[发明专利]电气开关设备中的电连接组件

说明书

一种电气开关设备中的电连接组件，该开关设备包括断路器，断路器针对每一相均包括可与第二固定连接端子连接/断开的第一连接端子，电连接组件包括连接到第一连接端子的第一接触元件、连接到所第二固定连接端子的第二接触元件、以及与第一和第二接触元件中的一个连接并且能够与第一和第二接触元件中的另一个连接/断开的第三中间接触元件，第一和第二接触元件与第三中间接触元件的一部分分别形成第一和第二接触对，每个第一和第二接触对具有阳和阴接触元件，阴接触元件具有中空腔体，阳接触元件可插入到中空腔体中，滑动触头位于阳和阴接触元件之间的界面处，阴接触元件的外表面具有没有任何锐利边缘的直线部和曲线部且相对于中心纵向轴线对称。

技术领域

本发明涉及一种电气开关设备中的电连接组件，尤其涉及一种装备有能够在断开位置与工作位置之间移动的可抽出式电切换设备(例如断路器)的中低压开关设备中的电连接组件。为了本发明的目的，使用术语“中低压”来表明至多达数十kV交流电的操作电压。虽然在本公开的内容中主要参考包括可抽出式断路器的开关设备，但是这里所公开的技术方案通常也适用于断路器之外的切换装置。

背景技术

从本领域的现有技术中可知，电气开关设备(尤其是中低压开关设备)能够装备有切换装置(通常是断路器)，其能够在断开位置与工作位置之间移动。切换装置与开关设备之间的电连接通过位于可移动切换装置上的第一组连接端子和位于开关设备中的第二组固定连接端子(通常是连接销)来实现。

在这种情况下，切换装置通常由手动或机动的支架支撑，所述支架能够从相对于开关设备的抽出位置移动到开关设备中的插入位置，在抽出位置，切换装置的连接端子与开关设备的相应的连接端子断开，在插入位置，开关装置的连接端子与开关设备的相应的连接端子电连接。

通常，在插入或“推入”位置中，位于开关设备中的固定连接销与切换装置的连接端子之间的电连接是通过滑动“梅花触头”(也称作“指状触头”或“集群触头”)实现的。梅花触头组件通常固定到切换装置的连接端子并与开关设备的固定连接端子接合。然而，在替代性的另一可行实施方式中，梅花触头组件还能够装配在开关设备的固定连接端子上以便于接收切换装置的可移动连接端子并与其接合。

在中低压开关设备中，尤其在连接有可抽出式断路器的中压空气绝缘开关设备中，一个关键的点是开关设备的固定连接端子与断路器连接端子或接触臂之间的连接。

在推压可抽出式断路器的操作过程中，断路器在开关设备内部从抽出“测试”位置推压到工作位置。

切换装置的连接端子的设计(尤其是梅花触头组件的设计)必须能够在考虑了可用空间的情况下满足电气开关设备/断路器的特征(例如关于额定电流、短路电流)，以便于考虑开关设备的整体尺寸并保证整个系统的介电性能。

为了保证上面提到的功能，整个触头系统(尤其是梅花触头组件)必须提供合适的接触力、低的电接触阻力以及良好的柔性以补偿开关设备销与断路器接触臂轴之间的未对准。

通常梅花触头是由多个铜指状件构成的，其数量取决于几何形状和断路器额定值。于是，通常需要许多弹簧来保证梅花指状件、断路器接触臂和固定的开关设备销之间的接触力。此外，通常需要支撑框架来将整个组件保持在一起。

切换装置与开关设备之间的基于梅花触头组件的现有接触方案的第一个缺陷是由于接触指状件的锐利边缘和传统梅花触头设计中的弹簧导致的，其本质上代表了电场热点。

此外，在一些产品中，尤其在需要高介电承受能力和紧凑尺寸设计的开关设备中，几何形状和开关设备销与断路器之间的连接紧凑性是非常重要的，这种紧凑性不容易实现，尤其在具有高额定电流和短路电流的开关设备中。此外，由于相对高数量的部件(指状元件、弹簧和框架/紧固件)和装配的复杂性，梅花触头组件是相对复杂的且制造和装配成本高。

基于以上的考虑，需要能够克服上面叙述的局限性和问题的电气开关设备中的电连接组件的可行技术方案。

发明内容