本發(fā)明是有關(guān)于一種高壓隔離開關(guān)，特別是有關(guān)于一種高壓隔離開關(guān)的觸頭組件及其陰觸頭。

背景技術(shù)：

高壓隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)使用量最大的電氣設(shè)備，它是用來(lái)開合有電壓而無(wú)負(fù)荷的電路，以轉(zhuǎn)換運(yùn)行方式；或是在電路中形成明顯可見的斷開點(diǎn)以將檢修設(shè)備與帶電設(shè)備隔離，以便于電氣設(shè)備的檢修工作安全可靠地進(jìn)行，在正常運(yùn)行中穩(wěn)定地傳導(dǎo)電流。

以雙柱水平開啟式隔離開關(guān)為例：它的結(jié)構(gòu)是由導(dǎo)電部分、傳動(dòng)部分、絕緣部分和操作機(jī)構(gòu)構(gòu)成，傳動(dòng)部分由連桿和轉(zhuǎn)動(dòng)軸承以及連接件組成，絕緣部分由支柱絕緣子等構(gòu)成。所述的操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)部分與絕緣部分連接，其中的核心組件是導(dǎo)電部分，其包括兩側(cè)觸頭、導(dǎo)電臂、出線座及防塵罩等組成。所述導(dǎo)電部分是固定在絕緣部分之上，導(dǎo)電部分的功能有兩方面，一是傳導(dǎo)電流，二是由支柱絕緣子轉(zhuǎn)動(dòng)配合來(lái)完成觸頭分合動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)電路的開合操作。導(dǎo)電部分包括出線座和導(dǎo)電臂以及觸頭(陰觸頭和陽(yáng)觸頭，或謂左觸頭和右觸頭)等構(gòu)成。

所述的分合操作過(guò)程是：操動(dòng)機(jī)構(gòu)接到分合命令后通過(guò)連桿組成的傳動(dòng)部分將操作力傳遞給兩側(cè)支柱絕緣子，兩側(cè)支柱絕緣子在傳動(dòng)力矩的作用下，作相背離或者相合的對(duì)稱相反的旋轉(zhuǎn)，使得固定于其上的兩側(cè)導(dǎo)電臂作相應(yīng)的擺動(dòng)，從而使兩側(cè)導(dǎo)電臂前端的觸頭在中間相互合入或分離，兩側(cè)觸頭的合入或分離是遵循各自導(dǎo)電臂前端擺動(dòng)的軌跡完成的。

現(xiàn)有的自力式觸頭技術(shù)中，應(yīng)用了具有高導(dǎo)電性、高彈性合金材料，制成觸指應(yīng)用于隔離開關(guān)中。由所述的材料制成的棒式觸指，以及由此設(shè)計(jì)制成的隔離開關(guān)觸頭以高可靠性、防塵防污效果好等性能特點(diǎn)逐漸受到人們的歡迎。這種觸頭不需要拉簧，利用觸指自身的彈力提供接觸壓力，從而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 的特點(diǎn)，且消除了后觸點(diǎn)引起的發(fā)熱問(wèn)題。

上述自力式觸頭技術(shù)中觸頭的結(jié)構(gòu)為，觸指直接被壓緊而固定在良導(dǎo)體制成的觸頭座上，其觸頭座的另一端同時(shí)將導(dǎo)電臂以螺栓壓緊以構(gòu)成導(dǎo)電回路，由此解決了后觸點(diǎn)的發(fā)熱問(wèn)題。其中，觸指的排列固定方式主要有下述兩種：將觸指對(duì)稱垂直固定在導(dǎo)電臂前端的左右兩側(cè)，或?qū)ΨQ水平固定在導(dǎo)電臂的上下兩側(cè)。

由于自力式棒式觸指的每個(gè)觸指僅有一個(gè)接觸點(diǎn)，且為點(diǎn)接觸方式，然而由于觸指排列在矩形導(dǎo)電臂的兩邊，其匹配的陽(yáng)觸頭為矩形結(jié)構(gòu)，觸頭的徑向角度稍有偏差則將對(duì)導(dǎo)電接觸產(chǎn)生很大的影響。然而點(diǎn)接觸方式在通過(guò)電流較小的情況下具有較高的接觸穩(wěn)定性，并且觸指自身彈力的彌補(bǔ)作用使得其接觸效果相對(duì)于條狀觸指而有所改善，從而自調(diào)整性差的影響相對(duì)于平面接觸或兩點(diǎn)接觸較小。但是，在大電流情況下，點(diǎn)接觸方式由于接觸區(qū)域過(guò)小，觸指接觸壓力較小很難保證觸頭在導(dǎo)電接觸時(shí)達(dá)到穩(wěn)定的接觸電阻，是潛在的發(fā)熱隱患。然而增大觸指接觸壓力，必須使觸指直徑加大，長(zhǎng)度增加，同時(shí)接觸壓力大又會(huì)加速觸指表面鍍銀層的磨損露銅，并由此引起觸頭發(fā)熱。因此，使得自力式棒式觸指的技術(shù)應(yīng)用范圍受到限制。

