專利名稱：電力開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及商用配電，并具體涉及用于電力配電應(yīng)用的開關(guān)。
背景技術(shù)：
配電開關(guān)可設(shè)置為向高架配電線路提供非外弧電路中斷。這種開關(guān)很適合于線路切換(包括分段和饋線切換)、變壓器切換、電纜切換等。這種開關(guān)經(jīng)常設(shè)置為群操作，例如單個(gè)操作機(jī)構(gòu)切換所有配電相。這種群操作開關(guān)可提供地平面手動(dòng)操作手柄或防破壞鉤棒 操作手柄。這些開關(guān)包括中斷器，所述中斷器提供同時(shí)閉合三極相間中斷。盡管有許多種配電開關(guān)的結(jié)構(gòu)，例如美國(guó)伊利諾斯州芝加哥的S&C ElectricCompany生產(chǎn)的Omni-Rupter 開關(guān),但是這種開關(guān)的結(jié)構(gòu)和功能的不斷改進(jìn)確保了增強(qiáng)的操作性能和可靠性。


圖I是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的配電開關(guān)的透視圖。圖2是到配電開關(guān)的開關(guān)的端子連接件的透視圖。圖3是圖2的端子連接件的側(cè)視圖。圖4是配電開關(guān)的接觸組件的俯視透視圖。圖5是圖4的接觸組件的放大圖，其中接觸彈簧被移除以便觀察。圖6是配電開關(guān)的刀片組件的透視圖。圖7是圖6的刀片組件的刀片凸輪的透視圖。圖8是圖7的刀片凸輪的側(cè)視圖。圖9是圖7的刀片凸輪的俯視圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出了配電開關(guān)10，其包括安裝構(gòu)件12，所述安裝構(gòu)件使得開關(guān)10能夠被安裝到電線桿14。許多另選的安裝結(jié)構(gòu)也是可能的。開關(guān)10包括多個(gè)相位斷開和切換組件16，并且在開關(guān)10的應(yīng)用中，包括對(duì)應(yīng)于三相配電系統(tǒng)的三個(gè)組件16。每個(gè)組件16都被聯(lián)接到執(zhí)行機(jī)構(gòu)18，用于同時(shí)操作。每個(gè)組件16包括例如真空中斷器的電流中斷器20、刀片組件22、刀片接觸組件
24、以及端子連接件26。諸如開關(guān)10的開關(guān)包括樞轉(zhuǎn)鉸鏈，以允許刀片組件22在開關(guān)斷開和閉合期間旋轉(zhuǎn)。用于支撐配電系統(tǒng)的高壓導(dǎo)體的端子襯墊可被包含在鉸鏈設(shè)計(jì)中。在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)以前，典型的構(gòu)造使用單軸旋轉(zhuǎn)接觸件。這種構(gòu)造對(duì)于導(dǎo)體與鉸鏈端子襯墊之間的對(duì)齊很敏感，也就是說，導(dǎo)體需要與鉸鏈端子襯墊很好地對(duì)齊，以防止鉸鏈結(jié)構(gòu)的偏載。對(duì)于大尺寸導(dǎo)體，難以一致對(duì)齊并支承導(dǎo)體于鉸鏈端子襯墊上而不向鉸鏈端子襯墊施加偏置或扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。鉸鏈組件的偏置或扭轉(zhuǎn)負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致開關(guān)閉合期間開關(guān)的刀片與簧片之間的不均勻接觸力或不對(duì)齊。參照?qǐng)D2和圖3，端子連接件26被示出，并且包括球形鉸接接頭28。鉸接接頭28包括刀片端子部30、以及緊固到絕緣體34的鉸接端子部32。刀片端子部30形成有半球形或凸形表面部36。鉸接端子部32安裝到刀片端子部30上，并形成有與凸形表面部36相對(duì)應(yīng)的半球形或凸形表面部38，使得相互作用的表面部36與38用作軸承。另外，表面部38可形成有與部分36接觸的按鈕、凸起部或其它突起物，以確保良好的電接觸。