CN100350536C - 开合感应电流真空开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及配套于72.5-500KV户外交流高压接地开关或具有接地装置的隔离开关的无弧关合或开断的户外真空开关。本技术方案实现了分闸操作中本开合感应电流真空开关先于付触头分开、合闸操作中本开合感应电流真空开关滞后于付触头关合的操作目的，导引并利用真空开关高绝缘性能灭弧，实现分合闸操作时付触头间无燃烧电弧的技术目的。本发明的开合感应电流真空开关是由真空开关机械操纵箱和真空开关构成，设置于复合绝缘套筒中的真空开关为置于真空室的上静导电触头和下动导电触头，其上静导电触头的绝缘套筒穿出端设置接线板，与下动导电触头绝缘受控于机械操纵箱，电连接于接地端。本发明专利申请确保了高压电网安全可靠运行，保障了操作人员的人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及的是实现72.5-500KV户外交流高压接地开关或具有接地装置的隔离开关无弧关合或开断的户外真空开关。
背景技术
现有的接地开关或具有接地装置的隔离开关是由付触头辅助主触头完成开关操作的，其控制触头关合或开断的机械操纵机构和电气连接结构如图1和图3所示，主触头6和付触头5接地并联于回路2、4中，隔离开关1、3串联于回路2、4，其机械操纵机构中的操作机构输出轴9上设置由拐臂10、连杆11构成的驱动机构，下动触臂14下端设有以转轴13为铰接轴的摆板12，驱动机构的连杆11铰接于摆板12的一端，带动下动触臂14摆动，经触臂折叠机构16带动上动触臂17上移或回落，推动主触头的动触头18和付触头的动触头23上移或回落，实现关合操作中付触头先于主触头关合、开断操作中付触头晚于主触头开断的开关过程，因此产生于付触头间的强烈燃烧电弧不仅会烧毁付触头，甚至使之熔化粘连而无法继续关合和开断操作，严重影响了接地开关或具有接地装置的隔离开关在高压电网中的安全可靠运行，也容易伤及操作者、危及其生命安全。
综上所述，现有的接地开关或具有接地装置的隔离开关所存在的关键技术问题是由于没有设置专门的灭弧装置造成的。
发明内容
本发明专利申请的发明目的在于提供一种在接地开关或具有接地装置的隔离开关在分闸、合闸操作中，有效导引产生于接地付触头间的电弧，使之不在付触头间产生燃烧电弧的开合感应电流真空开关。本发明专利申请的开合感应电流真空开关技术方案，其主要技术内容是：一种开合感应电流真空开关是由真空开关机械操纵箱和真空开关构成，设置于复合绝缘套筒中的真空开关包括密封相对穿入真空室的上静导电触头和下动导电触头，其上静导电触头的绝缘套筒穿出端设置接线板，与下动导电触头的穿出端设置电连接的接地端和其绝缘延伸受控于机械操纵箱的拉杆，其操纵箱设有：键固定于主轴上设有三组拐臂机构：带动拉杆的闸动拐臂、受控于操纵机构中连板的滚子拐臂和挂装分闸簧的分闸簧拐臂，其操纵机构包括有：由外部连杆带动转动的转盘和其转轴，转轴上设有分闸卡盘和与从动转轴的从动齿轮传动的扇齿轮，从动齿轮滑动套设置于从动转轴上，键固定于从动转轴设有拉动合闸簧的偏心座和位于从动齿轮轴套端的棘爪卡槽定位配合的棘爪凸轮，棘爪凸轮和镰刀摆之间设有六孔摆，六孔摆的镰刀摆一侧设有与六孔摆铰接的摆头，摆头的限位滑槽与六孔摆的限位轴销滑动配合，摆头与六孔摆之间设有复位簧，其另一侧设有下作用于棘爪凸轮的下滚轮和上推动作用于连板的上滚轮，上述镰刀摆为具有两限位结构端和中部凸起滚轮的偏心摆部件，其偏心轴位于凸起滚轮与上限位结构端之间，镰刀摆下端背侧设有一约束半轴，该半轴的分闸转杆铰接设有与分闸卡盘钩头配合的分闸拨钩。
在高压电网中如图2所示，将本发明专利申请提供的开合感应电流真空开关7与接地开关或具有接地装置的隔离开关的付触头5串联、并联于主触头6，完成分闸操作中本开合感应电流真空开关先于付触头分开、合闸操作中本开合感应电流真空开关滞后于付触头关合的操作目的，以便由其真空开关触点承担开断或关合操作中的高感应电压，由于真空室内电气绝缘强度远高于空气间开关触头，因而可以有效地实施灭弧作用，从而达到分合闸操作付触头间无燃烧电弧的技术目的，这样不仅消除了对接地开关或具有接地装置的隔离开关等设备的破坏因素，确保了高压电网的安全可靠运行，还使合闸、分闸操作的操作人员的安全性得以确实保障，延长了设备的使用寿命。
