组合式短路开关.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102820146 A (43)申请公布日 2012.12.12 C N 1 0 2 8 2 0 1 4 6 A *CN102820146A* (21)申请号 201210300350.0 (22)申请日 2012.08.22 H01H 9/00(2006.01) H01H 3/26(2006.01) H01H 3/28(2006.01) (71)申请人武汉长海电气科技开发有限公司 地址 430064 湖北省武汉市洪山区狮子山街 南湖汽校一村 (72)发明人邓为 包涌泉 邹伟华 赵成宏 乐红有 (74)专利代理机构武汉凌达知识产权事务所 (特殊普通合伙) 42221

2、代理人宋国荣 伍东元 (54) 发明名称 组合式短路开关 (57) 摘要 本发明涉及一种组合式短路开关，是用于电 解生产中的电流短路装置，它由两个独立的开关 装置组合而成；该两个独立的开关装置其中一个 是用于承载工作电流的主开关，另一个是用于分 断电弧的弧开关，两者之间通过软连接并联连接 于工作电路中，且两者各自具有独立的驱动机构； 开关控制箱与主开关驱动机构及弧开关驱动机构 连接，用于控制主开关和弧开关之间的动作时序。 本发明的优点是：简化了短路开关的传动机构设 计，提高了短路开关的可靠性及使用寿命，而且开 关的生产、装配和维护保养更加简单，降低了制造 和运行成本。 (51)Int.Cl.

3、权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种组合式短路开关，其特征在于，它由两个独立的开关装置组合而成；该两个独 立的开关装置其中一个是用于承载工作电流的主开关（2），另一个是用于分断电弧的弧开 关（5），两者之间通过软连接（6）并联连接于工作电路中，且两者各自具有独立的驱动机 构；开关控制箱（8）与主开关驱动机构（1）及弧开关驱动机构（4）连接，用于控制主开关（2） 和弧开关（5）之间的动作时序。 2.根据权利要求1所述的组合式短路开关，其特征在于，主开关驱动机构（1

4、）的驱动速 度小于弧开关驱动机构（4）的驱动速度。 3.根据权利要求1或2所述的组合式短路开关，其特征在于，主开关（2）的驱动机构为 电动机与蜗轮蜗杆减速机组成的主开关驱动机构（1），通过主开关行程开关（3）使主开关 （2）完成闭合与断开动作。 4.根据权利要求1或2所述的组合式短路开关，其特征在于，弧开关（5）的驱动机构为 电磁驱动或永磁驱动的弧开关驱动机构（4），通过弧开关行程开关（7）使弧开关（5）完成闭 合与断开动作。 5.根据权利要求1或2所述的组合式短路开关，其特征在于，开关控制箱（8）为PLC控 制箱。 6.根据权利要求1或2所述的组合式短路开关，其特征在于，主开关（2）的触头材

5、料为 接触电阻小的材料，选自纯银。 7.根据权利要求1或2所述的组合式短路开关，其特征在于，弧开关（5）的触头材料为 耐电弧能力强的材料，选自银钨合金材料。 权 利 要 求 书CN 102820146 A 1/3页 3 组合式短路开关 技术领域 0001 本发明涉及一种组合式短路开关，是用于电解生产中的电流短路装置。 背景技术 0002 在电解生产领域，特别是有色金属电解生产时，当一个生产周期结束，需要将产品 从电解槽中取出时，首先要用短路装置将电解槽中的电流旁路，然后将电解成品从电解槽 中取出。使用的最广泛的短路装置就是短路开关。 0003 电解时的电流通常在几万安培左右，因此短路开关需具备

6、很强的载流能力，同时 开关断开的电弧能量也很大，所以短路开关还应具有一定的电弧分断能力。为了满足上述 要求，短路开关的触头一般由主触头和弧触头组成，主触头用于提供载流能力，弧触头用于 提供电弧分断能力。 0004 现有的短路开关只有一个动力源，主触头和弧触头由同一个动力机构驱动，触头 间的动作时序通过机械连锁来产生。根据动力源的不同，短路开关有气动开关和电动开关 两种。气动开关由气缸驱动，主、弧触头间的连动相对简单，但动触头的质量大，开关分断速 度较慢，通常采用油浸或抽真空的方式来保护触头，触头的检查和维护都比较麻烦。电动开 关由电机驱动，主、弧触头间的连锁机构比较复杂，主触头由电机直接驱动，

7、弧触头通过电 机带动弹簧驱动，由于连锁机构的配合要求较高，开关在现场使用中，常出现连锁机构故障 导致的开关损坏。 发明内容 0005 针对现有短路开关的不足，本发明提供了一种新型的组合式短路开关，将短路开 关所需的载流能力和电弧分断能力分别用两个不同性质的独立开关实现，简化了短路开关 的传动机构设计，提高了短路开关的可靠性及使用寿命，而且开关的生产、装配和维护保养 更加简单，降低了制造和运行成本。 0006 本发明的技术方案是： 一种组合式短路开关，它由两个独立的开关装置组合而成；该两个独立的开关装置其 中一个是用于承载工作电流的主开关，另一个是用于分断电弧的弧开关，两者之间通过软 连接并联连

