【技術實現步驟摘要】
本公開涉及一種開關設備，更具體地涉及一種用于各種電力系統的隔離開關設備。
技術介紹
1、在電力系統中，開關設備包括用于控制、保護和隔離電氣設備的隔離開關、保險絲或斷路器的組合。隔離開關是一種在電力系統中沒有電流流過時操作的開關，通常沒有滅弧裝置。也就是說，隔離開關的斷開和閉合操作都是在電路中沒有電流流過時進行的。隔離開關主要用于隔離電源，對回路在無負荷電流的情況下進行維護。
2、隔離開關廣泛地用于工業應用、電力分配和其它應用中。現有隔離開關的常見型式是三工位隔離開關。三工位隔離開關通常用于氣體絕緣開關設備(gis)中，其具有三個工作位置或三個相位：隔離開關主斷口接通的合閘位置、主斷口分開的分閘位置、以及接地側的接地位置。無論高壓型、中壓型還是低壓型隔離開關，其不同相位與其他部件的布局和結構設計對開關設備的有效空間利用、觸頭動作的準確控制、隔離效果、氣體密封效果和設備成本等具有重要影響。
技術實現思路
1、本公開的實施例提供了一種開關設備，以解決上述各方面潛在的問題。
2、根據本專利技術的一方面，提供了一種開關設備，包括：框架，所述框架在其內部形成氣密空間；設置在框架內部的主母線，所述主母線可包括單相、兩相或三相；以及設置于氣密空間內的至少一個三工位隔離開關。所述至少一個三工位隔離開關包括對應于主母線的單相、兩相或三相，且每一相均配置為：包括第一靜觸頭、第二靜觸頭、第三靜觸頭和動觸頭。
3、根據所實現的功能，第一靜觸頭也稱為隔離靜觸頭，第三靜觸頭也
4、在框架中，第一靜觸頭直接連接于主母線，第一靜觸頭和所述第三靜觸頭可分別設置于第二靜觸頭的兩側，并且第一靜觸頭、第二靜觸頭、第三靜觸頭和動觸頭沿軸向同軸依次排布，以與主母線位于同一平面內。這種布置，特別是第一靜觸頭直接連接于主母線的布置，使得開關設備中的導電主回路盡可能具有最短的連接布線，從而節省了占地空間和導體材料。這提供了更加緊湊和小型化的結構，還能確保更良好的介電性能。
5、在一些實施例中，動觸頭可配置為移動穿過第二靜觸頭。動觸頭的外表面設有沿軸向方向延伸的至少一條第一槽道，被配置為容納至少一個滾動件以便引導動觸頭移動穿過第二靜觸頭，并且防止動觸頭相對于第二靜觸頭旋轉。
6、在一些實施例中，滾動件可包括例如滾珠或滾柱。采用滾動件使得動觸頭和靜觸頭之間的配合摩擦減小，易于動觸頭的引導并且便于部件的裝配。
7、在一些實施例中，第二靜觸頭的內表面設有沿軸向方向延伸的至少一條第二槽道，從而與動觸頭的至少一條第一槽道相匹配以形成通道，并且至少一個滾動件容納在第一槽道和第二槽道共同形成的通道中。
8、在一些實施例中，動觸頭設有圍繞其外表面的凹槽以容納與凹槽匹配的彈性接觸件。凹槽可以是環形或其他形式的凹槽，例如圍繞動觸頭的外表面的單個連續凹槽，或者間隔布置的多個凹槽。彈性接觸件可以是與環形凹槽匹配并且對應設置的一個或多個環形接觸件。環形接觸件被配置為提供動觸頭與各個靜觸頭之間的接觸，從而實現導電連接或斷開。這種在動觸頭上開設凹槽以容納接觸件的布置能夠最小化觸頭所需接觸件的數量，從而實現更簡單、更緊湊的觸頭接觸結構。
9、在一些實施例中，環形接觸件可包括例如螺旋彈簧或表帶觸指。
10、在一些實施例中，動觸頭在兩個軸向端部設置至少一個環形凹槽和相應的環形彈性接觸件。
11、在一些實施例中，環形凹槽成對地設置在動觸頭的兩個軸向端部，并且容納相應的環形彈性接觸件。
12、在一些實施例中，三工位隔離開關的每一相在動觸頭上設置的環形凹槽和對應環形彈性接觸件的數量可以是2-6個，例如4個。因此，對于三相開關設備而言，可以具有總共6-18個環形凹槽和對應的環形彈性接觸件。在每一相采用4個環形凹槽和環形彈性接觸件的情況下，三相開關設備僅具有12個環形凹槽和環形彈性接觸件。通過環形凹槽和環形彈性接觸件的設置，可以減少動觸頭和靜觸頭之間所需接觸件的數量，進一步減小了摩擦，并且在保證接觸充分的情況下簡化了觸頭的結構。