附图说明
图1和图3分别为现有接地开关或具有接地装置的隔离开关在电网中的接线原理图和机械结构图
图2和图4分别为加接本发明的开合感应电流真空开关的接地开关或具有接地装置的隔离开关在电网中的接线原理图和机械结构图
图5为去除后箱体的总装结构示意图
图6为去除右侧箱体的侧视结构图
图7为图6的A向视图
图8为分闸后状态的结构图
图9为本开合感应电流真空开关的合闸后结构图
图10为本开合感应电流真空开关的分闸中间状态结构图。
具体实施方式
本发明内容所公开的开合感应电流真空开关，其总结构如图5所示，由下部真空开关机械操纵箱和上部的真空开关构成。设置于复合绝缘套筒30中的真空开关包括相对密封穿入真空室35的上静导电触头36和下动导电触头37，其上静导电触头36的穿出端连接接线板26，其端头设置于绝缘护罩75中，下动导电触头37的下穿出端经导电线卡38与箱体的接地端76电连接，其穿出端绝缘延伸设有受控于机械操纵箱的拉杆31。其机械操纵箱结构为：键固定于主轴43上设有三组拐臂机构，如图6所示，一是带动拉杆31上移合闸、下拉分闸的闸动拐臂50，二是合闸、分闸动力直接来源于操纵机构中的连板68的滚子拐臂69，三是挂装分闸簧52的分闸簧拐臂51；其操纵机构包括有：由外部驱动连杆27带动转动的具有刻度指示的驱动转盘48和其转轴49，如图7所示，键固定于转轴49设有分闸卡盘71和扇齿轮53，扇齿轮53与滑动套方式设置于从动转轴62的从动齿轮61啮合传动，从动转轴62键固定有棘爪凸轮63和用于拉动合闸簧56的偏心座42，棘爪凸轮63的棘爪64与从动齿轮61的轴套侧驱动卡盘40配合，由驱动卡盘的限位卡槽限位作用于凸轮棘爪64；六孔摆66设置于棘爪凸轮63与镰刀摆55之间，该六孔摆66一方面传递来源于棘爪凸轮63的作用力作用于连板68以及滚子拐臂69，一方面作用于镰刀摆55，实现连板68合闸位定位约束、分闸回落复位控制，摆轴78一侧的六孔摆66设有下作用于棘爪凸轮63的下滚轮65和上推动作用于连板68的上滚轮67，其摆轴78的另一侧铰接一摆头54，摆头54的限位滑槽与六孔摆66的限位轴销77配合，不仅随六孔摆66摆动，还可沿限位滑槽作小幅自身摆动，挂装于摆头54设有复位簧44；受摆头54控制的镰刀摆55为中部设有凸起滚轮58、两端具有限位结构端的偏心摆部件，其偏轴设置于凸起滚轮58与上限位结构端之间，置于镰刀摆55下端限位结构端的背侧配合设有传递分闸动力的半轴57，固定于半轴57的分闸转杆73铰接设有分闸拨钩72，该分闸拨钩72与分闸卡盘71配合，传递分闸操作动力。
合闸操作的实现：如图4所示，本开合感应电流真空开关的驱动转盘48经驱动臂和连杆27与摆板转轴13偏心轮28铰接，转盘48指向于刻度盘47最右端。此时机械操纵箱内部状态如图8所示，由于六孔摆66的下滚轮65处于最低位，即棘爪凸轮63的根部，分闸簧拐臂51在分闸簧52的拉动下使连板68下压上滚轮67，与其它两拐臂都处于最低位，经拉杆31拉动使下动导电触头37与上静导电触头36分断，这时六孔摆66的摆头54上扬、位于镰刀摆凸起滚轮58上方空位，镰刀摆55的下端受半轴57阻挡。操作机构输出轴9拉动拐臂10作顺时针合闸运转，由连杆27带动转盘48和转轴49从刻度为110°起始位置逆时针转动，扇齿轮53传动于从动齿轮61转动，至指针刻度为100°时，从动齿轮61的轴套侧驱动卡盘40限位卡槽与凸轮棘爪64限位卡合，棘爪凸轮63在从动齿轮61的带动下顺时针转动，与此同时偏心座42开始逐渐拉伸合闸簧56储能，指针刻度为36-39°，合闸簧56被偏心座42极度拉伸，接地开关或具有接地装置的隔离开关的付触头22、23在其触臂折叠机构16和上动触臂17的带动下已可靠连通，电网的感应高压全部施加于上静导电触头36和下动导电触头37之间，由于真空室的电气绝缘强度高，其感应电压远达不到击穿强度而不产生电弧；操作机构输出轴9带动转轴49继续逆时针合闸转动，偏心座42在稍偏离极点位时，合闸簧56弹力释放拉动从动转轴62及棘爪凸轮63迅速旋转，超前于从动齿轮61的转速，凸轮棘爪64也从从动齿轮61的轴套侧驱动卡盘40的限位卡槽中脱离出来。