旋转式电器开关的制作方法

1.本发明涉及电器开关领域，具体涉及旋转式电器开关。


背景技术：

2.旋转式电器开关用于在通电状态下接通或分断电流流动，使得配电装置中需要断电 的部分与带电部分可靠的隔离。旋转式电器开关广泛地应用于电力系统中，例如，光伏，风电 等。例如在光伏系统中，每个光伏电池中产生的较小的电流被并联或串联地结合以便给利用系统 提供所需的电流或总功率。在现有的光伏系统中，通常利用旋转式电器开关实现单独隔离、保护和断开每个光伏电池的目的。
3.目前，已知类型的旋转式电器开关通常由一个或多个模块化的触头模块构成，每个 触头模块通常包括可旋转触头和一对固定触头。在动触头触点与静触头触点分离时会产生电弧，电弧不仅会对触头有很大的破坏 作用，还会使断开电路的时间延长，给隔离开关及负载设备的使用带来隐患，故往往会在各开关单元内 设置灭弧室进行灭弧。
4.随着光伏等新能源行业的不断发展，系统主回路中的电流、电压不断提升，在一些已知的旋转式电器开关中，现有旋转式电器开关无法满足系统断电的隔离要求。 有些旋转式电器开关利用浮式电极来提高分断电弧能力，但分断效果不明显；有些旋转式电器开关通过将旋转式电器开关的不同触头模块的固定触头进行串联，增加断点来提高额定电流，但这种使用方式势必造成旋转式电器开关的使用回路减少，导致旋转式电器开关使用数量的增加，增加了其在系统中的所占空间。
5.因此，需要一种改进的旋转式电器开关以及用于该旋转式电器开关的触头模块。


技术实现要素：

6.本发明提供一种旋转式电器开关，该旋转式电器开关可在较高额定电压 （例如直流电压1000v至1500v）和较高额定电流（例如60a）下可靠地分断电弧。
7.为实现上述发明目的，本发明提供了一种旋转式电器开关，由单个单元组或多个单元组层叠组成，每个所述单元组内至少包括动触头、静触头、绝缘外壳以及动触头绝缘支架，所述动触头的前方设置至少一条与所述动触头运动方向相反的电弧通道，所述电弧通道的延伸长度至少为所述动触头运动的长度。
8.作为本发明的进一步改进，所述静触头包括第一触头构件和第二触头构件，所述第一触头构件包括第一接线端和与所述动触头对应的第一接触导电端，所述第一接线端位于通过所述单元组轴线的平面a的一侧，所述第一接触导电端位于所述平面a的另一侧；所述第二触头构件包括第二接线端和与所述动触头对应的第二接触导电端；所述第二接线端位于所述平面a的另一侧，所述第二接触导电端位于所述平面a的一侧。
9.作为本发明的进一步改进，所述单元组中还设置有静触头，所述静触头包括第三触头构件和第四触头构件，所述第三触头构件设置有第三接线端和与所述动触头接触的第三接触导电端，所述第三接线端和所述第三接触导电端设置在通过所述单元组轴线的平面
a的同一侧；所述第四触头构件设置有第四接线端和与所述动触头接触的第四接触导电端，所述第四接线端和所述第四接触导电端设置在所述平面a的同一侧。
10.作为本发明的进一步改进，所述旋转式电器开关包括至少两组所述单元组，至少两组所述单元组上下组合，且至少两组所述单元组中的所述动触头和所述静触头同时接触或分断。
11.作为本发明的进一步改进，当具有所述静触头的所述单元组和具有所述静触头的所述单元组上下层叠设置时，所述静触头中的第一接触导电端与所述静触头中的第三接触导电端重叠或非重叠设置，所述静触头中的第二接触导电端与所述静触头中的第四接触导电端重叠或非重叠设置。
12.作为本发明的进一步改进，当具有所述静触头的所述单元组和具有所述静触头的所述单元组上下层叠设置，且位于所述旋转式电器开关同一端的所述静触头中的第一接触导电端与所述静触头中的第三接触导电端、所述静触头中的第二接触导电端与所述静触头中的第四接触导电端非重叠设置时，所述第一接触导电端与所述第三接触导电端之间的距离小于25mm，所述第二接触导电端与所述第四接触导电端之间的距离小于25mm。
13.作为本发明的进一步改进，当具有所述静触头的所述单元组和具有所述静触头的所述单元组上下层叠设置，且位于所述旋转式电器开关同一端的所述静触头中的第一接触导电端与所述静触头中的第三接触导电端、所述静触头中的第二接触导电端与所述静触头中的第四接触导电端可对称设置。
