一种旋转式电气开关及功率变换设备的制作方法

本技术涉及开关，尤其涉及一种旋转式电气开关及功率变换设备。

背景技术：

1、旋转式电气开关是一种用于接通或分断一个以上电路中电流的电器元件，在电力系统中通常起着控制作用和隔离作用。旋转式电气开关包括旋转控制机构和多个开关层结构，每个开关层结构具有闭合状态和断开状态，旋转控制机构可以控制每个开关层结构在闭合状态和断开状态之间进行切换，从而将多个回路中的电流导通或断开。

2、一般来说，开关层结构包括底座以及设于底座的动触导电元件和两个静触导电元件，其中，动触导电元件可以在旋转控制机构的驱动下旋转，从而选择性地和上述两个静触导电元件连接或断开，使得开关层结构在闭合状态和断开状态之间进行切换。在具体设置静触导电元件时，一种现有技术中，静触导电元件具有较为复杂的空间结构，从而导致了静触导电元件的制造难度较大。同时，为了容纳上述静触导电元件，底座的内部结构也较为复杂，使得开关层结构整体的生产成本较高。

技术实现思路

1、本技术提供一种旋转式电气开关及功率变换设备，用以简化静触导电元件的结构，从而降低开关层结构的制造难度和生产成本。

2、第一方面，本技术提供一种旋转式电气开关，该旋转式电气开关包括多个开关层结构，该多个开关层结构沿第一方向层叠设置。除开关层结构之外，该旋转式电气开关还包括可操作地连接于上述多个开关层结构的旋转控制机构，旋转控制机构用于控制上述多个开关层结构在闭合状态和断开状态之间进行切换。

3、针对任意一个开关层结构来说，开关层结构包括底座和设于底座的动触导电元件以及两个静触导电片。其中，动触导电元件和底座转动连接。动触导电元件可以相对底座转动，且动触导电元件的转动平面为第一平面。每个静触导电片和底座固定连接。静触导电片和底座的固定方式包括多种选择，例如，静触导电片可以通过卡扣固定于底座；又例如，静触导电片也可以通过胶层粘接于底座。再例如，静触导电片还可以通过紧固件固定于底座。每个静触导电片具有静接触部，静接触部位于底座内，且静接触部设置于动触导电元件的旋转路径上。也就是说，在动触导电元件转动的过程中，动触导电元件可以和静接触部发生接触和分离，从而使得开关层结构在闭合状态和断开状态之间进行切换。另外，每个静触导电片远离静接触部的一端还具有连接部，连接部位于底座的外部，且连接部垂直于底座的外表面。通过使连接部和底座的外表面相垂直，可以便于将连接部和外部器件进行插接。在一种可选的连接方式中，可在底座外设置电路板，该电路板具有插槽，上述连接部可插入插槽中，从而和电路板实现电连接，操作十分方便。连接部和电路板插接后，电路板再和其它的器件电连接。

4、为了简化静触导电片的结构，每个静触导电片均在上述第一平面内延伸。静触导电片的延伸路径不限，例如，静触导电片的延伸路径可以为直线或折线，也可以为曲线。静触导电片的延伸路径和底座内器件的布局有关，为了避让底座内的电弧室等器件，可以使静触导电片沿适当的路径延伸，从而避免静触导电片和其他器件在空间上发生干涉，使得不同部件在底座内均可以得到合理分布。

5、上述旋转式电气开关中，静触导电片仅在设定的第一平面内延伸，而在空间内不具有弯折角度，从而使得静触导电片整体的结构比较简单。从静触导电片的俯视图看，上述静触导电片可以为条状结构、折弯结构或者弧形结构。从静触导电片的侧视图看，上述静触导电片为条状结构。在具体制备上述静触导电片时，在确定静触导电片的形状后，可以通过冲压工艺制得该静触导电片，无需再对冲压后的结构进行折弯，从而降低了制造难度和生产成本。另外，在对静触导电片的结构进行改进后，用于容纳静触导电片的底座的结构可以得到简化，使得底座的制造成本也得以降低。并且，由于静触导电片为片状结构，且仅在设定的第一平面内延伸，从而使得静触导电片在第一方向占用的空间较小，进而可以减小底座沿上述第一方向的尺寸，进而缩小整个旋转式电气开关沿上述第一方向所占用的空间。上述第一方向垂直于第一平面。

6、为了驱动动触导电元件在第一平面内转动，以切换开关层结构的闭合状态和断开状态，该旋转式电气开关还包括旋转控制机构，旋转控制机构和每个开光层结构中的动触导电元件驱动连接，且旋转控制机构用于驱动动触导电元件在第一平面内转动至第一位置或第二位置。当动触导电元件位于第一位置时，动触导电元件和两个静接触部接合，开关层结构处于闭合状态。当动触导电元件位于第二位置时，动触导电元件和两个静接触部分离，开关层结构处于断开状态。