刀片30和鉸鏈32均形成有供桿40延伸穿過的孔(未示出)，桿40緊固到絕緣體 34上。桿具有開槽端36，緊固夾37在所述開槽端上將刀片28和鉸鏈30以及墊圈和墊片(必要時(shí))緊固到絕緣體。彈簧44設(shè)置在墊圈46之間以提供夾持力，從而確保鉸鏈部32與刀片部30始終保持接觸?？墒褂闷渌木o固和偏置技術(shù)，包括鎖緊、鐓鍛等。另外，形成于鉸鏈部32中的孔可形成為槽48，從而允許所述鉸鏈部繞桿40旋轉(zhuǎn)360度，而且另外向上(圖2)和向下(圖3)旋轉(zhuǎn)預(yù)定量，例如在大約10和15度之間，例如13度；以及允許所述鉸鏈部繞其縱向軸線扭轉(zhuǎn)大約+/_5度之間，例如3度。鉸鏈部32的偏置、扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)形成為不會(huì)影響與刀片30的接觸力或限制端子連接件26。由導(dǎo)體對(duì)齊和加載端子連接件26也可影響刀片和接觸件的接合，從而導(dǎo)致不均勻或過度的接觸力和相應(yīng)的接觸磨損。異常的接觸力和接觸磨損會(huì)減小端子連接件的電流承載能力。參照?qǐng)D4-5，接觸組件50是簧片型，而且包括簧片56的相應(yīng)簧片指部54的多個(gè)(示出了兩個(gè))簧片按鈕52，簧片按鈕52在形成于引導(dǎo)指部60中的孔58中浮動(dòng)。浮動(dòng)簧片按鈕布置允許上部簧片和下部簧片之間的接觸力均勻。引導(dǎo)指部60的寬度和簧片指部54的偏轉(zhuǎn)強(qiáng)制使得簧片56對(duì)齊并在刀片30的大表面面積上逐漸傳播接觸力。當(dāng)閉合刀片到高電流故障或類似通電情況時(shí)，引導(dǎo)指部60還提供滅弧表面。在故障閉合期間，引導(dǎo)指部的前端62實(shí)施預(yù)擊穿電弧侵蝕，而簧片56的表面不受損壞。另外，引導(dǎo)指部60支撐簧片56，避免其由于接觸彈簧64的偏置力以及在高電流情況下的電磁力而塌下，從而允許省除先前用于保持簧片56的間距的墊片組件。在刀片30閉合期間，當(dāng)引導(dǎo)指部60進(jìn)入接觸組件50中時(shí)，所述引導(dǎo)指部在刀片30上居中。如果刀片30錯(cuò)位，當(dāng)引導(dǎo)指部60進(jìn)入接觸組件50中時(shí)，所述引導(dǎo)指部逐漸在刀片30上居中。引導(dǎo)指部以預(yù)設(shè)量間隔開，所述預(yù)設(shè)量大于刀片30的厚度，預(yù)設(shè)量例如是大約O. 030英寸(O. 762毫米)。引導(dǎo)指部60進(jìn)一步包括減震器66和導(dǎo)向塊68，減震器66和導(dǎo)向塊68在安裝塊70上是可調(diào)節(jié)的，以便對(duì)齊并對(duì)中引導(dǎo)指部在簧片上。一旦引導(dǎo)指部60被對(duì)齊，簧片按鈕52從孔58突起例如大約O. 050英寸(I. 25毫米)以與刀片30接觸。開關(guān)10對(duì)于每相都包括分流(shunt)中斷器20。中斷器20借助分流操作臂70與緊固到刀片30的凸輪72的接合而被操作。適當(dāng)操作分流中斷器16中重要的是，使臂70與凸輪72適當(dāng)?shù)亻V鎖，這是因?yàn)槿绻@樣適當(dāng)?shù)亻V鎖會(huì)導(dǎo)致中斷器16中的接觸件不能正確地?cái)嚅_，并且電流不能被中斷。甚至可能導(dǎo)致外部電弧和開關(guān)16的飛弧。參照?qǐng)D6-9，凸輪72具有整體閉合特征74，以確保在閉合相關(guān)開關(guān)16之后操作臂70被移動(dòng)到完全閉合并閂鎖的位置。附加特征76是允許重置操作臂70的多角度凸輪表面。在開關(guān)16閉合期間，表面76將柔性臂70迫動(dòng)到導(dǎo)電銷78上。凸輪72上還具有突起的擱板80，擱板80用作防止在刀片30端部上形成冰的防冰屏蔽物。大量冰作為導(dǎo)電材料形成于刀片30的端部會(huì)防止開關(guān)16完全閉合到接觸組件50中。非導(dǎo)電材料被選擇用于凸輪72，而允許凸輪72和防冰屏蔽物80作為臂70與接觸組件50的引導(dǎo)指部60之間的介電屏蔽物。