[发明专利]开关设备中的用于电流传导和总线传输切换的触头系统

说明书

本发明涉及一种通过转动和扭转机构具有总线传输电流切换能力的开关设备(100)。开关设备包括用于电流传导和总线传输切换的触头系统。触头系统具有固定触头组件和可动触头组件。每个触头组件包括主触头和弧触头。弧触头(204、310)用于总线传输切换。可动触头组件包括电流路径管(302)和端部件(304)。电流路径管(302)为圆筒管，并且端部件(304)为矩形块。可动触头组件包括设置在矩形块上的可动主触头(308)和在圆筒管的端部处设置在围绕周边的部分上的可动弧触头(310)。在接合期间，圆筒管(302)绕第一轴线转动以使触头组件彼此靠近，并绕第二轴线扭转以便主触头(202a、202b、308)接合。

技术领域

本发明总体上涉及具有转动和扭转机构的开关设备。更具体地，本发明涉及这种开关设备中的用于电流传导和总线传输切换的触头系统。

背景技术

诸如隔离开关或隔离器之类的开关设备具有不同的构造。一种开关设备构造是转动和扭转型，其中，开关设备包括转动和扭转机构。根据开关设备的类型，可能会有一个或多于一个固定触头/可动触头。例如，可以是双开断隔离开关或单开断隔离开关。在侧开断(side break)构造中，双开断隔离开关可具有两个可动触头和两个固定触头。

这种开关设备(例如，隔离开关)可以用于总线之间的负载传输(总线传输)。在这样的应用中，开关设备具有关合/开断能力，以应对总线传输中涉及的电应力/机械应力。通常，开关设备触头(固定的/可动的)设计为用于应对总线传输中的电应力/机械应力。这些触头通常是触针和/或触板/触指，它们中的任一者都可以设置为固定触头或可动触头。

随着需求的增加，期望用于更高额定电流(例如，约2000A或更高)的高压开关设备(例如，约100kV或以上)。需要支持这种额定值下的总线传输切换。另外，根据开关设备类型，需要不同的关合/开断能力。随着额定值增大，开关设备触头会由于电应力/机械应力增大而遭受更高的磨损。现有的开关设备触头系统不适合应对这种应力。

鉴于上述情况，需要具有用于这种更高额定值的改进的触头系统的开关设备。

发明内容

本发明提供一种用于电连接和电切断的具有转动和扭转机构的开关设备。例如，开关设备是单开断隔离开关或双开断隔离开关。再举一个示例，开关设备可以是竖向开断隔离开关(vertical break disconnector)或隔离器。在一个实施例中，开关设备是具有两个固定触头和两个可动触头的双侧开断隔离开关(double side break disconnector)。

根据各种实施例，开关设备包括用于电流传导和总线传输切换的触头系统。所述触头系统包括至少一个固定触头组件和至少一个可动触头组件。例如，如果开关设备为单开断类型，则其具有一个固定触头组件和一个可动触头组件。类似地，如果开关设备为双开断类型，则其可以具有两个固定触头组件和两个可动触头组件(取决于开关设备是中央开断(central break)型还是侧开断型)。

开关设备的固定触头组件包括固定主触头和固定弧触头。固定主触头用于电流传导，并包括触指。在一个实施例中，固定主触头具有第一组触指和第二组触指。这里，两组触指彼此平行，并且被定位成与可动触头组件的相应的接触元件接合。可以根据开关设备的额定值确定每组中触指的数量。

固定弧触头设置成用于总线传输切换。固定弧触头为包括接触元件的指状件，该接触元件用于在总线传输切换期间与所述触头系统的可动弧触头的相应接触元件接合。在固定主触头包括两组触指的实施例中，弧触头定位成靠近第一组触指。根据该实施例，两组触指之间的间隔小于弧触头与第二组触指之间的间隔。此外，固定弧触头的接触元件设置在指状件的与触指成角度的部分上。

可动触头组件包括电流路径管和端部件。根据各种实施例，电流路径管是圆筒管，并且端部件是矩形块。在一个实施例中，端部件的长度或宽度小于电流路径管的直径。矩形块附接在圆筒管的端部处。例如，矩形块可被焊接在设置于圆筒管的端部处的凸缘处。