14.作为本发明的进一步改进，所述电弧通道的外部排气口位于所述动触头与所述静触头分离位置的前方至所述动触头运动长度的60%以内。
15.作为本发明的进一步改进，所述旋转式电电器开关还包括延长电弧通道，所述延长电弧通道为自所述电弧通道延伸的端部向相反方向延伸设置。
16.作为本发明的进一步改进，所述延长电弧通道为自所述电弧通道延伸的端部折返朝向所述动触头打开位置的前方设置。
17.作为本发明的进一步改进，所述旋转式电器开关还包括灭弧室，所述灭弧室设置在所述动触头的前方，且至少一条所述电弧通道设置在所述灭弧室的前方。
18.作为本发明的进一步改进，所述电弧通道位于所述绝缘外壳和所述动触头或所述绝缘外壳与所述灭弧室之间，且所述电弧通道自所述动触头的前方沿所述动触头运动的切线方向延伸。
19.作为本发明的进一步改进，所述灭弧室上设置有永磁体。
20.作为本发明的进一步改进，所述绝缘外壳上设置有永磁体。
21.作为本发明的进一步改进，所述动触头绝缘支架上设置有永磁体。
22.作为本发明的进一步改进，所述静触头上或/和所述静触头的周围设置有永磁体。
23.作为本发明的进一步改进，所述动触头上设置有永磁体。
24.作为本发明的进一步改进，所述灭弧室的周围设置有永磁体。
25.作为本发明的进一步改进，所述灭弧室上、所述动触头绝缘支架上、所述静触头上、所述静触头周围、所述动触头上以及所述灭弧室周围中的至少一处或多处设置有永磁体。
26.本发明的有益效果在于：本发明的旋转式电器开关，通过在单元组内设置有永磁
体、灭弧室，并在静触头上设置引弧结构，同时在单元组内设置了长度大于等于动触头运动轨迹的长度的电弧通道，使得单元组内的动触头与对应的静触头分开时产生的电弧可以更加快速和更多的进入灭弧室内；且即使系统中的电压和电流较大，电弧无法在灭弧室中熄灭时，通过设置电弧通道的形式，使得电弧沿着电弧通道拉长的同时进一步加速了电弧的冷却，继而控制电弧在开关内部的电弧通道中熄灭，避免电弧溢出至开关的外部，达到开关外部无飞弧作用，特别是在系统中使用的电压和电流较高的场所，有效提高了开关的安全性，即使是在开关周围的元器件与开关保持较小的距离的情况下，仍可实现灭弧和零飞弧，大大节省了系统的使用空间。
27.进一步的，本发明的旋转式电器开关，通过设置多组单元组上下层叠拼装使用，并控制单元组层叠使用时，各单元组中的静触头中的接触导电端上下重叠设置，使得每个单元组中的动触头的装配位置均一致，大大减少了装配的出错率，提高了整体装配效率；而通过在单元组层叠使用时，控制各单元组中的静触头的接触导电端不重叠，有效加大了相邻两单元组中静触头的接触导电端之间的距离，有利于较高电压和较高电流条件下分断的可靠性及安全性。
附图说明
28.通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明的旋转式电器开关整体结构示意图。
30.图2为图1中单元组的内部结构示意图。
31.图3为实施例一中静触头、动触头以及绝缘外壳组合时的结构示意图。
32.图4为实施例二中静触头、动触头以及绝缘外壳组合时的结构示意图。
33.图5为静触头中第一触头构件和第三触头构件的结构示意图。
34.图6为静触头中第二触头构件和第是触头构件的结构示意图。
35.图7为一实施例中上下层叠设置的两组单元组中静触头位置关系示意图。
36.图8为另一实施例中上下层叠设置的两组单元组中静触头位置关系示意图。
37.图9为动触头绝缘支架的结构示意图。
38.图10为图9中动触头绝缘支架另一角度的结构示意图。
39.图11为永磁体在绝缘外壳中的位置关系示意图。
40.图12为永磁体设置在动触头绝缘支架中时动触头绝缘支架的结构示意图。
41.图13为本发明电弧通道和延长电弧通道组合时的结构示意图。
42.图14为本发明另一较佳实施例中电弧通道与实施例一中静触头组合的结构示意图。
