用于旋轉隔離開關的觸頭模塊和旋轉隔離開關的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電氣開關領域，具體涉及旋轉隔離開關。
【背景技術】
[0002]旋轉隔離開關用于在通電狀態下阻止或允許電流流動，使得配電裝置中需要停電的部分與帶電部分可靠的隔離。旋轉隔離開關廣泛地應用于電力系統中，例如，光伏，風電等。例如在光伏系統中，每個光伏電池中產生的較小的電流被并聯地結合以便給利用系統提供所需的電流或總功率。在現有的光伏系統中，通常利用旋轉隔離開關實現單獨隔離、保護和斷開每個光伏電池的目的。
[0003]目前，已知類型的旋轉隔離開關通常由一個或多個模塊化的觸頭模塊構成，每個觸頭模塊通常包括可旋轉觸頭和一對固定觸頭。
[0004]在一些已知的旋轉隔離開關中，旋轉隔離開關的使用電壓偏低，無法滿足直流電壓在1000V或1500V使用時的分斷要求。即使有些旋轉隔離開關在使用時的直流電壓能夠達到1000V，但其能分斷的額定電流相對較低，例如16A及以下。通常來講，旋轉隔離開關的性能受到其分斷電弧能力的限制，旋轉隔離開關操作過程中產生于可旋轉觸頭和固定觸頭之間的電弧隨著電壓或額定電流的增加而增大，在例如1000V的高電壓下或者例如16A的高額定電流下，旋轉隔離開關中產生的電弧會對部件造成損傷，從而嚴重影響隔離開關的性能。有些旋轉隔離開關利用電極來提高分斷電弧能力，但分斷效果不明顯;有些旋轉隔離開關通過將旋轉隔離開關的不同觸頭模塊的固定觸頭進行串聯，增加斷點來提高額定電流，但這種使用方式勢必造成旋轉隔離開關的使用回路減少，導致旋轉隔離開關使用數量的增加，增加了其在系統中的所占空間。
[0005]在一些已知的旋轉隔離開關中，為了提高上下相鄰的兩個觸頭模塊的相鄰固定觸頭之間的電絕緣性，會將安裝在上下相鄰的兩個觸頭模塊內的固定觸頭錯開布置。由于在這種結構中，錯開布置的兩個固定觸頭通常形狀對稱，是兩個不同的部件，使得裝配過程中容易造成部件的混淆。
[0006]在一些已知的旋轉隔離開關中，每個觸頭模塊都包括有一個心軸模塊，心軸模塊穿過可旋轉觸頭的中心并可帶動可旋轉觸頭轉動，相鄰兩個觸頭模塊的心軸模塊彼此接合，通過外部旋轉操作部件施加在心軸模塊上的旋轉力，從而帶動各個觸頭模塊的可旋轉觸頭的旋轉以實現旋轉隔離開關的閉合或斷開。但這種分體式心軸模塊的設計使得彼此配合時的累積誤差較大，可旋轉觸頭與固定觸頭接合或脫開的同步性較差。
[0007]在一些已知的旋轉隔離開關中，觸頭模塊通過填充樹脂或硅膠增加固定觸頭的電絕緣性，其爬電距離小，絕緣性能差。
[0008]因此，需要一種改進的旋轉隔離開關以及用于該旋轉隔離開關的觸頭模塊。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于提供一種旋轉隔離開關，該旋轉隔離開關可在較高額定電壓(例如直流電壓100V至1500V)和較高額定電流(例如32A)下可靠地分斷電弧。本發明的另一目的在于提供一種用于旋轉隔離開關的觸頭模塊。
[0010]本發明的目的在于提供一種用于旋轉隔離開關的觸頭模塊，該觸頭模塊包括:夕卜殼，所述外殼上形成有中心座和至少兩個外周座;至少兩個固定觸頭，所述固定觸頭分別安裝在所述外周座內，并且每個所述固定觸頭包括靜接觸部分和能夠從所述外殼的外部觸及的連接部分;可旋轉觸頭，所述可旋轉觸頭安裝在所述中心座內，并且包括與所述靜接觸部分對應的動接觸部分，所述可旋轉觸頭能夠繞所述中心座的軸線相對于所述固定觸頭旋轉，以使所述動接觸部分與相應的所述靜接觸部分接合或脫開;其中，所述觸頭模塊還包括至少一個磁體，并且所述至少一個磁體中的每個磁體的極性朝向相同，從而能夠沿遠離所述動接觸部分與所述靜接觸部分的方向切斷兩者之間產生的電弧。
[0011]當動接觸部分與靜接觸部分接合或脫開的瞬間，在兩者之間產生電弧，并且電弧連接兩者之間的最短距離。本發明通過在觸頭模塊內設置磁體，利用磁體的磁場對電弧產生洛倫茲力，電弧被拉長而偏離原有的軌道，使得所產生的電弧因弧壓增加，電弧電流減小而迅速熄滅，從而避免了電弧對周圍部件的損傷，確保了旋轉隔離開關可靠地切斷回路。
[0012]優選地，所述磁體設置在鄰近所述動接觸部分與所述靜接觸部分接合或脫開的每個運動軌跡的位置。
[0013]優選地，所述磁體位于如下位置之一:鄰近所述動接觸部分與所述靜接觸部分接合或脫開的運動軌跡的中間位置、鄰近所述動接觸部分與所述靜接觸部分的接合位置、鄰近所述動接觸部分與所述靜接觸部分的脫開位置。