根據(jù)電工學(xué)理論，觸頭承載電流等于單觸點(diǎn)電流乘觸點(diǎn)數(shù)，很明顯觸頭承載電流隨觸點(diǎn)數(shù)量增加而遞增，而觸頭電阻隨觸點(diǎn)數(shù)量增加而減少，由此觸點(diǎn)發(fā)熱量則隨觸點(diǎn)數(shù)量增加呈平方倍數(shù)下降，由此增加觸點(diǎn)數(shù)量可有效降低觸頭接觸區(qū)的發(fā)熱溫度，并提高觸頭的導(dǎo)通電流的能力。但是，由于觸指排列是對(duì)稱直列，即觸點(diǎn)排列成矩形，分布在觸頭的上下或左右兩邊的柱狀邊沿，在考慮到觸頭與觸指徑向?qū)χ姓`差大時(shí)，可能會(huì)帶來(lái)的觸指接觸壓力大小不平衡的問(wèn)題。為了使每個(gè)觸指具有足夠的接觸壓力，也就要求觸指具有大的回彈變形量，棒式觸指直徑一般做的較大，觸指長(zhǎng)度較長(zhǎng)，因而使得其觸指?jìng)€(gè)數(shù)一般較少，由此僅僅能滿足較小導(dǎo)通電流的隔離開關(guān)。如果通過(guò)增加觸指數(shù)量來(lái)提高導(dǎo)通電流，將使得觸頭尺寸過(guò)大，則使隔離開關(guān)的導(dǎo)電部分增大體積和重量，還使得絕緣部件和傳動(dòng)力矩增大，并使隔離開關(guān)整體重量加大，不利于節(jié)省材料，降低成本。

隨著電力技術(shù)運(yùn)用的不斷提升，現(xiàn)行國(guó)標(biāo)的要求也在不斷提高。行業(yè)供需雙方共同面對(duì)這樣一個(gè)問(wèn)題：自力式棒式觸指的觸頭雖然接觸電阻穩(wěn)定、結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、可靠性高、防塵效果好，但是僅能滿足承載小電流的隔離開關(guān)觸頭，如何將自力式棒式觸指應(yīng)用在大電流的隔離開關(guān)中？也即，在自力式棒式觸指基礎(chǔ)上研制出體積小，觸點(diǎn)數(shù)量多的觸頭結(jié)構(gòu)，以滿足大電流的隔離開關(guān)運(yùn)行要求。并且，在接觸電阻穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高的條件下大幅度降低成本，提高使用壽命，將此項(xiàng)技術(shù)大力推廣而普遍應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種高壓隔離開關(guān)的觸頭組件及其陰觸頭，即在現(xiàn)有的自力式棒式觸指的基礎(chǔ)上提供一種體積小，而接觸點(diǎn)數(shù)量成倍增加，從而在負(fù)荷較大的狀態(tài)下使用效果更可靠的觸頭結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題還在于提供這樣一種高壓隔離開關(guān)的觸頭組件及其陰觸頭，在安裝維修中便于調(diào)試檢修，以將自力式棒式觸指的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)更加充分而廣泛地應(yīng)用在戶外隔離開關(guān)設(shè)備中。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高壓隔離開關(guān)的陰觸頭，其特點(diǎn)在于，包括：

