本發(fā)明涉及高壓電氣設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種雙斷口壓氣式高壓開關(guān)。

背景技術(shù)：

專利號為cn201210258119.x的中國發(fā)明專利公開了一種單斷口壓電式開關(guān)，包括機(jī)架以及設(shè)置于機(jī)架上的絕緣筒，絕緣筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)成負(fù)荷開關(guān)滅弧室，絕緣筒內(nèi)部的一端設(shè)置有靜觸點，且絕緣筒上設(shè)置有換氣孔。動觸點因主軸和拐臂的連通而在絕緣筒中活塞運動，進(jìn)而與靜觸點接觸配合。絕緣筒豎直布置，靜觸點與動觸點之間形成的斷口為豎直設(shè)置的單斷口。

現(xiàn)有的該種單斷口壓電式開關(guān)中，由于靜觸點與動觸點之間只形成一個斷口，而當(dāng)靜觸點與動觸點之間由接合狀態(tài)轉(zhuǎn)換為分離狀態(tài)的過程中會產(chǎn)生電弧，而電弧的強(qiáng)度與電流、電壓的大小成直接關(guān)聯(lián)，開關(guān)中僅有一個斷口會造成斷口處電弧強(qiáng)度過大，電弧產(chǎn)生的高溫會對開關(guān)裝置造成直接損壞。同時，絕緣筒中換氣孔的設(shè)置僅為活塞的正常工作而提供換氣功能，換氣孔的位置設(shè)置對電弧干擾作用微弱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種具有適用于高壓輸配且滅弧效果良好的雙斷口壓氣式高壓開關(guān)。

本發(fā)明提供的雙斷口壓氣式高壓開關(guān)包括機(jī)架、操動模塊和壓氣式開關(guān)模塊，操動模塊和壓氣式開關(guān)模塊均設(shè)置在機(jī)架上；壓氣式開關(guān)模塊包括開關(guān)本體，開關(guān)本體內(nèi)部具有工作腔，工作腔包括上活塞腔、下活塞腔以及驅(qū)動腔；上活塞腔和下活塞腔相互平行，上活塞腔的末端設(shè)置有第一導(dǎo)體組件，下活塞腔的末端設(shè)置有第二導(dǎo)體組件；工作腔內(nèi)還設(shè)置有接合導(dǎo)體組件，接合導(dǎo)體組件上固定設(shè)置有第一活塞和第二活塞，第一活塞與上活塞腔滑動配合，第二活塞與下活塞腔滑動配合；接合導(dǎo)體組件上設(shè)置連通于上活塞腔與驅(qū)動腔之間的第一氣道，接合導(dǎo)體組件上設(shè)置連通于下活塞腔與驅(qū)動腔之間的第二氣道；操動模塊的輸出端與接合導(dǎo)體組件連接以驅(qū)動接合導(dǎo)體組件滑動；接合導(dǎo)體組件可同時與第一導(dǎo)體組件和第二導(dǎo)體組件連接；開關(guān)本體密封設(shè)置。

由上述方案可見，由于高壓開關(guān)中設(shè)置有橫向平行設(shè)置的兩個斷口，且兩個斷口之間的斷合工作同時進(jìn)行，此設(shè)計可實現(xiàn)開關(guān)中每個斷口處的電弧能量減半，兩個斷口同時開斷即總斷口斷開速度翻倍，斷口耐壓值上升時間增加，電弧熄滅時間提早；其次開關(guān)本體內(nèi)部密封設(shè)置，且第一氣道和第二氣道朝向電弧產(chǎn)生處，當(dāng)接合導(dǎo)體組件沿開斷方向運動時，密封的開關(guān)本體內(nèi)兩側(cè)壓差增大，氣體被壓縮一端內(nèi)的氣體急速流向另一端（即電弧產(chǎn)生處），進(jìn)而對電弧有效干擾、吹熄。

進(jìn)一步的方案是，接合導(dǎo)體組件包括接合導(dǎo)體，接合導(dǎo)體包括上柱體和下柱體，上柱體和下柱體相互平行，上柱體和下柱體上分別套裝有第一活塞和第二活塞；第一氣道貫通于上柱體的兩端，第二氣道貫通于下柱體的兩端。