7、一种可选的技术方案中，静接触部靠近动触导电元件的一端具有斜侧面，斜侧面包括第一端和第二端，第一端和第二端到动触导电元件的转动中心的距离不等。具体的，第一端和动触导电元件的转动中心之间具有第一距离，第二端和动触导电元件的转动中心之间具有第二距离，第一距离大于第二距离。为了使上述静接触部和动触导电元件相结合以实现电连接，动触导电元件的两端均具有卡槽，上述静接触部通过卡入卡槽内从而和动触导电元件相接合，并实现电连接。在驱动动触导电元件转动，以和静触导电片分离时，可以使动触导电元件沿依次经过第一端和第二端的方向转动，使得动触导电元件在逐渐脱离静触导电片的过程中将产生的电弧由第一端引向第二端，从而通过拉长电弧的路径以消耗电弧的能量，进而实现灭弧的目的。

8、在具体设置静触导电片时，静触导电片具有第一表面和第二表面，第一表面和第二表面沿静触导电片的厚度方向层叠设置，且第一表面和第二表面的结构包括多种选择。例如，第一表面和第二表面可以均为平面。又例如，第一表面和第二表面中的一者可以为平面，另一者可以为台阶面。再例如，第一表面和第二表面可以均为台阶面。

9、在静触导电片一种可能的结构中，连接部为条状结构，且条状结构的延伸方向垂直于底座的外表面。具体的，底座具有第一侧壁，第一侧壁的外表面和第一平面相垂直；上述条状结构位于第一侧壁背离底座内腔的一侧，且条状结构的延伸方向垂直于第一侧壁的外表面。通过将连接部设置为条状结构，并使条状结构的延伸方向和底座的外表面相垂直，从而使得连接部可以沿垂直于电路板的方向插入插槽内，如此，更便于将连接部和电路板电连接。

10、在静触导电片另一种可能的结构中，除静接触部和连接部之外，静触导电片还具有中间部，中间部位于静接触部和连接部之间，且中间部和静接触部相对弯折，以避让底座内的第一内部器件，该第一内部器件包括但不限于电弧室。中间部和静接触部之间的弯折角可以为直角，也可以为钝角。

11、为了便于描述，每个开关层结构中的两个静触导电片可以记为第一静触导电片和第二静触导电片，并可以将第一静触导电片具有的连接部记为第一连接部，将第二静触导电片具有的连接部记为第二连接部。第一连接部和第二连接部用于和外部器件电连接。第一连接部可以从底座的任意一侧伸出，第二连接部也可以从底座的任意一些伸出。在一种具体的技术方案中，每个开关层结构中的第一连接部从底座的第一侧伸出，每个开关层结构中的第二连接部从底座的第二侧伸出。上述技术方案中，通过使第一连接部集中分布于第一侧，第二连接部集中分布于第二侧，可以方便接线，也可以使得线路的布局更加合理。

12、具体设置时，上述第一侧和第二侧可以为底座相邻的两侧，也可以为底座相背离的两侧。

13、为了增大上下相邻的两个连接部之间的电气间隙，具体设置时，相邻的两个第一连接部沿第一方向的投影具有第一间距，相邻的两个第二连接部沿第一方向的投影具有第二间距。上述第一间距可以使得相邻的两个第一连接部相错开，从而增大了两个第一连接部之间的电气间隙，提高了电气安全性。同理，上述第二间距可以使得相邻的两个第二连接部相错开，从而增大了两个第二连接部之间的电气间隙，提高了电气安全性。

14、在一个可能的技术方案中，每个第一静触导电片具有第一中间部，第一中间部位于第一静接触部和第一连接部之间，且第一中间部相对第一静接触部弯折。针对相邻的两个第一静触导电片，可以使两个第一静接触部沿第一方向的正投影重合，并使两个第一中间部沿第一方向的正投影向相反的方向延伸，从而使得两个第一连接部沿第一方向的正投影具有较大的间距。即，相邻的两个第一静触导电片中，通过使两个第一中间部相对第一静接触部向相反的两个方向弯折，从而拉大了两个第一连接部之间的距离，使得两个第一连接部在第一平面内具有较大的第一间距。具体实施时，可使两个第一中间部相对第一静接触部的弯折角为直角。

15、同理，每个第二静触导电片具有第二中间部，第二中间部位于第二静接触部和第二连接部之间，且第二中间部相对第二静接触部弯折。针对相邻的两个第二静触导电片，可以使两个第二静接触部沿第一方向的正投影重合，并使两个第二中间部沿第一方向的正投影向相反的方向延伸，从而使得两个第二连接部沿第一方向的正投影具有较大的间距。具体实施时，可使两个第二中间部相对第二静接触部的弯折角也为直角。

