用于接合電氣開關(guān)裝置的匯流條和滑動觸頭的固定觸頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于接合電氣開關(guān)裝置的匯流條和滑動觸頭的固定觸頭。具體而言，提供了一種用于接合電氣開關(guān)裝置(12)的匯流條和滑動觸頭的固定觸頭(22)。固定觸頭包括可操作地聯(lián)接到彼此的多個周向節(jié)段(32,34)。固定觸頭還包括沿固定觸頭的縱軸線(30)從固定觸頭的第一端(38)延伸至固定觸頭的第二端(44)的軸向范圍，軸向范圍包括安裝區(qū)域(36)、中央?yún)^(qū)域(40)和滑動觸頭接合區(qū)域(42)。安裝區(qū)域從固定觸頭的第一端沿軸向延伸至中央?yún)^(qū)域，安裝區(qū)域構(gòu)造成可操作地聯(lián)接到匯流條?；瑒佑|頭接合區(qū)域從中央?yún)^(qū)域沿軸向延伸至固定觸頭的第二端，滑動觸頭區(qū)域構(gòu)造成與滑動觸頭可滑動地接合。
【專利說明】
用于接合電氣開關(guān)裝置的匯流條和滑動觸頭的固定觸頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本文公開的主題涉及電氣開關(guān)裝置組件，并且更具體地涉及用于接合匯流條和滑動觸頭的固定觸頭。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)裝置組件用作電源與電負(fù)載之間的對接部。開關(guān)裝置布置在封殼中，封殼包括線路或匯流條部分和負(fù)載或電路斷路器部分。匯流條部分包括連接到電源的一個或多個匯流條。電路斷路器部分包括電連接到該一個或多個匯流條和電負(fù)載的一個或多個電路斷路器。電路斷路器構(gòu)造成在過電流狀態(tài)、短路狀態(tài)和/或過/欠電壓狀態(tài)的情況下中斷電流從該一個或多個匯流條到電負(fù)載的流動。大體上，封殼包括分開匯流條部分與電路斷路器部分的閘板。多個固定觸頭延伸穿過閘板，固定觸頭分別為在一端處連接到匯流條且在另一端處連接到滑動觸頭的電流通路接頭。
[0003]由于穿過開關(guān)裝置的高電壓和電流，熱是待解決的問題。固定觸頭是由于高的接頭阻抗生成大量熱的構(gòu)件。這部分地歸因于固定觸頭內(nèi)的渦流損失和與冷卻固定觸頭相關(guān)聯(lián)的挑戰(zhàn)。生成的熱限制接頭的載流量，從而約束總體開關(guān)裝置設(shè)計和開關(guān)裝置定額。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于接合電氣開關(guān)裝置的匯流條和滑動觸頭的固定觸頭。固定觸頭包括可操作地聯(lián)接到彼此的多個周向節(jié)段。固定觸頭還包括沿固定觸頭的縱軸線從固定觸頭的第一端延伸至固定觸頭的第二端的軸向范圍，軸向范圍包括安裝區(qū)域、中央?yún)^(qū)域和滑動觸頭接合區(qū)域。安裝區(qū)域從固定觸頭的第一端沿軸向延伸至中央?yún)^(qū)域，安裝區(qū)域構(gòu)造成可操作地聯(lián)接到匯流條。滑動觸頭接合區(qū)域從中央?yún)^(qū)域沿軸向延伸至固定觸頭的第二端，滑動觸頭區(qū)域構(gòu)造成與滑動觸頭可滑動地接合。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種電氣開關(guān)裝置包括殼體和閘板，閘板設(shè)置在殼體內(nèi)且將電氣開關(guān)裝置分成匯流條部分和電路斷路器部分。還包括位于匯流條部分內(nèi)的導(dǎo)電體。還包括位于電路斷路器部分內(nèi)的滑動觸頭。還包括電連接導(dǎo)電體和滑動觸頭的固定觸頭，固定觸頭延伸穿過閘板。固定觸頭包括沿固定觸頭的縱軸線從固定觸頭的第一端延伸至固定觸頭的第二端的軸向范圍，軸向范圍包括安裝區(qū)域、中央?yún)^(qū)域和滑動觸頭接合區(qū)域。安裝區(qū)域從固定觸頭的第一端沿軸向延伸至中央?yún)^(qū)域，安裝區(qū)域構(gòu)造成可操作地聯(lián)接到導(dǎo)電體。滑動觸頭接合區(qū)域從中央?yún)^(qū)域沿軸向延伸至固定觸頭的第二端，滑動觸頭區(qū)域構(gòu)造成與滑動觸頭可滑動地接合。固定觸頭還包括沿滑動觸頭接合區(qū)域延伸且由固定觸頭限定的通道。
[0006]技術(shù)方案1.一種用于接合電氣開關(guān)裝置的匯流條和滑動觸頭的固定觸頭，包括: 可操作地聯(lián)接到彼此的多個周向節(jié)段；
所述固定觸頭具有沿所述固定觸頭的縱軸線從所述固定觸頭的第一端延伸至所述固定觸頭的第二端的軸向范圍，所述軸向范圍包括安裝區(qū)域、中央?yún)^(qū)域和滑動觸頭接合區(qū)域； 所述安裝區(qū)域，其從所述固定觸頭的第一端沿軸向延伸至所述中央?yún)^(qū)域，所述安裝區(qū)域構(gòu)造成可操作地聯(lián)接到所述匯流條;以及
