三工位开关的静触头和三工位开关的制作方法

本实用新型属于电力产品技术领域，具体涉及一种应用于直线移动式的三工位开关中使用的三工位开关。尤其涉及三工位开关的触头结构，尤其适用于相间距较小的开关设备。

背景技术：

随着经济发展及城市化进程，中压开关柜小型化越来越重要，中压气体绝缘开关柜在体积上相对空气绝缘开关柜有较大优势。在小型化时，受柜内空间所限，对柜内的绝缘设计要求也越来越高。

由于直线移动式三工位结构简单，经常被用于紧凑型的中高压开关设备，特别是在中压气体绝缘开关设备中，直线移动式三工位是最常用的三工位开关之一，其结构形式如图1所示。直线移动式三工位通常使用的触头结构无论是动触头还是静触头都是圆柱形结构，其中静触头为空心圆筒形结构，动触头为实心圆柱。动触头在空心圆筒的静触头间移动，切换三工位位置状态。外形为圆柱形的触头端部倒角区域由于触头间距、相间及对地距离的影响，电场较高，又由于这些影响因素对触头端部倒角区域距离的差异，电场分布不均匀，在电场高的位置经常出现气体击穿，影响实验和运行时的电气绝缘性能。下面以图2A-2B实例作为说明。

为了均匀触头端部电场，根据触头周围触头间距、相间及对地距离影响的差异，设计了非圆柱形截面的静触头，来改善触头端部的电场分布。

如图1所示，直线移动式三工位开关通常包含三个静触头和一个动触头15，以及驱动动触头15的丝杆12。三工位开关包含三个状态：1)动触头15连接隔离合触头13和中间隔离静触头14，三工位开关处于接通状态。2)动触头15处于图示位置，三工位开关为隔离状态。3)动触头15连接中间隔离静触头14和接地静触头16，三工位开关处于接地状态。

如图2A-2B所示是常用的直线移动式三工位开关触头形状。三工位开关静触头例如中间隔离静触头14(隔离合触头13和接地静触头16类似)，截面是空心圆柱141，在触头两端有圆角142。在圆角一圈上的对地不同的区域电场强度差别很大，电场分布不均匀。为了均匀电场，减小最大场强，提高绝缘性能，满足更高的绝缘要求，有必要设计电场分布更均匀的结构。

技术实现要素：

针对上述现有的三工位开关的静触头存在的主要问题，本实用新型的一个方面提供一种三工位开关的静触头，其包括内孔和触头外表面；所述内孔的纵剖面为圆形或者椭圆形，用于套接三工位开关的动触头；触头外表面在纵剖面上呈跑道形。

根据本实用新型的一个最佳实施例，所述内孔的纵剖面为圆形，其适应于套接的三工位开关动触头在丝杆的作用下，在内孔内旋转运动或者直线运动。

根据本实用新型的一个最佳实施例，所述内孔的纵剖面为椭圆形，其适应于套接的三工位开关动触头在丝杆的作用下，在内孔内直线运动。

根据本实用新型的一个最佳实施例，触头外表面上设有凸缘。

根据本实用新型的一个最佳实施例，所述凸缘与隔离合触头外表面圆滑过渡连接。

本实用新型的另一个方面提供一种三工位开关，包括隔离合触头、中间隔离静触头、动触头和接地静触头；动触头和隔离合触头接通时，三工位开关处于接通状态；动触头和接地静触头接通时，三工位开关处于接地状态；当动触头处于中间隔离静触头内部时，三工位开关为隔离状态；

根据本实用新型的一个最佳实施例，隔离合触头和/或中间隔离静触头采用如前面任意一项所述的三工位开关静触头。

根据本实用新型的又一个最佳实施例，接地静触头采用如前面任意一项所述的三工位开关静触头。

根据本实用新型的一个最佳实施例，隔离合触头还包括导电连接件。

根据本实用新型的一个最佳实施例，中间隔离静触头还包括导电连接件。

本实用新型的三工位开关的静触头，外形改为类椭圆形或者类跑道形后，在曲率较大的区域电场强度降低后，改善该区域电场分布。

附图说明

图1是直线移动式三工位开关整体结构示意图；

图2A-2B是常用的直线移动式三工位开关触头形状结构示意图；其中，图2A是立体图，图2B是正面视图；

图3A-3B是本实用新型的三工位开关静触头的结构示意图；其中，图3A是立体图，图3B是正面视图；

图4是采用本实用新型的三工位开关静触头的直线移动式三工位开关整体结构示意图；

图5A-5C是本实用新型的三工位开关静触头带有凸缘的结构示意图；其中，图5A是立体图，图5B是纵剖面图，图5C是侧视图；

图6A-6B是中间隔离静触头使用本实用新型的三工位开关静触头的结构示意图；

图7A-7B是隔离合触头使用本实用新型的三工位开关静触头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合各附图，详细描述本实用新型的三工位开关的静触头的结构及功能。

