾分鐘，對(duì)電網(wǎng)特別是自備電站 產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響，對(duì)產(chǎn)量及電解產(chǎn)品質(zhì)量都有負(fù)面影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋁電解用短路開關(guān)，能夠在不停電、不降載的條件下，閉 合或分?jǐn)喽搪房?，從而保護(hù)短路塊安全地壓接或分開，在保證全系列穩(wěn)定生產(chǎn)的前提下， 實(shí)現(xiàn)某一單槽的停槽或開槽。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 一種鋁電解用短路開關(guān)，它包括靜端背板和與其絕 緣固定連接的框架；還有靜弧觸頭、動(dòng)弧觸頭、靜主觸頭，動(dòng)主觸頭；靜弧觸頭、靜主觸 頭均固定在靜端背板上；框架下部的絕緣板上裝有下端軟連接，其上部與動(dòng)主觸頭軟連接 緊固連接；動(dòng)主觸頭裝于動(dòng)主觸頭軟連接上；動(dòng)弧觸頭和動(dòng)弧觸頭軟連接壓裝在動(dòng)弧觸頭 支架上，其尾部彈簧定位桿裝有動(dòng)弧觸頭彈簧；動(dòng)弧觸頭支架裝于固定在框架上的動(dòng)觸頭 側(cè)板的上端轉(zhuǎn)軸上；還有固定在框架上作動(dòng)力源操作動(dòng)主觸頭和動(dòng)弧觸頭進(jìn)行拍合運(yùn)動(dòng)的 雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)；框架上還固定一個(gè)用于散熱的軸流風(fēng)機(jī)。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上進(jìn)一步的技術(shù)方案為
所述靜端背板有用于直接壓裝于鋁電解槽立柱上的懸掛支撐件以及電源的連接件。 所述動(dòng)主觸頭軟連接開有錐形通孔，動(dòng)主觸頭為相同角度的錐體，兩者以壓緊螺栓 固定連接。
所述動(dòng)主觸頭具有拍合接觸平面；若于動(dòng)主觸頭與相應(yīng)動(dòng)弧觸頭組成動(dòng)觸頭組。
所述的雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的前端為輸出軸推動(dòng)傳動(dòng)連桿，該傳動(dòng)連桿與絕緣連桿轉(zhuǎn)動(dòng) 連接動(dòng)弧觸頭先閉合，隨后動(dòng)主觸頭閉合。
所述的框架側(cè)面的支架裝有拉桿，使靜端背板壓裝于槽立柱短路塊上，成為上出線 端和懸掛支撐。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果明顯
l.采用雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)作開關(guān)動(dòng)力源，其動(dòng)作速度快，操作機(jī)構(gòu)簡化，可保證多臺(tái) 開關(guān)并聯(lián)運(yùn)行的分、合閘同時(shí)性。2.設(shè)主、弧兩檔觸頭。主觸頭通流能力強(qiáng)；弧觸頭耐電 弧燒蝕。觸頭作為易損件，更換方便。3.體積小、重量輕，易于安裝。4.采用觸頭組聯(lián)動(dòng) 結(jié)構(gòu)，可靠實(shí)現(xiàn)主、弧觸頭的分合時(shí)序以及聯(lián)動(dòng)同時(shí)性。5.具有使用安全性，框架、連桿 與帶電導(dǎo)體具有足夠的絕緣強(qiáng)度。6.采用強(qiáng)迫風(fēng)冷，提高了開關(guān)通流能力。7.上、下出線 端直接壓接于槽立柱和短路塊，省去了過渡連接，更有利于保護(hù)短路口。 8.具有節(jié)能降 耗、穩(wěn)定電網(wǎng)運(yùn)行、提高電解產(chǎn)品質(zhì)量方面的顯著的效果。


圖1為鋁電解用短路開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1所示鋁電解用短路開關(guān)的右視圖。 圖3為圖2所示鋁電解用短路開關(guān)的俯視圖。 圖4為鋁電解用短路開關(guān)的三維視圖。 圖5為鋁電解用短路開關(guān)的動(dòng)觸頭組結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6為圖5所示動(dòng)觸頭組的左視圖。 圖中，各圖號(hào)對(duì)應(yīng)的構(gòu)件名稱為
