CN101964271A - 高压切换转移电流装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是母线转换负荷电流操作的高压、超高压以及特高压切换转移电流装置。本高压切换转移电流装置，由横置真空开关、开关操纵箱和两者之间转向方箱构成，真空开关静、动触头共轴线相对设置在真空灭弧室内的屏蔽罩内，静触头的柱状触头上由柱面至触头端面均匀间隔设有若干螺纹槽，动触头的触头端设有与静触头的柱状触头配合的插槽；开关操纵箱的操纵机构控制主轴上设置有分闸簧拐臂、闸动拐臂和滚子拐臂。本技术方案实现了双母倒母线操作中，使隔离开关具备开合母线转移电流的能力，达到110-1100KV户外交流高压隔离开关动静触头无弧开断母线转换中产生的工频低电压大电流的转换电流电弧的技术目的。
Description
技术领域
本发明专利申请涉及的是与110-1100KV户外交流高压隔离开关配合，实现户外交流高压隔离开关无弧开断，达到母线转换负荷电流操作的高压、超高压以及特高压切换转移电流装置。
背景技术
我国国家标准GB1985-2004《高压交流隔离开关和接地开关》中明确规定：处于双母倒母线操作位置的隔离开关须具备开合母线转移电流的能力。例如图1和图2所示的双母线单分段系统和双母线双分段系统，其中的户外交流高压隔离开关QS1、QS2、QS4、QS5、QS8、QS9、QS11、QS12均为110～1100KV户外交流高压隔离开关，都需具备承担开合转移电流的能力。但就目前技术以及产品而言，隔离开关动、静触头之间均不具备在分闸、合闸中转换电流的能力，因而在隔离开关操作中电弧烧损动、静触头，使动、静触头间发生粘连现象经常发生。为解决这一技术问题，其一种方法是在户外交流隔离开关的主触头两侧并联安装一套辅助触头，将电弧引至辅助触头，如图3所示，QS为主隔离开关触头，QS′为并联于主隔离开关的辅助隔离开关触头，强烈的电弧被引至辅助触头上燃烧，该结构虽保护了主触头，但辅助触头与主触头一样，同样会被烧损、粘连，不能长期、有效的起到保护隔离开关主触头的作用。
发明内容
本发明专利申请的发明目的在于提供一种与承担开合母线转移电流的户外交流高压隔离开关相配合要在分合闸操作中有效的导引并消除工频小电压、大电流电弧，保护户外交流高压隔离开关的高压切换转移电流装置。本发明专利申请提供的高压切换转移电流装置技术方案，其主要技术内容是：一种高压切换转移电流装置，由横置真空开关、真空开关下部的开关操纵箱和真空开关与开关操纵箱之间的转向方箱组装构成，真空开关和转向方箱均设置有绝缘外层，真空开关的静触头和动触头共轴线相对设置在真空灭弧室内的屏蔽罩内，静触头穿出真空灭弧室的外端与前接线板电连接，动触头杆部穿出真空灭弧室的外端与转向方箱后接线板之间导电软连接，静触头的柱状触头上由柱面至触头端面均匀间隔设有若干螺纹槽，动触头的触头端设有与静触头的柱状触头配合的插槽；开关操纵箱内的主轴上设置有三套拐臂，一是挂装有分闸簧的分闸簧拐臂，二是带动真空开关动触头开关动作的闸动拐臂，三是传递来源于操纵机构合闸、分闸执行动力的滚子拐臂，动触头外端铰接设置有转向拨叉，转向拨叉的另一拨叉杆铰接点铰接设置有连接于闸动拐臂上的拉杆；操纵机构中设有转轴，转轴的机壳外一端设置转盘，转轴设置有分闸卡盘、扇齿轮和与V形拐臂连杆连接的转柄，与扇齿轮啮合的从动齿轮滑套设置在从动轴上，从动轴上还键固定设置有偏心座和作用于六孔摆的棘爪凸轮，偏心座挂装合闸簧，棘爪凸轮的棘爪与从动齿轮滑套上的卡槽限位配合；六孔摆一侧摆体的上滚轮经连板作用于滚子拐臂、下滚轮受力于棘爪凸轮，另一侧摆体上铰接且铰接柱销位于摆角限制滑槽内限制摆角的可弹性复位的摆头，摆头位于“E”形的镰刀摆的上、下限位杆之间，镰刀摆的中部设置限位凸起；镰刀摆背侧下端与一约束半轴限位配合，铰接于约束半轴转柄的分闸拨钩与分闸卡盘单向钩卡配合。