第一導(dǎo)電臂，其前端形成一錐段，且該錐段的外徑自后端向前端呈漸縮狀；

一錐形圈，形成有角度與該錐段相匹配的安裝孔；

一定位圈，設(shè)置在該導(dǎo)電臂與該錐段的結(jié)合處；

多個(gè)觸指，沿圓周均勻分布在該錐段的外表面上，且所述多個(gè)觸指的后端被該定位圈限制；

其中，該錐形圈是通過(guò)該安裝孔套裝在所述多個(gè)觸指的外周上，并將所述多個(gè)觸指擠壓在與該錐段相互形成的空隙內(nèi)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該錐形圈的該安裝孔的錐狀面與該錐段的外表面之間形成所述空隙，所述空隙為等厚且厚度與所述觸指的厚度相匹配。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該錐段的后端的最大直徑小于該第一導(dǎo)電臂的外徑；且在該錐段與該第一導(dǎo)電臂之間的結(jié)合處形成一卡臺(tái)，該定位圈是通過(guò)該卡臺(tái)固定在該錐段的后端上，從而將所述多個(gè)觸指在軸向位置上止動(dòng)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該定位圈的前端形成有均勻分布的多個(gè)第一定位齒，相鄰兩個(gè)所述第一定位齒之間形成一第一定位槽。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該安裝孔的前端的該錐狀面上還形成有多個(gè)第二 定位齒，相鄰兩個(gè)所述第二定位齒之間形成一第二定位槽，且所述第二定位齒朝向軸心。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述第一定位槽的數(shù)量、寬度與分布位置與所述第二定位槽相互匹配，并與所述多個(gè)觸指相匹配，從而限定每一所述觸指在徑向的一個(gè)確定的位置。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該錐段和該安裝孔的錐角在0～5°之間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該定位圈的外周與該錐形圈的錐狀面之間具有一間隙。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述第一定位齒與所述第二定位齒通過(guò)徑向相對(duì)位置配合使所述第一定位槽與所述第二定位槽一一對(duì)應(yīng)，從而將每一所述觸指的裝配方向與該導(dǎo)電臂的軸線保持在同一平面。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該錐形圈為非磁材料，該定位圈為非磁材料。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述多個(gè)觸指的前端形成一個(gè)倒錐狀開口。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該倒錐狀開口的最小直徑小于電連接于一第二導(dǎo)電臂上的陽(yáng)觸頭部分的外徑。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述觸指為具有彈性的棒式觸指。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種高壓隔離開關(guān)的觸頭組件，包括陰觸頭和陽(yáng)觸頭，其特點(diǎn)在于，

該陰觸頭為如上各實(shí)施例所述的陰觸頭；

該陽(yáng)觸頭包括一第二導(dǎo)電臂及電連接于該第二導(dǎo)電臂上的陽(yáng)觸頭部分，該陽(yáng)觸頭部分外形呈圓餅狀，該陽(yáng)觸頭與該陰觸頭配合形成該高壓隔離開關(guān)的可閉合或分?jǐn)嗟挠|頭組件。

本發(fā)明通過(guò)在陰觸頭的觸指后端采用了錐狀匹配的楔入式結(jié)構(gòu)，可以使觸指后端第一導(dǎo)電臂實(shí)現(xiàn)緊密可靠地線接觸，因而在觸頭體積較小的情況下，觸點(diǎn)數(shù)量可以實(shí)現(xiàn)大幅度增加，從而提高觸頭的導(dǎo)通電流的能力。

另外，本發(fā)明還通過(guò)多個(gè)觸指圍成的倒錐狀開口的最小直徑小于電連接于第二導(dǎo)電臂的陽(yáng)觸頭部分的外徑，當(dāng)陽(yáng)觸頭合入到陰觸頭時(shí)會(huì)撐開觸指，從而使陰觸頭依靠棒形觸指自身的彈力與陽(yáng)觸頭形成緊密的導(dǎo)電接觸，這種結(jié)構(gòu)解決了后觸點(diǎn)發(fā)熱問(wèn)題。并且，由于采用圓周布置觸指避免了各向調(diào)整誤差對(duì)觸頭接觸電阻的影響，因而避免了檢修調(diào)試?yán)щy的問(wèn)題，且滿足每個(gè)觸指導(dǎo)通電 流所需的導(dǎo)體截面積，從而大大降低了檢修調(diào)試工時(shí)和難度。

附圖說(shuō)明

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說(shuō)明如下：

圖1繪示本發(fā)明的高壓隔離開關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)的透視圖；

圖2繪示本發(fā)明的高壓隔離開關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)沿圖3中b-b方向的剖視圖；

圖3繪示本發(fā)明的高壓隔離開關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)沿圖2中a-a方向的剖視圖；