8、接于工作电路中，且两者各自具有独立的驱动机构；开关控制箱与主开关驱动 机构及弧开关驱动机构连接，用于控制主开关和弧开关之间的动作时序。 0007 进一步的技术方案是： 所述的组合式短路开关，主开关驱动机构的驱动速度小于弧开关驱动机构的驱动速 度。 0008 所述的组合式短路开关，其主开关的驱动机构为电动机与蜗轮蜗杆减速机组成的 主开关驱动机构，通过主开关行程开关使主开关完成闭合与断开动作。 0009 所述的组合式短路开关，其弧开关的驱动机构为电磁驱动或永磁驱动的弧开关驱 动机构，通过弧开关行程开关使弧开关完成闭合与断开动作。 说 明 书CN 102820146 A 2/3页 4 0010 所述

9、的组合式短路开关，其开关控制箱为PLC控制箱。 0011 所述的组合式短路开关，其主开关的触头材料为接触电阻小的材料，选自纯银。 0012 所述的组合式短路开关，其弧开关的触头材料为耐电弧能力强的材料，选自银钨 合金材料。 0013 本发明的技术效果显著： 本发明短路开关将所需的载流能力和电弧分断能力分别用两个不同性质的独立开关 实现，简化了短路开关的传动机构设计，提高了短路开关的可靠性及使用寿命，降低了维护 成本及难度。 附图说明 0014 图1为本发明的结构原理图； 图2为本发明的结构示意图。 0015 图中：1主开关驱动机构；1.1主开关驱动轴；2主开关；2.1主开关动触 头；2.2主开

10、关静触头；3主开关行程开关；4弧开关驱动机构；5弧开关；6软连 接；7弧开关行程开关；8开关控制箱；A分闸旋向。 具体实施方式 0016 结合附图和实施例对本本发明作进一步说明如下： 如图1、2所示，一种组合式短路开关，它由两个独立的开关装置组合而成；该两个独立 的开关装置其中一个是用于承载工作电流的主开关2，另一个是用于分断电弧的弧开关5， 两者之间通过软连接6并联连接于工作电路中，且两者各自具有独立的驱动机构；开关控 制箱8与主开关驱动机构1及弧开关驱动机构4连接，用于控制主开关2和弧开关5之间 的动作时序；图2中虚线所示为开关在分闸位时的情形，A为分闸旋向。主开关驱动机构1 的驱动速度小

11、于弧开关驱动机构4的驱动速度。主开关2的驱动机构为电动机与蜗轮蜗杆 减速机组成的主开关驱动机构1，通过主开关行程开关3使主开关2完成闭合与断开动作。 主开关2的驱动机构还可以是主要由减速驱动电机与主开关驱动轴1.1组成。弧开关5的 驱动机构为电磁驱动或永磁驱动的弧开关驱动机构4，通过弧开关行程开关7使弧开关5完 成闭合与断开动作。开关控制箱8为PLC控制箱。主开关2包括主开关动触头2.1和主开 关静触头2.2，触头材料为接触电阻小的材料，选自纯银。弧开关5的触头材料为耐电弧能 力强的材料，选自银钨合金材料。 0017 主开关2开关触头由碟簧提供接触压力，触头通过蜗轮蜗杆的自锁特性锁紧。弧 开关

12、5触头压力通过弹簧提供，触头由弧开关驱动机构4锁紧。 0018 结合实施例和工作程序及原理对本发明效果作进一步说明如下： 当短路开关进行闭合操作时，按下开关控制箱8上的合闸按钮，开关控制箱8启动弧开 关驱动机构4动作，使弧开关5快速闭合，弧开关5闭合后，弧开关行程开关7给出弧开关 5闭合信号，开关控制箱8收到弧开关行程开关7给出的闭合信号后，启动主开关驱动机构 1使主开关2闭合，当主开关2闭合到位后，主开关的行程开关3给出主开关2闭合到位信 号，开关控制箱8使主开关驱动机构1停止运转，短路开关闭合过程结束。 0019 当短路开关进行断开操作时，按下开关控制箱8上的分闸按钮，开关控制箱8首先 说

13、 明 书CN 102820146 A 3/3页 5 启动主开关驱动机构1运行，主开关驱动机构1驱动主开关2打开，当主开关2打开到位后， 主开关行程开关3给出主开关2断开到位信号，开关控制箱8控制主开关驱动机构1停止 运转，同时启动弧开关驱动机构4动作，使弧开关5快速分断，弧开关5分断时会产生电弧 爆鸣声，弧开关行程开关7给出弧开关5断开到位信号，短路开关分断过程结束。 0020 与现有的短路开关相比，本发明将短路开关所需的载流能力与电弧分断能力用两 个独立开关实现，用外部控制装置实现主开关和弧开关之间的动作时序。避免了现有短路 开关主触头和弧触头间复杂的机械连锁结构，提高了短路开关可靠性，生产、装配和维护保 养更加简单，降低了制造和运行成本。 0021 本发明权利要求保护的范围不限于上述实施例。 说 明 书CN 102820146 A 1/1页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102820146 A