43.图15为图14中电弧通道与实施例二中静触头组合的结构示意图。
44.图16为与旋转式电器开关组合使用的外部操作机构的结构示意图。
具体实施方式
45.下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
46.下面结合附图，详细描述根据本发明实施例的一种多组层叠旋转式电器开关。
47.请参阅图1、图2所示，为本发明的一种旋转式电器开关100，可以在电气回路，例如直流回路和交流回路中使用。旋转式电器开关100由单个单元组或多个单元组层叠组成，旋转式电器开关100且每个单元组至少包括动触头1、静触头2（或静触头2’）、绝缘外壳3、动触头绝缘支架4以及灭弧室5。
48.动触头1收容在绝缘外壳3并与动触头绝缘支架4驱动连接，在本发明中动触头1至少包括可被动触头绝缘支架4驱动转动并与静触头2接触或分断的动触点（未标号）。
49.请参阅图2所示，静触头2收容在绝缘外壳3中，并位于动触头1的旁侧。静触头2包括第一触头构件21和第二触头构件22。所述第一触头构件21包括第一接线端210和与所述动触头1对应的第一接触导电端211；所述第二触头构件22包括第二接线端220和与所述动触头1对应的第二接触导电端221。
50.其中，所述第一接线端210和所述第二接线端220分别与外部导体进行连接，其连接方式可以是焊接、铆接、插接或螺纹连接等连接方式的任意一种或两种。进一步的，当所述第一接触导电端211和所述第二接触导电端221分别与动触头1处于接触的状态时，系统中的主回路处于导通状态，可以保证系统正常运行。
51.请参阅图3所示，为本发明实施例一中的静触头2的结构示意图。则所述第一接线端210设置在所述平面a的一侧，所述第一接触导电端211设置在所述平面a的另一侧；所述第二接线端220设置在所述平面a的另一侧，所述第二接触导电端221设置在所述平面a的一侧；且所述第一接线端210和所述第一接触导电端211位于所述平面a的中轴线l的同侧，所述第二接线端220和所述第二接触导电端221位于所述中轴线l与所述第一接线端210和所述第一接触导电端211相对设置的另一侧。
52.请参阅图4所示，为本发明实施例二中的静触头2’的结构示意图。在本实施例中，静触头2’包括第三触头构件21’和第四触头构件22’，第三触头构件21’设置有第三接线端210’和与所述动触头1接触的第三接触导电端211’，所述第三接线端210’和第三接触导电端211’分别设置在平面a两侧，且所述第三接线端210’和第三接触导电端211’位于中轴线l的同侧；第四触头构件22’设置有第四接线端220’和与所述动触头1接触的第四接触导电端221’，所述第四接线端220’和第四接触导电端221’分别设置在平面a的两侧，且所述第四接线端220’和第四接触导电端221’位于中轴线l与第三接线端210’和第三接触导电端211’相对设置的另一侧。
53.请参阅图5、图6所示，所述第一触头构件21、所述第三触头构件21’和所述第二触头构件22、所述第四触头构件22’中还分别设置有第一引弧部212和第二引弧部222。具体
的，所述第一接触导电端211、所述第二接触导电端221、所述第三接触导电端211
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以及所述第四接触导电端221’延伸的端部均呈角度为a的角状凸起设置，所述第一引弧部212为自所述第一接触导电端211、所述第三接触导电端211’远离所述动触头1的一侧边，沿所述第一接触导电端211、所述第三接触导电端211’延伸方向延伸形成；所述第二引弧部222为自所述第二接触导电端221、所述第四接触导电端221’远离所述动触头1的一侧边，沿所述第二接触导电端221、所述第四接触导电端221’延伸方向延伸形成，且所述第一引弧部212和所述第二引弧部222均呈角度为b的锐角设置，且角度a大于角度b。如此，可使得第一引弧部212在动触头1旋转的径向方向上远离第一接触导电端211、所述第三接触导电端211’；第二引弧部222在动触头1旋转的径向方向上远离第二接触导电端221、所述第四接触导电端221’，这样更有利于电弧向远离电弧起弧点的方向移动，即向所述单元组中灭弧室5的方向移动。
