CN103354190B - 隔离接地开关装置及使用该装置的固体绝缘开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔离接地开关装置及使用该装置的固体绝缘开关，隔离接地开关装置包括绝缘腔体，绝缘腔体中设有隔离刀闸、接地刀闸及布置在出线端和接地端之间的过渡端，两刀闸的一端为铰接端、另一端为接触端，两刀闸上分别传动连接有用于驱动对应刀闸在设定行程上摆动的驱动机构，隔离刀闸的铰接端与出线端铰接接触，进线端和过渡端分布于隔离刀闸的摆动行程上而分别与隔离刀闸的接触端通断配合，接地刀闸的铰接端与所述接地端和过渡端中的其中一个铰接接触，所述接地端和过渡端中的另一个位于所述接地刀闸的摆动行程上与接地刀闸的接触端通断配合。两刀闸转动时所占用空间也较小，有利于隔离接地开关装置的小型化设计。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔离接地开关装置及使用该装置的固体绝缘开关。
背景技术
现有的中压开关设备的绝缘方式主要有空气绝缘、气体绝缘和固体绝缘三种形式，其中，固体绝缘开关是采用固体绝缘材料作为主绝缘介质的开关设备，固体绝缘开关具有体积小，绝缘强度高，环境友好型等特点，以后是中压开关设备的主要研究方向。
在申请公布号为CN102110956A的中国发明专利申请公布说明书中公开了一种固体绝缘开关，包括由固体绝缘材料制成的绝缘壳体，绝缘壳体上设有母线接线端，绝缘壳体的内腔中安装有真空灭弧室，真空灭弧室的静导电杆与母线接线端电连，真空灭弧室的动导电杆由操动机构驱动上下运动与静导电杆接触、断开。绝缘壳体的内腔中还布置有隔离接地开关装置，隔离接地开关装置包括绝缘腔体，绝缘腔体的上部固设有与真空灭弧室的动导电杆电连的进线端、中部固设有出线套管、底部固设有接地端，绝缘腔体的下部设有接地用真空开关管，接地用真空开关管包括上部的动触头和下部的与接地端电连的静触座，绝缘腔体中布置有通过铜排软连接与出线套管电连的导电动触头，导电动触头由直动驱动装置驱动在隔离腔体中沿上下方向移动，直动驱动装置包括与导电动触头传动连接的沿上下方向延伸的绝缘拉杆和用于驱动绝缘拉杆沿上下方向移动的动力驱动机构，导电动触头在向上移动到位后与进线端电连，导电动触头在向下移动到位后与接地用真空开关管的动触头电连。
使用时，当动导电杆与静导电杆接通后，直动驱动装置上提绝缘拉杆，导电动触头与进线端电连，母线接线端与出线端电连，固体绝缘开关处于连通状态。当动导电杆与静导电杆断开后，直动驱动装置下压绝缘拉杆，导电动触头与接地用开关的动触头电连，此时接地用真空开关管处于断开状态，固体绝缘开关处于隔离状态。继续下压绝缘拉杆，迫使接地用真空开关的动触向下移动以与接地用真空开关的静触座电连，出线端与接地端电连，固体绝缘开关处于接地状态。
上述固体绝缘开关中的直动驱动装置包括长度方向延上下方向延伸的绝缘拉杆和动力驱动机构，当驱动导电动触头上下移动时，绝缘拉杆做同步的上下移动，绝缘拉杆移动时占用空间较大，固体绝缘开关对安装空间要求较高，使得安装有上述固体绝缘开关的设备都比较大，不利于设备的小型化改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种隔离接地开关装置，以解决现有技术中使用直动驱动装置驱动导电动触头移动的固体绝缘开关对安装空间要求较高的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述隔离接地开关装置的固体绝缘开关。
