CN101540480B - 一种真空负荷隔离开关-熔断器组合电器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，包括负荷开关、熔断器，负荷开关、熔断器固定在一接地底架的两侧；负荷开关的静触座通过绝缘子固定在接地底架上；连接负荷开关静触头的穿墙绝缘导体穿过接地底架与熔断器的上熔座连接；接地底架的下部通过接地轴固定的接地刀自由端可与熔断器的下熔座连接或断开；接地轴上设置的Z字形连杆通过转动拐臂、辅助接地轴、辅助接地片使得辅助接地片与接地刀同步联动；辅助接地片的自由端可与熔断器的上熔座连接或断开。本发明的组合电器结构简单，工作人员可在负荷开关电源侧带电的情况下，安全地更换熔断器，大大降低维护费用，本发明可适用于各种高电压环境下的开关设备。
Description
技术领域
本发明涉及电工技术领域，尤其是一种风力发电输出网络中使用的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器。
背景技术
风力发电机把风能通过旋转叶片及发电机变为交流电能(电压为690V)，然后通过35KV箱变内的升压变压器和35KV开关设备送入电力系统，一般按一机一变的原则，每台风机配套设置一台35KV的箱变，每台箱变需配备一台35KV的开关设备。从经济角度考虑，每台开关设备中的主元件一般采用将负荷隔离开关和熔断器集成在一起的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器。
专利号为ZL200620131870.3的中国实用新型专利公开了一种真空负荷隔离开关熔断器组合电器，有支架、支柱绝缘子、负荷开关、隔离开关、熔断器和传动装置，熔断器的撞击器弹出口上方设有撞击拐臂，该拐臂连接撞击拉杆、拉线和灭弧室轴的下卡销；在第一、二组支柱绝缘子之间设有隔离刀轴，该轴上装有三个绝缘拉杆、三个隔离刀；隔离刀轴的端头设有一个轴销和销卡，隔离刀轴和支架之间设有一根弹簧；在第一组支柱绝缘子上各设有一个真空灭弧室，其活动触头与拉杆、拐臂、绝缘拉杆、灭弧室轴连接，在该灭弧室轴的端头设一个轴销和销卡；还设有合闸轴、分闸轴。该发明真空负荷隔离开关-熔断器组合电器真空灭弧室、负荷开关、隔离开关、熔断器上下直线排列，虽然可满足风力发电机组输电网的参数和功能，但在使用过程中维护人员的安全问题不能很好解决。由于组合电器工作在高电压压环境中，如果熔断器熔断后需要更换时，要么使开关设备两侧停电后维护人员进入更换，但这需要操作上一级的开关设备，停电面广，停电时间长；要么通过非金属隔板隔开带电侧，再进入更换，这样存在严重的人身安全问题。更何况由于高压电场的存在，实际操作中，这种维修方式无法实施。
发明内容
本发明提供一种结构简单、安全可靠的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，便于工作人员在负荷开关电源侧带电的情况下，安全地更换熔断器。
本发明的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，包括负荷开关、熔断器以及操动机构，负荷开关、熔断器固定在一接地底架的两侧；负荷开关的静触座固定在一个绝缘子上，该绝缘子的另一端固定在接地底架上；连接负荷开关静触头的穿墙绝缘导体穿过接地底架与熔断器的上熔座连接；接地底架的下部通过接地轴固定一接地刀，接地刀的自由端可与熔断器的下熔座连接或断开；与接地轴同轴固定一连接片，连接片上铰接一Z字形连杆，Z字形连杆的另一端通过转动拐臂与铰接在接地底架另一侧的辅助接地轴铰接，辅助接地轴上固定有辅助接地片；辅助接地片的自由端可与熔断器的上熔座连接或断开；辅助接地片与接地刀同步联动。
所述的熔断器包括熔丝、上熔座和下熔座，下熔座上铰接有脱扣拐臂，脱扣拐臂另一端通过脱扣连杆与第二拐臂连接，第二拐臂通过脱扣轴与接地底架铰接。
所述的负荷开关包括静触头、设置在静触头上的真空灭弧装置、与下静触座铰接的隔离刀，隔离刀中部铰接有一绝缘拉杆，绝缘拉杆的另一端与接地底架铰接的隔离轴上的拐臂铰接。