54.在使用所述旋转式电器开关100时，所述旋转式电器开关100可以只设置有一组单元组在系统主回路中，此时所述单元组中的静触头2可以设置为实施例一中的设置形式，也可以设置为实施例二中的静触头2’的设置形式，且此时所述单元组的底部可以设有安装结构，以便将所述旋转式电器开关100安装到例如配电柜的安装轨的部件或装置上。
55.当所述旋转式电器开关100中同时设置有多组所述单元组时，每个所述单元组均作为所述旋转式电器开关100的一个安装模块叠置在一起，并连接在系统的主回路中使用，其中，每一组所述单元组可对应用于一个回路中，但根据切断电流、电压等要求，也可以在一个回路中使用两组或更多组所述单元组。
56.进一步的，当所述旋转式电器开关100同时层叠设置有多组所述单元组时，每组所述单元组中的静触头2可以以实施例一中的设置形式和实施例二中的设置形式上下组合使用。
57.请参阅图7所示，当分别设有静触头2和静触头2’的两组所述单元组上下组合时，上下层叠设置的两组所述单元组内设置的所述第一接触导电端211与所述第三接触导电端211’重叠或非重叠设置，所述第二接触导电端221与所述第四接触导电端221’重叠或非重叠设置；且当位于相邻两层所述单元组的同一侧的两个所述第一接触导电端211、所述第三接触导电端211’以及两个所述第二接触导电端221、所述第四接触导电端221’非重叠设置时，两个所述第一接触导电端211、所述第三接触导电端211’之间的距离小于25mm，两个所述第二接触导电端221、所述第四接触导电端221’之间的距离小于25mm。
58.即，在实际使用过程中，上下相邻组合的两组所述单元组中静触头2、2’之间的组合形式可以根据空间需要灵活选用，本说明书和附图中两组所述单元组中静触头2、2’之间的组合形式仅是示例性的，不应以此为限。
59.请参阅图8所示，当两个所述单元组上下组合，且位于上下组合层叠设置的所述单元组同一侧的两个所述第一接触导电端211、所述第三接触导电端211’以及两个所述第二接触导电端221、所述第四接触导电端221’非重叠设置时，两个所述第一接触导电端211、所述第三接触导电端211’以及两个所述第二接触导电端221、所述第四接触导电端221’还可对称设置。
60.进一步的，当多组所述单元组层叠设置时，位于旋转式电器开关100的底端的所述单元组的底部同样设有安装结构，以便将多组单元组层叠设置的所述旋转式电器开关100
安装到例如配电柜的安装轨的部件或装置上。
61.绝缘外壳3内部至少设置有第一绝缘壁31、第二绝缘壁32、第三绝缘壁33以及第四绝缘壁34，所述绝缘外壳3还设置有位于第一绝缘壁31上的第一外部排气口311和位于第三绝缘壁33上的第二排气口331（如图2）。
62.请参阅图9、图10所示，动触头绝缘支架4用于支撑所述动触头1和所述灭弧室5，并驱动所述动触头1运动，控制所述动触头1与所述静触头2接触或分离。动触头绝缘支架4设有用于连接上下层叠设置的其他所述单元组中动触头绝缘支架4的凸起结构41和/或下凹结构42。
63.具体的，两组层叠设置的所述单元组中的所述动触头绝缘支架4的上端设置有所述凸起结构41，下端设置有所述下凹结构42，所述凸起结构41与所述下凹结构42的中心同轴，当多个所述单元组进行上下层叠拼装时，位于下方的所述单元组的上端的所述凸起结构41与位于上方的所述单元组的下端的所述下凹结构42可以互相配合，实现多层所述单元组之间所述动触头绝缘支架4的传动连接，以方便对多个所述单元组进行同步控制，继而控制多个所述动触头1同步旋转，实现不同所述单元组中的所述动触头1与所述静触头2、2’同时接通与断开。优选的，所述凸起结构41和所述下凹结构42均呈非圆形设置，如此可有效防止相邻两个所述动触头绝缘支架4组合时，发生相对转动。