由上可見，結(jié)構(gòu)相同的上柱體與下柱體之間保持同步運動，直線的第一氣道和第二氣道更利于氣體的輸送。

進(jìn)一步的方案是，第一導(dǎo)體組件包括相互連接的第一銅排和第一梅花觸頭，上柱體可與第一梅花觸頭接觸配合；第二導(dǎo)體組件包括相互連接的第二銅排和第二梅花觸頭，下柱體可與第二梅花觸頭接觸配合。

由上可見，在靜觸點處采用第一梅花觸頭和第二梅花觸頭可保證連接處的散熱性能，當(dāng)靜觸點和動觸點斷口時，電弧產(chǎn)生的高溫到達(dá)具有更大散熱面積的第一梅花觸頭或第二梅花觸頭處。

進(jìn)一步的方案是，接合導(dǎo)體組件還包括第一銅鎢觸頭和第二銅鎢觸頭，第一銅鎢觸頭設(shè)置在上柱體的末端，第二銅鎢觸頭設(shè)置在下柱體的末端；第一導(dǎo)體組件還包括第三銅鎢觸頭，第二導(dǎo)體組件還包括第四銅鎢觸頭；第一銅鎢觸頭和第三銅鎢觸頭接觸配合，同時第二銅鎢觸頭和第四銅鎢觸頭接觸配合。

由上可見，銅鎢觸頭采用銅鎢80金屬材料制成，采用銅鎢80為耐高溫導(dǎo)電材料，在觸點采用銅鎢80金屬材料可保證電弧的高溫效應(yīng)不對觸頭以及裝置造成損壞。

進(jìn)一步的方案是，上柱體與第一梅花觸頭分離時，第一銅鎢觸頭和第三銅鎢觸頭之間保持配合。

由上可見，當(dāng)接合導(dǎo)體組件和第一導(dǎo)體組件、第二導(dǎo)體組件之間接合時，上柱體與第一梅花觸頭接合、下柱體與第二梅花觸頭接合，第一銅鎢觸頭和第三銅鎢觸頭之間接合，第二銅鎢觸頭和第四銅鎢觸頭之間接合；當(dāng)操動接合導(dǎo)體組件以使觸點開斷時，上柱體與第一梅花觸頭之間先開斷，同時下柱體與第二梅花觸頭之間開斷，而此時第一銅鎢觸頭和第三銅鎢觸頭之間、第二銅鎢觸頭和第四銅鎢觸頭之間均保持配合。此設(shè)置可保證在即將形成斷口之時，斷口處的熱量集中于具有更好耐熱性能的銅鎢觸頭上，保證裝置不因高溫影響而損壞。

進(jìn)一步的方案是，第一銅鎢觸頭和第二銅鎢觸頭均為圓筒形，第三銅鎢觸頭和第四銅鎢觸頭均為柱體，第一銅鎢觸頭外套于第三銅鎢觸頭上，第二銅鎢觸頭外套于第四銅鎢觸頭上。

由上可見，設(shè)置為環(huán)體的第一銅鎢觸頭和第二銅鎢觸頭分別設(shè)置在第一氣道和第二氣道的出口端，且接合狀態(tài)時第三銅鎢觸頭和第四銅鎢觸頭分別插入第一氣道和第二氣道中，高溫觸點處和電弧形成處均位于氣流所直面朝向之處，滅弧效果更佳。

進(jìn)一步的方案是，上柱體和所述第一銅鎢觸頭之間連接有第一ptc熱敏元件，所述下柱體和所述第二銅鎢觸頭之間連接有第二ptc熱敏元件。

由上可見，當(dāng)斷口處電弧產(chǎn)生而出現(xiàn)高溫狀態(tài)時，第一ptc熱敏元件和第二ptc熱敏元件的電阻值上升而導(dǎo)致斷口處電流下降，從而使電弧的能量下降，進(jìn)一步提高滅弧效率。

進(jìn)一步的方案是，上柱體的末端設(shè)置有第一絕緣端環(huán)，下柱體的末端設(shè)置有第二絕緣端環(huán)，第一絕緣端環(huán)和第二絕緣端環(huán)均采用聚四氟乙烯制成。

