CN102646539A - 一种1100kV特高压串补用旁路隔离开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及1100kV特高压串补用旁路隔离开关，包括三个单极，各单极均包括旋转绝缘支柱、动侧绝缘支柱、静侧绝缘支柱、动触头及静触头，动触头装配于动侧底座上，折叠伸缩臂下导电管和上导电管，动触头固定装配于上导电管的上端，下导电管的下端部在靠近静触头的一侧通过第一铰接轴铰接于动侧底座上，在远离静触头的一侧通过第二铰接轴铰接有连杆，连杆远离第二铰接轴的一端与由旋转绝缘支柱驱动的曲柄铰接，下导电管的上端固设有齿轮箱，齿轮箱内装配有齿轮，下导电管内沿轴向活动穿设有传动杆，传动杆的下端通过第三铰接轴铰接于动侧底座上，传动杆的上端具有与齿轮啮合的齿条，改善了隔离开关的折叠伸缩臂的受力情况，增长了其正常工作周期。
Description
技术领域
本发明涉及高压电气领域，尤其是一种1100KV特高压串补用旁路隔离开关。
背景技术
输电线路加装串补装置可大幅度提高已有和新建输电线路的送电能力和电网安全稳定性，是最先进、最有代表性的灵活交流输电技术之一。与电网新建线路相比，具有造价低、适用范围广、节约输电走廊等特点，可产生良好的经济效益和社会效益，符合建设坚强智能电网的发展方向。高压隔离开关是串补工程中极为重要的开关器件，其在电路中起到隔离作用，以便检修人员能对电力设备进行安全操作和断电安全维修。专利号为2010201088498的中国专利公开了一种双柱水平伸缩式户外高压交流隔离开关，该双柱水平伸缩式户外高压交流隔离开关由三个单极组成，每个单极均包括底座、旋转绝缘支柱、并排设置的两个支柱绝缘子和动、静触头，所述动触头通过一折叠式伸缩臂设于两支柱绝缘子中的一个上，静触头设于另一支柱绝缘子上，所述折叠式伸缩臂包括上导电管、下导电管，所述下导电管通过其下端铰接于对应的支柱绝缘子上且于内部沿轴向活动装配有拉杆，所述拉杆的下端铰接于对应的支柱绝缘子上，下导电管的上端设有齿轮箱，齿轮向内设有齿轮齿条机构，所述齿条同轴固连于拉杆的上端，齿轮通过一齿轮轴转动装配于齿轮箱上，齿轮轴的轴线与拉杆和支柱绝缘子之间的铰接处的铰接轴平行且其一端伸出齿轮箱并与上导电管止旋配合，动触头采用夹钳式触头，其固定装配于上导电管的上端处；下导电管的下端处还铰接有连杆，连杆和下导电管之间的铰接轴与下导电管和支柱绝缘子之间的铰接轴之间平形间隔设置，旋转绝缘支柱通过一曲柄与所述连杆构成空间四连杆机构。工作时可通过绝缘子的转动来驱动下导电管的绕其与对应绝缘支柱的铰接点转动以产生侧卧或直立动作，下导电管在运动的同时通过所述齿轮齿条机构来驱动上导电管伸展或折叠，从而完成动、静触头之间的通断；上述双柱水平伸缩式户外高压交流隔离开关在一定程度上解决了隔离开关的分合闸冲击大的问题，但是其折叠伸缩臂的上导电管在与下导电管折叠在一起后位于下导电管背离与其所在的支柱绝缘子并排设置的另一支柱绝缘子的一侧，因此在折叠伸缩臂伸展实现动、静触头的合闸时，上、下导电管轴线从折叠状态变为倒V形，然后变为V形，最终变为共线，即动触头在与静触头结合时对应的是从静触头的径向上“切入”的动作，因此必须要求在动触头或静触头上设置供二者互相“切合”的结构，这一方面使得二者动、静触头合闸处的密封无法保证，另一方面也限定了动、静触头的类型，从而限制了其传输性能，使得其无法应用于特高压领域，如1100KV串补工程中，同时由于动、静触头在合闸时是沿径向切入，因此使得折叠伸缩臂的上端处承受径向力矩，加快了对折叠伸缩臂的磨损及精度的下降，减短了隔离开关的正常工作周期。同时，该隔离开关没有安装开合母线转换电流装置，因而不具备开合母线转换电流的能力，在特高压串补工程领域中由于需要投切串补装置，产生的电流会对触头产生烧蚀，因而无法用于特高压串补工程领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种1100kV特高压串补用旁路隔离开关，以改善现有的隔离开关的折叠伸缩臂在工作时的受力情况，增长其正常工作周期。