64.事实上，当系统中遇到故障、检修等情况时，所述动触头绝缘支架4可在外力驱动下逆时针转动，控制所述动触头1与所述第一触头构件21、所述第三触头构件21’的第一接触导电端211、所述第三接触导电端211’和第二触头构件22、所述第四触头构件22’的第二接触导电端221、第四接触导电端221’分离，且此时所述动触头1和所述静触头2、2’之间会产生电弧，事实上，当系统中的电压和电流越大时，电弧能量越大，所述动触头1和所述静触头2、2’就越难断开，因此，每个所述单元组中的动触头1的前方还设置有灭弧室5。
65.所述灭弧室5卡接在所述动触头绝缘支架4之间，所述灭弧室5设置有灭弧栅片，所述灭弧栅片一般为金属导磁材质，基本呈扇形布置，电弧在气压及自励磁场的作用下，会产生向灭弧室5运动的驱动力，当电弧进入灭弧室5后，会被切割成多个电弧段，同时被金属栅片进行冷却，电弧弧压会快速升高，当电弧弧压高于动触头1和静触头2之间的电压时，电弧会熄灭。然而，当系统中的电压和电流过大时，单纯依靠灭弧室5进行灭弧时的灭弧能力有限，因此，所述单元组中还设置有永磁体6，以增大电弧向灭弧室5移动的驱动速度，同时使电弧更多的进入灭弧室5，以达到快速灭弧的效果。
66.如图11和图12所示，所述永磁体6同时设置有多个，多个所述永磁体6分别设置在所述动触头1与所述第一触头构件21、所述第三触头构件21’及所述第二触头构件22、所述第四触头构件22’的分离起始位置以及所述动触头1旋转至与所述第一触头构件21、所述第三触头构件21’及所述第二触头构件22、所述第四触头构件22’的最大分离位置处，且各位置处均设置有一颗所述永磁体6。进一步的，绝所述缘外壳3中还设置有用于放置所述永磁体6的凹槽31。
67.同理，为了进一步达到所述永磁体6吹弧的目的，还可以将所述永磁体6设置在所述灭弧室5的周围，其中，所述灭弧室5的周围包括其上、下、左、右、前、后6个方位位置；当然在本发明的其他实施例中，还可以将所述永磁体6设置在所述动触头1、所述动触头绝缘支架4上、所述静触头2、2’上，所述永磁体6可以嵌入上述零件/结构内或紧贴上述零件/结构
表面设置。
68.需要说明的是，为了更好的实现灭弧效果，设计人员可以根据需要，将上述所述永磁体6的位置进行任意组合使用，当主回路中需分断的电压及电流相对较小时，可以选取位置方案中的任意一种即可，当主回路中需分断的电压及电流相对较大时，可以选取两种位置方案甚至两者位置方案以上的组合。当然，当主回路中需分断的电压及电流小到一定程度时，可以不用设置所述永磁体6。
69.所述旋转式电器开关100还包括电弧通道7。在本发明的一较佳实施例中，电弧通道7设置在所述灭弧室5的前方与所述动触头1运动方向相反的电弧通道7。所述电弧通道7同时设置有2条并分别位于所述平面a的两侧，具体的，两条所述电弧通道7分别由所述第一绝缘壁31、所述第二绝缘壁32以及所述第三绝缘壁33、所述第四绝缘壁34分别围设形成，且每个所述电弧通道7的长度至少为所述动触头1运动的长度。
70.如图2所示，所述第一外部排气口311和所述第二排气口331均设置在所述电弧通道7延伸的末端处，例如，第一外部排气口311和第二排气口331设置在所述动触头1与所述第一触头构件21和所述第二触头构件22离开位置的前方至所述动触头1运动长度的60%以内的位置处。在4个绝缘壁31、32、33、34和2个外部排气口311、312的共同作用下，电弧及内部气体会沿所述电弧通道7运动，且由于电弧通道7较长，可以增加电弧与空气、绝缘壁之间的接触面积，使电弧在所述单元组的内部能够最大程度的冷却，使电弧在所述单元组内部熄灭而不喷出所述单元组，达到无飞弧的作用，避免电弧对所述单元组周围元器件造成损伤。
71.同时，电弧通道7的设置还起到一定的气体阻挡作用，避免所述单元组中的所述动触头1与所述静触头2、2’分断起弧时产生的气体膨胀快速喷出所述绝缘外壳3，有利于电弧在气压的作用下在所述灭弧室5中停留相对较长的时间，进而更加有利于灭弧；且当电弧完全在灭弧室5中熄灭时，电弧通道7的设置可以使所述单元组内受热膨胀后的气体沿电弧通道7喷出所述绝缘外壳3，以对高热气体进行降温，防止气体对外部结构或人体造成损伤。