圖4繪示圖2中定位圈的結(jié)構(gòu)透視圖；

圖5繪示圖2中c部分的放大結(jié)構(gòu)剖面圖。

具體實(shí)施方式

高壓隔離開關(guān)的觸頭組件包括陰觸頭和陽(yáng)觸頭，且外形相匹配的陽(yáng)觸頭與陰觸頭通常是成對(duì)使用的，陰觸頭通過(guò)第一導(dǎo)電臂固定連接在隔離開關(guān)一側(cè)的出線座上，陽(yáng)觸頭通過(guò)第二導(dǎo)電臂固定連接在另一側(cè)出線座上。本發(fā)明主要涉及陰觸頭的改進(jìn)，見圖1～圖3，為便于描述，以下以觸頭為中心，背離觸頭的方向稱為后，朝向觸頭的方向稱為前。

具體地，如圖1～圖3所示，在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，觸頭組件100包括陰觸頭和陽(yáng)觸頭。其中，陰觸頭包括第一導(dǎo)電臂10、錐形圈20、多個(gè)觸指30和定位圈40。與該陰觸頭對(duì)應(yīng)的陽(yáng)觸頭由第二導(dǎo)電臂50以及電連接地設(shè)置于該第二導(dǎo)電臂50的前端的陽(yáng)觸頭部分51構(gòu)成，該陽(yáng)觸頭部分51外形呈圓餅狀。

該第一導(dǎo)電臂10可為圓筒狀，其前端進(jìn)一步形成一錐段11，且該錐段11的外徑是自后端向前端呈漸縮狀，該錐段11的頂端是朝向前端。

該錐形圈20呈空心柱狀，內(nèi)設(shè)有角度與該錐段11相匹配的安裝孔21。在一實(shí)施例中，該錐形圈20的內(nèi)面具有較小錐度，即其安裝孔21為錐狀面，該安裝孔21的孔徑自后端向前端呈漸縮狀。較佳地，該錐段11和該安裝孔21的錐角可在0～5°之間。

結(jié)合圖4，該定位圈40呈圓環(huán)狀，其是設(shè)置在該導(dǎo)電臂10與該錐段11的結(jié)合處。較佳地，該錐段11的后端的最大直徑是小于該第一導(dǎo)電臂10的直 徑，在該錐段11與該導(dǎo)電臂10之間的結(jié)合處形成有一卡臺(tái)14。該定位圈40是通過(guò)其內(nèi)孔41套裝在該錐段11的后端上，并通過(guò)該卡臺(tái)14固定在該錐段11的后端上，以便在裝配時(shí)限制所述多個(gè)觸指30在軸向位置移動(dòng)。

所述多個(gè)觸指30是采用自力式直棒形材料制成的具有彈性的棒式觸指，其具有良好的導(dǎo)電性能。

在本發(fā)明中，為了避免觸頭導(dǎo)通電流時(shí)所形成的強(qiáng)磁場(chǎng)引起的損耗，該錐形圈20采用非磁材料，該定位圈40也采用非磁材料，例如黃銅或非磁不銹鋼。

在本發(fā)明中，較佳地，如圖3和圖4所示，本發(fā)明在該定位圈40的前端的端面上圍繞一周均勻設(shè)有朝向前方的第一定位齒42，相鄰兩個(gè)所述第一定位齒42之間形成一第一定位槽43，第一定位槽43與觸指30外徑相匹配。而在該錐形圈20圍繞其前端內(nèi)側(cè)還均勻設(shè)有第二定位齒22，所述第二定位齒22也與觸指30外徑相匹配，相鄰兩個(gè)第二定位齒22之間形成一第二定位槽23，且所述第二定位齒22和所述第二定位槽23均是朝向該錐形圈20的軸心，所述的第一定位齒42和所述的第二定位齒22的數(shù)量、分布位置，以及寬度相匹配，以便于觸頭安裝調(diào)試。

在安裝時(shí)，所述多個(gè)觸指30是沿圓周均勻分布在該錐段11的外表面上，且每一所述觸指30的后端32的根部是受限于所述第一定位槽43，配合該定位圈40卡在該卡臺(tái)14上可實(shí)現(xiàn)所述觸指30的軸向定位。而該錐形圈20是通過(guò)該安裝孔21包裹在所述多個(gè)觸指30的外周上。并且，根據(jù)設(shè)置在該定位圈40和該錐形圈20上的標(biāo)記，所述第一定位齒42與所述第二定位齒22通過(guò)徑向相對(duì)位置配合，使所述第一定位槽43與所述第二定位槽23一一對(duì)應(yīng)，從而可以限定每一所述觸指30處在徑向的唯一確定的位置，即在所述第一定位齒42和第二定位齒22的限定作用下，可將每一所述觸指30固定在由所述第一定位槽43與所述第二定位槽23所限定的空間位置上，以實(shí)現(xiàn)每一所述觸指30的裝配方向與該導(dǎo)電臂10的軸線保持在同一平面。在該錐形圈20向該導(dǎo)電臂10的后端壓緊時(shí)，所述多個(gè)觸指的后端32被擠壓到適當(dāng)緊而形成自鎖，由此所述多個(gè)觸指的后端32被該錐段和錐形圈20緊密地固定在第一導(dǎo)電臂上，從而在觸指和導(dǎo)電臂之間形成了穩(wěn)定可靠的電氣接觸。