l一大定位絕緣套，2—絕緣墊板，3—靜端背板，4—靜弧觸頭，5—?jiǎng)踊∮|頭，6— 動(dòng)弧觸頭軟連接，7—?jiǎng)踊∮|頭支架，8—靜主觸頭，9—?jiǎng)又饔|頭，10—壓緊螺栓，ll一 碟簧，12—自鎖螺母，13—?jiǎng)又饔|頭軟連接，14一小定位絕緣套，15—?jiǎng)佑|頭側(cè)板，16 一動(dòng)觸頭組，17—絕緣板，18—下端軟連接，19一彈簧定位桿，20—底部絕緣蓋板，21 一動(dòng)弧觸頭彈簧，22—框架，23—雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，24—傳動(dòng)連桿，25—接線插座固定板， 26—軸流風(fēng)機(jī)，27—吊環(huán)，28—加強(qiáng)筋，29—拉桿，30—支架，31—軸銷，32—絕緣連桿， 33—U形對(duì)拉座，34—把手，35—定位板，36—墊圈，37_卡箍(穩(wěn)定拉桿29)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明如下
圖1 圖6中， 一種鋁電解用短路開關(guān)，它有一個(gè)靜端背板3和與其絕緣固定連接的 框架22;還有靜弧觸頭4、動(dòng)弧觸頭5、靜主觸頭8，動(dòng)主觸頭9;靜弧觸頭4、靜主觸頭 8均固定在靜端背板3上；框架22下部的絕緣板上裝有下端軟連接18，其上部與動(dòng)主觸 頭軟連接13緊固連接；動(dòng)主觸頭9裝于動(dòng)主觸頭軟連接13上；動(dòng)弧觸頭5和動(dòng)弧觸頭軟 連接6壓裝在動(dòng)弧觸頭支架7上，其尾部彈簧定位桿19裝有動(dòng)弧觸頭彈簧21;動(dòng)弧觸頭 支架7裝于固定在框架22上的動(dòng)觸頭側(cè)板15的上端轉(zhuǎn)軸上；還有固定在框架22上作動(dòng) 力源操作動(dòng)主觸頭9和動(dòng)弧觸頭5進(jìn)行拍合運(yùn)動(dòng)的雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)23;框架22上還固定 一個(gè)用于散熱的軸流風(fēng)機(jī)26。所述靜端背板3有用于直接壓裝于鋁電解槽立柱上的懸掛 支撐件以及電源的連接件。所述動(dòng)主觸頭軟連接13開有錐形通孔，動(dòng)主觸頭9為相同角 度的錐體，兩者以壓緊螺栓10固定連接。所述動(dòng)主觸頭9具有拍合接觸平面；動(dòng)主觸頭 9與相應(yīng)動(dòng)弧觸頭5組成動(dòng)觸頭組。所述的雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)23的前端為輸出軸推動(dòng)傳動(dòng) 連桿24，該傳動(dòng)連桿24與絕緣連桿32轉(zhuǎn)動(dòng)連接動(dòng)弧觸頭5先閉合，隨后動(dòng)主觸頭9 閉合?？蚣?2側(cè)面的支架30裝有拉桿29，使靜端背板3壓裝于槽立柱短路塊上，成為 上出線端和懸掛支撐。
就本實(shí)用新型的相應(yīng)結(jié)構(gòu)和作用原理及效果進(jìn)一步說明如下
框架22由不銹鋼板折彎焊接而成，為開關(guān)的骨架。框架22通過大定位絕緣套1、 小定位絕緣套14、絕緣墊板2拴接在靜端背板3上，以使框架22與靜端背板3絕緣連接。 靜弧觸頭4、靜主觸頭8均拴接在靜端背板3上，靜端背板3為紫銅材料。框架22上方 裝有軸流風(fēng)機(jī)，對(duì)開關(guān)進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷。通過快裝式電連接器為開關(guān)提供電源及控制，裝于 框架22正面的接線插座固定板25上。框架22側(cè)面的支架30裝有拉桿29，將開關(guān)的靜 端背板3壓裝于槽立柱短路塊上方，靜端背板3作為開關(guān)的上出線端和懸掛支撐。拉桿固 定于卡箍37上，可繞軸銷31轉(zhuǎn)動(dòng)。框架22上焊有保證強(qiáng)度的加強(qiáng)筋28。 一般采用兩臺(tái) 開關(guān)對(duì)拉壓裝于立柱，拉桿29的另一端裝在對(duì)面另一臺(tái)開關(guān)的U形對(duì)拉座33上?？蚣?22下方的定位板35，用于開關(guān)運(yùn)輸、放置的固定支點(diǎn)。
雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)23前端面裝于框架22上，作為開關(guān)分、合閘操作動(dòng)力源，其前端 輸出軸通過傳動(dòng)連桿24和絕緣連桿32，驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭側(cè)板15，以動(dòng)觸頭組16的轉(zhuǎn)軸為軸 心動(dòng)作，帶動(dòng)動(dòng)主觸頭9和動(dòng)弧觸頭5進(jìn)療拍合運(yùn)動(dòng)。通過觀察雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)23尾軸 的位置，可清晰判斷開關(guān)的分、合狀態(tài)。
動(dòng)觸頭組16主要由動(dòng)主觸頭9、動(dòng)弧觸頭5、動(dòng)主觸頭軟連接13、動(dòng)弧觸頭軟連接 6、動(dòng)觸頭側(cè)板15等組成，動(dòng)主觸頭9可更換，動(dòng)主觸頭9裝于動(dòng)主觸頭軟連接13上， 動(dòng)主觸頭軟連接13開錐形通孔，動(dòng)主觸頭9設(shè)計(jì)為相同角度的錐體，通過背面的壓緊螺 栓10緊固，使其在錐面上大面積、充分接觸，有利于承載大電流。動(dòng)主觸頭9與靜主觸
頭8為平面接觸，由碟簧ll提供較大的接觸壓力，通過自鎖螺母12調(diào)整超程，保證平面 接觸的自調(diào)整以及通流能力。動(dòng)弧觸頭支架7裝于動(dòng)觸頭側(cè)板15的上端轉(zhuǎn)軸上，動(dòng)弧觸 頭5和動(dòng)弧觸頭軟連接6壓裝在動(dòng)弧觸頭支架7上，其尾部彈簧定位桿19裝有動(dòng)弧觸頭 彈簧21，用以提供較大超程，動(dòng)觸頭組16拍合過程中，動(dòng)弧觸頭5與靜弧觸頭4在接觸 過程中有滾動(dòng)位移，使其在工作位置和分合位置錯(cuò)位，避免弧觸頭在燒蝕部位通流。動(dòng)弧 觸頭軟連接6直接壓裝在動(dòng)主觸頭軟連接13上，使主、弧電流轉(zhuǎn)移路徑更短，有利于保 護(hù)主觸頭。動(dòng)、靜弧觸頭均方便更換。動(dòng)觸頭組16在結(jié)構(gòu)上保證主、弧觸頭的分合時(shí)序 以及聯(lián)動(dòng)同時(shí)性。
框架22下部的絕緣板上裝有下端軟連接18，由銅箔壓制而成，其上部與動(dòng)主觸頭 軟連接13緊固連接，其L形下端作為開關(guān)的下出線端，壓接于槽立柱的短路塊上，如此 以來，由開關(guān)上、下出線端將開關(guān)并接于槽立柱短路口。
實(shí)際使用時(shí)，將本實(shí)施例的鋁電解用短路開關(guān)置于分?jǐn)辔恢茫槍?duì)鋁電解系列槽中 某一需檢修的單槽，將開關(guān)的上出線端——靜端背板3壓裝在該槽立柱上，作為開關(guān)的懸 掛支撐，將開關(guān)的下出線端——下端軟連接18壓裝在該立柱短路塊上。用快裝式電連接 器與控制柜進(jìn)行電氣連接，由控制柜操作開關(guān)閉合，雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)23的前端輸出軸推 動(dòng)連桿24和絕緣連桿32，從而驅(qū)動(dòng)動(dòng)觸頭組16拍合，動(dòng)弧觸頭5先閉合，隨后動(dòng)主觸 頭9閉合，由雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)23內(nèi)部的永磁體提供開關(guān)閉合狀態(tài)所需的保持力。開關(guān)閉 合后，該電解槽上的電流，通過開關(guān)的短接作用，其大部分電流轉(zhuǎn)移到與之并聯(lián)的短接回 路上，短路口的電壓由幾伏降至一伏以下，隨后將短路塊栓接在槽立柱上，然后分?jǐn)嗖⒉?除開關(guān)，至此，完成了不停電、不降載的停槽作業(yè)；開槽作業(yè)時(shí)，如同上述方法，將本實(shí) 施例的鋁電解用短路開關(guān)并接于槽立柱短路口 ，先操作開關(guān)閉合，再分開槽立柱短路塊(由 于有開關(guān)短接短路口，短路塊分開時(shí)得到保護(hù))，然后分?jǐn)嚅_關(guān)，于是，將短接回路上的 電流重新注入電解槽。由弧觸頭保證開關(guān)的分?jǐn)嗄芰Γ芍饔|頭保證開關(guān)的載流能力。整 個(gè)停、開槽過程不影響系列電解槽的正常生產(chǎn)，對(duì)節(jié)能降耗、穩(wěn)定電網(wǎng)運(yùn)行、提高電解產(chǎn) 品質(zhì)量均具有十分顯著的實(shí)用效果。