所述滑動觸頭接合區(qū)域，其從所述中央?yún)^(qū)域沿軸向延伸至所述固定觸頭的第二端，所述滑動觸頭區(qū)域構(gòu)造成與滑動觸頭可滑動地接合。
[0007]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的固定觸頭，還包括由所述多個周向節(jié)段限定的通道。
[0008]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的固定觸頭，所述通道沿所述滑動觸頭接合區(qū)域的一部分延伸。
[0009]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案2所述的固定觸頭，所述通道沿所述滑動觸頭區(qū)域的整個長度延伸。
[0010]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案2所述的固定觸頭，還包括將所述通道流體地聯(lián)接到所述固定觸頭的外部區(qū)域的至少一個排氣孔。
[0011]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案I所述的固定觸頭，所述多個周向節(jié)段利用至少一個非磁性機械緊固件可操作地聯(lián)接到彼此。
[0012]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案I所述的固定觸頭，所述多個周向節(jié)段包括第一節(jié)段和第二節(jié)段。
[0013]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的固定觸頭，其中，所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段分別形成所述固定觸頭的一半。
[0014]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案7所述的固定觸頭，還包括形成在所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段中的多個槽口，當(dāng)所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段可操作地聯(lián)接時，所述第一節(jié)段的所述多個槽口中的各個槽口與所述第二節(jié)段的對應(yīng)槽口對準(zhǔn)以限定多個孔。
[0015]技術(shù)方案10.—種電氣開關(guān)裝置，包括:
殼體；
閘板，其設(shè)置在所述殼體內(nèi)且將所述電氣開關(guān)裝置分成匯流條部分和電路斷路器部分；
位于所述匯流條部分內(nèi)的導(dǎo)電體；
位于所述電路斷路器部分內(nèi)的滑動觸頭；以及
電連接所述導(dǎo)電體和所述滑動觸頭的固定觸頭，所述固定觸頭延伸穿過所述閘板且包括:
所述固定觸頭具有從所述固定觸頭的第一端延伸至所述固定觸頭的第二端的軸向范圍，所述軸向范圍包括安裝區(qū)域、中央?yún)^(qū)域和滑動觸頭接合區(qū)域；
所述安裝區(qū)域，其從所述固定觸頭的第一端沿軸向延伸至所述中央?yún)^(qū)域，所述安裝區(qū)域構(gòu)造成可操作地聯(lián)接到所述匯流條導(dǎo)電體；
所述滑動觸頭接合區(qū)域，其從所述中央?yún)^(qū)域沿軸向延伸至所述固定觸頭的第二端，所述滑動觸頭區(qū)域構(gòu)造成與所述滑動觸頭可滑動地接合；以及
沿所述滑動觸頭接合區(qū)域延伸且由所述固定觸頭限定的通道。
[0016]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的電氣開關(guān)裝置，所述固定觸頭包括可操作地聯(lián)接到彼此的多個周向節(jié)段，所述通道由所述多個周向節(jié)段限定。
[0017]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的電氣開關(guān)裝置，所述多個周向節(jié)段包括第一節(jié)段和第二節(jié)段。
[0018]技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的電氣開關(guān)裝置，其中，所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段分別形成所述固定觸頭的一半。