72.请参阅图13并结合图3所示，为进一步增强所述旋转式电器开关100中每个所述单元组的灭弧能力，还可根据空间需要，在所述绝缘外壳3内部再增设相应的绝缘壁，以围设形成延长电弧通道7’，使所述延长电弧通道7’再折返朝向所述动触头1打开位置的前方设置。
73.进一步的，所述延长电弧通道7’与所述电弧通道7相连通，使所述单元组内部用于容纳电弧通过的通道变的更长，且与延长电弧通道7’对应的新的外部排气口的位置可根据延长电弧通道7’的形状和位置进行设置，优选的，新的排气口设置在所述动触头1打开位置的前方。
74.请参阅图14、图15所示，在本发明的另一较佳实施例中，所述电弧通道7位于所述绝缘外壳3和所述动触头1或所述绝缘外壳3与所述灭弧室5之间，且所述电弧通道7自所述动触头1的前方沿所述动触头1运动的切线方向延伸。在本实施例中，所述电弧通道7同样设置有2条，并分别位于所述平面a的两侧，具体的，两条所述电弧通道7分别由所述绝缘外壳3的一侧侧壁和位于所述绝缘外壳3内的第五绝缘壁35、所述绝缘外壳3的另一侧侧壁和位于所述绝缘外壳3内的第六绝缘壁36分别围设形成，且此时，第一外部排气口311和所述第二排气口331分别与两条所述电弧通道7连通。
75.如此设置，当所述动触头1与所述静触头2、2’分离时，产生的电弧可自所述动触头1与所述静触头2、2’的分断位置处直接沿所述电弧通道7排出，或自所述动触头1与所述静触头2、2’的分断位置处，沿所述灭弧室5与所述绝缘外壳3之间的间隙，在气流的带动下移动至所述电弧通道7中进行排出，且此时，可以延长所述灭弧室5中灭弧栅片的延伸尺寸，继而通过灭弧室5与所述电弧通道7的配合提升所述旋转式电器开关100的灭弧效果。
76.进一步的 ，在本实施例中，所述延长电弧通道7’设置在所述电弧通道7与第一外部排气口311和所述第二排气口331之间，且所述延长电弧通道7’可呈迷宫状设置以进一步提升所述电弧通道7和所述延长电弧通道7’的灭弧效果。
77.需要说明的是，在本发明的实施例和附图中仅以所述电弧通道7和所述延长电弧通道7’位于所述灭弧室5的前方进行举例说明，在本发明的其他实施例中，所述旋转式电器开关100还可取消所述灭弧室5的设置，此时，所述电弧通道7和所述延长电弧通道7’位于所述动触头1的前方。本发明中的所述旋转式电器开关100在使用时，通常与外部操作机构110配合使用，其中，外部操作机构110与位于所述旋转式电器开关100顶端的所述动触头绝缘支架4直接连接或间接连接，以通过所述动触头绝缘支架4控制一组或多组所述单元组的连接和分断。
78.请参阅图16所示，所述外部操作机构110包括设置在其底部的接口111和设置在其顶部的操作元件112。所述接口111形状为与所述凸起结构41的形状相配合的凹槽，所述凸起结构41可以与所述外部操作机构110的接口111连接配合，当旋转所述操作元件112时，所述外部操作机构110通过所述非圆形凸起结构操作所述动触头绝缘支架4带动所述动触头1旋转，使所述动触头1与对应的所述静触头2、2’接触或断开。进一步的，所述旋转式电器开关100安装在配电柜内，配电柜的面板外仅露出用于操作所述动触头绝缘支架4的操作元件112，如手柄、把手等。
79.需要说明的是，在本发明中仅以所述凸起结构41设置在所述动触头绝缘支架4上方，所述下凹结构42设置在所述动触头绝缘支架4的下方为例进行举例说明，在本发明的其他实施例中，也可以将所述下凹结构42设置在所述动触头绝缘支架4的上端，所述凸起结构41设置在所述动触头绝缘支架4的下端，且此时所述外部操作机构110的所述接口111为与所述下凹结构42对应设置的凸起。即，所述凸起结构41、所述下凹结构42以及所述接口111之间的具体设置组合形式可根据实际需要进行选择，只需保证所述外部操作机构110可通过所述接口111和所述操作元件112同时控制一组或多组所述单元组中的所述动触头1和所述静触头2、2’接触或分离，实现系统主回路的接通与断开即可。
