CN103337433A - 风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器及其开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，包括隔离开关、熔断器以及操动机构，所述隔离开关、所述熔断器分别固定在一金属底架的两侧；还包括一穿墙式固封极柱，所述穿墙式固封极柱穿过所述金属底架后一端与一软连接电气连接和一导向杆固定连接，另一端固定一静触头，所述穿墙式固封极柱内部用环氧树脂材料固封一真空灭弧室和一导电体，所述导电体连接所述真空灭弧室。本发明保证维护人员在35KV进线电缆带电的情况下仍能安全地更换熔断器，更能适合恶劣环境和高原地区使用。

Description

风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器及其开关柜

技术领域

本发明涉及电工开关技术，尤其是一种35KV风力发电输出网络中使用的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器及其开关柜。

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。

中国专利CN101540480B公开了一种真空负荷开关和熔断器组合电器，该专利的特点是有一穿墙绝缘导体穿过一金属接地底架而形成的电气连接使得组成的固定柜分成二个功能隔室，而开断负荷电流的真空灭弧室设置在隔离开关的静触头上。当操作负荷开关时，由隔离开关刀闸带动真空灭弧装置动作，实现灭弧室的分合动作。由于隔离开关刀闸质量大，因此对操动机构操作功要求大，操作过程中冲击较大，影响开关机械操作寿命，同时负荷开关的关合电流参数也不易提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种风力发电输出网络中使用的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器及其开关柜，一方面保证维护人员在35KV进线电缆带电的情况下，仍能安全地更换熔断器，另一方面，操作功小，提高了机械操作寿命，且更能适合恶劣环境和高原地区使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，包括隔离开关、熔断器以及操动机构，其中：

所述隔离开关、所述熔断器分别固定在一金属底架的两侧；

还包括一穿墙式固封极柱，所述穿墙式固封极柱穿过所述金属底架后一端与一软连接电气连接和一导向杆固定连接，另一端固定一静触头，所述穿墙式固封极柱内部用环氧树脂材料固封一真空灭弧室和一导电体，所述导电体连接所述真空灭弧室。

上述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其中，所述穿墙式固封极柱中部设一法兰面与所述金属底架固定连接，所述法兰面处还设有金属均压环。

上述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其中，所述熔断器包括熔丝、所述上熔座和所述下熔座，所述熔丝卡设在所述上熔座和所述下熔座之间。

上述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其中，所述导向杆通过一第一拐臂与一第一绝缘拉杆连接，所述第一绝缘拉杆另一端通过一第二拐臂与一操作轴连接，所述软连接与所述上熔座电气连接。

上述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其中，所述隔离开关包括相互铰接的隔离刀和静触座，所述隔离刀中部铰接一第二绝缘拉杆，所述隔离刀的自由端可与所述静触头连接或断开，所述第二绝缘拉杆另一端与所述操动机构输出轴上拐臂铰接。

上述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其中，所述金属底架的下部通过一接地轴固定一接地刀，所述接地刀的自由端可与所述熔断器的下熔座连接或断开，所述接地轴由所述操动机构驱动。

上述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其中，所述操动机构设于所述金属底架的前端，所述操作轴由所述操动机构驱动。

本发明的技术方案还包括一种开关柜，用于固定放置如上述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其中，包括隔离开关室和熔断器室，所述隔离开关室与所述熔断器室通过所述金属底架分隔，所述穿墙式固封极柱使得隔离开关室和所述熔断器室形成电气连接。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案还包括一种开关柜，用于固定放置如上述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其中，包括隔离开关室和熔断器室，所述隔离开关室与所述熔断器室通过所述金属底架分隔，所述穿墙式固封极柱使得隔离开关室和所述熔断器室形成电气连接。

与现有技术相比，本发明的优点体现在：

（1）真空灭弧室用环氧树脂AGP工艺固封在穿墙式固封极柱内，使得固封极柱即具有灭弧作用又具有穿墙式功能，布局更为紧凑，同时真空灭弧装置被外层设有裙边的环氧树脂绝缘材料包覆，爬距增大，可适合高海拔地区使用；

