申请/专利权人：陕西杉瑞电气有限公司

申请日：2017-09-13

公开（公告）日：2020-10-13

公开（公告）号：CN107680869B

主分类号：H01H33/02(20060101)

分类号：H01H33/02(20060101);H01H1/58(20060101)

优先权：

专利状态码：失效-未缴年费专利权终止

法律状态：2022.08.26#未缴年费专利权终止;2018.09.21#著录事项变更;2018.03.09#实质审查的生效;2018.02.09#公开

摘要：一种用于气体绝缘高压设备的触头，用于连接插头导体和触头座导体，所述触头包括圆形固定环、多个触片单元、限位环，其中所述多个触片单元均匀分布在所述圆形固定环上，并且每个所述触片单元的一端固定于所述圆形固定环，所述限位环用于限定所述多个触片单元的位置。使用根据本发明的触头，可以极大地减小整个高压设备的体积；减小导体上机械应力的产生和转移，最大限度地保护支撑导体的绝缘子的损坏，从而提高整个高压设备的运行可靠性。

主权项：1.一种用于气体绝缘高压设备的触头10，用于连接插头导体20和触头座导体30，其特征在于，所述触头10包括：圆形固定环103；多个触片单元101；限位环102；其中所述多个触片单元101均匀分布在所述圆形固定环103上，每一个所述触片单元101包括导电触片1011和弹簧片1012，其中，所述弹簧片1012的一端固定于所述圆形固定环103，所述弹簧片1012的另一端固定于所述导电触片1011；所述限位环102用于限定所述多个触片单元101的位置。