[0019]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案12所述的電氣開關(guān)裝置，還包括形成在所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段中的多個槽口，當(dāng)所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段可操作地聯(lián)接時，所述第一節(jié)段的所述多個槽口中的各個槽口與所述第二節(jié)段的對應(yīng)槽口對準(zhǔn)以限定多個孔。
[0020]技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案11所述的電氣開關(guān)裝置，所述多個周向節(jié)段利用至少一個非磁性機械緊固件可操作地聯(lián)接到彼此。
[0021]技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案10所述的電氣開關(guān)裝置，所述通道沿所述滑動觸頭接合區(qū)域的一部分延伸。
[0022]技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案10所述的電氣開關(guān)裝置，所述通道沿所述滑動觸頭區(qū)域的整個長度延伸。
[0023]技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案10所述的電氣開關(guān)裝置，還包括將所述通道流體地聯(lián)接到所述固定觸頭的外部區(qū)域的至少一個排氣孔。
[0024]技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案10所述的電氣開關(guān)裝置，其中，所述導(dǎo)電體包括匯流條。
[0025]技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案10所述的電氣開關(guān)裝置，其中，所述導(dǎo)電體包括至少一個電纜。
[0026]這些及其它優(yōu)點和特征將從連同附圖的以下描述變得更清楚。
【附圖說明】
[0027]被認(rèn)作是本發(fā)明的主題在說明書的結(jié)尾的權(quán)利要求中具體指出且明確要求保護。本發(fā)明的前述及其它特征和優(yōu)點從連同附圖的以下詳細(xì)描述是清楚的，在附圖中:
圖1為電氣開關(guān)裝置的透視圖；
圖2為電氣開關(guān)裝置的電路斷路器部分的一部分的局部分解透視圖，示出了固定觸頭和用于將滑動觸頭連接到其上的管柱。
[0028]圖3為固定觸頭的透視圖；以及
圖4為分解視圖中的固定觸頭的透視圖，用以示出固定觸頭的多個周向節(jié)段。
[0029]詳細(xì)描述參照附圖通過示例連同優(yōu)點和特征闡釋了本發(fā)明的實施例。
[0030]零件清單 10電氣封殼
12電氣開關(guān)裝置 14殼體
16匯流條部分 18主匯流條 20分支匯流條 22固定觸頭 24閘板 26電路斷路器 28多個管柱 30軸線 32第一節(jié)段 34第二節(jié)段 36安裝觸頭區(qū)域 38第一端 40中央?yún)^(qū)域 42滑動觸頭接合區(qū)域 44第二端 46通道 48多個槽口 50多個孔
52 一個或多個排氣孔。
【具體實施方式】
[0031]參看圖1，大體上利用參考標(biāo)號10指出了根據(jù)實施例的電氣封殼。電氣封殼10以具有殼體14的電氣開關(guān)裝置12的形式示出。殼體14包括容納一個或多個電氣匯流條組件的匯流條部分16。為了清楚起見，該圖示使殼體14的一部分除去來示出匯流條部分16的某些構(gòu)件。匯流條組件包括主匯流條18和至少一個但通常多個分支匯流條20，其中各個分支匯流條20提供了至固定觸頭22的導(dǎo)電通路。殼體14還包括閘板24，其提供匯流條部分16與電路斷路器部分26之間的可選擇性移動的屏障。閘板24與殼體14共同限定匯流條部分16和電路斷路器部分26。
[0032]如圖所示，分支匯流條20連接到固定觸頭22。該連接可為直接聯(lián)接，或可包括將分支匯流條20可操作地聯(lián)接到固定觸頭22的中間安裝構(gòu)件。作為非限制性備選方案，可使用電纜或電纜布置來通過與固定觸頭22連接而形成導(dǎo)電通路。
[0033]現(xiàn)在參看圖2，示出了電路斷路器部分26的局部分解視圖，其中視角從如圖1中所示的閘板24的相對側(cè)得到。示出了多個管柱28，其安裝到閘板24且套在固定觸頭22上。各個管柱促進(jìn)滑動觸頭與固定觸頭22的滑動接合。在固定觸頭22連接到分支匯流條20和滑動觸頭上時，電通路的路線穿過由從匯流條部分16至電氣開關(guān)裝置12的電路斷路器部分26的構(gòu)件形成的接頭。
[0034]通常，高電壓和電流通過固定觸頭22。通過非限制性示例，通過固定觸頭22的電壓為大約15000伏，且通過固定觸頭22的電流為大約2000安。由于通過固定觸頭22的高功率和循環(huán)穿過固定觸頭22的相關(guān)聯(lián)的渦流，固定觸頭22的溫度升高是考慮因素。