为了解决上述问题，本发明的1100kV特高压串补用旁路隔离开关采用以下技术方案：1100kV特高压串补用旁路隔离开关，包括三个单极，所述各单极均包括旋转绝缘支柱、动侧绝缘支柱、静侧绝缘支柱、通过动侧底座设于动侧绝缘支柱上的动触头及通过静侧底座装配于静侧绝缘支柱上的静触头，所述动触头通过一折叠伸缩臂装配于动侧底座上，所述折叠伸缩臂包括下导电管和与下导电管转动装配在一起并在下导电管竖直时折叠于下导电管面向静触头的一侧的上导电管，动触头固定装配于上导电管的上端，下导电管的下端部在靠近静触头的一侧通过第一铰接轴铰接于动侧底座上，在远离静触头的一侧通过与第一铰接轴平行间隔设置且高于第一铰接轴的第二铰接轴铰接有连杆，所述连杆远离第二铰接轴的一端与由所述旋转绝缘支柱驱动的曲柄铰接，下导电管的上端固设有齿轮箱，所述齿轮箱内通过与第一铰接轴平行的齿轮轴转动装配有齿轮，上导电管通过与齿轮轴的止旋配合与下导电管转动装配在一起，下导电管内沿轴向活动穿设有传动杆，所述传动杆的下端通过与第一铰接轴平行且位于第一、第二铰接轴之间的第三铰接轴铰接于动侧底座上，传动杆的上端具有与所述齿轮啮合并在下导电管转向水平位置时驱动上导电杆展开以带动动触头与静触头插合的齿条。
所述静侧底座上于静触头面向动触头的一侧处设有与动、静触头并联的真空断路器，所述真空断路器上设有用于在上导电管经过时被上导电管触动以控制其分、合闸的手柄。
所述上、下导电管的邻接处设有肘间均压环。
所述动侧底座上在其与下导电管的铰接点上、下处分别通过对应的支架设有动侧上均压环、动侧下均压环；所述静侧底座上在静触头的上、下处分别通过对应的支架装配有静侧上均压环、静侧下均压环。
所述静触头通过一导向罩装配于所述静侧底座上，所述导向罩面向动触头的一侧具有喇叭形的开口。
所述导向罩通过一支承轴转动装配在静侧底座上设置的立架上，导向罩在所述立架上的转动轴线与所述第一铰接轴的轴线平行。
所述动侧支柱有三个，三个动侧支柱分布于同一正三角形的三个顶点上，所述绝缘支柱设于以三个支柱所在的位置为顶点的正三角形的中心上。
所述旋转绝缘子传动连接有驱动装置，所述驱动装置包括固定装配于动侧绝缘支柱上的电机操动机构。
所述下导电管的下端固设有角形的连接头，所述第一、第二销轴分别穿设于所述连接头的两端处。
所述上导电管通过设于其下端处的拐臂止旋装配于所述齿轮轴上。
由于本发明的1100kV特高压串补用旁路隔离开关将其动触头通过一折叠伸缩臂装配于动侧绝缘支柱上，将其动触头固定装配于上导电管的上端，静触头装配于静侧绝缘支柱上设置的静侧底座上，当下导电管位于竖直位置时，上导电管折叠收缩于下导电管面向静触头的一侧，当下导电管水平时，上导电管水平且动、静触头插合，由此可见，本发明中的1100kV特高压串补用旁路隔离开关的动触头在处于分闸位置时，所述上、下导电管折叠在一起，当动触头从分闸位置向合闸位置移动时，上、下导电管在传动杆及齿轮箱的作用下逐渐展开并形成倒V形，由于上、下导电管形成倒V形时所述折叠伸缩臂的长度没有达到最大，因此可在动触头与静触头之间产生一间距，使动触头对准静触头，此时当上、下导电管进一步展开时动触头则随上导电管一起插入静触头中直至上、下导电管均水平时完成合闸动作；由上述工作过程可知，本发明的1100kV特高压串补用旁路隔离开关在合闸时其动触头是与静触头沿轴向插合的，因此大大减小了折叠伸缩臂所承受的径向力，从而改善了其受力状况，增加了其正常工作周期，另外，由于动、静触头的合闸动作是插合动作，因此可良好的实现二者配合处的密封，解决现有的高压隔离开关的合闸位置处的密封性能差的问题。