80.本发明的旋转式电器开关100，通过在单元组内设置有永磁体6、灭弧室5，并在静触头2、2’上设置第一引弧结构212和第二引弧结构222，同时在单元组内设置了长度大于等于动触头1运动轨迹的长度的电弧通道7、延长电弧通道7’，使得单元组内的动触头1与对应的静触头2、2’分开时产生的电弧可以更加快速和更多的进入灭弧室5内；即使系统中的电压和电流较大，电弧无法在灭弧室5中熄灭时，通过设置电弧通道7、延长电弧通道7’的形式，使得电弧沿着电弧通道7或电弧通道7和延长电弧通道7’的拉长的同时进一步加速了电弧的冷却，继而控制电弧在开关内部的电弧通道或电弧通道7和延长电弧通道7’中熄灭，避免电弧溢出至开关的外部，达到开关外部无飞弧作用，特别是在系统中使用的电压和电流较高的场所，有效提高了开关的安全性，即使是在开关周围的元器件与开关保持较小的距
离的情况下，仍可实现灭弧和零飞弧，大大节省了系统的使用空间。
81.进一步的，本发明的旋转式电器开关100，通过设置多组单元组上下层叠拼装使用，并控制单元组层叠使用时，各单元组中的静触头2、2’中的所述第一接触导电端211和所述第三接触导电端211’、所述第二接触导电端221和所述第四接触导电端221’上下重叠设置，使得每个所述单元组中的所述动触头1的装配位置均一致，大大减少了装配的出错率，提高了旋转式电器开关100的整体装配效率；而通过在所述单元组层叠使用时，控制各组所述单元组中的所述静触头2、2’中的所述第一接触导电端211和所述第三接触导电端211’、所述第二接触导电端221和所述第四接触导电端221’不重叠，有效加大了相邻两组所述单元组中所述静触头2、2’中所述第一接触导电端211和所述第三接触导电端211’、所述第二接触导电端221和所述第四接触导电端221’之间的距离，有利于较高电压和较高电流条件下旋转式电器开关100分断的可靠性及安全性。
82.本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

技术特征：
1.一种旋转式电器开关，由单个单元组或多个单元组层叠组成，每个所述单元组内至少包括动触头、静触头、绝缘外壳以及动触头绝缘支架，其特征在于：所述动触头的前方设置至少一条与所述动触头运动方向相反的电弧通道，所述电弧通道的延伸长度至少为所述动触头运动的长度。2.如权利要求1所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述静触头包括第一触头构件和第二触头构件，所述第一触头构件包括第一接线端和与所述动触头对应的第一接触导电端，所述第一接线端位于通过所述单元组轴线的平面a的一侧，所述第一接触导电端位于所述平面a的另一侧；所述第二触头构件包括第二接线端和与所述动触头对应的第二接触导电端；所述第二接线端位于所述平面a的另一侧，所述第二接触导电端位于所述平面a的一侧。3.如权利要求1所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述单元组中还设置有静触头，所述静触头包括第三触头构件和第四触头构件，所述第三触头构件设置有第三接线端和与所述动触头接触的第三接触导电端，所述第三接线端和所述第三接触导电端设置在通过所述单元组轴线的平面a的同一侧；所述第四触头构件设置有第四接线端和与所述动触头接触的第四接触导电端，所述第四接线端和所述第四接触导电端设置在所述平面a的同一侧。4.如权利要求2或3所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述旋转式电器开关包括至少两组所述单元组，至少两组所述单元组上下组合，且至少两组所述单元组中的所述动触头和所述静触头同时接触或分断。5.如权利要求1所述的旋转式电器开关，其特征在于：当具有所述静触头的所述单元组和具有所述静触头的所述单元组上下层叠设置时，所述静触头中的第一接触导电端与所述静触头中的第三接触导电端重叠或非重叠设置，所述静触头中的第二接触导电端与所述静触头中的第四接触导电端重叠或非重叠设置。