CN111801757B - 固体电介质正面不带电电气开关组件 - Google Patents

Abstract

一种具有开关接触件组件的固体电介质正面不带电电气开关组件。该开关接触件组件可以包括上绝缘膜、具有绝缘尖端和隔离套管的公销接触件、主接触件、下绝缘膜和母插座接触件。当电气开关组件处于断开状态时，上绝缘膜、隔离套管和绝缘尖端可以协助将公销接触件电隔离。此外，上绝缘膜可以通过利用空气作为绝缘体的间隙室与母插座接触件和/或母接触件绝缘套管分离。下绝缘膜可以被配置为与驱动杆接合，该驱动杆用于在断开和闭合位置之间轴向地移位公销接触件，其方式可以防止开关接触件组件和开关设备的基板之间的电弧。

Description

固体电介质正面不带电电气开关组件

技术领域

本发明涉及用于与电力分配系统一起使用的电气开关组件，并且更具体地涉及被配置为在相对较小的外壳中电隔离配对电接触件的电气开关组件。

背景技术

电气开关组件可以被配置为断开或闭合电路。例如，电气开关组件可以被配置为断开电路，使得工作人员能够相对安全地对电路和/或相关部件执行维护或修理工作。至少某些类型的电气开关组件用于传输相对较高水平的电力，包括例如600安培左右范围以及其他范围的电力。当电气开关组件处于断开状态时，为了防止电气开关组件的至少接触件之间产生电弧，某些类型的电气开关组件被配置为将电气开关组件的接触件分离相对较大的距离。然而，这种相对较大的距离会增加电气开关组件的总体尺寸，这不仅会增加电气开关组件的成本，而且还可能要求电气开关组件占据通常受限或有限的空间或区域的相对较大部分。备选地，某些类型的电气开关组件通过在开放接触件之间添加补充绝缘介质(诸如，油)来防止电弧。然而，包含油和其他补充绝缘材料至少会增加电气开关组件的成本和复杂性。

因此，尽管目前市面上可以获得各种电气开关组件，但是仍有可能进一步改进，以提供用于防止电气开关组件中的电弧的方法。

发明内容

本申请的实施例的一个方面是一种具有外壳的装置，该外壳限定孔，并且可以进一步包括可以位于孔内的主接触件和母插座接触件。该装置还可以包括在第一位置和第二位置之间的孔内轴向可位移的公销接触件。公销接触件可以具有绝缘尖端和销体，该绝缘尖端耦合到销体的上部。此外，绝缘尖端可以具有第一外部尺寸并且销体的上部可以具有第二外部尺寸，第二外部尺寸大于第一外部尺寸。该装置还可以包括具有第一孔的上绝缘膜，该第一孔的第一内部尺寸与绝缘尖端的第一外部尺寸大致相同。当公销接触件位于第一位置时，绝缘尖端而不是销体的上部可以位于第一孔内并且该公销接触件不与主接触件和母插座接触件电耦合。此外，上绝缘膜可以被配置为当公销接触件在第一位置和第二位置之间轴向位移时，容纳销体的上部的至少一部分的通路。此外，当公销接触件位于第二位置时，该公销接触件可以与第一接触件和第二接触件电气通信。

本申请的实施例的另一方面是一种包括外壳的装置，该外壳具有孔和公接触件接口，并且其中接触件接口组件的至少一部分被容纳在公接触件接口内。该装置还可以包括具有第一孔的上绝缘膜，该上绝缘膜由非导电材料构成。该装置可以进一步包括由导电材料构成的主接触件，该主接触件位于孔内并且电耦合到接触件接口组件。该装置还可以包括由导电材料构成并位于孔内的母插座接触件，该上绝缘膜位于母插座接触件和主接触件之间。此外，该装置可以包括具有绝缘尖端的公销接触件，该公销接触件至少沿主接触件和上绝缘膜在第一位置和第二位置之间轴向可位移。当在第二位置时公销接触件可以电耦合到母插座接触件，并且当在第一位置时不会电耦合到母插座接触件。此外，当公销接触件位于第一位置时，当由绝缘尖端接合时，第一孔可以具有第一尺寸，并且当公销接触件位于第二位置时，当由公销接触件的另一部分接合时，第一孔可以具有第二尺寸，第一尺寸小于第二尺寸。