在上述的整体技术方案中，为实现真空开关两触头间合闸速度高于分闸速度，合闸簧具有弹力高于分闸簧的弹力。
本发明专利申请提供的高压切换转移电流装置与户外交流高压隔离开关配合，在实施双母倒母线操作中，使隔离开关具备开合母线转移电流的能力，达到110-1100KV户外交流高压隔离开关动静触头无弧开断母线转换中产生的工频低电压大电流的转换电流电弧的技术目的，弥补了现有技术的空白。由于本高压切换转移电流装置的真空开关与开关操纵箱之间采取转向结构设置，不仅实现了真空开关触头之间小开距、大合闸压力的动作要求，同时还满足了本安装与上部隔离开关静触头间和高压引线间的绝缘距离方面的特殊要求；另外，真空开关动、静触头间采取螺旋插入式结构，在触头开合工频小电压、大电流电弧时，电弧沿着触头中心高速旋转，增加了电弧在真空灭弧室的散热面积，抑制电弧弧柱的运动，使电弧电压降低，电弧能量减小，而且触头间插入配合结构增强了导流面积，达到削弱工频低电压、大电流电弧对触头烧损破坏力的技术目的。
附图说明
图1、图2分别是双母线单分段系统、双母线双分段系统的电气原理图
图3是已有技术采用辅助隔离开关与主隔离开关并联电气原理图
图4是本高压切换转移电流装置QF和辅助隔离开关QS′与主隔离开关QS的电气连接原理图
图5和图6分别是本高压切换转移电流装置断开状态的两视向内部结构图，图5A显示的是动、静触头的结构构造
图7和图8分别是本高压切换转移电流装置闭合状态的两视向内部结构图
图9是开关操纵箱1的正视外观图
图10是去掉开关操纵箱1后部箱体的内部构造图
图11和图12分别是主隔离开关动触头操纵本高压切换转移电流装置的两操纵位结构图。
具体实施方式
下面将结合实施例来说明本发明专利申请的技术内容。
本发明专利申请提供的高压切换转移电流装置，其构造如附图所示，它包括有横置真空开关，真空开关一端下部设置开关操纵箱1，真空开关与开关操纵箱1之间由转向方箱2实现两者转向设置，转向方箱2经绝缘颈管固定安装在开关操纵箱1上。如图5和图7所示，真空开关的静触头5和动触头6共轴线相对设置在真空灭弧室4内的屏蔽罩1内，真空灭弧室4置于绝缘管筒内，绝缘管筒内管端与设置有绝缘外层的转向方箱2固定连接；前接线板7导电固定安装于静触头5穿出真空灭弧室4及绝缘管筒的外端上，并在该连接端加装绝缘罩8，以加强本连接板的绝缘性能；动触头6穿出真空灭弧室4进入转向方箱2的外端与转向方箱2箱壁的后接线板11之间经导电软线10连接；静触头5的柱状触头上由柱面延伸至触头端面均匀间隔制有若干螺纹槽5a，动触头6的触头上设有与静触头5柱状触头配合的插槽6a。两触头合闸连通时，静触头5的柱状触头吻合插入动触头插槽6a，增加两者之间的导流面积。在本实施例结构中，与后接线板11上设置有散热片50。
开关操纵箱内的主轴15上设置有三套拐臂，一是挂装有分闸簧19的分闸簧拐臂20，二是带动真空开关动触头开关动作的闸动拐臂16，三是传递来源于操纵机构合闸、分闸执行动力的滚子拐臂18。设置于闸动拐臂16的拉杆14穿过绝缘颈管、与上方的转向拨叉13一拨叉杆铰接，拉杆14上设置有复位簧，转向拨叉13另一拨叉杆与动触头6外端的销柱铰接连接，且动触头外端销柱与支撑固定在转向方箱的支架12的轴线方向滑道滑动配合；如图9所示，操纵机构中设置有转轴22，转轴22位于机壳外端设有转盘21，转轴22上设置有分闸卡盘23、扇齿轮24和V形拐臂，与扇齿轮24啮合的从动齿轮滑套31设置在从动轴，从动轴上还键固定设置有偏心座29和作用于六孔摆32的棘爪凸轮27，偏心座29上挂装合闸簧28，棘爪凸轮27的棘爪30与从动齿轮滑套31上的卡槽限位配合；所述的六孔摆32于其摆轴33的一侧摆体的上下设置有上滚轮45和下滚轮34，上滚轮45经连板17将棘爪凸轮27作用于下滚轮34的作用力施加于滚子拐臂18上，摆轴33的另一侧摆体上铰接设置有摆头35，由摆角限制滑槽限制摆头35的摆角范围并挂装有复位弹簧，摆头35的柱销36滑动设置于六孔摆32上的摆角限位滑槽内，摆头35的一侧设置有铰接的“E”形镰刀摆39，摆头35位于镰刀摆39的上下限位杆之间，镰刀摆中部设有限位凸起滚轮38，镰刀摆39背侧下端与一约束半轴40限位配合，约束半轴的转柄51上铰接设有分闸钩杆42，分闸钩杆42与分闸卡盘23单向钩卡配合。
