CN209981045U - 一种带副触头式刀闸 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带副触头式刀闸，包括：主触头，包括主动触头和主静触头；副触头，包括副动触头和副静触头；主导电杆，所述主导电杆的端部连接有所述主动触头；副触头导电杆，所述副触头导电杆连接在主导电杆上，所述副触头导电杆的端部连接所述副动触头；所述副触头导电杆上设置有弹性机构，所述弹性机构可带动所述副动触头移动。所述副触头通过弹性机构在主触头闭合前接触，在主触头断开一定时间后再进行断开，保证了刀闸主触头在进行闭合和断开操作时，刀闸主静触头和主动触头之间仍然有实质上的电路连接，避免了现有的刀闸在进行闭合和断开操作时会产生电位差形成击穿拉弧，烧蚀触头接触位置。

Description

一种带副触头式刀闸

技术领域

本实用新型涉及电力设备手动开关，具体地说，涉及一种带副触头式刀闸。

背景技术

刀闸是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。主要作用在于，分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全；根据运行需要，换接线路；可用来分、合线路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等；根据不同结构类型的具体情况，可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。

由于刀闸在开、闭合的工作时，其静触头与动触头间因为这种外界因素容易存在一定的电压差，在刀闸静触头与动触头即将接触或刚刚脱离接触之际，电压差极其容易将触头间隙间的空气击穿，形成触头间拉弧，导致触头接触位置局部高温烧蚀损坏，电阻上升，导电能力下降，在刀闸闭合时表现为导电能力下降，刀闸触头处温度偏高，影响电力的正常安全输送，形成不安全点及设备可靠性、工作性能下降。

鉴于此提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的为克服现有技术的不足，提供了一种带副触头式刀闸，在现有刀闸的结构上进行了改进，在保留原有的刀闸结构的基础上，在每一个刀闸触头的基础上设置一个或数个副触头，此副触头在主触头闭合前接触，在主触头断开一定时间后后再进行断开，保证刀闸主触头在进行闭合和断开操作时，刀闸主静触头和主动触头之间仍然有实质上的电路连接，主静触头与主动触头间没有电位差，在进行闭合和断开操作时不会产生电位差形成击穿拉弧，烧蚀触头接触位置。

为了实现该目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带副触头式刀闸，包括：主触头，包括主动触头和主静触头；副触头，包括副动触头和副静触头；主导电杆，所述主导电杆的端部连接有所述主动触头；副触头导电杆，所述副触头导电杆连接在主导电杆上，所述副触头导电杆的端部连接所述副动触头；所述副触头导电杆上设置有弹性机构，所述弹性机构可带动所述副动触头移动。

进一步的，所述副触头导电杆转动连接在主导电杆上，所述弹性机构为设置在副触头导电杆和主导电杆之间的拉弹簧。

进一步的，所述主导电杆上设置有转轴，所述副触头导电杆通过转轴转动连接在主导电杆上，在位于转轴处的主导电杆上设置有多个限位螺栓。

进一步的，所述副动触头包括第一副动触头和第二副动触头，所述第一副动触头和第二副动触头呈一定角度的连接在副触头导电杆上。

进一步的，所述主导电杆上设置有与其垂直连接的限位板，所述弹性机构包括设置在限位板与副触头导电杆之间的第一拉弹簧、和设置在主导电杆与副触头导电杆之间的第二拉弹簧。

进一步的，所述主导电杆包括伸缩段，所述副触头导电杆一端固定连接在主导电杆的伸缩段，另一端连接所述副动触头。

进一步的，所述副触头导电杆包括第一导电杆和第二导电杆，所述第一导电杆和第二导电杆的端部通过所述弹性机构连接。

进一步的，所述第一导电杆和第二导电杆为内部中空的导电杆，所述弹性机构包括可滑动的连接在第一导电杆和第二导电杆内的导电活塞。

进一步的，所述导电活塞的直径小于副触头导电杆的直径，所述导电活塞被限位连接在副触头导电杆内。

进一步的，所述弹性机构还包括压弹簧，所述压弹簧套设在导电活塞上，并且两端连接在第一导电杆和第二导电杆的端部。

本实用新型提供的带副触头式刀闸，通过在刀闸触头的基础上设置了副触头，所述副触头通过弹性机构在主触头闭合前接触，在主触头断开一定时间后后再进行断开，保证了刀闸主触头在进行闭合和断开操作时，刀闸主静触头和主动触头之间仍然有实质上的电路连接，主静触头与主动触头间没有电位差，避免了现有的刀闸在进行闭合和断开操作时会产生电位差形成击穿拉弧，烧蚀触头接触位置，影响电力的正常安全输送。并且，本实用新型提供的带副触头式刀闸具有结构简单，制造成本低的优点。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