6.如权利要求1所述的旋转式电器开关，其特征在于：当具有所述静触头的所述单元组和具有所述静触头的所述单元组上下层叠设置，且位于所述旋转式电器开关同一端的所述静触头中的第一接触导电端与所述静触头中的第三接触导电端、所述静触头中的第二接触导电端与所述静触头中的第四接触导电端非重叠设置时，所述第一接触导电端与所述第三接触导电端之间的距离小于25mm，所述第二接触导电端与所述第四接触导电端之间的距离小于25mm。7.如权利要求1所述的旋转式电器开关，其特征在于：当具有所述静触头的所述单元组和具有所述静触头的所述单元组上下层叠设置，且位于所述旋转式电器开关同一端的所述静触头中的第一接触导电端与所述静触头中的第三接触导电端、所述静触头中的第二接触导电端与所述静触头中的第四接触导电端可对称设置。8.如权利要求1所述的旋转式电电器开关，其特征在于：所述电弧通道的外部排气口位于所述动触头与所述静触头分离位置的前方至所述动触头运动长度的60%以内。9.如权利要求1所述的旋转式电电器开关，其特征在于：所述旋转式电电器开关还包括延长电弧通道，所述延长电弧通道为自所述电弧通道延伸的端部向相反方向延伸设置。10.如权利要求9所述的旋转式电电器开关，其特征在于：所述延长电弧通道为自所述电弧通道延伸的端部折返朝向所述动触头打开位置的前方设置。11.如权利要求1所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述旋转式电器开关还包括灭
弧室，所述灭弧室设置在所述动触头的前方，且至少一条所述电弧通道设置在所述灭弧室的前方。12.如权利要求11所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述电弧通道位于所述绝缘外壳和所述动触头或所述绝缘外壳与所述灭弧室之间，且所述电弧通道自所述动触头的前方沿所述动触头运动的切线方向延伸。13.如权利要求11所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述灭弧室上设置有永磁体。14.如权利要求1所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述绝缘外壳上设置有永磁体。15.如权利要求1所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述动触头绝缘支架上设置有永磁体。16.如权利要求1所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述静触头上或/和所述静触头的周围设置有永磁体。17.如权利要求1所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述动触头上设置有永磁体。18.如权利要求1所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述灭弧室的周围设置有永磁体。19.如权利要求11所述的旋转式电器开关，其特征在于：所述灭弧室上、所述动触头绝缘支架上、所述静触头上、所述静触头周围、所述动触头上以及所述灭弧室周围中的至少一处或多处设置有永磁体。

技术总结
本发明提供了一种旋转式电器开关。旋转式电器开关由单个单元组或多个单元组层叠组成，每个所述单元组内至少包括动触头、静触头、绝缘外壳以及动触头绝缘支架，所述动触头的前方设置至少一条与所述动触头运动方向相反的电弧通道，所述电弧通道的长度至少为所述动触头运动的长度。本发明的旋转式电器开关可在较高额定电压（例如直流电压1000V至1500V）和较高额定电流（例如60A）下可靠地分断电弧。额定电流（例如60A）下可靠地分断电弧。额定电流（例如60A）下可靠地分断电弧。


技术研发人员：寇籍 梁英杰 谷春雷 南寅 南添
受保护的技术使用者：天津首瑞智能电气有限公司
技术研发日：2022.01.11
技术公布日：2023/7/25