[0035]參看圖3和圖4，更詳細(xì)示出了固定觸頭22。如將從本文的描述中認(rèn)識到那樣，固定觸頭22的特征加強了空氣循環(huán)，且降低了固定觸頭22的操作溫度。
[0036]固定觸頭22圍繞軸線30設(shè)置，軸線30沿固定觸頭22的縱向軸向方向延伸。固定觸頭22包括多個周向節(jié)段，其可操作地聯(lián)接以形成固定觸頭22。在所示的非限制性實施例中，包括兩個節(jié)段，且這兩個節(jié)段被稱為第一節(jié)段32和第二節(jié)段34 ο將認(rèn)識到的是，可包括兩個以上的周向節(jié)段，且其操作地聯(lián)接以形成總體的固定觸頭。在具有第一節(jié)段32和第二節(jié)段34的所示實施例中，各個節(jié)段均形成總體固定節(jié)段的一半，但可構(gòu)想出其它有角布置。不管周向節(jié)段和各自包括的有角節(jié)段的確切數(shù)目，節(jié)段均可操作地聯(lián)接到彼此。聯(lián)接可利用一個或多個機械緊固件35(諸如非磁性螺栓)完成。
[0037]在將節(jié)段聯(lián)接在一起時，形成了固定觸頭22。完整形成的固定觸頭包括不同區(qū)域。安裝觸頭區(qū)域36從固定觸頭22的第一端38沿軸向延伸至固定觸頭22的中央?yún)^(qū)域40。安裝觸頭區(qū)域36為聯(lián)接到分支匯流條20的固定觸頭22的一部分?；瑒佑|頭接合區(qū)域42從固定觸頭22的第二端44沿軸向延伸至中央?yún)^(qū)域40?；瑒佑|頭接合區(qū)域42為構(gòu)造成以滑動方式接合滑動觸頭的固定觸頭22的一部分。
[0038]如上文所述，固定觸頭22的發(fā)熱是考慮因素。通過將固定觸頭22分成多個周向節(jié)段，渦流邊緣由于固定觸頭22中的斷開而斷開。斷開渦流邊緣減少了渦流的損失，這減少了由于渦流損失生成的熱。
[0039]除斷開渦流邊緣之外，為了改善固定觸頭22內(nèi)的空氣循環(huán)和總體冷卻，通道46形成在固定觸頭22的內(nèi)部位置處。在聯(lián)接節(jié)段以形成整個固定觸頭時，由該多個周向節(jié)段限定通道46。通道46沿軸線30在滑動觸頭接合區(qū)域42的至少一部分內(nèi)延伸。在一個實施例中，通道46沿滑動觸頭接合區(qū)域42的整個長度延伸，且構(gòu)想出了通道46進(jìn)一步延伸，以便延伸到固定觸頭22的安裝觸頭區(qū)域36中。
[0040]除利用周向節(jié)段的內(nèi)部輪廓形成通道46之外，提供了額外的內(nèi)部輪廓特征以形成固定觸頭22的額外冷卻特征。具體而言，至少一個但通常多個槽口48沿周向節(jié)段的內(nèi)表面形成。在周向節(jié)段聯(lián)接時，槽口形成至少一個但通常多個孔50。該多個孔50可由各個槽口自身形成或通過使各個槽口與另一個槽口對準(zhǔn)以形成較大孔來形成。該一個或多個孔可位于沿固定觸頭22的各種位置中。在一個實施例中，一個或多個排氣孔52將通道46流體地聯(lián)接到固定觸頭22的外部區(qū)域。作為備選或與排氣孔52組合，一個或多個孔可形成在固定觸頭22的其中不存在通道46的部分中，諸如圖4中示出的實施例那樣。
[0041]通道46和該多個孔50形成冷卻網(wǎng)絡(luò)，其通過促進(jìn)空氣流過固定觸頭22的內(nèi)部區(qū)域來對流冷卻固定觸頭22。盡管描述為多個周向節(jié)段，但可構(gòu)想出單個節(jié)段形成固定觸頭22，在其中加工出通道46和孔以形成冷卻網(wǎng)絡(luò)。
[0042]有利地，在具有多個周向節(jié)段和上文詳細(xì)描述的冷卻網(wǎng)絡(luò)的實施例中，實現(xiàn)了固定觸頭22的顯著的操作溫度降低。這通過利用固定觸頭22中的斷開來斷開渦流邊緣，以及通過增大經(jīng)歷空氣流的固定觸頭22的表面區(qū)域來完成。通道46和多個孔加強至固定觸頭22的表面的空氣流分布，其將不另外經(jīng)歷對流冷卻。
[0043]盡管已經(jīng)結(jié)合僅有限數(shù)目的實施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但將容易理解的是，本發(fā)明不限于這種公開實施例。相反，本發(fā)明可改變以結(jié)合迄今并未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)?shù)娜魏螖?shù)目的變型、改型、替換或等同布置。另外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實施例，但將理解的是，本發(fā)明的方面可包括所述實施例中的僅一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)看作由前述描述限制，而是僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。