16、另外，还可以在底座的第一侧设置第一隔板，使第一隔板位于相邻的两个第一连接部之间，从而使得第一隔板在两个第一连接部之间起到物理绝缘的作用，以提高两个第一连接部之间的电气安全性。同理，还可以在底座的第二侧设置第二隔板，使第二隔板位于相邻的两个第二连接部之间，从而使得第二隔板在两个第二连接部之间起到物理绝缘的作用，以提高两个第二连接部之间的电气安全性。

17、在将连接部和外部器件进行电连接时，除了可以在底座外设置电路板，使连接部插设于电路板的插槽内，从而使得连接部可以通过电路板和其它的器件电连接之外，还可以设置压线框，使连接部和连接导线通过压线框电连接，再利用连接导线和其它的器件电连接。具体的，压线框包括框体和压线组件，其中，框体具有第一壁部、第二壁部和容纳腔，连接部和连接导线可以分别伸入容纳腔，并在第二壁部的表面层叠。压线组件和第一壁部连接，且压线组件和第二壁部可以将连接部和连接导线压紧，使得连接部和连接导线紧密接触，从而实现电连接。在压线组件的压力作用下，连接部和连接导线可以保持紧密接触的状态，而不易脱离容纳腔，从而提高了连接的可靠性。连接部和连接导线实现电连接后，连接导线再和其它的器件进行电连接。

18、当然，还可以采用其他的方式使得连接部和外部器件电连接，本技术不进行一一列举。

19、第二方面，本技术还提供一种功率变换设备，该功率变换设备包括旋转式电气开关、第一器件和第二器件。旋转式电气开关包括开光层结构，开光层结构包括动触导电元件和两个静触导电片，且两个静触导电片中的一者和第一器件电连接，另一者和第二器件电连接。具体设置时，动触导电元件和底座转动连接。动触导电元件可以相对底座转动，且动触导电元件的转动平面为第一平面。每个静触导电片和底座固定连接，且每个静触导电片均在上述第一平面内延伸。静触导电片的延伸路径不限，例如，静触导电片的延伸路径可以为直线或折线，也可以为曲线。静触导电片的延伸路径和底座内器件的布局有关，为了避让底座内的电弧室等器件，可以使静触导电片沿适当的路径延伸，从而避免静触导电片和其他器件在空间上发生干涉，使得不同部件在底座内均可以得到合理分布。另外，每个静触导电片具有静接触部，且静接触部位于动触导电元件的旋转路径上。每个静触导电片远离静接触部的一端还具有连接部，连接部位于底座的外部，且连接部垂直于底座的外表面。

20、为了驱动动触导电元件在第一平面内转动，以切换开关层结构的闭合状态和断开状态，上述旋转式电气开关还包括旋转控制机构，旋转控制机构和动触导电元件驱动连接，且旋转控制机构用于驱动动触导电元件在第一平面内转动至第一位置或第二位置。当动触导电元件位于第一位置时，动触导电元件和两个静接触部接合，开关层结构处于闭合状态。当动触导电元件位于第二位置时，动触导电元件和两个静接触部分离，开关层结构处于断开状态。

21、在将上述两个静触导电片和第一器件以及第二器件进行电连接时，包括多种可能的连接方案。为了便于描述，将上述两个静触导电片记为第一静触导电片和第二静触导电片，以第一静触导电片和第一器件电连接为例，对可能的连接方案进行说明。例如，在一种可能的连接方案中，功率变换设备还包括电路板，且电路板设置有第一插槽。具体连接时，第一静触导电片的连接部可以插设于第一插槽内，从而和电路板实现电连接，电路板再和第一器件进行电连接。

22、又例如，在另一种可能的连接方案中，功率变换设备还包括压线框和连接导线。压线框包括框体和压线组件，其中，框体具有第一壁部、第二壁部和容纳腔，第一静触导电片的连接部和连接导线可以分别伸入容纳腔，并在第二壁部的表面层叠。压线组件和第一壁部连接，且压线组件和第二壁部可以将上述连接部和连接导线压紧，使得上述连接部和连接导线紧密接触，从而实现电连接。在压线组件的压力作用下，连接部和连接导线可以保持紧密接触的状态，而不易脱离容纳腔，从而提高了连接的可靠性。第一静触导电片和连接导线实现电连接后，连接导线再和第一器件进行电连接。

23、再例如，在其他可能的连接方案中，功率变换设备还包括连接器，连接器具有第二插槽。具体连接时，第一静触导电片的连接部插设于第二插槽内，从而和连接器实现电连接，连接器再和第一器件进行电连接。

24、在将第二静触导电片和第二器件电连接时，也可以采用上述任意一种连接方案，本技术不进行重复介绍。