图1：本实用新型旋转式刀闸设置副触头结构示意图；

图2：本实用新型图1中A处放大图；

图3：本实用新型旋转式刀闸设置双副触头结构示意图；

图4：本实用新型图3中B处放大图；

图5：本实用新型是限位恒力装置示意图；

图6：本实用新型旋转式刀闸主动触头处设置限位恒力装置示意图；

图7：本实用新型旋转式刀闸主静触头处设置限位恒力装置示意图；

图8：本实用新型伸缩式刀闸设置副触头结构示意图；

图9：本实用新型图8中C处放大图；

图10：本实用新型伸缩式刀闸主动触头处设置限位恒力装置示意图；

图11：本实用新型伸缩式刀闸主静触头处设置限位恒力装置示意图；

其中：1、主触头；11、主动触头；12、主静触头；121、静触部；122、静触头基座；2、副触头；21、副动触头；211、第一副动触头；212、第二副动触头；22、副静触头；3、主导电杆；31、第一段；32、第二段；4、副触头导电杆；41、第一导电杆；42、第二导电杆；5、限位恒力装置；51、壳体；511、主弹簧固定侧基板；512、调节螺栓；52、承力柱；521、主弹簧移动侧基板；522、滚轮；523、转动轴；531、主弹簧；532、辅助弹簧；54、摆臂；6、拉弹簧；61、第一拉弹簧；62、第二拉弹簧；7、限位螺栓；8、副触头导电杆转轴；9、导电活塞；10、压弹簧；13、限位板；14、支点。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型涉及一种刀闸，刀闸一般包括动触头与静触头，静触头设置在固定的位置，动触头可以进行移动，在动触头与静触头接触时，刀闸处于闭合状态，能够使得电路连通，当动触头移动后与静触头具有一定的距离后，刀闸处于断开状态，与之相连的电路也断开。

如图1至图11所示，本实用新型提供了一种带副触头式刀闸，包括：主触头1，所述主触头1包括主动触头11和主静触头12；副触头2，所述副触头2包括副动触头21和副静触头22；主导电杆3，所述主导电杆3的端部连接所述主动触头11；副触头导电杆4，所述副触头导电杆4通过转轴转动连接主导电杆3上，所述副触头导电杆4的端部连接所述副动触头21；所述副触头导电杆4上设置有弹性机构，所述弹性机构可带动副动触头21移动。弹性机构带动副动触头21在主动触头11与主静触头12闭合前与副静触头22接触，在主动触头11断开后再行与副静触头22断开，保证刀闸主触头1在进行闭合和断开操作时，刀闸主动触头11和主静触头12仍然有实质上的电路连接，主动触头11和主静触头12间没有电位差，在进行闭合和断开操作时不会产生电位差形成击穿拉弧，烧蚀触头接触位置。

本实用新型中，副触头2的副静触头22通过导电杆与主触头1的主静触头21进行硬连接，副触头2的布置位置可以根据生产现场的实际情况进行调整布置，可以实现空间错位布置，由于副触头2只是为了实现电位在主触头1接触前实现主静触头12与主动触头11电位相等，所以副动触头21与副静触头22的位置可以使用耐高温、耐烧蚀的廉价材料制作。

实施例一

根据动触头移动的方式不同，可以分为旋转式刀闸和伸缩式刀闸，本实施例是以旋转式刀闸为例，在主导电杆上连接了一个副触头，此副触头在主触头闭合前接触，在主触头断开后再行断开。

具体的，如图1所示，主动触头11具有圆柱状结构，主导电杆3可以沿着支点14转动，主静触头12具有与主动触头11的圆柱状结构匹配的凹槽供主动触头11的圆柱状结构陷入，主导电杆3并未沿着圆柱状结构的直径方向，而是与直径方向具有一定的倾斜角度。由于主导电杆3沿着支点14转动，因而主静触头12的凹槽开口朝向主动触头11的圆弧路径的方向。

如图1和图2所示，本实施例中，所述副触头导电杆4转动连接在主导电杆3上，所述主导电杆上3设置有副触头导电杆转轴8，所述副触头导电杆4通过副触头导电杆转轴8转动连接在主导电杆3上。如图2所示，本实施例中，所述弹性机构包括设置在副触头导电杆4和主导电杆3之间的拉弹簧6，副触头导电杆4与主导电杆3间通过拉弹簧6进行局部限位，保证副动触头21一直有倾向于副静触头22的趋势，在刀闸进行断开操作时，因拉弹簧6的作用，副触头2会在主触头1断开一定距离后再断开，副触头2会在主触头1接触前一定距离时现行接触，保证主触头1在进行闭合、断开作业时副触头2已经连接，保证电路畅通，主动触头11与主静触头12间无电位差，不会形成击穿拉弧，烧蚀触头接触位置。