13、在一些實施例中，開關設備包括軸桿。軸桿可配置為驅動動觸頭使第一靜觸頭與第二靜觸頭斷開或連接，或使第二靜觸頭與第三靜觸頭連接或斷開。
14、在一些實施例中，軸桿是螺桿。動觸頭的內表面設置有與螺桿配合的螺紋。
15、在一些實施例中，開關設備還包括安裝在框架外部的操作機構。操作機構包括驅動軸。驅動軸被安裝于框架的支撐結構并且經由換向裝置與動觸頭的軸桿耦接，從而驅動動觸頭移動。
16、在一些實施例中，通過錐齒輪結構實現換向。例如，換向裝置包括第一錐齒輪和第二錐齒輪，并且驅動軸安裝有第一錐齒輪，軸桿的端部安裝有與第一錐齒輪嚙合的第二錐齒輪。
17、在一些實施例中，通過蝸輪蝸桿結構實現換向，例如，換向裝置是蝸輪蝸桿結構。蝸桿形成驅動軸的至少一部分，并且軸桿的端部安裝有與蝸桿嚙合的蝸輪。
18、在一些實施例中，單相、兩相或三相的動觸頭分別通過軸桿經由換向裝置耦接于驅動軸，使得操作機構能夠同時驅動三工位隔離開關的單相、兩相或三相的每一相的動觸頭。由于三工位隔離開關的單相、兩相或三相的動觸頭僅由同一驅動軸驅動，因此，驅動軸僅經由框架上的單一密封點連接于外部的驅動機構，從而減少了所需驅動軸的數量。而且，由于動態密封點的數量被減少，這簡化了開關設備的結構，降低了由于驅動軸的運動等因素導致的漏氣風險，提高了開關設備的密封性能并且降低了成本。
19、在一些實施例中，每個三工位隔離開關的第一靜觸頭、第二靜觸頭和第三靜觸頭的端部設有與各個觸頭形狀匹配的屏蔽罩。屏蔽罩例如被配置為具有弧形曲面的結構。通過在靜觸頭上設置屏蔽罩，可以有效避免放電或短路的情況下進一步縮短各個相位之間的距離，進而能夠提供更緊湊的相位布局。此外，采用弧形曲面的結構可以使得屏蔽罩本身盡可能減少因尖端部位導致的放電或絕緣異常等不良影響。在一些示例中，屏蔽罩可以是獨立于靜觸頭的部件，也可與靜觸頭一體成形。
20、在一些實施例中，每個三工位隔離開關的第二靜觸頭可經由獨立的連接件固定于框架，例如通過連接件連接于斷路器的套筒。連接件包括例如桿狀件或其他適當形式的結構。在一些示例中，連接件可在其端部通過弧形表面與第二靜觸頭的弧形接口相配合。借助于弧形表面和弧形接口的平滑過渡，避免了由于尖銳邊緣所帶來的潛在絕緣問題。而且，由于連接件和第二靜觸頭采用分體式結構，因此簡化了各個部件的結構，避免了原有一體成形件(例如t形件)的高加工成本、節省了材料并且易于安裝。應當理解，其他部件之間的配合也可采用弧形過渡結本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種開關設備(20)，包括：
2.根據權利要求1所述的開關設備(20)，其中所述動觸頭(208)的外表面設有沿軸向方向延伸的至少一條第一槽道(240)，所述至少一條第一槽道被配置為容納至少一個滾動件(238)，以引導所述動觸頭(208)移動穿過所述第二靜觸頭(204)并且防止所述動觸頭(208)相對于所述第二靜觸頭(204)旋轉。
3.根據權利要求2所述的開關設備(20)，其中所述第二靜觸頭(204)的內表面設有沿軸向方向延伸的至少一條第二槽道(242)，所述至少一條第二槽道與所述動觸頭(208)的至少一條第一槽道(240)相匹配以形成通道，所述至少一個滾動件(238)被容納在所述通道中。
4.根據權利要求2所述的開關設備(20)，其中所述動觸頭(208)設有圍繞所述動觸頭的外表面的凹槽(236)以容納與所述凹槽匹配的彈性接觸件(234)。
5.根據權利要求5所述的開關設備(20)，其中所述凹槽(236)為環形凹槽，所述彈性接觸件(234)為環形彈性接觸件，所述環形彈性接觸件包括螺旋彈簧或表帶觸指。
6.根據權利要求
7.根據權利要求6所述的開關設備(20)，其中所述環形凹槽成對地設置在所述動觸頭(208)的兩個軸向端部以容納相應的所述環形彈性接觸件。