所述的操动机构设于接地底架的前端，操动机构与隔离轴、接地轴、脱扣轴连接，隔离轴、接地轴、脱扣轴三者在操动机构内部形成传动关联，使熔断器与负荷开关操作产生联动。
该发明应用于固定柜时，可以是二种模式：负荷开关与熔断器上下布置型结构或左右布置型结构。因负荷开关与熔断器通过一穿墙绝缘导体穿过一金属接地底架而成电气连接，使得组成的固定柜分隔成二个功能隔室：负荷开关室和熔断器室，由于熔断器的二端设置了接地装置，在固定柜内的熔断器需要更换时，可让负荷开关分闸，而后合上熔断器二端的接地装置，打开前门，可以安全地更换熔断器，从而保证了维护人员的人生安全；且不影响负荷开关室出线电缆是否带电状态。
本发明的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器结构简单，操作方便，工作人员在负荷开关电源侧带电的情况下，安全地更换熔断器，这样就无需切断与它相连的其它开关设备的供电，避免因更换熔断器时需要大面积长时间停电的情况发生，大大降低了供电系统维护费用。
本发明可专用于风力发电机的开关设备，也可用于其他环境下的开关设备。
附图说明
图1是本发明的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器的剖面结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是本发明的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器使用时在固定柜中左右布置时的结构示意图。
图4是本发明的真空负荷隔离开关-熔断组合电器使用时在固定柜中上下布置时的结构示意图。
具体实施方式
本实施例的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器用于风力发电输出网络的35kV高压环境中，作为电能的控制和保护之用。该真空负荷隔离开关-熔断器组合电器为三相开关，用于三相电路中，每相电路都配备一个负荷开关和一个熔断器。
如图1所示，真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，包括负荷开关31、熔断器41以及操动机构25(图1中未显示)，负荷开关31的每一相包括隔离刀1、静触座9、真空灭弧装置2、穿墙绝缘导体3、绝缘子7、静触头13，熔断器41包括熔丝4、上熔座14和下熔座15，熔丝4的两端卡在上熔座14和下熔座15内。
负荷开关31、熔断器41固定在一接地底架8的两侧；负荷开关31的静触座9固定在一个绝缘子7上，该绝缘子7的另一端固定在接地底架8上；静触头13固定在穿墙绝缘导体3的一端，穿墙绝缘导体3的另一端穿过接地底架8后与熔断器41的上熔座14连接，使负荷开关31与熔断器41串联连接；隔离刀1的一端与固定在绝缘子7上的静触座9铰接，隔离刀1的中部与绝缘拉杆10铰接，绝缘拉杆10的另一端与固定在隔离轴11上的第一拐臂12铰接，隔离轴11设置在接地底架8的中部。
真空灭弧装置2固定在静触头13上，当隔离刀1分闸时，触发真空灭弧装置2动作，电弧在真空灭弧装置内熄灭，直至隔离刀1完全打开。真空灭弧装置2在合闸位置时与主导电回路的静触头13并联，该装置只在分闸时才参与灭弧工作。
熔断器41的下熔座15上铰接有脱扣拐臂21，脱扣拐臂21另一端通过脱扣连杆22与第二拐臂24连接。第二拐臂24通过脱扣轴23与接地底架8铰接。当熔断器4熔断时，熔断器4的撞击器推动脱扣拐臂21，通过脱扣连杆22、第二拐臂24、脱扣轴23，触发操动机构25动作，通过隔离轴11，带动隔离刀1分闸。
一接地刀5与固定在接地底架8的下部的接地轴16铰接，接地刀5的自由端可与熔断器41的下熔座15连接或断开；接地轴16同轴设置一形状为三角形的连接片17，连接片17的另一角通过一Z字形连杆18与转动拐臂20铰接，转动拐臂20的另一端匀接在设置于接地底架8上端部的辅助轴19铰接，辅助接地轴19上固定有辅助接地片6，辅助接地片6的自由端可与上熔座14连接或断开；通过连接片17和Z字形连杆18的共同作用，辅助接地片6与接地刀5同步联动。