六孔摆的下滚轮65在棘爪凸轮63的推动下上行，由上滚轮67推动连板68和滚子拐臂69上行，由主轴43连动闸动拐臂50和拉杆31，迅速将下动导电触头37上移、与上静导电触头36合闸，实现触头合闸接地，分闸簧拐臂51在主轴43作用下拉伸分闸簧52蓄能；另一方面摆头54随六孔摆66摆动而下移至镰刀摆的凸起滚轮58时，凸起滚轮58的阻挡使摆头54绕自身铰接轴77回转，滑过凸起滚轮58后，在复位簧44的作用下复位并顶于镰刀摆凸起滚轮58的下部，镰刀摆55的下端还受半轴57约束而无法转动，从而将下动导电触头37约束于合闸位置，如图9所示。随着接地开关或具有接地装置的隔离开关合闸过程的进一步进行，其主触头18、19也随之可靠闭合，指针刻度也至0°，完成整个合闸过程。
分闸操作的实现：操作机构输出轴9拉动拐臂10逆时针分闸运转，连带连杆27及转盘48和转轴49从刻度为0°位置开始顺时针转动，转轴49上的分闸卡盘71逆时针转动至其转盘指针刻度20°时，分闸卡盘71的卡齿与分闸拨钩72咬合，分闸卡盘71拉动分闸拨钩72及其半轴57旋转，当半轴57转过对镰刀摆55的下限位结构端限制时，镰刀摆55则在摆头54的作用下迅速滑入半轴槽，而原受制于镰刀摆凸起滚轮58的摆头54也因此失去定位约束，使六孔摆66处于自由状态中，分闸簧52弹力释放、向下快速拉动分闸簧拐臂51回落，其拐臂机构带动拉杆31、连板68、六孔摆的上滚轮67和下滚轮65一起回落至棘爪凸轮63的根部，从而使上、下导电触头36、37迅速分离、分断，由于真空具有极好的电气绝缘强度和灭弧能力，消除了电弧的产生。六孔摆66因滚轮侧的下落而瞬间顺时针转动，促其摆头54重新上扬，推动镰刀摆55的上限位结构端作逆时针转动，使其沿半轴57的半轴槽滑回，此时半轴57则在其复位簧74的拉动下回转，直到重新阻挡约束于镰刀摆55下端。此时接地开关或具有接地装置的隔离开关的主触头18、19已分离，在操作机构输出轴9的带动下，其付触头22、23也开始分离，直到最终完成分闸操作。
Claims (1)
1、一种开合感应电流真空开关，其特征在于它是由真空开关机械操纵箱和真空开关构成，设置于复合绝缘套筒(30)中的真空开关包括密封相对穿入真空室(35)的上静导电触头(36)和下动导电触头(37)，其上静导电触头(36)的绝缘套筒穿出端设置接线板(26)，与下动导电触头(37)的穿出端设置电连接的接地端(76)和其绝缘延伸受控于机械操纵箱的拉杆(31)，其操纵箱设有：主轴上键固定设置三组拐臂机构：带动拉杆(31)的闸动拐臂(50)、受控于操纵机构中连板(68)的滚子拐臂(69)和挂装分闸簧的分闸簧拐臂(51)，其操纵机构包括有：由外部连杆(27)带动转动的转盘(48)和其转轴(49)，转轴(49)上设有分闸卡盘(71)和与从动转轴(62)的从动齿轮(61)传动的扇齿轮(53)，从动齿轮(61)滑套设置于从动转轴(62)上，从动转轴(62)上键固定设有偏心座(42)和棘爪凸轮(63)，偏心座(42)拉动于合闸簧一端设置，棘爪凸轮(63)由位于从动齿轮(61)轴套侧的棘爪卡槽定位配合，棘爪凸轮(63)和镰刀摆(55)之间设有六孔摆(66)，六孔摆(66)的镰刀摆(55)一侧设有与六孔摆(66)铰接的摆头(54)，摆头(54)的限位滑槽与六孔摆(66)的限位轴销(77)滑动配合，摆头(54)与六孔摆(66)之间设有复位簧(44)，六孔摆的另一侧设有下作用于棘爪凸轮(63)的下滚轮(65)和上推动作用于连板(68)的上滚轮(67)，上述镰刀摆(55)为具有两限位结构端和中部凸起滚轮(58)的偏心摆部件，其偏心轴位于凸起滚轮(58)与上限位结构端之间，镰刀摆(55)下端背侧设有一约束半轴(57)，该半轴(57)的分闸转杆(73)铰接设有与分闸卡盘(71)钩头配合的分闸拨钩(72)。
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