8.根據權利要求1所述的開關設備(20)，包括軸桿(220)，所述軸桿驅動所述動觸頭(208)使所述第一靜觸頭(202)與所述第二靜觸頭(204)斷開或連接，或使第二靜觸頭(204)與所述第三靜觸頭(206)連接或斷開。
9.根據權利要求8所述的開關設備(20)，還包括：
10.根據權利要求9所述的開關設備(20)，其中所述換向裝置(228)包括第一錐齒輪(230)和第二錐齒輪(232)，并且所述驅動軸安裝有所述第一錐齒輪(230)，所述軸桿(220)的端部安裝有與所述第一錐齒輪(230)嚙合的所述第二錐齒輪(232)。
11.根據權利要求9所述的開關設備(20)，其中所述換向裝置(228)包括蝸輪蝸桿結構，其中蝸桿形成所述驅動軸(224)的至少一部分，并且所述軸桿(220)的端部安裝有與所述蝸桿嚙合的蝸輪。
12.根據權利要求9所述的開關設備(20)，其中所述單相、兩相或三相的動觸頭(208)分別通過軸桿(220)經由換向裝置(228)耦接于所述驅動軸(224)，使得所述操作機構(222)能夠同時驅動所述三工位隔離開關(200)的單相、兩相或三相的每一相的動觸頭(208)。
13.根據權利要求1所述的開關設備(20)，其中每個所述三工位隔離開關(200)的所述第一靜觸頭(202)、所述第二靜觸頭(204)和所述第三靜觸頭(206)的端部設有與各個觸頭形狀匹配的屏蔽罩(250)。
14.根據權利要求1所述的開關設備(20)，其中每個所述三工位隔離開關(200)的所述第二靜觸頭(204)經由獨立的連接件(244)固定于所述框架(210)，其中所述連接件(244)通過弧形表面(246)與所述第二靜觸頭(204)的弧形接口(248)相配合。
15.根據權利要求14所述的開關設備(20)，其中所述第二靜觸頭(204)通過所述連接件(244)連接于斷路器的套筒(214)。
...【技術特征摘要】
1.一種開關設備(20)，包括：
2.根據權利要求1所述的開關設備(20)，其中所述動觸頭(208)的外表面設有沿軸向方向延伸的至少一條第一槽道(240)，所述至少一條第一槽道被配置為容納至少一個滾動件(238)，以引導所述動觸頭(208)移動穿過所述第二靜觸頭(204)并且防止所述動觸頭(208)相對于所述第二靜觸頭(204)旋轉。
3.根據權利要求2所述的開關設備(20)，其中所述第二靜觸頭(204)的內表面設有沿軸向方向延伸的至少一條第二槽道(242)，所述至少一條第二槽道與所述動觸頭(208)的至少一條第一槽道(240)相匹配以形成通道，所述至少一個滾動件(238)被容納在所述通道中。
4.根據權利要求2所述的開關設備(20)，其中所述動觸頭(208)設有圍繞所述動觸頭的外表面的凹槽(236)以容納與所述凹槽匹配的彈性接觸件(234)。
5.根據權利要求5所述的開關設備(20)，其中所述凹槽(236)為環形凹槽，所述彈性接觸件(234)為環形彈性接觸件，所述環形彈性接觸件包括螺旋彈簧或表帶觸指。
6.根據權利要求5所述的開關設備(20)，其中所述動觸頭(208)在軸向端部設置至少一個所述環形凹槽和相應的所述環形彈性接觸件。
7.根據權利要求6所述的開關設備(20)，其中所述環形凹槽成對地設置在所述動觸頭(208)的兩個軸向端部以容納相應的所述環形彈性接觸件。
8.根據權利要求1所述的開關設備(20)，包括軸桿(220)，所述軸桿驅動所述動觸頭(208)使所述第一靜觸頭(202)與所述第二靜觸頭(204)斷開或連接，或使第二靜觸頭(204)與所述第三靜觸頭(2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顏聰明，梁子成，黃立群，陳興杰，
申請(專利權)人：ABB瑞士股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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