在本發(fā)明中，在該錐形圈20向該導(dǎo)電臂10的后端壓緊時(shí)，該錐形圈20的該安裝孔21的錐狀面與該錐段11的外表面之間形成錐狀等厚的空隙，所述 空隙的厚度是與所述觸指30的厚度相匹配。并且，由于該定位圈40的外徑小于該錐形圈20的后端的敞口，在安裝完成后，該定位圈40是位于該錐形圈20內(nèi)部后段，在該錐形圈20向該導(dǎo)電臂10的后端壓緊時(shí)，該定位圈40與該錐形圈20的后端的該錐狀面之間具有一間隙25，如圖2所示。較佳的，該間隙25為0.5mm。且由于二者之間的間隙25較小，因此，可以提高觸頭后部導(dǎo)電接觸部位的抗污功能。在安裝完成后，所述多個(gè)觸指30的后端32是被該錐段11、該錐形圈20配合壓緊的。

在本發(fā)明中，由該錐段11的錐狀外表面和該錐形圈20的安裝孔21的錐狀面構(gòu)成了一個(gè)錐狀匹配的楔入式結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)觸指30可以通過(guò)該楔入式結(jié)構(gòu)與第一導(dǎo)電臂形成緊密安裝，并使得所述多個(gè)觸指30的前端31形成了一個(gè)小頭朝外的倒錐狀開口。較佳地，所述多個(gè)觸指30的前端31可進(jìn)一步彎曲形成一弧形部311，并包圍形成喇叭狀，這樣可便于將陽(yáng)觸頭部分51順利導(dǎo)入該倒錐狀開口并與所述觸指30導(dǎo)電接觸。

在本發(fā)明中，所述倒錐狀開口的最小直徑是小于陽(yáng)觸頭部分51的外徑，這樣，當(dāng)陽(yáng)觸頭部分51導(dǎo)入所述多個(gè)觸指30圍成的倒錐狀開口內(nèi)時(shí)，由于直徑差會(huì)使觸指30撐開變形，從而使陰觸頭依靠棒形觸指自身的彈力與陽(yáng)觸頭形成緊密的，并且可以閉合或分離的導(dǎo)電接觸部，即隔離開關(guān)的觸頭組件。

較佳地，在安裝完成后，在所述第二定位槽23與所述觸指30的后端32的外表面之間留有縫隙24(參考圖5)，以避免在裝配時(shí)所述觸指被劃傷。

綜上，在本發(fā)明中，由于陽(yáng)觸頭通過(guò)倒錐狀開口導(dǎo)入陰觸頭內(nèi)時(shí)，無(wú)需調(diào)整徑向和軸向?qū)χ?，即可?shí)現(xiàn)所有觸指均勻的變形和觸指之間具有相同的接觸壓力，完全避免了觸頭兩部分的調(diào)整誤差問(wèn)題，因而觸頭導(dǎo)入后觸指的變形幅度只需要滿足其接觸壓力即可，無(wú)需考慮觸指接觸不平衡所需增加的變形量，因此觸指的變形無(wú)需很大，從而觸指的長(zhǎng)度和直徑可大幅度減小，由此觸指數(shù)量可以大幅度增加。而在觸指后端由于采用了錐狀匹配的楔入式結(jié)構(gòu)，可以使觸指后端與導(dǎo)電臂實(shí)現(xiàn)緊密可靠地線接觸。因而在觸頭體積較小的情況下，觸點(diǎn)數(shù)量可以實(shí)現(xiàn)大幅度增加。從而提高觸頭的導(dǎo)通電流的能力。

另外，本發(fā)明的這種觸頭結(jié)構(gòu)不僅解決了后觸點(diǎn)發(fā)熱問(wèn)題，而且，由于采用圓周布置觸指避免了各向調(diào)整誤差對(duì)觸頭接觸電阻的影響，因而避免了檢修調(diào)試?yán)щy的問(wèn)題。

上述所揭露的各實(shí)施例中，并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與修改，皆可被保護(hù)于本發(fā)明中。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。