如图2所示，本实施例中，在位于副触头导电杆转轴8处的主导电杆3上设置有若干限位螺栓7，所述限位螺栓7限制副触头导电杆4的转动范围，防止在极限的工作环境下，或在拉弹簧6失效的情况下，副触头导电杆4出现不可控转动的情况。

本实施例中，也可以采用反向设置的压弹簧代替拉弹簧6，同样也可以达到拉弹簧6所起到的效果。

考虑到刀闸在实现切换线路的工作环境下，可以在副触头导电杆设置多个副动触头，以实现切换工作设置的可行性与多样性，本实施例以设置两个副触头为例进行说明。

具体的，如图3所示，所述副动触头21包括第一副动触头211和第二副动触头212，所述第一副动触头211和第二副动触头212通过导电杆呈一定角度的连接在副触头导电杆4上，第一副动触头211和第二副动触头212分开一定的角度，以实现切换工作设置的可行性与多样性。

如图4所示，本实施例中，所述主导电杆3上设置有与其垂直连接的限位板13，所述弹性机构包括设置在限位板13与副触头导电杆4之间的第一拉弹簧61、和设置在主导电杆3与副触头导电杆4之间的第二拉弹簧62，在副触头导电杆4与主导电杆3之间设置有相反方向的两个拉弹簧，以实现第一副动触头211和第二副动触头212在两个方向进行实现接触时拥有双向的趋向性，在与两个不同线路的静触头进行接触式，都能实现先于主触头闭合，后于主触头断开，起到充分保护主触头的作用。本实施例中，所述弹性结构也可以采用反向设置的压弹簧代替第一拉弹簧61和第二拉弹簧62，同样也可以达到拉弹簧所起到的效果。

较为优选的，本实施例还在旋转式刀闸主动触头或主静触头合适的位置上加装限位恒力装置5，使得刀闸的主静触头或主动触头在具有一定形变量时还能够保证止抵时具有一定的挤压力，保证刀闸的正常工作。

如图5所示，所述限位恒力装置包括壳体51、承力柱52和弹簧组，所述弹簧组包括主弹簧531和辅助弹簧532，所述主弹簧531对承力柱/壳体施加作用力F1，所述辅助弹簧532对承力柱/壳体施加作用力F2，F1与F2在主承力柱轴向方向的合力恒定。

所述主弹簧一端固定在主弹簧固定侧基板511，另一端固定在主弹簧移动侧基板521，所述主弹簧固定侧基板511与壳体51固定连接，所述主弹簧移动侧基板521与承力柱52同步移动。所述主弹簧固定侧基板511与壳体间还设置有调节螺栓512，所述调节螺栓可以调节主弹簧移动侧基板511的位置，从而对主弹簧的压缩量进行调节，以使得承力柱/壳体对外的作用力的大小进行调节。主弹簧固定侧基板上设置有供承力柱移动的限位孔。

所述辅助弹簧532至少包括第一辅助弹簧和第二辅助弹簧，辅助弹簧设置在承力柱的周向，为了保证在周向的力的均匀分布，辅助弹簧还可以在周向均匀设置有多个，辅助弹簧532与承力柱间设置有摆臂54，摆臂具有弧形结构，也可以根据不同的需求设置在异形结构。摆臂一端固定在壳体上，摆臂可沿着转动轴523进行转动，在承力柱上设置有滚轮522，滚轮522可以在摆臂54的弧面上移动。摆臂的另一面与辅助弹簧532固定连接，滚轮在承力柱移动时，滚轮在摆臂的弧面移动，使得摆臂沿着转动轴转动，从而使得辅助弹簧具有不同的形变量，产生不同的作用力。

所述承力柱周向至少包括与第一辅助弹簧对应的第一滚轮和与第二辅助弹簧对应的第二滚轮，所述第一滚轮与第一辅助弹簧间设置有第一摆臂，所述第二滚轮与第二辅助弹簧间设置有第二摆臂，所述第一摆臂/第二摆臂一端能够沿着固定在壳体上的转动轴转动，所述第一滚轮/第二滚轮可转动地设置在主弹簧移动侧基板周向，并能够随主弹簧移动侧基板沿承力柱径向移动对第一摆臂/第二摆臂施加作用力。