此外，本申请的实施例的一个方面是一种包括外壳的装置，该外壳具有外部护套和绝缘护套，绝缘护套的一部分从外部护套延伸并且被配置为提供接触件接口。此外，接触件接口可以位于在接口接触件组件的至少一部分周围。该装置还可以包括具有第一孔和第二孔的上绝缘膜，该第一孔具有第一内部尺寸，该第二孔与第一孔流体连通并且具有大于第一内部尺寸的第二内部尺寸。此外，该装置可以包括具有内表面的下绝缘膜，该内表面一般地限定通过下绝缘膜的开口，该下绝缘膜位于外壳的末端的开口中。该装置还可以包括位于上绝缘膜和下绝缘膜之间的外壳内的主接触件。该主接触件电耦合到接口接触件组件，该主接触件具有中心孔。该装置的母插座接触件可以由导电材料构成，并且母插座接触件的外表面的至少一部分可以被容纳在母接触件绝缘套管中。此外，上绝缘膜可以位于母插座接触件和主接触件之间。该装置可以进一步包括在第一端和第二端之间延伸的公销接触件，公销接触件包括销体和绝缘尖端，绝缘尖端位于第一端处并且耦合到销体的上部。绝缘尖端可以具有与第一孔的第一内部尺寸大致相同的第一外部尺寸。上部可以具有与第二孔的第二内部尺寸大致相同的第二外部尺寸。公销接触件的至少一部分的尺寸可以被设计用于在主接触件的中心孔和上绝缘膜的第一孔和第二孔内的往复位移。该装置还可以包括可以耦合到公销接触件的第二端的驱动杆。该驱动杆具有与下绝缘膜的开口的内部尺寸大致相同的外部尺寸。

此外，根据本申请的实施例，固体电介质正面不带电电气开关组件包括外壳，该外壳由绝缘材料制成，其中限定了孔，载流接触件布置在外壳内，公销接触件布置在孔内并且与载流接触件电气通信，母插座接触件布置在孔内并且定制尺寸以接收公销接触件的第一接触件末端，以及观察窗口位于外壳上，使得从中可以看到公销接触件的位置。公销接触件可以在孔内轴向可移动，以在断开和闭合位置之间转换。

根据附图和下面的详细描述，将更好地理解本发明的这些和其他方面。

附图说明

本文中的描述参考附图，其中在多个视图中相同的参考标号表示相同的部件。

图1示出了根据本申请的实施例的示例性电气开关组件在断开状态下的截面图。

图2示出了图1所示的示例性电气开关组件处于闭合位置的截面图。

图3示出了根据本申请的实施例的电气开关组件的示例性开关接触件组件的分解透视图。

图4示出了图3所示的开关接触件组件处于断开位置的截面图。

图5示出了图3所示的开关接触件组件处于闭合位置的截面图。

图6示出了图1所示的电气开关组件的前视图，并且包括通过指示接触件处于断开位置的观察窗口的视图。

图7示出了图2所示的电气开关组件的前视图，并且包括通过指示接触件处于闭合位置的观察窗口的视图。

图8示出了在三相开关设备的一部分上安装的图1中的电气开关组件的前视图。

当结合附图阅读时，将更好地理解上述摘要以及下面本申请的某些实施例的详细描述。出于说明本申请的目的，在附图中示出了某些实施例。然而，应当理解，本申请不限于附图中所示的布置和手段。此外，各图中的相同的数字表示相同的或可比较的部分。

具体实施方式

为了方便起见，某些术语在上述描述中被使用并且不旨在限制。诸如“上”、“下”、“顶”、“底”、“第一”和“第二”等词指定附图中参考的方向。该术语包括上文特别注明的词语、其派生词和类似含义的词语。此外，除非特别注明，否则词语“一”和“一个”被定义为包括一个或多个参考项目。后接两个或多个项目的列表(诸如“A、B或C”)的短语“其中至少一个”是指A、B或C中的任何一个，以及它们的任意组合。

图1和图2示出了适用于接通或断开电路的示例性电气开关组件100。更具体地说，如下文所讨论，电气开关组件100适用于经由可移动接触件的移动来断开和闭合电路，并且因此至少可以与控制向电路输送电力相关地被使用。此外，根据某些实施例，设计和构成电气开关组件100，使得其提供用于视觉上确认可移动接触件和/或电气开关组件100的位置和/或状态的装置，例如观察窗口102，如下文更详细地描述。根据某些实施例，电气开关组件100可以与开关设备结合使用，并且因此可以用作二次设备，除了在电路上的至少服务或维护期间通过观察窗口102提供对接触件和/或电气开关组件100的状态的可视访问之外，能够进一步隔离电路。所示的电气开关组件100可以由具有用于相关应用的适当特性的各种不同材料构成，例如，包括与强度、重量和/或刚度等特性有关的适当特性。