【主權(quán)項】
1.一種用于接合電氣開關(guān)裝置(12)的匯流條和滑動觸頭的固定觸頭(22)，包括: 可操作地聯(lián)接到彼此的多個周向節(jié)段(32，34); 所述固定觸頭具有沿所述固定觸頭的縱軸線(30)從所述固定觸頭的第一端(38)延伸至所述固定觸頭的第二端(44)的軸向范圍，所述軸向范圍包括安裝區(qū)域(36)、中央?yún)^(qū)域(40)和滑動觸頭接合區(qū)域(42); 所述安裝區(qū)域，其從所述固定觸頭的第一端沿軸向延伸至所述中央?yún)^(qū)域，所述安裝區(qū)域構(gòu)造成可操作地聯(lián)接到所述匯流條;以及 所述滑動觸頭接合區(qū)域，其從所述中央?yún)^(qū)域沿軸向延伸至所述固定觸頭的第二端，所述滑動觸頭區(qū)域構(gòu)造成與滑動觸頭可滑動地接合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定觸頭，其特征在于，所述固定觸頭還包括由所述多個周向節(jié)段限定的通道(46)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定觸頭，其特征在于，所述通道沿所述滑動觸頭接合區(qū)域的一部分延伸。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定觸頭，其特征在于，所述通道沿所述滑動觸頭區(qū)域的整個長度延伸。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定觸頭，其特征在于，所述固定觸頭還包括將所述通道流體地聯(lián)接到所述固定觸頭的外部區(qū)域的至少一個排氣孔(52)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定觸頭，其特征在于，所述多個周向節(jié)段利用至少一個非磁性機械緊固件可操作地聯(lián)接到彼此。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定觸頭，其特征在于，所述多個周向節(jié)段包括第一節(jié)段(32)和第二節(jié)段(34)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固定觸頭，其特征在于，所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段分別形成所述固定觸頭的一半。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固定觸頭，其特征在于，所述固定觸頭還包括形成在所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段中的多個槽口(48)，當(dāng)所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段可操作地聯(lián)接時，所述第一節(jié)段的所述多個槽口中的各個槽口與所述第二節(jié)段的對應(yīng)槽口對準(zhǔn)以限定多個孔。10.—種電氣開關(guān)裝置(12)，包括: 殼體(14); 閘板(24)，其設(shè)置在所述殼體內(nèi)且將所述電氣開關(guān)裝置分成匯流條部分(16)和電路斷路器部分(26); 位于所述匯流條部分內(nèi)的導(dǎo)電體； 位于所述電路斷路器部分內(nèi)的滑動觸頭；以及 電連接所述導(dǎo)電體和所述滑動觸頭的固定觸頭(22)，所述固定觸頭延伸穿過所述閘板且包括: 所述固定觸頭具有從所述固定觸頭的第一端(38)延伸至所述固定觸頭的第二端(44)的軸向范圍，所述軸向范圍包括安裝區(qū)域(36)、中央?yún)^(qū)域(40)和滑動觸頭接合區(qū)域(42); 所述安裝區(qū)域，其從所述固定觸頭的第一端沿軸向延伸至所述中央?yún)^(qū)域，所述安裝區(qū)域構(gòu)造成可操作地聯(lián)接到所述匯流條導(dǎo)電體； 所述滑動觸頭接合區(qū)域，其從所述中央?yún)^(qū)域沿軸向延伸至所述固定觸頭的第二端，所述滑動觸頭區(qū)域構(gòu)造成與所述滑動觸頭可滑動地接合；以及 沿所述滑動觸頭接合區(qū)域延伸且由所述固定觸頭限定的通道(46)。
【文檔編號】H01H1/36GK105845466SQ201610068034
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年2月1日
【發(fā)明人】S.拉堯里亞, A.R.賈基雷迪, G.M.庫拉, L.波庫拉
【申請人】通用電氣公司