本高压切换转移电流装置的工作过程主要包括合闸操作和分闸操作。
1、其合闸操作：作为主隔离开关QS的110～1100KV户外交流高压隔离开关动触头与静触头合闸开始时，如图11和图12所示，其动触头81驱动“V”形拐臂70及连杆将转盘21指针逐渐拨向刻度盘44最右端，此时开关操纵箱内机械状态如图6所示，六孔摆32下滚轮34处于最低位，即位于棘爪凸轮27的根部，分闸簧19下拉分闸簧拐臂20，经主轴15，闸动拐臂16和滚子拐臂18亦处于最低位置点，闸动拐臂16经由等电位拉杆14和转向拐臂13驱动动触头6外行，与静触头5开断分闸，其分断开距范围为6～8mm，此时六孔摆32的摆头35上扬，处于镰刀摆32凸起滚轮38的上方空位，镰刀摆39下端因约束半轴40阻挡而上扬；1100KV户外交流高压隔离开关QS′的动、静触头接触时，隔离开关QS′动触头拉动“V”形拐臂70及动连杆带动转盘21及其转轴22从最右侧起始刻度110°开始逆时针转动，扇齿轮24啮合于从动齿轮26转动至转盘指针指向刻度100°时，棘爪凸轮的棘爪30落入从动齿轮滑套31的卡槽中，棘爪凸轮27即在从动齿轮26驱动下顺时针转动，与此同时偏心座29逐渐拉伸合闸簧28储能，当转盘指针逐渐指向刻度36-39°时，合闸簧28被偏心座29极度拉伸，以至偏心座29越过极点位时，合闸簧28弹力瞬间释放，从动齿轮26和棘爪凸轮27被迅速带动惯性旋转，当棘爪凸轮27凸起部分转动至六孔摆下滚轮34处时，六孔摆32滚轮侧摆体上行，其由上滚轮45推动连板17和滚子拐臂18上行，经主轴15一方面带动闸动拐臂16，由拉杆14迅速向上推动转向拨叉13，由转向拨叉13驱动动触头6右移，与静触头5连通合闸，另一方面主轴带动分闸簧拐臂20拉伸分闸簧19蓄能；同时，摆头35随六孔摆32向下移摆，并滑过由约束半轴40约束限位不能转动的镰刀摆39的凸起滚轮38，摆头35在其复位簧的作用下再回位摆动时，由其摆角限制滑槽的限位作用、被中部凸起滚轮38阻挡，限位于中部凸起滚轮38的下部，从而保持动触头6合闸约束位，这时转盘21的指针指向刻度0°。
2、分闸操作：110～1100KV户外交流高压隔离开关动触头与静触头分开时，其动触头81通过拨动“V”形拐臂70带动连杆、驱动转盘21由最左起始刻度0°顺时针移转至20°的过程中，分闸卡盘23随转轴22转动，直至其单向钩与分闸拨钩42钩卡咬合作用，拉动分闸拨钩42及其约束半轴40旋转，当约束半轴40转过对镰刀摆39的约束位时，镰刀摆39则在摆头35的作用下迅速滑过约束半轴40，原受制于摆头35限位的六孔摆32随即处于自由态，滚子拐臂18也失去约束，在分闸簧19作用下，分闸簧拐臂20被拉动回落，滚子拐臂18经主轴15随连板17和六孔摆32一起回落，直至下滚轮34落至棘爪凸轮27根部，六孔摆32的摆头35被带动重新上扬，推动镰刀摆39作逆时针转动、转出约束半轴40，这时约束半轴在分闸拨钩复位簧48的拉动下回转，并重新阻挡镰刀摆39下端，对镰刀摆约束限位，闸动拐臂16经拉杆14向下拉动转向拨叉13，带动动触头6向右移动与静触头分开，使真空开关的静、动触头5、6迅速离断分闸，由于真空灭弧室具有极好的电气绝缘强度和灭弧能力，消除了开断负荷电流所产生的电弧。
按图4所示的电路连接方式连接，即本高压切换转移电流装置QF与辅助触头QS′串联后与户外交流隔离开关的主触头QS并联，在动作上实现：户外交流隔离开关的主触头开断操作，主触头先于辅助触头分离开断，在其分离逐渐达到一定电气距离时，本高压切换转移电流装置动作，以开断工频低电压大转换电流电流电弧，其后辅助触头在无载状态下断开，实现开断母线转换电流操作；在关合操作时的实现过程相反。