由上可見，以上柱體的第一絕緣端環(huán)為例，當(dāng)接合導(dǎo)體組件滑動后，第一銅鎢觸頭和第三銅鎢觸頭之間因彼此分離而形成電弧，電弧將處于第一絕緣端環(huán)內(nèi)，保證第一氣道中進(jìn)入的氣流正面吹向電弧處，將電弧消滅。

進(jìn)一步的方案是，第一銅鎢觸頭的內(nèi)環(huán)面和第二銅鎢觸頭的內(nèi)環(huán)面均傾斜設(shè)置而形成導(dǎo)向斜面。

由上可見，此設(shè)計使斷口接合時，觸點之間的接合動作更流暢。

進(jìn)一步的方案是，操動模塊包括第一轉(zhuǎn)軸和氣壓桿，氣壓桿的一端固定連接在第一轉(zhuǎn)軸上，氣壓桿的另一端鉸接于接合導(dǎo)體組件上，第一轉(zhuǎn)軸穿過開關(guān)本體。

附圖說明

圖1為本發(fā)明雙斷口壓氣式高壓開關(guān)實施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明雙斷口壓氣式高壓開關(guān)實施例中壓氣式開關(guān)模塊第一狀態(tài)的剖視圖。

圖3為圖2中a處的放大圖。

圖4為本發(fā)明雙斷口壓氣式高壓開關(guān)實施例中壓氣式開關(guān)模塊第二狀態(tài)的剖視圖。

圖5為圖4中b處的放大圖。

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

具體實施方式

參見圖1，圖1為本發(fā)明雙斷口壓氣式高壓開關(guān)實施例的結(jié)構(gòu)圖。雙斷口壓氣式高壓開關(guān)包括機(jī)架1、壓氣式開關(guān)模塊100、熔斷模塊200、接地模塊300以及操動模塊400，壓氣式開關(guān)模塊100、熔斷模塊200、接地模塊300以及操動模塊400均設(shè)置在采用絕緣材料制成的機(jī)架1上。雙斷口壓氣式高壓開關(guān)上設(shè)置有相互獨立的用于接入三相電的三個母線銅排，分別為母線銅排131、母線銅排502和母線銅排503，而相對地，雙斷口壓氣式高壓開關(guān)上設(shè)置有相互獨立的用于引出三相電的三個電纜銅排，分別為電纜銅排601、電纜銅排602和電纜銅排603，同時在每相輸電線路中，母線銅排與電纜銅排之間均設(shè)置有一個獨立與其他相開關(guān)模塊的壓氣式開關(guān)模塊。

熔斷模塊200上沒相上均設(shè)置有一可替換的熔斷管，接地模塊300包括一個接地閘，接地閘可同時對三相電進(jìn)行接地，操動模塊400內(nèi)部設(shè)置機(jī)械聯(lián)動機(jī)構(gòu)，機(jī)械聯(lián)動機(jī)構(gòu)的輸出端連接到接地模塊300、熔斷模塊200和壓氣式開關(guān)模塊100中的驅(qū)動構(gòu)件上，使用者通過對操動模塊400的輸入端進(jìn)行操作而達(dá)到對接地模塊300、熔斷模塊200和壓氣式開關(guān)模塊100中的驅(qū)動構(gòu)件進(jìn)行驅(qū)動操作。

參見圖2，圖2為本發(fā)明雙斷口壓氣式高壓開關(guān)實施例中壓氣式開關(guān)模塊100第一狀態(tài)的剖視圖。壓氣式開關(guān)模塊100包括開關(guān)本體110，開關(guān)本體110使用絕緣材料制成，開關(guān)本體110內(nèi)部為工作腔，工作腔分為上活塞腔101、下活塞腔102和驅(qū)動腔103三部分，而上活塞腔101的第一端和下活塞腔102的第一端均與驅(qū)動腔103連通。上活塞腔101和下活塞腔102均為圓柱狀腔體，上活塞腔101和下活塞腔102之間相互平行且上活塞腔101和下活塞腔102均水平設(shè)置。

