[12]实用新型专利说明书专利号 ZL
200420107527.6
[51]Int.CI7
H01H 21/80H01H 1/58H01H 1/00
[45]授权公告日2005年12月7日[22]申请日2004.10.29[21]申请号200420107527.6
[73]专利权人宝山钢铁股份有限公司
地址201900上海市宝山区富锦路果园
共同专利权人苏州市宝联机电设备制造有限公司
上海宝钢设备检修有限公司[72]设计人朱雄辉 曹卫文 纪成义 林申铭 周荣水
[11]授权公告号CN 2745207Y
[74]专利代理机构上海专利商标事务所有限公司
代理人李湘
权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 9 页
[54]实用新型名称
无载直流大电流切换装置
[57]摘要
本实用新型提供了一种无载直流大电流切换装置，包括成套设置的三个上部电极和六个下部电极、连接在各电极上的静触头、安装在电极旁的驱动汽缸、由驱动汽缸驱动的旋转轴、由旋转轴带动可与静触头电接通的动触头以及测温元件。电极为实心电解无氧铜电极，其相互隔离设置，电极的两面分别设有空气导流槽，电极内设有冷却水通道；驱动汽缸为肆台，其对称设置在六个电极的两侧共同驱动二根长轴并通过该长轴驱动各动触头。本实用新型无载直流大电流切换装置能有效的无载切换多极直流大电流电源，每极最大电流可达4万安培，且开关电极和触头的温升低，运行安全性高。
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权 利 要 求 书
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1.一种无载直流大电流切换装置，包括成套设置的三个上部电极和六个下部电极、连接在各电极头上的静触头、安装在电极旁的驱动汽缸、由驱动汽缸驱动的旋转轴、由旋转轴带动可与静触头电接通的动触头以及测温元件，其特征在于，所述电极为实心电解无氧铜电极，其相互隔离设置，电极的两面分别设有空气导流槽，电极内设有冷却水通道，所述驱动汽缸为肆台，其对称设置在六个电极的两侧共同驱动二根长轴并通过该长轴驱动各动触头。
2.如权利要求1所述的无载直流大电流切换装置，其特征在于，所述静触头为宽条构件，其用两排螺丝紧固在电极上，在静触头上镶有银条作为静触点。 3.如权利要求1所述的无载直流大电流切换装置，其特征在于，所述测温元件为多个温度传感器，其安装在每副静触头的附近。
4.如权利要求1所述的无载直流大电流切换装置，其特征在于，所述电极在与静触头连接处以内各处的截面积相同。
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说 明 书
无载直流大电流切换装置
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技术领域
本实用新型涉及一种电流切换装置，特别涉及一种无载直流大电流切换装置。主要用于一套整流装置对多台设备供电，并且需要切换的场合。背景技术
大电流切换开关装置，根据使用情况可分为有载和无载切换，根据工作电流的大小，其冷却方式可分为空气冷却和水冷却。当工作电流达到上万安培的情况下，开关的可靠性非常重要，如发生问题，则设备的损失巨大。因此要求开关接触可靠，其并联触头的接触电阻基本一致，分流均匀，发热量小，少维修或不维修。目前国内的无载切换开关标准产品的工作电流只能做到几千安培。
大电流切换开关一般为三极切换开关，现有技术的一种大电流切换开关的基本结构如图1、图2所示，其中图1为正视图，图2为图1的A-A剖视图；其开关闭合状态的局部结构如图3所示，其开关打开状态的局部结构如图4所示。现有技术的一种大电流切换开关的主要结构包括上部电极11，静触头12，动触头13，下部电极14，压紧弹簧15，旋转轴16，驱动汽缸17和测温元件等。这种切换开关存在的问题是：
1、上下部电极采用铝合金板焊接成方形，动、静触头采用工业纯铜，触点采用纯银。为了防止铜铝接触面的电腐蚀，在上下部电极安装静触头位置处焊接一块铜铝过渡板。但铜铝过渡板结合面的接触情况很难检测，接触电阻大会引起发热，因此存在事故隐患；
2、切换开关是由三个电极组成，每个电极有20个桥接式动触头，但三个电极的动触头不是采用同一根轴驱动，而是采用二根轴中间用轴套连接并用汽缸驱动，当轴和轴套磨损时会造成轴芯偏，引起二边的动触头压紧力不等，使得流过的电流分布不均匀，存在事故隐患；
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3、电极的形状设计不合理，使得某一部位截面变小，在大电流流过时导致电流密度增大而局部发热；
4、在三个电极中，有二个电极紧靠在一起，同时其二侧面的绝缘外壳也紧贴着，导致电极散热不好，温升高；
5、温度检测点较少，仅检测三个点，不能代表开关的全部位置的温度状况。发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种新型结构的无载直流大电流切换装置。
本实用新型的目的是这样实现的，一种无载直流大电流切换装置，包括成套设置的三个上部电极和六个下部电极、连接在各电极头上的静触头、安装在电极旁的驱动汽缸、由驱动汽缸驱动的旋转轴、由旋转轴带动可与静触头电接通的动触头以及测温元件，其中，所述电极为实心电解无氧铜电极，其相互隔离设置，电极的两面分别设有空气导流槽，电极内设有冷却水通道，所述的驱动汽缸为肆台，其对称设置在六个电极的两侧共同驱动二根长轴并通过该长轴驱动各动触头。 比较好的是，在上述无载直流大电流切换装置中，所述静触头为宽条构件，其用两排螺丝紧固在电极上，在静触头上镶有银条作为静触点。 比较好的是，在上述无载直流大电流切换装置中，所述测温元件为多个温度传感器，其安装在每副静触头的附近。