Claims (3)
1.一种高压切换转移电流装置，其特征在于该装置由横置真空开关、真空开关下部的开关操纵箱和真空开关与开关操纵箱之间的转向方箱组装构成，真空开关和转向方箱均设置有绝缘外层，真空开关的静触头和动触头共轴线相对设置在真空灭弧室内的屏蔽罩内，静触头穿出真空灭弧室的外端与前接线板电连接，动触头杆部穿出真空灭弧室的外端与转向方箱后接线板之间导电软连接，静触头的柱状触头上由柱面至触头端面均匀间隔设有若干螺纹槽，动触头的触头端设有与静触头的柱状触头配合的插槽；开关操纵箱内的主轴上设置有三套拐臂，一是挂装有分闸簧的分闸簧拐臂，二是带动真空开关动触头开关动作的闸动拐臂，三是传递来源于操纵机构合闸、分闸执行动力的滚子拐臂，动触头外端铰接设置有转向拨叉，转向拨叉的另一拨叉杆铰接点铰接设置有连接于闸动拐臂上的拉杆；操纵机构中设有转轴，转轴的机壳外一端设置转盘，转轴设置有分闸卡盘、扇齿轮和与V形拐臂连杆连接的转柄，与扇齿轮啮合的从动齿轮滑套设置在从动轴上，从动轴上还键固定设置有偏心座和作用于六孔摆的棘爪凸轮，偏心座挂装合闸簧，棘爪凸轮的棘爪与从动齿轮滑套上的卡槽限位配合；六孔摆一侧摆体的上滚轮经连板作用于滚子拐臂、下滚轮受力于棘爪凸轮，另一侧摆体上铰接且铰接柱销位于摆角限制滑槽内限制摆角的可弹性复位的摆头，摆头位于“E”形的镰刀摆的上、下限位杆之间，镰刀摆的中部设置限位凸起；镰刀摆背侧下端与一约束半轴限位配合，铰接于约束半轴转柄的分闸拨钩与分闸卡盘单向钩卡配合。
2.根据权利要求1所述的高压切换转移电流装置，其特征在于合闸簧具有弹力高于分闸簧的弹力。
3.根据权利要求1所述的高压切换转移电流装置，其特征在于与后接线板上设置有散热片。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: LIAONING YIDE ELECTRIC CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: DANDONG POWER SUPPLY DEVICE FACTORY Effective date: 20130307 |
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 118001 DANDONG, LIAONING PROVINCE TO: 118000 DANDONG, LIAONING PROVINCE |
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Effective date of registration: 20130307 Address after: 118000 No. 603 Jinshan street, Yuanbaoshan District, Liaoning, Dandong Patentee after: DANDONG POWER-SUPPLYING EQUIPMENT FACTORY Address before: 118001 No. 603 Jinshan street, Yuanbaoshan District, Liaoning, Dandong Patentee before: Dandong Power Supply Device Factory |
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Granted publication date: 20120815 Termination date: 20200928 |
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