虽然诸如顶、底、上和下等方向术语参考下面如附图中描绘的电气开关组件100的方向，但是本申请不限于在任何特定方向上的使用。

根据图1和图2描绘的示例性电气开关组件100，电气开关组件100包括在电气开关组件100的相对端之间延伸的外壳104。根据某些实施例，具有一般圆柱形配置的外壳104可以被构成以提供具有正面不带电特征的电气开关组件100，例如，包括被构成使得操作人员或工作人员不直接暴露于带电部件。此外，这种正面不带电结构可以防止或消除工作人员可能直接暴露于带电的电气开关组件100的至少部分的可能性。例如，根据所示的实施例，外壳104可以包括可以由各种不同类型的材料形成或模制的导电外护套106，例如包括导电(或半导电)的过氧化物固化合成橡胶，通常称为EPDM(三元乙丙橡胶)等材料。外护套106可以容纳外壳104的绝缘护套108的至少一部分或在被模制在该至少一部分上。绝缘护套108可以由各种类型的绝缘材料形成或模制，包括但不限于橡胶、合成橡胶、塑料和/或EPDM等材料。

至少如图1和图2所示，根据所示的实施例，绝缘护套108的一部分可以提供接触件接口110，例如包括公接触件接口。接触件接口110可以被配置为位于接口接触件组件112的至少一部分的附近和/或周围。根据至少某些实施例，接触件接口110例如可以适用于耦合到与电力电缆或线路耦合的配对母接触件接口，使得电力可以至少经由接口接触件组件112从电力电缆或线路传输到电气开关组件100。根据某些实施例，接口接触件组件112可以包括导电套管114和导电或半导电的插件或屏蔽层116，插件116从接触件接口110的外端118向内延伸，并且围绕导电套管114的至少一部分被定位。

外壳104还可以限定或被模制以在其中限定通常沿外壳104的中心纵轴在孔120的第一端122和第二端124之间延伸的孔120。根据所示的实施例，孔120可以在外壳104的第二端124处提供开口126，并终止于电气开关组件100的电连接器120(诸如例如母连接器以及其它电连接器)处的通路128处。此外，如图1和图2所示，孔120可以容纳电气开关组件100的开关接触件组件132的至少一部分，如下所述。

图3示出了根据本申请的实施例的开关接触件组件132的分解透视图。如图3以及图1和图2所示，开关接触件组件132可以包括绝缘套管134，该绝缘套管134可以邻接绝缘护套108的内侧。根据所示的实施例，绝缘套管134可以包括上套管134a和下套管134b(统称绝缘套管134)。根据所示的实施例，绝缘套管134由电绝缘材料(诸如，橡胶或塑料)构成。另外，根据某些实施例，绝缘套管134可以向电气开关组件100提供至少一定程度的刚性。此外，至少如图3所示，上套管134a可以包括开口136，该开口136被定位使得当组装电气开关组件100时，上套管134a可以不干扰通过观察窗口102对电气开关组件100中至少一个间隙室的视觉评估和/或对电气开关组件100的一个或多个接触件的位置以及状态的视觉访问。

如图1至图3所示，根据所示的实施例，开关接触件组件132还可以包括位于上绝缘套管134a和下绝缘套管134b之间并将它们分离的屏蔽件138。根据某些实施例，屏蔽件138可以由半导电材料构成。根据所示的实施例，如图1和图2所示，屏蔽件138的内表面可以被配置为提供上肩部140a和下肩部140b，其可分别与上绝缘套管134a和下绝缘套管134b的相邻部分邻接。上绝缘套管134a和下绝缘套管134b和屏蔽件138可以被配置并对准，使得上绝缘套管134a和下绝缘套管134b和屏蔽件138在开关接触件组件132中共同提供腔室142(图4)，其可以容纳开关接触件组件132的其他部分。

开关接触件组件132还可以包括主接触件或载流接触件144，其可以位于腔室142内，更具体地说，位于屏蔽件138内。根据所示的实施例，主接触件144可以由导电材料(诸如，铜或铝等导电材料)构成。此外，至少如图1至图3所示，主接触件144可以包括与屏蔽件138中的开口148对准的孔径146。此外，主接触件144的孔径146可以被定位以接收接口接触件组件112(例如导电套管114)的至少一部分的放置，使得由接口接触件组件112接收的电力流向主接触件144。

根据所示的实施例，主接触件144布置在腔室142的大约中间。此外，至少如图4至图5所示，主接触件144可以具有在主接触件144的上表面152和下表面154之间延伸的中心孔150。当电气开关组件100的状态在断开和闭合条件之间变化时，可以定制中心孔150的尺寸以适应至少公销接触件158和驱动杆158两者的至少一部分在其中的往复的线性位移。

主接触件144可以包括从主接触件144的上表面152延伸的上轮毂160，其被配置为容纳或耦合到第一接触件162(图4和图5)，诸如例如百叶或肋式接触件。第一接触件162可以被配置为当公接触件销156处于闭合位置时，与主接触件144和公销接触件156两者电通信，使得电力可以通过第一接触件162从主接触件144输送到公接触件156。根据某些实施例，第一接触件162包括从主接触件144的上表面152形成并且通常从其向上延伸的百叶式接触件。