比较好的是，在上述无载直流大电流切换装置中，所述电极在与静触头连接处以内各处的截面积相同。
本实用新型无载直流大电流切换装置能有效地无载切换多极直流大电流电源，每极最大电流可达4万安培，且开关电极和触头的温升低，运行安全性高。附图说明
图1为现有技术大电流切换装置的结构示意图； 图2为图1所示装置的A-A向剖视图；
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图3为图1所示装置的开关闭合状态局部结构示意图； 图4为图1所示装置的开关打开状态的局部结构示意图； 图5为本实用新型无载直流大电流切换装置的结构示意图； 图6为图5所示装置的B-B向剖视图；
图7为现有技术大电流切换装置中的静触头的结构示意图；
图8为本实用新型无载直流大电流切换装置中的静触头的结构示意图； 图9为现有技术大电流切换装置中的静触头与电极接触部位的结构示意图；
图10为本实用新型无载直流大电流切换装置中的静触头与电极接触部位的结构示意图；
图11为本实用新型无载直流大电流切换装置中的电极及其冷却水通道的示意图。具体实施方式
参见图5、图6，本实用新型的无载直流大电流切换装置，包括成套设置的三个上部电极21和六个下部电极22、静触头23、驱动汽缸24、旋转轴25、动触头26以及多个温度传感器(未图示)。三个上部电极21和三个下部电极22都为实心电解无氧铜电极，其相互隔离设置，电极采用工业纯铜经锻打成型后(其与静触头连接处以内各处的截面积相同)，从横竖不同方向钻出深孔，将不通水的钻孔口用特制的闷头堵住，在内部形成冷却水通道212或222(配合参见图10、图11)。另在电极的两面分别设置空气导流槽211或221。
参见图8，本实用新型中的静触头23为宽条构件，其用两排螺丝231紧固在电极上，在静触头上镶有银条232作为静触点。再次参见图6，本实用新型中的驱动汽缸24为肆台，其对称设置在六个电极的两侧共同驱动二根长轴27并通过该长轴驱动各旋转轴25。测温元件为多个温度传感器，其安装在每副静触头的附近。
由于完全抛弃了铝板材焊接的电极结构，而采用实心的电解无氧铜电极，并在电极内设置了冷却水通道通水冷却，不但可避免焊缝开裂引起事故，并且增加了载流面积，减小了电流密度，提高了电极的导电性能，有效降低了
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电极的发热量，减少了损耗。而且由于将三极电极相互隔离布置，并在各电极的两面设置了空气导流槽，可进行强迫风冷，有利于电极的散热。由于将驱动汽缸由单缸改为双缸布置在三电极的两侧，采用同一根长轴共同驱动，可保证各旋转轴心不变，改善动静触头的接触性能，而且可以延长旋转轴的使用寿命。
参见图7、图8，其中图7为现有技术静触头的结构形状及连接方式，图8为本实作新型中静触头的结构形状及连接方式，由于静触头采用宽条结构，其与电极块的接触面积增加了近一倍，并且采用上下两排螺丝固定，有效地提高了压紧力，降低了接触电阻，减少了接触面的发热量，并且由于在静触头上镶了银条作为静触点，把动、静触点的接触由银与铜接触改为银与银接触，使动、静触点的接触电阻减低到最小，也减少了电极的发热量。 参见图9、图10，其中图9为现有技术电极与静触头接触部位的结构示意图，图10为本实作新型电极与静触头接触部位的结构示意图，由于电极在与静触头连接处以内各处的截面积相同，且设置在电极内的冷却水通道一直延伸到静触头附近，大大减少了静触头处的发热量。
最后，由于在每副静触头的附近都安装了温度传感器，实时检测各静触头的温度，当温度超过设定值时，能发出报警信号，可保证开关的安全运行。
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说 明 书 附 图
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图1
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图2
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图3
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图4
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图5
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图6
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图7
图8
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图9
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图10
图11
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