附图说明
图1是本发明的1100kV特高压串补用旁路隔离开关实施例1的单极的结构示意图；
图2是图1在A处的放大图；
图3是图1的俯视图；
图4是图1的A-A剖视图；
图5是图1中的动触头和静触头在合闸状态下地结构示意图。
具体实施方式
本发明的1100kV特高压串补用旁路隔离开关的实施例1，由三个结构相同的单极组成，每个单极的结构如图1-5所示，包括动侧绝缘支柱1、静侧绝缘支柱2和旋转绝缘支柱3，动侧绝缘支柱1有三根，三根动侧绝缘支柱1等高且分布于同一正三角形的三个顶点上，旋转绝缘支柱3位于以三个动侧绝缘支柱所在的位置为顶点的正三角形的中心处，其中一个动侧绝缘支柱上于下端处固定装配有驱动装置，驱动装置采用电机操动机构4，电机操动机构4与旋转绝缘支柱3同轴传动连接；动侧绝缘支柱1顶部支设有动侧底座5，动侧底座5上设有玫瑰花瓣触指（在其它实施例中还可以为环形触指）式的动触头6，具体地说，即动侧底座5上设有一折叠伸缩臂，折叠伸缩臂包括上导电管7和下导电管8，下导电管8的下端设有一角形的连接头9，所述连接头9通过第一铰接轴10铰接于动侧底座5上，连接头9上还设有第二铰接轴11，第二铰接轴11与第一铰接轴10之间在下导电管8的径向上平行间隔设置且第二铰接轴11的高度高于第一铰接轴10，第一、第二铰接轴分别位于连接头9的两端处，连接头9通过第二铰接轴11铰接有一连杆12，旋转绝缘支柱3的上端设有一曲柄13并通过曲柄13与连杆远离连接头的一端铰接，从而构成一空间四连杆机构，当旋转绝缘支柱3转动时，可驱动下导电管8绕第一铰接轴10在竖直平面内做往复摆动，下导电管8的上端固定装配有齿轮箱14，齿轮箱14内通过一齿轮轴转动装配有齿轮15，下导电管8内穿设有传动杆16，传动杆16的下端通过第三铰接轴铰接于动侧底座上，第三铰接轴与第一、第二铰接轴均互相平行且位于第一、第二铰接轴之间，传动杆16的上端沿轴向连接有与齿轮15啮合的齿条17，上导电管7的下端设有一拐臂18并通过拐臂18在齿轮箱的外部止旋装配于齿轮轴上，当旋转绝缘支柱3驱动下导电管8向下倒时，传动杆16相对于下导电管8发生轴向相对移动，从而通过齿条17驱动齿轮15转动，齿轮15的转动进而带动上导电管7展开，传动杆16上还设有用于抵消重力势能的平衡弹簧19；上、下导电管的邻接处设有肘间均压环20，动侧底座5上在下导电管8与动侧底座的铰接处的上、下方分别对应设有动侧上均压环21、动侧下均压环22，动侧上均压环21及动侧下均压环22分别通过对应的支架装配于动侧底座5上。静侧绝缘支柱2有三根，三根静侧绝缘支柱2同样分布于同一正三角形的三个顶点上，三根静侧绝缘支柱2的顶部架设有静侧底座23，静侧底座23上设有立架24，立架24包括间隔设置的两立柱，两立柱之间设有一水平的横轴并通过该横轴转动装配有导向罩25并于导向罩内装配有静触头，导向罩25呈喇叭且其开口面向动触头，其在立架24上的转动轴线与第一铰接轴的轴线平行，采用具有喇叭口的导向罩25可从更大范围内捕捉动触头，防止合闸失败的情况发生，静侧支座上于静触头面向动触头的一侧处设有真空断路器26，真空断路器26与动、静触头并联且具有一手柄27，该手柄27用于驱动真空断路器26分闸或合闸，当动、静触头均位于分闸位置时，真空断路器26同样位于分闸位置，上、下导电管折叠在一起且上导电管7位于下导电管8面向静触头的一侧；当旋转绝缘支柱3驱动上、下导电管展开并带动动触头与静触头合闸时，上、下导电管首先形成倒V形并逐渐展开，在上、下导电管展开的过程中在未完全展开之前，动触头在一位置处对准所述导向罩的喇叭口，此时当上、下导电管继续展开时则首先触碰真空断路器的手柄并驱动真空断路器首先合闸，待上、下导电管均活动至水平姿态时实现动、静触头的合闸，即真空断路器的开合由上导电管控制，其在动、静触头合闸时先于动静出头合闸，在动、静触头分闸时后于动、静触头分闸，从而起到保护动、静触头的作用，真空开断装置具备较大的电流开断能力，使得本发明的1100kV特高压串补用旁路隔离开关可应用于大功率开断的场合，如1100KV特高压串补工程领域对串补设备进行投切操作，串补工程中；静侧底座23上于静触头的上、下方处分别设有静侧上均压环28、静侧下均压环29。