全文数据：用于气体绝缘高压设备的新型触头及其高压设备技术领域[0001]本发明属于高压输配电技术领域，具体涉及一种用于气体绝缘高压设备中连接导体的导电用触头。这些高压设备包括:气体绝缘金属封闭开关设备简称GIS、气体绝缘输电线路简称GIL、高压电缆接头、变压器出线套管、空气套管、穿墙套管等。背景技术[0002]气体绝缘高压设备，是由接地的金属外壳，中间有流过高压电流的导体和支撑导体并让导体与接地外壳绝缘的绝缘子组成，金属外壳中充SF6气体或SF6混合气体。由于尚压设备需要连接不同的设备，还有设备之间的距离不同，需要将导体分段来制造。为了保证两个导体可靠连接并通过大电流，目前有三种方式来连接导体：1是把两根导体直接焊接起来;2是把两个导体通过螺栓压到一起;3是把两个导体通过中间加上过渡电流用的触头来连接。[0003]1焊接的方式连接可靠，但不好施工、焊接后设备也不能拆卸。适用于小设备之间的连接。[0004]2螺栓连接对板状导体间的连接适用。一般用在空气绝缘的设备、中压开关柜中，不适用在本文所述的气体绝缘高压电器中。[0005]3两根导体加上触头连接方式，多应用于气体绝缘高压设备中。发明内容[0006]气体绝缘高压设备中导体多为圆形导体，体积小且要求通过的电流比较大3000〜20000以上安培），所以触头连接这种结构用得比较多。常见的触头结构有:梅花触头、表带触头、园弹簧圈触头等。为了提高触头的通过电流能力，往往（1轴向用几层触头的结构来提高通流能力，或者2用中心限位杆来缩小导体的活动范围。这两种目前采用的方式虽然均可以提高通流能力，但有比较大的局限：当导体很长，或者在设备运行中由于温度变化引起导体热胀冷缩是，对导体产生横向推力，将使两根导体间产生轴线变化，即产生导体转动角Da。现有触头设计不能允许导体有一定的转动角Da例如1度以上到5度），这样热胀冷缩对插头导体产生的横向推力就会加在触头座导体上，让触头座导体产生变形，严重损坏固定触头座导体的绝缘支撑，使绝缘支撑断裂或导体弯曲，从而引起高压设备的损坏。这种事故经常发生，尤其是在高压GIS和GIL设备中显得更明显。[0007]为了提高气体绝缘高压设备运行可靠性，需要有一定的导体转动角Da，且通流能力大的触头，本发明的一个方面，提供了一种用于气体绝缘高压设备的触头，用于连接插头导体和触头座导体，所述触头包括圆形固定环、多个触片单元、限位环，其中所述多个触片单元均匀分布在所述圆形固定环上，并且每个所述触片单元的一端固定于所述圆形固定环，所述限位环用于限定所述多个触片单元的位置。[0008]优选地，所述触片单元包括导电触片和弹簧片，其中，所述弹簧片的一端固定于所述圆形固定环，所述弹簧片的另一端固定于所述导电触片。更优选地，弹簧片为板型弹簧，这样可以增大对导电触片的压力。[0009]优选地，所述导电触片为梯形拉伸结构体，所述梯形拉伸结构体的顶面与其两腰面相切，其底面为两顶点位置是光滑过渡的拉伸平面;所述顶面和所述底面用于与所述插头导体和所述触头座导体接触。这样，能保证插入的触头导体径向摆动时，始终保证导电触片与导体之间线接触，提高通流能力。[0010]优选地，所述梯形拉伸结构体的两腰面为平面或者大半径的圆弧面。这样，当插接触头导体时的阻力会更小。[0011]优选地，所述导电触片还包括开孔，所述限位环穿过所述开孔。[0012]优选地，所述导电触片还包括开槽，所述弹簧片通过所述开槽与所述导电触片相连接。[0013]优选地，所述梯形拉伸结构体的两腰面与所述底面之间的角度在20度到70度之间。这样，当梯形腰面为大半径圆弧时，这个角度为圆弧的弦与触片底面的夹角。[0014]优选地，所述固定环的内径大于所述多个导电触片的梯形顶面所形成的圆的内径。[0015]根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于气体绝缘高压设备，包括插头导体和触头座导体，以及根据前文所描述的触头。优选地，所述插头导体的中轴线和所述触头座导体的中轴线之间的夹角不大于5度。[0016]根据本发明的触头及包含它的高压设备，可以通过加大导电触片梯形面上弧形顶面与底面的距离、缩短弹簧片及固定环的长度，从而为使用根据本发明的触头的两根导体提供更大的轴线偏转角。[0017]最后，使用根据本发明的触头，可以极大地减小整个高压设备的体积;减小导体上机械应力的产生和转移，最大限度地保护支撑导体的绝缘子的损坏，从而提高整个高压设备的运行可靠性。[0018]下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对起重机的防摇控制系统及其防摇控制方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。附图说明[0019]以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。[0020]图1示出了包含根据本发明的一个具体实施例的触头的气体绝缘高压设备的截面图（部分）；[0021]图2示出了根据本发明的一个具体实施例的触头的结构示意图；[0022]图3示出了根据本发明的一个具体实施例的触头的一个截面示意图（部分）；[0023]图4示出了根据本发明的一个具体实施例的触头的导电触片的示意图；[0024]标号说明[0025]10触头[0026]20插头导体[0027]201中轴线[0028]30触头座导体[0029]301中轴线L〇〇3〇」40导体转动角Da[0031]101触片单元[0032]102限位环[0033]103圆形固定环[0034]101触片单元[0035]1011导电触片[0036]1012弹簧片[0037]AA底面[0038]BB腰面[0039]CC腰面[0040]DD顶面[0041]EE开槽[0042]FF开孔[0043]Dinner触头的导电触片围成结构的内径[0044]®^ER触头的导电触片围成结构的外径[0045]①ring圆形固定环103的内径[0046]L-ring圆形固定环103的长度[0047]L-spring弹簧片1012的长度[0048]A1、A2两腰面BB，CC与底面AA的角度具体实施方式[0049]为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。[0050]在本文中，“不意性”表不“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。[0051]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。[0052]在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。[0053]下面结合图1-4对本发明进行详细说明。[0054]图1示出了包含根据本发明的一个具体实施例的触头的气体绝缘高压设备的截面图（部分），图中10是根据本发明的一个具体实施例的触头，用于连接插头导体20和触头座导体30,插头导体20的中轴线201和触头座导体3〇的中轴线3〇1之间，形成导体转动角Da40。