（2）真空灭弧室由操动机构单独的输出轴驱动，因此所需操作功小，机械冲击小，提高了负荷开关的操作寿命。

附图说明

图1是本发明风电用真空负荷隔离开关-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是本发明风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器使用时在开关柜中左右布置时的结构示意图；

图4a是本发明风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器的穿墙式固封极柱的剖面示意图；

图4b是本发明风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器的穿墙式固封极柱的立体结构示意图。

附图标记

1、隔离开关

101、隔离刀

102、静触座

103、第二绝缘拉杆

2、熔断器

201、熔丝

202、上熔座

203、下熔座

3、操动机构

4、金属底架

5、穿墙式固封极柱

51、真空灭弧室

52、导电体

53、环氧树脂材料

54、金属均压环

55、法兰面

56、静触头

6、导向杆

7、第一拐臂

8、第一绝缘拉杆

9、第二拐臂

10、操作轴

11、接地轴

12、接地刀

13、隔离开关室

14、熔断器室

15、进线电缆

16、避雷器

17、软连接

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

请参看图1所示，本发明风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器包括隔离开关1、熔断器2以及操动机构3，隔离开关1、熔断器2分别固定在一金属底架4的两侧。还包括一穿墙式固封极柱5，穿墙式固封极柱5穿过金属底架4后一端与一软连接17电气连接和导向杆6固定连接，另一端固定静触头56；导向杆6通过第一拐臂7与第一绝缘拉杆8连接，第一绝缘拉杆8另一端通过一第二拐臂9与一操作轴10连接。软连接17与上熔座202电气连接.

穿墙式固封极柱5内部用环氧树脂材料53固封一真空灭弧室51和一导电体52，导电体52连接真空灭弧室51。环氧树脂材料53是由于具有绝缘性能和支撑作用而选择的材料。如图4a和图4b所示，穿墙式固封极柱5中部有一法兰面55与金属底架4固定连接，法兰面55处还设有均匀电场用的金属均压环54。真空灭弧室51和导电体52、金属均压环54用环氧树脂AGP工艺固封在穿墙式固封极柱5内，使得穿墙式固封极柱5即具有灭弧作用又具有穿墙式功能，布局更为紧凑，同时真空灭弧装置被外层设有裙边的环氧树脂材料53包覆，爬距增大，可适合高海拔地区使用。

在本发明的优选实施例中，熔断器2包括熔丝201、上熔座202和下熔座203，熔丝201卡设在上熔座202和下熔座203之间。

隔离开关1包括相互铰接的隔离刀101和静触座102，隔离刀101中部铰接一第二绝缘拉杆103，隔离刀101的自由端可与一静触头56连接或断开，第二绝缘拉杆103另一端与操动机构3输出轴上拐臂（图中未示出）铰接。

金属底架4的下部通过一接地轴11固定一接地刀12，接地刀12的自由端可与熔断器2的下熔座203连接或断开，接地轴11由操动机构3表面伸出以供操作。操动机构3设于金属底架4的前端，操作轴10由操动机构3驱动。

通过操控操作轴10带动第二拐臂9，从而带动第一绝缘拉杆8，继而进一步带动第一拐臂7，在第一拐臂7转动时的联动作用下，导向杆6发生左右轴向运动，以打开或者关闭穿墙式固封极柱5内部的真空灭弧室51。具体地，当导向杆6在操作轴10的间接作用下向右（以图1的坐标方向为参考）发生横向移动时，穿墙式固封极柱5内部的真空灭弧室51被打开，反之，当导向杆6在操作轴10的间接作用下向左（以图1的方向为参考）发生横向移动时，穿墙式固封极柱5内部的真空灭弧室51被关闭。

继续参看图1所示，当熔断器2熔断时，熔断器2上方的撞击器向上顶出，通过传动链（未在图中标出）触发操动机构3带动导向杆6发生位移，使得真空灭弧室51被打开。相应地，操动机构3内部设有储能机构，与真空灭弧室51相互配合以实现过流和短路保护的作用。