上述装置采用力矩平衡原理，使用主弹簧与辅助弹簧通过主弹簧移动侧基板与辅助弹簧摆臂相配合，在主弹簧压缩量较小时给予主弹簧向下的拉伸力，在主弹簧压缩量较大时给予主弹簧向上的压缩力，保证与主弹簧相连接的承力柱在一定范围的位移量内部对外部的力矩始终保持稳定，上部装有调节螺栓，可以根据现场实际情况或每次检修工作时工件的变形量对限位恒力装置的变形量进行调整。在动触头或静触头安装限位恒力模块后，可保证动触头与静触头在一定的接头变形量或配合接触位置偏差内能够达到设计要求的接触量及接触力矩大小，充分保证动静触头间的正常工作。

如图6所示，为所述限位恒力装置5设置在旋转式刀闸主动触头11结构示意图，具有圆柱状结构的主动触头11与主导电杆3一体设置或者固定连接，本实施例中在具有圆柱状结构的主动触头11与主导电杆3间设置有限位恒力装置5。在另一种方案中，如图7所示为所述限位恒力装置5设置在旋转式刀闸主静触头12上，所述主静触头12包括静触部121与静触头基座122，所述静触部121与静触头基座122间设置有限位恒力装置5。

优选地，静触部121包括第一静触部和第二静触部，由于主动触头1具有圆柱状结构，对静触部121的作用力朝向不同的方向，因而设置有至少两个静触部可以应对动触头施加的不同方向的作用力。在第一静触部与静触头基座之间以及在第二静触部与静触头基座之间均设置有限位恒力装置5。

实施例二

本实施例是以伸缩式刀闸为例，在主导电杆上同理设置了副触头，副触头同样能够实现先于主触头接触，后于主触头断开。

本实施例提供的伸缩式刀闸，包括主动触头11和主静触头12，主动触头11具有圆柱状结构并与主导电杆3连接，主导电杆3可伸缩，主导电杆一端固定在支点14，主导电杆3以支点14为基点沿着主导电杆3的方向进行竖直方向上的伸缩，主静触头12具有朝向主动触头11的凹槽，可以供主动触头11的圆柱状结构陷入。本实施例在主导电杆3的伸缩段连接有副触头导电杆4，所述副触头导电杆4与主导电杆3的伸缩段实现硬连接，所述副触头导电杆4即与主导电杆3的伸缩段同伸缩，所述副触头导电杆4一端固定连接在主导电杆3的伸缩段，另一端连接所述副动触头21。

如图8和图9所示，所述副触头导电杆4包括径向尺寸相同的第一导电杆41和第二导电杆42，所述第一导电杆41包括呈L形一体连接的水平段和竖直段，所述水平段的端部连接在主导电杆3的伸缩段，所述竖直段的上端部和和第二导电杆42的下端部通过所述弹性机构连接，所述第二导电杆42的上端部连接所述副动触头21，通过所述弹性机构带动所述副动触头21上下移动。

本实施例中，所述第一导电杆41和第二导电杆42为内部中空的导电杆，所述弹性机构包括可滑动的连接在第一导电杆41和第二导电杆42内的导电活塞9，所述导电活塞9的直径小于副触头导电杆4的直径，所述导电活塞9被限位连接在副触头导电杆4内，具体的，所述第一导电杆41和第二导电杆42的端部设置有限位面，所述限位面中心开设有通孔，所述通孔的直径与所述导电活塞9的直径相匹配，所述导电活塞9可通过通孔进入到第一导电杆41和第二导电杆42内，并且导电活塞9两端设置有限位部，所述导电活塞9由限位部限位在第一导电杆41和第二导电杆42内，本实施例中，所述限位部的直径小于副触头导电杆4的直径，大于通孔的直径，所述导电活塞9可滑动的被限位在第一导电杆41和第二导电杆42内，即导电活塞9不能离开副触头导电杆4，以保证电路的正常连通。

本实施例中，所述弹性机构还包括压弹簧10，所述压弹簧10套设在导电活塞9上，并且两端连接在第一导电杆41上端部和第二导电杆42的下端部。在第一导电杆41上端部和第二导电杆42的下端部连接压弹簧10，通过设置导电杆移动活塞与压弹簧实现副触头始终处于最大长度趋势，保证副触头导电杆4尽最大的可能被拉长，在副触头2相接触后，压弹簧10受力压缩，副触头导电杆4通过导电活塞9移动缩短，保证在主触头1接触前，副触头2先于主触头1并始终接触，在主触头1断开一定距离内，副触头2在压弹簧10的作用下，始终保证副触头2保持在接触状态下，保证主动触头11与主静触头12之间没有电压差，防止击穿拉弧损坏接触面。本实施例中，所述弹性结构也可以采用反向设置的拉弹簧代替压弹簧10，同样也可以达到压弹簧10所起到的效果。