根据所示的实施例，下绝缘膜164的至少一部分由非导电或绝缘材料(诸如，硅树脂)构成。此外，根据某些实施例，下绝缘膜164的绝缘材料可以被定位在一个或多个支撑肋166周围和/或围绕一个或多个支撑肋166模制，该支撑肋166可以由不同的非导电材料(诸如，塑料)构成。例如，根据所示的实施例，一个或多个支撑肋166可以在下绝缘膜164的中间部分内延伸，并且被配置为增加下绝缘膜164的刚度。下绝缘膜164可以包括被配置为与下套管134b的内表面邻接的外表面。此外，下绝缘膜164可以被定位在外壳104的孔120的下部，并且更具体地说，在下绝缘套管134b内。例如，根据某些实施例，下绝缘膜164的至少一部分以及下套管134b的一部分可以向外延伸通过并超出外壳104的开口126。

下绝缘膜164还可以包括被配置为与驱动杆158的相对外表面邻接的内表面168。根据所示的实施例，下绝缘膜164的内表面168可以具有尺寸，诸如例如与驱动杆158的相对的外表面相关的直径，防止主接触件144和/或公销接触件156通过外壳104的开口126产生潜在电弧。例如，根据某些实施例，下绝缘膜164的内表面168的尺寸可以提供与驱动杆158的相对的外表面的过盈配合。因此，例如，根据某些实施例，下绝缘膜164可以具有至少相对于驱动杆158和/或下套管134b的尺寸，该尺寸可以防止公销接触件156和/或主接触件144与另一个相对相邻的结构(诸如，开关设备172的基板170(图8))之间的潜在电弧。

此外，根据某些实施例，下绝缘膜164的内表面168可以具有一个或多个向内凹陷的凹槽174，该凹槽可以保留至少一些润滑材料(诸如，润滑油)。当电气开关组件100在断开和闭合状态之间变化时，这种保留的润滑材料可以提高驱动杆158在至少下绝缘膜164内线性位移的容易程度。

驱动杆158可以在驱动杆158的第一端176a和第二端176b之间延伸。此外，驱动杆158可以由各种不同的材料构成，例如包括玻璃纤维。至少如图8所示，驱动杆158的第二端176b可以耦合到开关设备172。开关设备172的操作可以引起驱动杆158的线性位移，这有助于将电气开关组件100的状态从断开和闭合状态中的一个状态改变为断开和闭合状态中的另一个状态。

驱动杆158的第一端176a可以直接或间接地耦合到公销接触件156。公销接触件158在公销接触件158的第一端178a和第二端178b之间延伸，并且布置在外壳104的孔120内。公销接触件158可以包括销体180和绝缘尖端182。绝缘尖端182可以耦合到销体180，并且延伸到公销接触件156的第一端178a。例如，根据所示的实施例，绝缘尖端182可以牢固地安装在销体180的上部186中形成的凹槽184(图4)中。因此，至少如图1至图5所示，根据所示的实施例，销体180的上部186的外部尺寸(诸如例如直径)可以比绝缘尖端182的对应的外部尺寸更大。然而，绝缘尖端182可以以各种其他方式牢固地耦合到公销接触件156，例如，经由机械紧固件，包括但不限于销、螺钉或螺栓、压配合、螺纹啮合或经由粘合剂等附接方式。此外，绝缘尖端182可以由各种非导电材料制成，包括但不限于塑料或硅等非导电材料。

公销接触件158的第二端178b被配置并适用于附接或耦合到驱动杆158，使得公销接触件158经由驱动杆158的位移在外壳104的孔120内轴向可移动。公销接触件的这种移动可以将公销接触件158从断开位置(图1、图4和图6)转换为闭合位置(图2、图5和图7)，并且因此将电气开关组件100从断开状态转换到闭合状态，反之亦然。

至少如图1至图3所示，开关接触件组件132还可以包括隔离套管188，该隔离套管188由非导电或绝缘材料构成，例如包括塑料。隔离套管188可以被构造并定位在公销接触件158的销体180的外表面的一部分周围，以便减小公销接触件158周围的电应力。绝缘隔离套管188可以由各种不同的非导电材料构成，并且可以以各种不同的方式应用或耦合到销体180的外表面。例如，根据某些实施例，绝缘隔离套管188可以是涂敷到销体180的至少一部分的外表面(诸如，例如外径)的至少一部分的丙烯酸涂层。

如图1和图4所示，当公销接触件158处于断开位置时，第一接触件162(诸如，例如主接触件144的多个百叶)可以与隔离套管188接触，并且因此不与第一接触件162电气通信。因此隔离套管188允许公销接触件158断电，并且在电气开关组件100通过公销接触件158意外地重新通电的情况下进行隔离。此外，如图2和图5所示，当公销接触件158轴向位移到闭合位置时，公销接触件158和隔离套管188的位置相对于主接触件144的第一接触件162进行调整，使得公销接触件156的导电部分与第一接触件162电接触，并且因此电耦合到主接触件144。