图1所示状态是隔离刀分闸位置，接地刀5、辅助接地片6处于合闸位置。通过操作隔离轴11，可使隔离刀5做分合闸动作。由于连杆18的作用，操作接地轴16，可使隔离刀5和辅助接地片6同时做分合闸动作。
图2是图1的左视图，操动机构25固定在接地底架8的前端，操动机构25分别与隔离轴11、接地轴16、脱扣轴23连接，通过操动机构25分别可以对隔离轴11、接地轴16进行操作。当熔断器41熔断时，熔断器4的撞击器推动脱扣拐臂21，通过脱扣连杆22、第二拐臂24、脱扣轴23，触发操动机构25动作，通过隔离轴11，带动隔离刀1分闸，形成连动关联。
如图3所示，本发明的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器使用时安装在固定柜29中，负荷开关31和熔断器41左右布置，导电金属制成的接地底架8将固定柜29分成左右两个相互独立的负荷开关室30和熔断器室40，出线电缆26接在负荷开关31的静触座9上，静触座9与固定柜29之间还可连接有避雷器27，防止雷击产生损害。
熔断器室40是个独立的金属隔室。当需要进入熔断器室40进行维护时，即使负荷开关室30的出线电缆26仍处于带电状态，打开隔离刀1，而后通过接地轴16使隔离刀5和辅助接地片6可同时接地，此时，熔断器室40内，接地底架8和熔断器41两端均接地，维护人员可安全进入该隔室进行维护。
如图4所示，本发明的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器使用时安装在固定柜29中，负荷开关31和熔断器41上下布置，接地底架8将固定柜29分成上下两个相互独立的负荷开关室30和熔断器室40，出线电缆26接在负荷开关31的静触座9上，静触座9与固定柜29之间还可连接有避雷器27，防止雷击产生损害。
Claims (5)
1.一种真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，包括负荷开关、熔断器以及操动机构，其特征在于：负荷开关、熔断器固定在一接地底架的两侧；负荷开关的静触座固定在一个绝缘子上，该绝缘子的另一端固定在接地底架上；连接负荷开关静触头的穿墙绝缘导体穿过接地底架与熔断器的上熔座连接；接地底架的下部通过接地轴固定一接地刀，接地刀的自由端可与熔断器的下熔座连接或断开；与接地轴同轴固定一连接片，连接片上铰接一Z字形连杆，Z字形连杆的另一端通过转动拐臂与铰接在接地底架另一侧的辅助接地轴铰接，辅助接地轴上固定有辅助接地片；辅助接地片的自由端可与熔断器的上熔座连接或断开；辅助接地片与接地刀同步联动。
2.根据权利要求1所述的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其特征在于：所述的负荷开关包括静触头、设置在静触头上的真空灭弧装置、与下静触座铰接的隔离刀，隔离刀中部铰接有一绝缘拉杆，绝缘拉杆的另一端与接地底架铰接的隔离轴上的第一拐臂铰接。
3.根据权利要求1所述的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其特征在于：所述的熔断器包括熔丝、上熔座和下熔座，下熔座上铰接有脱扣拐臂，脱扣拐臂另一端通过脱扣连杆与第二拐臂连接，第二拐臂通过脱扣轴与接地底架铰接。
4.根据权利要求1所述的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其特征在于：所述操动机构设于接地底架的前端，操动机构分别与隔离轴、接地轴、脱扣轴的一端连接，隔离轴、接地轴、脱扣轴通过操动机构形成传动关联。
5.根据权利要求1所述的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其特征在于：所述的连接片为三角形，三角形的一角与接地轴铰接，另一角与Z字形连杆铰接。
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