本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求1.一種鋁電解用短路開關(guān)，其特征在于，它包括靜端背板(3)和與其絕緣固定連接的框架(22)；還有靜弧觸頭(4)、動(dòng)弧觸頭(5)、靜主觸頭(8)，動(dòng)主觸頭(9)；靜弧觸頭(4)、靜主觸頭(8)均固定在靜端背板(3)上；框架(22)下部的絕緣板上裝有下端軟連接(18)，其上部與動(dòng)主觸頭軟連接(13)緊固連接；動(dòng)主觸頭(9)裝于動(dòng)主觸頭軟連接(13)上；動(dòng)弧觸頭(5)和動(dòng)弧觸頭軟連接(6)壓裝在動(dòng)弧觸頭支架(7)上，其尾部彈簧定位桿(19)裝有動(dòng)弧觸頭彈簧(21)；動(dòng)弧觸頭支架(7)裝于固定在框架(22)上的動(dòng)觸頭側(cè)板(15)的上端轉(zhuǎn)軸上；還有固定在框架(22)上作動(dòng)力源操作動(dòng)主觸頭(9)和動(dòng)弧觸頭(5)進(jìn)行拍合運(yùn)動(dòng)的雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)(23)；框架(22)上還固定一個(gè)用于散熱的軸流風(fēng)機(jī)(26)。
2、 如權(quán)利要求l所述的鋁電解用短路開關(guān)，其特征在于，所述靜端背板(3)有用于 直接壓裝于鋁電解槽立柱上的懸掛支撐件以及電源的連接件。
3、 如權(quán)利要求l所述的鋁電解用短路開關(guān)，其特征在于，所述動(dòng)主觸頭軟連接(13) 開有錐形通孔，動(dòng)主觸頭(9)為相同角度的錐體，兩者以壓緊螺栓(10)固定連接。
4、 如權(quán)利要求l所述的鋁電解用短路開關(guān)，其特征在于，所述動(dòng)主觸頭(9)具有拍 合接觸平面；動(dòng)主觸頭(9)與相應(yīng)動(dòng)弧觸頭(5)組成動(dòng)觸頭組。
5、 如權(quán)利要求1所述的鋁電解用短路開關(guān)，其特征在于，雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)(23)的 前端為輸出軸推動(dòng)傳動(dòng)連桿(24)，該傳動(dòng)連桿(24)與絕緣連桿(32)轉(zhuǎn)動(dòng)連接動(dòng)弧 觸頭(5)先閉合，隨后動(dòng)主觸頭(9)閉合。
6、 如權(quán)利要求1所述的鋁電解用短路開關(guān)，其特征在于，框架(22)側(cè)面的支架(30) 裝有拉桿(29)，使靜端背板(3)壓裝于槽立柱短路塊上，成為上出線端和懸掛支撐。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鋁電解用短路開關(guān)。它包括靜端背板和與其絕緣固定連接的框架；還有靜弧觸頭、靜主觸頭均固定在靜端背板上；框架下部的絕緣板上裝有下端軟連接，其上部與動(dòng)主觸頭軟連接緊固連接；動(dòng)主觸頭裝于動(dòng)主觸頭軟連接上；動(dòng)弧觸頭和動(dòng)弧觸頭軟連接壓裝在動(dòng)弧觸頭支架上；動(dòng)弧觸頭支架裝于固定在框架上的動(dòng)觸頭側(cè)板的上端轉(zhuǎn)軸上；還有固定在框架上作動(dòng)力源操作動(dòng)主觸頭和動(dòng)弧觸頭進(jìn)行拍合運(yùn)動(dòng)的雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)是能夠在不停電、不降載的條件下，閉合或分?jǐn)喽搪房?，從而保護(hù)短路塊安全地壓接或分開，在保證全系列穩(wěn)定生產(chǎn)的前提下。對(duì)節(jié)能降耗、穩(wěn)定電網(wǎng)運(yùn)行、提高電解產(chǎn)品質(zhì)量均具有十分顯著的效果。
文檔編號(hào)H01H33/04GK201196927SQ200820067359
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者樂洪有, 余光洪, 楊晨光, 趙成宏, 黃紹東 申請(qǐng)人:武漢長海電氣科技開發(fā)有限公司