此外，至少如图3至图5所示，根据某些实施例，偏置元件190(诸如，例如弹簧)可以至少在主接触件144和下绝缘膜164之间延伸。此外，根据某些实施例，偏置元件190可以延伸到主接触件144并提供偏置力，该偏置力至少可以有助于保持主接触件144和下绝缘膜164的相对位置。

开关接触件组件132还可以包括布置在主接触件144的紧接或直接上方的上绝缘膜192。与下绝缘膜164类似，上绝缘膜192可以由非导电或绝缘材料(诸如，硅树脂)构成，并且可以包括支撑肋166，也可以不包括支撑肋166。此外，上绝缘膜192可以被构造并定位，以在公接触件销158处于断开位置时至少有助于将公销接触件158电隔离，以防止至少公销接触件158和母插座接触件202之间的潜在电弧。

至少如图4所示，上绝缘膜192在第一侧194a和第二侧194b之间延伸。根据某些实施例，上绝缘膜192可以包括埋头孔196，该埋头孔的大小能够接收主接触件144的上轮毂160的至少一部分，例如包括容纳第一接触件162的主接触件144的上轮毂160的至少一部分。至少如图4和图5所示，埋头孔196可以从上绝缘膜192的第二侧194b向内延伸。因此，根据所示的实施例，当组装时，上绝缘膜192的埋头孔196可以接收主接触件144的上轮毂160，而上绝缘膜192的第二侧194b邻接或邻近主接触件144的上表面152。

上绝缘膜192还可以包括第一孔198和第二孔200，第一孔192从上绝缘膜192的第一侧194a向内延伸，并且第二孔200位于第一孔198和埋头孔196之间。此外，第二孔200的尺寸(诸如例如直径)可以类似于主接触件144的中心孔150和/或公销接触件156的销体180的上部186的外部尺寸。此外，第二孔200的尺寸(诸如例如直径)可以大于第一孔198的类似的对应尺寸(诸如例如直径)。此外，第一孔198的尺寸可以与公销接触件156的绝缘尖端182的外部尺寸(诸如例如直径)相同或类似。此外，根据某些实施例，第一孔198的内部尺寸(例如直径)可以被配置为当公销接触件156处于闭合位置时与公销接触件156的绝缘尖端182的外部尺寸形成过盈配合，至少如图1和图4所示。根据这种实施例，上绝缘膜192的第一孔198与绝缘尖端182的对应的外部尺寸之间的相对紧密性或紧密度可以防止当公销接触件158位于断开的位置时至少在公销接触件158与开关接触件组件132的配对母插座接触件202之间的潜在电弧。此外，至少如图1和图4所示，当公销接触件158处于断开位置并且因此电气开关组件100处于断开状态时，绝缘尖端182的顶面通常可以与上绝缘膜192的第一侧194a平齐。

根据某些实施例，当公销接触件158从图1和图4所示的断开位置移位到图2和图5所示的闭合位置并且因此电气开关组件100从断开状态改变为闭合状态时，可以操作如图8所示的开关设备172。此外，开关设备172的第一手柄204可以用于提供经由相关联的连杆206传送到驱动杆158的力，以在通常朝向母插座接触件202的第一方向上轴向位移驱动杆158以及公销接触件156。公销接触件156的这种移动可以将绝缘尖端182从上绝缘膜192的第一孔198移除，并且导致销体180的较大的上部186进入第一孔198。由于上绝缘膜192的第一孔198的尺寸与较小绝缘尖端182的外部尺寸相同或相似，将销体180的较大的上部186接收到第一孔198中可能会导致上绝缘膜192一定程度的变形、偏转，弯曲和/或压缩，使得销体180的上部186的至少一部分能够进入和/或通过上绝缘膜192的第一孔198，如图2和5所示。根据某些实施例，销体180的上部186的至少一部分可以具有形状和/或特征，诸如例如倒角或圆角或其他转换，这有助于销体180的上部186的进入上绝缘膜192的第一孔198和/或从上绝缘膜192的第一孔198中移除。此外，根据某些实施例，至少当公销接触件156处于闭合位置时，公销接触件156和/或具有比销体180的上部186更小的外部尺寸(诸如例如直径)的隔离套管188的一部分可以位于第二孔200中。