開關(guān)本體110密封設(shè)置。密封設(shè)置是指處開關(guān)本體110上除設(shè)置必需的連接開口，如第一銅排131、第二銅排141以及第一轉(zhuǎn)軸410伸出至開關(guān)本體110外的連接開口外，開關(guān)本體110不設(shè)置其他通氣性開口，且在必需的連接開口處采取密封措施，以實現(xiàn)開關(guān)本體110的最大化的密封效果。

上活塞腔101的末端設(shè)置有第一導(dǎo)體組件130，下活塞腔102的末端設(shè)置有第二導(dǎo)體組件140，第一導(dǎo)體組件130包括相互連接的第一銅排131、第一梅花觸頭132以及第三銅鎢觸頭133，因為本實施例中，第一銅排131直接連接到母線上，因此第一銅排131即為母線銅排501（圖1示）。第二導(dǎo)體組件140包括相互連接的第二銅排141、第二梅花觸頭142以及第四銅鎢觸頭143，第二銅排141連接到熔斷模塊200上。第一梅花觸頭132和第二梅花觸頭142結(jié)構(gòu)相同，第三銅鎢觸頭133和第四銅鎢觸頭143均為柱狀，第三銅鎢觸頭133設(shè)置于環(huán)狀的第一梅花觸頭132的中部，且第三銅鎢觸頭133與環(huán)狀的第一梅花觸頭132之間設(shè)置一圈環(huán)狀的配合位。同樣地，第四銅鎢觸頭143與環(huán)狀的第二梅花觸頭142之間也設(shè)置有一圈環(huán)狀的配合位。

開關(guān)本體110內(nèi)還設(shè)置有接合導(dǎo)體組件12和氣壓桿150，氣壓桿150中間為氣壓活塞缸，因此氣壓桿150為可伸縮連接桿。第一轉(zhuǎn)軸410為操動模塊400（圖1示）的轉(zhuǎn)矩輸出端，第一轉(zhuǎn)軸410穿過開關(guān)本體110，氣壓桿150的第一端固定連接在第一轉(zhuǎn)軸410上，氣壓桿150的第二端鉸接在接合導(dǎo)體組件12上。本工作狀態(tài)中，接合導(dǎo)體組件120與第一導(dǎo)體組件130、第二導(dǎo)體組件140處于開斷狀態(tài)。

參見圖3，圖3為圖2中a處的放大圖。結(jié)合圖2，接合導(dǎo)體組件12包括接合導(dǎo)體120、第一活塞123和第二活塞。接合導(dǎo)體120為金屬導(dǎo)電材料制成，接合導(dǎo)體120包括相互平行且相互連接的上柱體121和下柱體122，上柱體121和下柱體122均為圓柱體，而第一活塞123和第二活塞分別套裝在上柱體121和下柱體122上上柱體121和下柱體122結(jié)構(gòu)相同，第一活塞123和第二活塞結(jié)構(gòu)相同，上活塞腔101和下活塞腔102結(jié)構(gòu)相同，故以下僅對接合組件120在上活塞腔101的運動關(guān)系舉例說明。上柱體121中部設(shè)置有延伸于上柱體121兩端且連通于上活塞腔101與驅(qū)動腔103的第一氣道124，相同地，下柱體122中部設(shè)置有延伸于下柱體122兩端且連通于下活塞腔102與驅(qū)動腔103的第二氣道。

上柱體121的末部內(nèi)連接有圓筒形的第一銅鎢觸頭125，第一銅鎢觸頭125為內(nèi)環(huán)，第一銅鎢觸頭125與上柱體121之間還連接有圓筒狀的第一ptc熱敏元件126，且上柱體121末端處設(shè)置有環(huán)狀的第一絕緣端環(huán)127，第一絕緣端環(huán)127的內(nèi)環(huán)面為傾斜設(shè)置的導(dǎo)向斜面，第一銅鎢觸頭125的中間穿孔與第一氣道124連通。相同地，第二銅鎢觸頭為內(nèi)環(huán)，第二銅鎢觸頭與下柱體122之間還連接有圓筒狀的第二ptc熱敏元件，且下柱體122末端處設(shè)置有環(huán)狀的第二絕緣端環(huán)，第二絕緣端環(huán)的內(nèi)環(huán)面為傾斜設(shè)置的導(dǎo)向斜面，第二銅鎢觸頭的中間穿孔與第二氣道連通。