参看图2所示，操动机构3于金属底架4的前端，如图3所示，本发明风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器使用时安装在开关柜中，隔离开关1和熔断器2为左右布置方式，开关柜包括隔离开关室13和熔断器室14，隔离开关室13与熔断器室14通过金属底架4分隔，穿墙式固封极柱5使得隔离开关室13和熔断器室14形成电气连接。穿墙式固封极柱5内的真空灭弧室51作为开断负荷电流用。进线电缆15接在隔离开关1的静触座102上。静触座102与开关柜之间还可连接有避雷器16，以防止雷击产生损害。熔断器室14是个独立的金属隔室，当需要进入熔断器室14进行维护时，即使隔离开关室13的进线电缆15仍处于带电状态，打开隔离刀101，而后通过接地轴11使得隔离刀101接地，此时，熔断器室14内，金属底架4和熔断器2下端接地，维护人员可安全进入该隔室进行维护。

熔断器2是一个由金属板隔开的独立的一个隔室，当需要更换熔断器2时，通过操动机构3使真空灭弧室51分闸，切断左右二室的电气连接，而后，使隔离刀101分闸，使得35KV的进线电缆15与右边的熔断器室14形成可见断口，最后合上熔断器2下端的接地刀12，此时，即使35KV的进线电缆处于带电状态，熔断器室14也是处于无任何电荷的安全区，维护人员可安全地进入该隔室更换熔断器2。

本发明风力发电输出网络中使用的真空负荷隔离开关-熔断器组合电器及其开关柜一方面保证维护人员在35KV进线电缆带电的情况下，仍能安全地更换熔断器，另一方面，操作功小，提高了机械操作寿命，且更能适合恶劣环境和高原地区使用。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，包括隔离开关（1）、熔断器（2）以及操动机构（3），其特征在于：

所述隔离开关（1）、所述熔断器（2）分别固定在一金属底架（4）的两侧；

还包括一穿墙式固封极柱（5），所述穿墙式固封极柱（5）穿过所述金属底架（4）后一端与一软连接（17）电气连接和一导向杆（6）固定连接，另一端固定一静触头（56），所述穿墙式固封极柱（5）内部用环氧树脂材料（53）固封一真空灭弧室（51）和一导电体（52），所述导电体（52）连接所述真空灭弧室（51）。

2.根据权利要求1所述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其特征在于，所述穿墙式固封极柱（5）中部设一法兰面（55）与所述金属底架（4）固定连接，所述法兰面（55）处还设有金属均压环（54）。

3.根据权利要求1所述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其特征在于，所述熔断器（2）包括熔丝（201）、所述上熔座（202）和所述下熔座（203），所述熔丝（201）卡设在所述上熔座（202）和所述下熔座（203）之间。

4.根据权利要求1所述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其特征在于，所述导向杆（6）通过一第一拐臂（7）与一第一绝缘拉杆（8）连接，所述第一绝缘拉杆（8）另一端通过一第二拐臂（9）与一操作轴（10）连接，所述软连接（17）与所述上熔座（202）电气连接。

5.根据权利要求1所述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其特征在于，所述隔离开关（1）包括相互铰接的隔离刀（101）和静触座（102），所述隔离刀（101）中部铰接一第二绝缘拉杆（103），所述隔离刀（101）的自由端可与所述静触头（56）连接或断开，所述第二绝缘拉杆（103）另一端与所述操动机构（3）输出轴上拐臂铰接。

6.根据权利要求5所述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其特征在于，所述金属底架（4）的下部通过一接地轴（11）固定一接地刀（12），所述接地刀（12）的自由端可与所述熔断器（2）的下熔座（203）连接或断开，所述接地轴（11）由所述操动机构（3）驱动。

7.根据权利要求5所述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其特征在于，所述操动机构（3）设于所述金属底架（4）的前端，所述操作轴（10）由所述操动机构（3）驱动。

8.一种开关柜，用于固定放置如权利要求1至7所述风电用真空负荷隔离开关-熔断器组合电器，其特征在于，包括隔离开关室（13）和熔断器室（14），所述隔离开关室（13）与所述熔断器室（14）通过所述金属底架（4）分隔，所述穿墙式固封极柱（5）使得隔离开关室（13）和所述熔断器室（14）形成电气连接。

Images