凸輪72安裝到相關(guān)開關(guān)16的刀片30。連接到刀片30的導(dǎo)電銷78與凸輪72 —體形成，例如通過現(xiàn)場(chǎng)模制而一體形成。在開關(guān)16的打開過程中，銷78致動(dòng)中斷器20的操作臂70。一旦中斷器20開始斷開，銷78就繼續(xù)保持中斷器20斷開，直到臂70與銷78不再接觸。接著，臂70通過內(nèi)部彈簧(未示出)的作用回到其閉合位置。在開關(guān)16的閉 合期間，表面76將臂70抬高到銷78上方。凸輪72上的一體形成的閉合擋塊84確保中斷器20被閉合、重置而且準(zhǔn)備好用于下一操作。盡管本發(fā)明描述了開關(guān)的數(shù)個(gè)實(shí)施例，但是將理解的是，本發(fā)明不限于這些結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的構(gòu)思可結(jié)合任何數(shù)量的設(shè)備以及制造和使用這種設(shè)備的方法而被使用。另外，盡管本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法允許具有各種變型和替換形式，但是在附圖以及本文所述的實(shí)施方式中以示例的方式僅示出一些實(shí)施方式。然而，可以理解的是，本發(fā)明不限于所描述的特定形式，相反，本發(fā)明旨在覆蓋所附權(quán)利要求限定的所有變型、替換和等同方式。還應(yīng)該理解的是，除非在本專利中使用語句“如本文所用的，術(shù)語被限定為表示…”或類似語句清楚地限定術(shù)語，否則絕非旨在明確地或隱含地將術(shù)語的意思限制為超出其一般或通常的含義，并且這樣的術(shù)語也不應(yīng)用來解釋為限于根據(jù)該專利的任何段落進(jìn)行的任何陳述的范圍內(nèi)(除了權(quán)利要求的語言)。至于在該專利末尾的權(quán)利要求中引用的任何術(shù)語，其都是以與單個(gè)意思一致的方式在該專利中進(jìn)行引用，這樣作是為了清晰而不至于使讀者混淆，而絕不旨在使這些權(quán)利要求術(shù)語由于限制、暗含等而限于單一意思。除非一個(gè)權(quán)利要求的元素通過引用詞語“……的裝置”或“功能”而沒有引用任何結(jié)構(gòu)來限定，否則任何權(quán)利要求要素都不應(yīng)基于35U. S. C. § 112第六段來進(jìn)行解釋。
權(quán)利要求
1.一種用于開關(guān)組件的端子連接件，該端子連接件包括 具有刀片端子部和鉸接端子部的鉸接接頭，所述刀片端子部(30)形成有半球形或凸形表面部； 所述鉸接端子部安裝成用于在所述刀片端子部上進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述鉸接端子部形成有與所述刀片端子部的所述凸形表面部以匹配的方式相對(duì)應(yīng)的半球形或凸形表面部，從而使得所述鉸接端子部的凸形表面部和所述刀片端子部的凸形表面部以軸承方式相互作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的端子連接件，其中，所述鉸接端子部的凸形表面部和所述刀片端子部的凸形表面部中的一者具有按鈕、凸起部或突起物，以提供與匹配的凸形表面部的電接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的端子連接件，其中，在所述刀片端子部和所述鉸接端子部中在相應(yīng)的凸形表面部?jī)?nèi)均形成有孔，桿延伸穿過這些孔，在所述桿上固定有保持器，并且在所述保持器與所述鉸接端子部和所述刀片端子部中的一者之間設(shè)置有彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的端子連接件，其中，所述鉸接端子部相對(duì)于所述刀片端子部能夠進(jìn)行如下相對(duì)運(yùn)動(dòng):旋轉(zhuǎn)大約+/-10至15度；以及繞所述鉸接端子部的縱向軸線扭轉(zhuǎn)大約+/-5度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的端子連接件，其中，所述鉸接端子部和所述刀片端子部之間的接觸力不受所述鉸接端子部相對(duì)于所述刀片端子部的旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)影響。