为实现上述目的，本发明所提供的隔离接地开关装置的技术方案是：隔离接地开关装置，包括绝缘腔体，绝缘腔体上固设有进线端、出线端和接地端，所述的绝缘腔体中还设有隔离刀闸、接地刀闸及布置在所述出线端和接地端之间的过渡端，两刀闸的一端为铰接端、另一端为接触端，两刀闸上分别传动连接有用于驱动对应刀闸在设定行程上摆动的驱动机构，其中，隔离刀闸的铰接端与所述出线端铰接接触，所述进线端和过渡端分布于所述隔离刀闸的摆动行程上而分别与隔离刀闸的接触端通断配合，接地刀闸的铰接端与所述接地端和过渡端中的其中一个铰接接触，所述接地端和过渡端中的另一个位于所述接地刀闸的摆动行程上与接地刀闸的接触端通断配合。
所述的驱动机构包括转动穿设在绝缘腔体上、且与对应刀闸的铰接中心轴线同轴布置的转动轴，转动轴的穿出绝缘腔体的一端为动力输入端、其穿入绝缘腔体的一端为与对应刀闸传动连接的动力输出端。
所述的绝缘腔体沿上下方向分布，所述接地端和出线端分别位于绝缘腔体的上下两端，所述进线端和过渡端分别位于绝缘腔体的左侧部和右侧部。
本发明所提供的固体绝缘开关的技术方案是：固体绝缘开关，包括具有动导电杆的真空灭弧室和布置在真空灭弧室一侧的隔离接地开关装置，隔离接地开关装置包括绝缘腔体，绝缘腔体上固设有出线端、接地端及与动导电杆电连的进线端，所述的绝缘腔体中还设有隔离刀闸、接地刀闸及布置在所述出线端和接地端之间的过渡端，两刀闸的一端为铰接端、另一端为接触端，两刀闸上分别传动连接有用于驱动对应刀闸在设定行程上摆动的驱动机构，其中，隔离刀闸的铰接端与所述出线端铰接接触，所述进线端和过渡端分布于所述隔离刀闸的摆动行程上而分别与隔离刀闸的接触端通断配合，接地刀闸的铰接端与所述接地端和过渡端中的其中一个铰接接触，所述接地端和过渡端中的另一个位于所述接地刀闸的摆动行程上与接地刀闸的接触端通断配合。
所述的驱动机构包括转动穿设在绝缘腔体上、且与对应刀闸的铰接中心轴线同轴布置的转动轴，转动轴的穿出绝缘腔体的一端为动力输入端、其穿入绝缘腔体的一端为与对应刀闸传动连接的动力输出端。
所述的绝缘腔体沿上下方向分布，所述接地端和出线端分别位于绝缘腔体的上下两端，所述进线端和过渡端分别位于绝缘腔体的左侧部和右侧部。
所述的固体绝缘开关包括具有内腔的绝缘壳体，绝缘壳体中设有用于将绝缘壳体的内腔分隔成灭弧室腔和隔离腔的绝缘分隔壁，所述真空灭弧室安装在所述灭弧室腔中，所述进线端固设在所述绝缘分隔壁上。
所述的绝缘壳体的外表面覆设有用于接地的导电屏蔽层或半导电屏蔽层。
所述的绝缘腔体中设有温湿度传感器。
本发明的有益之处是：本发明所提供的固体绝缘开关及其隔离接地开关装置中的隔离刀闸和接地刀闸均在绝缘腔体的空腔中转动，过渡端设置在接地端和出线端之间以起到中间过渡导通的作用，这样一来，隔离刀闸和接地刀闸所需长度较小，两者转动时所占用空间也较小，从而有利于隔离接地开关装置的小型化设计。且因为隔离刀闸和接地刀闸均在绝缘腔体的空腔中做转动，驱动隔离刀闸和接地刀闸转动的驱动机构只要可以实现隔离刀闸和接地刀闸的转动即可，与现有技术中直线运动的直动驱动机构相比，输出转动的驱动机构所占用的空间要小的多，适用于安装空间较小的场所。