进一步地，图2示出了根据本发明的一个具体实施例的触头的结构示意图，触头1〇包括圆形固定环103、限位环102,以及多个触片单元101，这些触片单元101均匀分布在圆形固定环103上，触片单元101的一端固定于圆形固定环103,限位环102用于限制这些触片单元1〇1的位置。更具体地，每个触片单元1〇1包括一个弹簧片1012和一个导电触片1011。弹簧片1012的一端与导电触片1011相连接，另一端与圆形固定环1〇3相连接。弹簧片1012与导电触片1011之间的连接可以是机械连接。[0055]优选地，导电触片1011为铜或铜合金上镀银。弹簧片1012为板型弹簧，这样可以增大对导电触片1011的压力。[0056]进一步地，图3示出了根据本发明的一个具体实施例的触头的一个截面示意图（部分），图4示出了根据本发明的一个具体实施例的触头的导电触片的示意图。其中，优选地，导电触片1011为梯形拉伸结构体，顶面DD是与两腰面BB、CC相切的弧形短边，底面AA为两顶点位置是光滑过渡的拉伸平面;与插头导体20和触头座导体30接触的两个面分别为弧型顶面DD和底面AA。优选地，梯形拉伸结构体的两腰面BB、CC为平面或者大半径的圆弧面，以便插接插头导体20到触头座导体30时，触头10对插头导体20的阻力更小。腰面BB与底面AA形成夹角A1，腰面CC与底面AA形成夹角A2,夹角A1和A2可以相等，也可以不等。夹角越小，插接插头导体20时，触头10对插头导体20的阻力越小，反之则越大。当腰面BB、CC为大半径圆弧时，夹角A1、A2分别是其对应圆弧的弦与触片底面M的夹角。[0057]结合图2、图3,多个触片单元101沿圆形固定环1〇3均匀布置，所有触片单元101的顶面DD形成直径较小的圆环，其内径表示为①INNER，所有触片单元1〇1的底面AA形成直径较大的圆环，其外径表示为®OUTER。圆形固定环103的内径表示为Oring，其长度表示为〇ring。弹簧片1012的长度表不为L-spring。[0058]优选地，根据所通过电流的大小，为触头10配置不同数量的触片单元101。当触片单元101的物理尺寸确定的情况下，所配置的触片单元101的数量的多少决定了触头10整体的外径OUTER，数量越多，外径①OUTER越大。若需要通过触头10的电流越大，则配置较多数量的触片单元101，这样所组成的触头10的整体的外径oQUTER就越大。[0059]进一步优选地，导电触片1011还包括开孔FF，限位环102穿过开孔FF，限位环102不允许超出导电触片1011的顶面DD和底面AA所限度的空间范围内。[0060]导电触片1011上的开孔FF可以为不完整圆孔，开在导电触片1〇11不需要插接导体的一个腰面BB或CC上，用于放置限位环102。限位环102可以是开口的环，也可以是闭合的环。[0061]导电触片1011上的开孔FF、限位环102的截面可以是圆型、方型、或其它多边形。[0062]圆形固定环103将弹簧片1012的一端机械固定，且固定环1〇3的内径Oring要大于导电触片1011的梯形顶面DD放置后形成的圆的内径①INNER;固定环103的夕卜径要小于或等于底面AA形成的圆的直径®OUTER〇[0063]使用时，触头10装入触头座导体30中，当插入插头导体20时，电流流过插头导体20,触头10的导电触片1011，并先后流过导电触片1〇11的顶面DD、底面AA，然后流到触头座导体30中，完成电流导通。[00M]增加导电触片1011的顶面DD和底面AA之间的距离，加大两腰面BB、CC与底面AA的角度A1、A2,使A1、A2在20度到7〇度之间（如图4所示），缩短弹簧片1012的长度L-spring和固定环103的长度L-ring见图3，且固定环1〇3的内径Oring要大于导电触片1011的梯形顶面DD放置后形成的圆的直径〇皿ER，这样，就可以在触头10以较小的体积下获得较大的导体转动角Da。[0065]参考图1中，触头10装入触头座导体30中，当以一定的轴线夹角角度（即导体转动角Da插入插头导体2〇时，例如Da=5度以下，插头导体20与触头座导体30不会碰撞，且插头导体2〇在这个角度下始终与导电触片1011的梯形顶面DD这个圆弧面上线接触，最大限度保证了电流的导通，也不会对触头座导体30产生轴向应力。[0066]应当理解，在本文中所引证的文件仅供参考之用，且不包含任何其可能与本文的相冲突的内容。[0067]应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。[0068]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种用于气体绝缘高压设备的触头（10，用于连接插头导体（20和触头座导体30，其特征在于，所述触头（10包括：圆形固定环（103;多个触片单元（101;限位环（102;其中所述多个触片单元（101均匀分布在所述圆形固定环（103上，并且每个所述触片单元101的一端固定于所述圆形固定环103;所述限位环（102用于限定所述多个触片单元101的位置。2.如权利要求1所述的触头（10，其中，每一个所述触片单元（101包括导电触片1011和弹貴片（1012，其中，所述弹簧片（1012的一端固定于所述圆形固定环（103，所述弹簧片（1012的另一端固定于所述导电触片（1011。3.如权利要求2所述的触头（10，其中，所述导电触片（1011为梯形拉伸结构体，所述梯形拉伸结构体的顶面DD与其两腰面BB，CC相切，其底面AA为两顶点位置是光滑过渡的拉伸平面;所述顶面DD和所述底面AA用于与所述插头导体20和所述触头座导体30接触。4.如权利要求3所述的触头（10，其中，所述两腰面BB、CC为平面或者大半径的圆弧面。5.如权利要求3所述的触头（10，其中，所述导电触片（1011还包括开孔FF，所述限位环102穿过所述开孔FF。6.如权利要求3所述的触头（10，其中，所述导电触片（1〇11还包括开槽EE，所述弹簧片（1012通过所述开槽EE与所述导电触片（1011相连接。7.如权利要求3到6中任意一项所述的触头（10，其中，所述两腰面BB，CC与所述底面AA之间的角度A1，A2在20度到70度之间。8.如权利要求3到6中任意一项所述的触头（1〇，其中，所述固定环（103的内径（①ring大于所述多个导电触片（1011的梯形顶面DD所形成的圆的内径（①1NNER。、9.一种用于气体绝缘高压设备，包括插头导体20和触头座导体30，其特征在于，还包括根据权利要求1到8中任意一项所述的触头1〇。、、10.如权利要求9所述的气体绝缘高压设备，所述插头导体20的中轴线（201和所述触头座导体30的中轴线301之间的夹角不大于5度。

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