针对上述现有的三工位开关的静触头存在的主要问题，本实用新型的一个方面，提供一种三工位开关的静触头20，图3A-3B是本实用新型的三工位开关静触头的结构示意图；其中，图3A是立体图，图3B是正面视图。本实用新型的三工位开关的静触头20包括内孔21和触头外表面22；所述内孔21的纵剖面为圆形或者椭圆形，用于套接三工位开关的动触头15；触头外表面22在纵剖面上呈跑道形。

根据本实用新型的一个最佳实施例，所述内孔21的纵剖面为圆形，其适应于套接的三工位开关动触头15在丝杆12的作用下，在内孔21内旋转运动或者直线运动。

根据本实用新型的一个最佳实施例，所述内孔21的纵剖面为椭圆形，其适应于套接的三工位开关动触头15在丝杆12的作用下，在内孔21内直线运动。

根据本实用新型的一个最佳实施例，触头外表面22上设有凸缘221。图5A-5C是本实用新型的三工位开关静触头带有凸缘的结构示意图；其中，图5A是立体图，图5B是纵剖面图，图5C是侧视图；所述凸缘221与隔离合触头外表面32圆滑过渡连接。

图4是采用本实用新型的三工位开关静触头的直线移动式三工位开关整体结构示意图。图中，中间隔离静触头24和隔离合触头23均使用本实用新型的三工位开关静触头。

如图4所示，根据本实用新型的一个最佳实施例，三工位开关包括隔离合触头23、中间隔离静触头24、动触头15和接地静触头26；动触头15和隔离合触头23接通时，三工位开关处于接通状态；动触头15和接地静触头26接通时，三工位开关处于接地状态；当动触头15处于中间隔离静触头24内部时，三工位开关为隔离状态；

隔离合触头23和/或中间隔离静触头24采用如前面所述的三工位开关静触头。即，静触头20包括内孔21和触头外表面22；所述内孔21的纵剖面为圆形或者椭圆形，用于套接三工位开关的动触头15；触头外表面22在纵剖面上呈跑道形。

根据本实用新型的一个最佳实施例，接地静触头26采用如前面所描述的三工位开关静触头。

根据本实用新型的又一个最佳实施例，隔离合触头23还包括导电连接件231。

根据本实用新型的另一个最佳实施例，中间隔离静触头24还包括导电连接件241。

本实用新型的静触头还是空心，但是触头外形不是圆形而是椭圆形或者跑道形。在左右两侧区域圆角的曲率较大，减小了该区域的电场。而该区域正好是圆柱形触头电场最大的区域。这里的左右并不构成对本实用新型的限定，如图3B所示，如果静触头的方向和位置发生变化，此处的“左右”也相应的变化。所以本实用新型的方案设计的触头结构减小了最大电场强度，均匀圆角区域的电场。

需要指出，本实用新型中所述的椭圆形或者跑道形并非严格的椭圆形，也不是严格的跑道形，而是如图3A-3B中所示的，类似椭圆形或者跑道形的形状，熟悉本领域技术的人员，还可以根据实际电场的情况，做变化和润饰或者适应新修改。本实用新型的静触头，外形改为类椭圆形或者类跑道形后，在曲率较大的区域电场强度降低后，还有其他区域由于对地距离的问题导致场强较高。在这些较高的区域附近增加凸缘，利用凸缘和圆角边互相屏蔽，改善该区域电场分布。

尽管为说明目的公开了本实用新型的较佳实施例和附图，但是熟悉本领域技术的人员，在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，可作各种替换、变化和润饰。因此，本实用新型不应局限于较佳实施例和附图所公开的内容，本实用新型的保护范围以所附的权利要求书所界定的范围为准。