较为优选的，本实施例还在伸缩式刀闸主动触头或主静触头合适的位置上加装实施例一中所述的限位恒力装置5，使得刀闸的主静触头或主动触头在具有一定形变量时还能够保证止抵时具有一定的挤压力，保证刀闸的正常工作。

如图10所示，本实施例还在伸缩式刀闸主动触头处设置限位恒力装置示意图。

所述主动触头11具有圆柱状结构，所述主导电杆3包括第一段31、第二段32，所述第一段31与具有圆柱状结构的主动触头11固定连接，所述限位恒力装置5设置在第一段31与第二段32之间。由于本实施例中的刀闸为伸缩式刀闸，因而圆柱状结构的主动触头11与第一段31间同轴设置

由于刀闸为伸缩式刀闸，所述主导电杆3包括伸缩段，上述设置中第一段31与第二段32设置在靠近圆柱状结构的位置，保证伸缩段不对限位恒力装置造成影响。第一段31与第二段32间可以具有一定的沿轴方向的相对位移，但主动触头11的圆柱状结构与主静触头12的凹槽间的作用力在限位恒力装置5的作用下不变。

在另一种方案中，如图11所示，也可以在伸缩式刀闸主静触头处设置限位恒力装置示意图。

所述主静触头12包括静触部121与静触头基座122，所述静触部121与静触头基座122间设置有限位恒力装置5。所述静触部与承力柱固定连接，所述静触头基座与壳体固定连接，如图中所示，或者，所述静触部与壳体固定连接，所述静触头基座与承力柱固定连接，图中未示出。

优选地，静触部121包括第一静触部和第二静触部，由于主动触头1具有圆柱状结构，对静触部的作用力朝向不同的方向，因而设置有至少两个静触部可以应对动触头施加的不同方向的作用力。在第一静触部与静触头基座之间以及在第二静触部与静触头基座之间均设置有限位恒力装置。动触头的圆柱状结构与导电杆可以固定连接或一体设置。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种带副触头式刀闸，其特征在于，包括：

主触头，包括主动触头和主静触头；

副触头，包括副动触头和副静触头；

主导电杆，所述主导电杆的端部连接有所述主动触头；

副触头导电杆，所述副触头导电杆转动连接在主导电杆上，所述副触头导电杆的端部连接所述副动触头；

所述副触头导电杆上设置有弹性机构，所述弹性机构可带动所述副动触头移动。

2.根据权利要求1所述的一种带副触头式刀闸，其特征在于，所述副触头导电杆通过转轴连接在主导电杆上，所述弹性机构为设置在副触头导电杆和主导电杆之间的拉弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种带副触头式刀闸，其特征在于，所述主导电杆上设置有转轴，所述副触头导电杆通过转轴转动连接在主导电杆上，在位于转轴处的主导电杆上设置有多个限位螺栓。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种带副触头式刀闸，其特征在于，所述副动触头包括第一副动触头和第二副动触头，所述第一副动触头和第二副动触头呈一定角度的连接在副触头导电杆上。

5.根据权利要求4所述的一种带副触头式刀闸，其特征在于，所述主导电杆上设置有与其垂直连接的限位板，所述弹性机构包括设置在限位板与副触头导电杆之间的第一拉弹簧、和设置在主导电杆与副触头导电杆之间的第二拉弹簧。

6.根据权利要求1所述的一种带副触头式刀闸，其特征在于，所述主导电杆包括伸缩段，所述副触头导电杆一端固定连接在主导电杆的伸缩段，另一端连接所述副动触头。

7.根据权利要求6所述的一种带副触头式刀闸，其特征在于，所述副触头导电杆包括第一导电杆和第二导电杆，所述第一导电杆和第二导电杆的端部通过所述弹性机构连接。

8.根据权利要求7所述的一种带副触头式刀闸，其特征在于，所述第一导电杆和第二导电杆为内部中空的导电杆，所述弹性机构包括可滑动的连接在第一导电杆和第二导电杆内的导电活塞。

9.根据权利要求8所述的一种带副触头式刀闸，其特征在于，所述导电活塞的直径小于副触头导电杆的直径，所述导电活塞被限位连接在副触头导电杆内。

10.根据权利要求8或9所述的一种带副触头式刀闸，其特征在于，所述弹性机构还包括压弹簧，所述压弹簧套设在导电活塞上，并且两端连接在第一导电杆和第二导电杆的端部。

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