附图说明
图1是本发明所提供的隔离接地开关装置一种实施例的结构示意图；
图2是图1所示隔离接地开关装置处于分闸隔离状态示意图；
图3是图1所示隔离接地开关装置处于接地状态意图；
图4是使用如图1所示隔离接地开关装置的固体绝缘开关一种实施例的结构示意图；
图5是图4所示固体绝缘开关处于分闸隔离状态示意图；
图6是图4所示固体绝缘开关处于接地状态示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种隔离接地开关装置的实施例，该实施例中的隔离接地开关装置包括沿上下方向分布绝缘腔体1，在绝缘腔体1的上端设有接地端3、其下端固设有出线端8，在绝缘腔体1的左侧部固设有进线端10、其右侧部固设有过渡端5，过渡端5在上下方向上位于接地端3和出线端8之间。此处的出线端、接地端及过渡端基本处于同一竖直平面内，出线端与进线端基本处于同一水平面内。
在绝缘腔体1的空腔中布置有接地刀闸2和隔离刀闸6，接地刀闸2和隔离刀闸6各自独立。
上述两刀闸的一端为铰接端、另一端为接触端，两刀闸上分别传动连接有用于驱动对应刀闸在设定行程上摆动的驱动机构。
具体来说，接地刀闸的铰接端铰接在接地端3上，并与接地端3导电接触，过渡端5位于接地刀闸的摆动行程上与接地刀闸2的接触端通断配合。接地刀闸2上传动连接的驱动机构为接地刀闸驱动机构，接地刀闸驱动机构包括与接地刀闸2的铰接中心轴线同轴布置的用于驱动接地刀闸2转动的接地刀闸转动轴4，接地刀闸转动轴转动穿设在绝缘腔体上，接地刀闸转动轴的穿出绝缘腔体的一端为动力输入端、其穿入绝缘腔体的一端为与接地刀闸传动连接的动力输出端，在接地刀闸转动轴的动力输入端上传动连接有向接地刀闸转动轴输出驱动力的操动单元。当接地刀闸转动轴4带动接地刀闸2绕接地刀闸的铰接中心轴线转动时，可实现接地端3与过渡端5的通断配合。
上述隔离刀闸6的铰接端铰接在出线端8上、并与出线端8导电接触，进线端10和过渡端5分布于所述隔离刀闸6的摆动行程上而分别与隔离刀闸6的接触端通断配合。隔离刀闸6上传动连接的驱动机构为隔离刀闸驱动机构，隔离刀闸驱动机构包括与隔离刀闸6的铰接中心轴线同轴布置的用于驱动隔离刀闸转动的隔离刀闸转动轴7，隔离刀闸转动轴7转动穿设在绝缘腔体上，隔离刀闸转动轴7的穿出绝缘腔体的一端为动力输入端、其穿入绝缘腔体的一端为与隔离刀闸传动连接的动力输出端，在隔离刀闸转动轴7的动力输入端上传动连接有向隔离刀闸转动轴输出驱动力的操动单元。当隔离刀闸转动轴7带动隔离刀闸6绕隔离刀闸的铰接中心轴线转动时，可实现进线端10和过渡端5分别与隔离刀闸6的接触端的通断配合。
上述的用于驱动接地刀闸转动轴转动的操动单元和用于驱动隔离刀闸转动轴转动的操动单元可以为现有技术中的手动操动单元或电动操动单元。
本实施例的隔离接地开关装置的隔离刀闸和接地刀闸在相应驱动机构的驱动下转动，如图1所示，当隔离刀闸6转动至水平位置时，隔离刀闸与进线端可靠接触，进线端与出线端导通，隔离接地开关装置处于合闸状态。