相反，当公销接触件158从闭合位置位移到断开位置并且因此电气开关组件100从闭合状态改变为断开状态时，第一手柄204可以用于提供经由相关联的连杆206传送到驱动杆158的力，以在通常远离母插座接触件202的第二方向上，轴向位移驱动杆158以及公销接触件156。当公销接触件158移回断开位置时，销体180的上部186可以从上绝缘膜192的第一孔198中抽出。销体180的上部186从上绝缘膜192的第一孔198的这种抽出可以与返回到上绝缘膜192的第一孔198的绝缘尖端182重合。此外，随着销体180的上部186和相关力从第一孔198移除，第一孔198通常可以返回到在绝缘尖端182周围再次提供相对紧密配合的尺寸，其方式再次防止至少公销接触件158和配对母插座接触件202之间的潜在电弧。

母插座接触件202由导电材料构成，诸如例如铜或铝等材料，可以布置在外壳104的孔120的顶部。母插座接触件202通常是固定的，并且被配置为在公销接触件156处于闭合位置时接收至少绝缘尖端182和公销接触件156的销体180的上部186。更具体地说，根据某些实施例，母插座接触件202包括通过母插座接触件202的第二端212b中的开口210延伸的插座凹槽208。插座凹槽208被配置为接收至少绝缘尖端182和公销接触件156的销体180的上部186。此外，根据某些实施例，插座凹槽208可以至少部分地由被定位为大体上接近开口210的法兰214和接触件凹槽216来定义。根据这些实施例，法兰214和接触件凹槽216可以被配置为相对紧密地接合公销接触件158，其方式能够提供摩擦夹紧力以防止当公销接触件158处于闭合位置时在公销接触件158和母插座接触件202的接合之后的轴向移动。此外，根据某些实施例，与主接触件144类似，母插座接触件202可以包括具有多个百叶或肋式接触件的第二接触件218(图5)，其被配置为将电力从公销接触件156传输到母插座接触件202。因此，当公销接触件156处于闭合位置时，公销接触件156的相对端与第一接触件162和第二接触件218电接触，并且因此公销接触件156电耦合到主接触件144和母插座接触件202。在这种情况下，电流至少可以从主接触件144流动通过公销接触件158，并且到达母插座接触件202。

母插座接触件202的第一端212a可以包括可延伸到电气开关组件100的连接器130的通路128中的接触件延伸220。如前所述，根据某些实施例，连接器130是母连接器，可以提供用于耦合到开关设备等电气部件或连接器的IEEE 386母接口。至少如图3所示，母连接器130的通路128被配置为适应IEEE 386 600安培接口连接。

至少如图3所示，开关接触件组件132还可以包括母接触件绝缘套管222，其可以被配置为一般地包围母插座接触件202的外表面的大部分。此外，母接触件绝缘套管222可以被配置为包围母插座接触件202的至少一部分，以减小母插座接触件202周围的电应力。因此，根据所示的实施例，母接触件绝缘套管222可以由非导电材料(诸如例如硅树脂、塑料或橡胶等材料)构成。此外，母接触件绝缘套管222可以包括孔口224(图3)，当母接触件绝缘套管222位于母插座接触件202周围时，孔口224通常与母插座接触件202的开口210对准。根据某些实施例，孔口224的尺寸(诸如例如直径)一般地与母插座接触件202的开口210的尺寸相同。

根据某些实施例，母插座接触件202的第二端212b和/或母接触件绝缘套管222的相关部分可以从上绝缘膜192的第一侧194a分离，以便在其之间形成或一般地限定间隙室226的至少一部分。根据某些实施例，间隙室226被配置为在上绝缘膜192与母插座接触件202和/或母接触件绝缘套管222之间提供大约2英寸(2”)的气隙。开关接触件组件132的这种配置，特别是上绝缘膜192、绝缘尖端182、母接触件绝缘套管222和/或母插座接触件202的设计适应间隙室226，该间隙室226经由空气的使用并且不依赖于其他补充绝缘介质来提供绝缘，包括例如在间隙室226中没有油绝缘介质。此外，当公销接触件156处于断开位置时，除了隔离套管188，并且不是公销接触件156，与主接触件144的第一接触件162接触时，上绝缘膜192、下绝缘膜164和绝缘尖端182允许电气开关组件100利用作为间隙室226中的绝缘介质而使用的空气来抵挡电压和电流。因此，由于其较高的绝缘性能，这种配置允许间隙室226中的空气在相对较小的外壳中用作绝缘机制。

至少如图1、图2、图6和图7所示，电气开关组件100还可以包括观察窗口102，观察窗口102可以被定位和配置为提供公销接触件156的断开和闭合位置的视觉确认，并且因此确认电气开关组件100处于断开还是闭合状态。根据某些实施例，观察窗口102可以被限定在外壳104上，并且被定位使得可以从中观察外壳104的孔120中的间隙室226。此外，如前面所讨论的，观察窗口102可以一般地与上套管134a中的开口136对准，使得上套管134a不妨碍间隙室226的观察。例如，这种视觉确认可以基于从观察窗口102看到的公销接触件156的位置来确认公销接触件156是否经由开关设备172的第一手柄204的操作移动到和/或处于断开位置(图6)和闭合位置(图7)中的一个。