Claims (10)
1.1100kV特高压串补用旁路隔离开关，包括三个单极，所述各单极均包括旋转绝缘支柱、动侧绝缘支柱、静侧绝缘支柱、通过动侧底座设于动侧绝缘支柱上的动触头及通过静侧底座装配于静侧绝缘支柱上的静触头，其特征在于，所述动触头通过一折叠伸缩臂装配于动侧底座上，所述折叠伸缩臂包括下导电管和与下导电管转动装配在一起并在下导电管竖直时折叠于下导电管面向静触头的一侧的上导电管，动触头固定装配于上导电管的上端，下导电管的下端部在靠近静触头的一侧通过第一铰接轴铰接于动侧底座上，在远离静触头的一侧通过与第一铰接轴平行间隔设置且高于第一铰接轴的第二铰接轴铰接有连杆，所述连杆远离第二铰接轴的一端与由所述旋转绝缘支柱驱动的曲柄铰接，下导电管的上端固设有齿轮箱，所述齿轮箱内通过与第一铰接轴平行的齿轮轴转动装配有齿轮，上导电管通过与齿轮轴的止旋配合与下导电管转动装配在一起，下导电管内沿轴向活动穿设有传动杆，所述传动杆的下端通过与第一铰接轴平行且位于第一、第二铰接轴之间的第三铰接轴铰接于动侧底座上，传动杆的上端具有与所述齿轮啮合并在下导电管转向水平位置时驱动上导电杆展开以带动动触头与静触头插合的齿条。
2.根据权利要求1所述的1100KV特高压串补用旁路隔离开关，其特征在于，所述静侧底座上于静触头面向动触头的一侧处设有与动、静触头并联的由真空断路器构成的真空开断装置，所述真空断路器上设有用于在上导电管经过时被上导电管触动以控制其分、合闸的手柄。
3.根据权利要求1所述的1100KV特高压串补用旁路隔离开关，其特征在于，所述上、下导电管的邻接处设有肘间均压环。
4.根据权利要求1所述的1100KV特高压串补用旁路隔离开关，其特征在于，所述动侧底座上在其与下导电管的铰接点上、下处分别通过对应的支架设有动侧上均压环、动侧下均压环；所述静侧底座上在静触头的上、下处分别通过对应的支架装配有静侧上均压环、静侧下均压环。
5.根据权利要求1所述的1100KV特高压串补用旁路隔离开关，其特征在于，所述静触头通过一导向罩装配于所述静侧底座上，所述导向罩面向动触头的一侧具有喇叭形的开口。
6.根据权利要求5所述的1100KV特高压串补用旁路隔离开关，其特征在于，所述导向罩通过一支承轴转动装配在静侧底座上设置的立架上，导向罩在所述立架上的转动轴线与所述第一铰接轴的轴线平行。
7.根据权利要求1所述的1100KV特高压串补用旁路隔离开关，其特征在于，所述动侧支柱有三个，三个动侧支柱分布于同一正三角形的三个顶点上，所述绝缘支柱设于以三个支柱所在的位置为顶点的正三角形的中心上。
8.根据权利要求1所述的1100KV特高压串补用旁路隔离开关，其特征在于，所述旋转绝缘子传动连接有驱动装置，所述驱动装置包括固定装配于动侧绝缘支柱上的电机操动机构。
9.根据权利要求1所述的1100KV特高压串补用旁路隔离开关，其特征在于，所述下导电管的下端固设有角形的连接头，所述第一、第二销轴分别穿设于所述连接头的两端处。
10.根据权利要求1所述的1100KV特高压串补用旁路隔离开关，其特征在于，所述上导电管通过设于其下端处的拐臂止旋装配于所述齿轮轴上。
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