[0014]磁體設置在鄰近動接觸部分與靜接觸部分的接合位置或脫開位置，可使得磁體的磁場分別從動接觸部分或靜接觸部分向遠離兩觸頭的方向吹離電弧，加強了滅弧能力，提尚了滅弧效果。
[0015]磁體設置在所述運動軌跡的中間位置，可使得磁體的磁場從所述運動軌跡的中間位置向遠離兩觸頭的方向吹離電弧，使得電弧因弧壓增加，電弧電流減小而被快速拉斷，滅弧效果更好。
[0016]優選地，鄰近每個所述運動軌跡處的所述磁體為多個。
[0017]優選地，所述多個磁體放置成沿所述運動軌跡大致均勻分布或聚集在所述運動軌跡的中間位置。
[0018]多個磁體放置成沿所述運動軌跡大致均勻分布可增加所述運動軌跡范圍內磁場的密度，增強了磁吹效應，提高了滅弧效果。
[0019]多個磁體放置成聚集在所述運動軌跡的中間位置可增加所述運動軌跡的中間位置的磁場強度，增強了磁吹效應，提高了滅弧效果。
[0020]優選地，所述中心座的底部設有磁體放置孔，所述磁體位于所述磁體放置孔中。[0021 ]優選地，所述磁體為磁鋼。磁鋼為永久性磁體，磁場穩定，磁吹效果好。
[0022]優選地，所述可旋轉觸頭包括隔弧裝置，所述磁體設置在所述隔弧裝置內。
[0023]優選地，所述可旋轉觸頭還包括兩個導電片，所述兩個導電片由所述隔弧裝置包覆并夾緊，所述兩個導電片的端部彼此相對，從而在它們之間形成接收并接觸所述靜接觸部分的所述動接觸部分。
[0024]優選地，所述隔弧裝置有上隔弧件和下隔弧件并通過超聲波焊接連接而成。
[0025]優選地，所述隔弧裝置由PA66制成。
[0026]優選地，所述連接部分具有與外部導電體接觸的連接面，所述連接面設置有多條凸棱或多個凸點。
[0027]凸棱和凸點的設置減小了連接部分與外部導電體的接觸面積，降低了由于連接面的平面度較差時造成的連接電阻大的缺陷。
[0028]優選地，所述固定觸頭為片狀結構，該固定觸頭的連接部分與靜接觸部分垂直布置并且沿相反方向延伸，所述連接面形成于所述連接部分的正反兩面。
[0029]固定觸頭的連接部分與靜接觸部分的垂直布置以及連接部分的正反兩面上均具有連接面的設置，可實現同一個固定觸頭僅需要改變安裝朝向就能夠在各個觸頭模塊中滿足不同安裝位置的要求，減少了固定觸頭的數量，避免了裝配時易造成混淆的缺陷。
[0030]優選地，所述外殼包括鄰近所述連接部分的絕緣結構，以用于增大所述連接部分的爬電距離。
[0031 ]優選地，所述絕緣結構包括環繞所述連接部分的壁狀結構。
[0032]本發明的另一目的在于提供一種旋轉隔離開關，該旋轉隔離開關包括至少一個上述的觸頭模塊，所述至少一個觸頭模塊中的每一個觸頭模塊的所述磁體的極性朝向大致相同。
[0033]優選地，所述至少一個觸頭模塊包括第一觸頭模塊和第二觸頭模塊，所述第一觸頭模塊和所述第二觸頭模塊分別包括兩個固定觸頭，所述第一觸頭模塊和所述第二觸頭模塊疊置并且所述第一觸頭模塊和所述第二觸頭模塊的相鄰的兩個固定觸頭相對于穿過所述中心座的軸線的中心平面被布置在相對側上。第一觸頭模塊和第二觸頭模塊的相鄰的兩個固定觸頭采用上下錯開的方式布置，可以增大兩者之間的爬電距離。
[0034]優選地，同一所述觸頭模塊的兩個固定觸頭相對于所述中心平面被布置在同一側上。兩個固定觸頭在同一側上的布置可以方便在同一側上對接線進行緊固操作，方便連接。
[0035]優選地，所述外殼還包括鄰近所述連接部分的第一絕緣結構，以及鄰近所述第一絕緣結構且遠離所述連接部分的第二絕緣結構，以在所述觸頭模塊彼此疊置時增加相鄰的觸頭模塊的相鄰的連接部分之間的爬電距離。
[0036]優選地，所述第一絕緣結構包括環繞所述連接部分并朝向所述外殼的敞開方向敞開的第一壁狀結構，所述第二絕緣結構包括與所述第一壁狀結構的敞開方向相反的第二壁狀結構，以在所述觸頭模塊彼此疊置時使一個觸頭模塊的所述第一壁狀結構和相鄰的另一個觸頭模塊的所述第二壁狀結構配合形成包圍前一觸頭模塊的所述連接部分的包圍結構。
[0037]第一壁狀結構和第二壁狀結構將連接部分包圍在兩者對準后形成的包圍結構內，增加了相鄰觸頭模塊的連接部分之間的爬電距離，提高了電絕緣性能。
[0038]優選地，所述第一壁狀結構和第二壁狀結構包括U形內側環繞壁和U形外側環繞壁，以使所述包圍結構大致呈“回”形。“回”形包圍結構包括內側環繞壁和外側環繞壁，雙層環繞壁可進一步增加爬電距離，電絕緣性能更佳。
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