观察窗口102可以由多种材料构成。例如，根据某些实施例，观察窗口102是由透明材料制成的透镜。然而，具有透明特性的任何绝缘材料都可以用作观察窗口102。电气开关组件100可以进一步包括保护盖，该保护盖被配置为以能够保护观察窗口102的方式相对紧密地安装在观察窗口102的至少一部分之上。

图8中描绘的示例性的开关设备172除其他组件外还可以包括第二手柄230，该第二手柄230可以被配置为防止无序操作。此外，第二手柄230可以被配置为允许开关设备172的联锁部分防止或允许所示的电气开关组件100被操作。因此，第二手柄230可以锁定或解锁与第一手柄204的操作相关联的电气开关组件100的运动。此外，虽然描述了示例性的开关设备172与三个电气开关组件100一起使用，但是与特定开关设备172一起使用的电气开关组件100的数目可以变化。例如，根据某些实施例，单个电气开关组件100可以与开关设备一起使用。

虽然已经结合目前被认为是最实际和优选的实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，而相反，旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内包括的各种修改和等效布置，该范围应给予最广泛的解释，以便包含法律允许的所有此类修改和等效结构。此外，应当理解，虽然在上述描述中使用优选的、优选地或优选的词语指示所描述的特征可能更为可取，但是它可能不是必需的，并且任何缺少相同的实施例都可以设想在本发明的范围内，该范围由所附权利要求定义。在阅读权利要求时，当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”和“至少一部分”等词语时，除非权利要求中有明确相反的说明，否则无需要将权利要求仅限于一项。此外，当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，除非有明确相反的说明，否则项可以包括一部分和/或整个项。

Claims (20)

1.一种用于绝缘电气电路的电气开关装置，包括：

外壳，限定孔；

主接触件，被定位在所述孔内；

母插座接触件，被定位在所述孔内；

公销接触件，在第一位置和第二位置之间的所述孔内轴向可位移，所述公销接触件具有绝缘尖端和销体，所述绝缘尖端耦合到所述销体的上部，所述绝缘尖端具有第一外部尺寸，所述销体的所述上部具有第二外部尺寸，所述第二外部尺寸大于所述第一外部尺寸；以及

上绝缘膜，具有第一孔，所述第一孔具有的第一内部尺寸与所述绝缘尖端的所述第一外部尺寸相同；

其中当位于所述第一位置处时，所述绝缘尖端而不是所述销体的所述上部被定位在所述第一孔内，并且所述公销接触件未电耦合到所述主接触件和所述母插座接触件，

其中所述上绝缘膜被配置为在所述公销接触件在所述第一位置和所述第二位置之间轴向位移时，容纳所述销体的所述上部的至少一部分的通路，并且

其中当位于所述第二位置处时，所述公销接触件与第一接触件和第二接触件电气通信。

2.根据权利要求1所述的电气开关装置，其中所述绝缘尖端的所述第一外部尺寸和所述上部的所述第二外部尺寸中的每一个是外部直径，并且其中所述第一孔的所述第一内部尺寸是内部直径。

3.根据权利要求1所述的电气开关装置，其中当所述公销接触件在所述第一位置中时，所述绝缘尖端的所述第一外部尺寸被设计为具有与所述第一孔的过盈配合。

4.根据权利要求1所述的电气开关装置，其中所述主接触件具有第一接触件，并且所述母插座接触件具有第二接触件，当所述公销接触件在所述第二位置中时，所述公销接触件与所述第一接触件和所述第二接触件直接电接触。

5.根据权利要求4所述的电气开关装置，其中所述公销接触件进一步包括被定位在所述公销接触件的外表面的至少一部分周围的隔离套管，当所述公销接触件位于所述第一位置处时，所述隔离套管被定位为与所述第一接触件直接接触，所述隔离套管由非导电材料构成。

6.根据权利要求1所述的电气开关装置，其中所述母插座接触件的外表面的至少一部分被封装在母接触件绝缘套管内。

7.根据权利要求6所述的电气开关装置，其中至少所述母接触件绝缘套管通过气隙与所述上绝缘膜的相对的第一侧分离。

8.根据权利要求7所述的电气开关装置，其中所述装置进一步包括延伸穿过至少所述外壳的观察窗口，所述观察窗口被定位以提供从所述外壳外部到所述气隙的视觉访问。

9.根据权利要求7所述的电气开关装置，其中所述母接触件绝缘套管和所述上绝缘膜的所述相对的第一侧之间的距离为2英寸。

10.根据权利要求1所述的电气开关装置，进一步包括下绝缘膜，所述下绝缘膜和所述上绝缘膜都由非导电材料构成，所述主接触件被定位在所述下绝缘膜和所述上绝缘膜之间。

11.根据权利要求10所述的电气开关装置，进一步包括驱动杆，所述驱动杆耦合到所述公销接触件，其中所述下绝缘膜具有内表面，所述内表面限定适应所述驱动杆在所述下绝缘膜内往复运动的开口，所述下绝缘膜的所述开口的尺寸被设计为具有与驱动杆的过盈配合。