6.一種用于電力開關(guān)的接觸組件，所述接觸組件包括簧片型接觸組件，所述簧片型接觸組件包括設(shè)置在相應(yīng)簧片指部上的簧片按鈕，所述簧片按鈕在形成于引導(dǎo)指部中的孔內(nèi)浮動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接觸組件，所述接觸組件包括第一引導(dǎo)指部以及與所述第一引導(dǎo)指部間隔開的第二引導(dǎo)指部，第一簧片指部和第二簧片指部分別與所述第一引導(dǎo)指部和所述第二引導(dǎo)指部相關(guān)，所述第一簧片和所述第二簧片中的每個(gè)都形成有簧片按鈕。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的接觸組件，其中，間隔開的所述第一引導(dǎo)指部和所述第二引導(dǎo)指部具有用于在它們之間引導(dǎo)刀片的前端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接觸組件，其中，所述前端包括滅弧材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的接觸組件，其中，所述第一簧片指部和所述第二簧片指部是彈性的，所述第一簧片指部和所述第二簧片指部彈性偏轉(zhuǎn)以在它們之間接納刀片。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接觸組件，其中，所述第一引導(dǎo)指部和所述第二引導(dǎo)指部支撐相應(yīng)的第一簧片指部和第二簧片指部而防止所述第一簧片指部和所述第二簧片指部塌下。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接觸組件，其中，所述第一引導(dǎo)指部或所述第二引導(dǎo)指部包括減震器和導(dǎo)向塊，所述減震器和導(dǎo)向塊能夠被調(diào)節(jié)以便對(duì)齊和對(duì)中所述第一引導(dǎo)指部和所述第二引導(dǎo)指部。
13.一種電力開關(guān)，所述電力開關(guān)包括由分流操作臂操作的分流中斷器，所述電力開關(guān)包括 緊固到刀片上的凸輪，凸輪形成有閉合特征，以接合所述分流操作臂，從而在閉合所述開關(guān)的情況下將所述分流操作臂移動(dòng)到所述分流中斷器的完全閉合且閂鎖的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的開關(guān)，其中，所述凸輪具有多個(gè)操作表面，所述多個(gè)操作表面中的一個(gè)表面接合所述分流操作臂，以重置所述分流操作臂和所述分流中斷器。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的開關(guān)，其中，所述凸輪具有防冰屏蔽物。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的開關(guān)，其中，所述凸輪是非導(dǎo)電的。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的開關(guān)，其中，所述凸輪安裝到所述開關(guān)的刀片上，并且具有電聯(lián)接到所述刀片的導(dǎo)電銷。
全文摘要
一種電力配電開關(guān)，包括應(yīng)力釋放連接結(jié)構(gòu)、閉合引導(dǎo)結(jié)構(gòu)、惡劣天氣屏蔽結(jié)構(gòu)以及接觸結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01H9/30GK102985989SQ201180019622
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月18日
發(fā)明者X·G·朱, T·凡塔 申請(qǐng)人:施恩禧電氣有限公司