第一銅鎢觸頭125、第二銅鎢觸頭、第三銅鎢觸頭133和第四銅鎢觸頭143均采用銅鎢80材料制成；第一絕緣端環(huán)127和第二絕緣端環(huán)均因采用聚四氟乙烯制成而具有絕緣和耐高溫的特點。

當(dāng)壓氣式開關(guān)模塊100處于接連狀態(tài)時，在上活塞腔101中第一銅鎢觸頭125外套于第三銅鎢觸頭133上以致二者之間處于接觸狀態(tài)，上柱體121處于配合位中且上柱體121的外表面與第一梅花觸頭130之間處于接觸狀態(tài)；同時，在下活塞腔102中第二銅鎢觸頭外套于第四銅鎢觸頭143上以使二者之間處于接觸狀態(tài)，同時下柱體122處于配合位中且下柱體122的外表面與第二梅花觸頭140之間處于接觸狀態(tài)。此時第一銅排131與第二銅排141之間通過接合導(dǎo)體120連接。

參見圖4和圖5，圖4為本發(fā)明雙斷口壓氣式高壓開關(guān)實施例中壓氣式開關(guān)模塊第二狀態(tài)的剖視圖，圖5為圖4中b處的放大圖。由于接合導(dǎo)體組件120在上活塞腔101和在下活塞腔102中的工作同步且工作狀態(tài)相同，故本實施例僅對上活塞腔101中的工作狀態(tài)進(jìn)行具體說明。當(dāng)對操動模塊400（圖1示）對壓氣式開關(guān)模塊100進(jìn)行開斷操作時，轉(zhuǎn)動的第一轉(zhuǎn)軸410帶動氣壓桿150擺動。由于第一活塞123、第二活塞分別與上活塞腔101的內(nèi)壁、下活塞腔102的內(nèi)壁密封滑動配合，鉸接在氣壓桿150末端的接合導(dǎo)體組件120實現(xiàn)水平上的、趨向于遠(yuǎn)離第一導(dǎo)體組件130的方向直線移動。

當(dāng)接合導(dǎo)體組件120滑移一定距離后，原相互接觸的上柱體121與第一梅花觸頭132先分離，此時第一銅鎢觸頭125與第三銅鎢觸頭133之間依然保持接觸狀態(tài)。此設(shè)計可保證將要產(chǎn)生的電弧的能量作用于銅鎢觸頭上，由于銅鎢觸頭具有耐熱性，故有效對裝置構(gòu)件進(jìn)行保護(hù);而由于第一ptc熱敏元件126的熱敏特性，當(dāng)銅鎢觸頭溫度升高而傳遞至第一ptc熱敏元件126后，第一ptc熱敏元件126電阻值隨溫度的增加而增加，通過降低電流而對電弧的能量起抑制作用。同時，工作腔僅以開關(guān)本體110與第一導(dǎo)體組件120、第二導(dǎo)體組件130以及與操動模塊400之間的連接處與外界連通，由于第一活塞123與上活塞腔101的周壁配合，此時驅(qū)動腔103中的氣體被壓縮，使上活塞腔101與驅(qū)動腔103之間產(chǎn)生壓差。

結(jié)合圖2，當(dāng)接合導(dǎo)體組件120繼續(xù)滑移一定距離后，第一銅鎢觸頭125與第三銅鎢觸頭133之間分離，此時電弧產(chǎn)生；同時，在驅(qū)動腔103與上活塞腔101之間存在壓差的情況下，驅(qū)動腔103中的壓縮空氣將通過第一氣道124急速流向上活塞腔101中，第一氣道124的出口正對電弧產(chǎn)生處，空氣正面作用于電弧中對電弧產(chǎn)生干擾。

同時，由于上活塞腔101中的斷口和下活塞腔102中的斷口同時形成，故產(chǎn)生的電弧能量減半地作用在每一個斷口處。同時，結(jié)合導(dǎo)體組件120的滑移使兩個斷口距離同時增大，斷口處的耐壓值增加速度成倍提高，電弧熄滅的時間將提早到達(dá)。

最后需要強(qiáng)調(diào)的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種變化和更改，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。