12.一种用于绝缘电气电路的电气开关装置，包括：

外壳，具有孔和公接触件接口；

接口接触件组件，所述接触件接口组件的至少一部分被容纳在所述公接触件接口内；

上绝缘膜，具有第一孔，所述上绝缘膜由非导电材料构成；

主接触件，由导电材料构成，所述主接触件被定位在所述孔内并且电耦合到所述接触件接口组件；

母插座接触件，由导电材料构成并且被定位在所述孔内，所述上绝缘膜被定位在所述母插座接触件和所述主接触件之间；以及

公销接触件，具有绝缘尖端，所述公销接触件沿至少所述主接触件和所述上绝缘膜在第一位置和第二位置之间轴向可位移，其中所述公销接触件在所述第二位置中时电耦合到所述母插座接触件，并且所述公销接触件在所述第一位置中时未电耦合到所述母插座接触件，当所述公销接触件在所述第一位置中时，所述第一孔在由所述绝缘尖端接合时具有第一尺寸，并且当所述公销接触件在所述第二位置中时，所述第一孔在由所述公销接触件的另一部分接合时具有第二尺寸，所述第一尺寸小于所述第二尺寸。

13.根据权利要求12所述的电气开关装置，其中所述绝缘尖端被配置用于当所述公销接触件在所述第一位置中时与所述第一孔过盈配合。

14.根据权利要求12所述的电气开关装置，其中所述主接触件具有第一接触件，并且所述母插座接触件具有第二接触件，当所述公销接触件在所述第二位置中时，所述公销接触件与所述第一接触件和所述第二接触件直接电接触。

15.根据权利要求14所述的电气开关装置，其中所述公销接触件进一步包括被定位在所述公销接触件的外表面的至少一部分周围的隔离套管，当所述公销接触件位于所述第一位置处时，所述隔离套管被定位为与所述第一接触件直接接触，所述隔离套管由非导电材料构成。

16.根据权利要求12所述的电气开关装置，其中所述母插座接触件的外表面的至少一部分被封装在母接触件绝缘套管内。

17.根据权利要求16所述的电气开关装置，其中至少所述母接触件绝缘套管通过气隙与所述上绝缘膜的相对的第一侧分离。

18.根据权利要求17所述的电气开关装置，其中所述装置进一步包括延伸穿过至少所述外壳的观察窗口，所述观察窗口被定位以提供从所述外壳外部到所述气隙的视觉访问。

19.根据权利要求12所述的电气开关装置，进一步包括由非导电材料构成的下绝缘膜，所述主接触件被定位在所述下绝缘膜和所述上绝缘膜之间。

20.一种用于绝缘电气电路的电气开关装置，包括：

外壳，具有外部护套和绝缘护套，所述绝缘护套的一部分从所述外部护套延伸并且被配置为提供接触件接口，所述接触件接口被定位在接口接触件组件的至少一部分周围；

上绝缘膜，具有第一孔和第二孔，所述第一孔具有第一内部尺寸，所述第二孔与所述第一孔流体连通，所述第二孔具有大于所述第一内部尺寸的第二内部尺寸；

下绝缘膜，具有内表面，所述内表面一般地限定通过所述下绝缘膜的开口，所述下绝缘膜被定位在所述外壳的末端的开口中；

主接触件，被定位在所述上绝缘膜和所述下绝缘膜之间的所述外壳内，所述主接触件电耦合到所述接口接触件组件，所述主接触件具有中心孔；

母插座接触件，由导电材料构成，所述母插座接触件的外表面的至少一部分可以被容纳在母接触件绝缘套管中，所述上绝缘膜可以被定位在所述母插座接触件和所述主接触件之间；

公销接触件，在第一端和第二端之间延伸，所述公销接触件包括销体和绝缘尖端，所述绝缘尖端被定位在所述第一端处并且耦合到所述销体的上部，所述绝缘尖端具有与所述第一孔的所述第一内部尺寸相同的第一外部尺寸，所述上部具有与所述第二孔的所述第二内部尺寸相同的第二外部尺寸，所述公销接触件的至少一部分的尺寸被设计用于在所述主接触件的所述中心孔和所述上绝缘膜的所述第一孔和所述第二孔内的往复位移；以及

驱动杆，耦合到所述公销接触件的所述第二端，所述驱动杆具有与所述下绝缘膜的所述开口的内部尺寸相同的外部尺寸。

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