如图2所示，当需要将进线端10与出线端8断开时，隔离刀闸6转动90°至竖直位置，此时隔离刀闸6与过渡端可靠接触，进线端8与出线端10断开，并且此时接地刀闸2不与过渡端5接触，接地端3与过渡端8断开，此时，隔离接地开关装置处于分闸隔离状态。
如图3所示，当将隔离刀闸6转动至与过渡端4接触位置时，并将接地刀闸2转动至竖直位置，接地刀闸与过渡端可靠接触，此时，接地端3通过接地刀闸2、过渡端5、隔离刀闸6与出线端8导通，此时，隔离接地开关装置处于接地状态。
本实施例中，在绝缘腔体1中分别设置隔离刀闸6和接地刀闸2，隔离刀闸实现出线端与进线端、过渡端的切换导通，而接地刀闸则专用于控制接地端与过渡端的通断，隔离刀闸和接地刀闸分别用于实现不同的功能，两者分别由各自独立的驱动机构驱动转动，这样两者动作时不会出现干涉进而影响隔离接地开关装置的正常工作。
本实施例中，隔离刀闸6和接地刀闸2均在绝缘腔体1的空腔中转动，过渡端设置在接地端和出线端之间，过渡端可以起到中间过渡导通的作用，隔离刀闸和接地刀闸所需长度较小，两者转动时所占用空间也较小，从而有利于隔离接地开关装置的小型化设计。并且因为隔离刀闸和接地刀闸均在绝缘腔体的空腔中做转动，驱动隔离刀闸转动的隔离刀闸驱动机构和驱动接地刀闸转动的接地刀闸驱动机构只要可以实现隔离刀闸和接地刀闸的转动即可，与现有技术中的直动驱动机构相比，驱动隔离刀闸转动的隔离刀闸驱动机构和驱动接地刀闸转动的接地刀闸驱动机构所占用的空间要小的多，可以适用于对安装空间较小的场所。
上述实施例中，通过隔离刀闸转动轴和接地刀闸转动轴分别驱动隔离刀闸和接地刀闸转动，隔离刀闸驱动机构和接地刀闸的驱动机构几乎不占用绝缘腔体的内部空间，这样可以进一步的减小隔离接地开关装置的体积。在其他实施例中，隔离刀闸驱动机构也可以包括绝缘拉杆，该绝缘拉杆的一端铰接在隔离刀闸中部、另一端延伸出绝缘腔体，隔离刀闸驱动机构还包括位于绝缘腔体外部的用于通过绝缘拉杆带动隔离刀闸转动的操动单元，但这种隔离刀闸驱动机构中的绝缘拉杆的一部分位于绝缘腔体中，这样一来，对绝缘腔体的内部空间要求较高，绝缘腔体就不能做的很小。同样，接地刀闸驱动刀闸也可以采用上述操动单元和绝缘拉杆的结构。
上述实施例中，过渡端固设在绝缘腔体上，这样便于制作。在其他实施例中，过渡端也可以设置在绝缘腔体中，只要使过渡端位于接地端和出线端之间，可以使过渡端起到中间接力的作用即可。
上述实施例中，接地刀闸铰接在接地端上，在其他实施例中，接地刀闸也可以铰接在过渡端上。
上述实施例中，接地端和出线端分别位于绝缘腔体的上下两端，而进线端和过渡端分别位于绝缘腔体的左侧部和右侧部，这样可以便于在绝缘腔体中布置给刀闸和接地刀闸。在其他实施例中，接地端、出线端、进线端及过渡端也可以根据实际接线需要布置。
如图4所示，一种固体绝缘开关的实施例，该实施例中的固体绝缘开关包括由固体绝缘材料制成的具有内腔的绝缘壳体11，此处的固体绝缘材料为环氧树脂，绝缘壳体11包括下端呈开口的上壳体110和通过螺钉与上壳体固连在一起的下封板112，上壳体110和下封板112密封配合，保证绝缘壳体的内腔和外部环境隔绝。
绝缘壳体1中设有用于将绝缘壳体的内腔分隔成灭弧室腔17和隔离腔的绝缘分隔壁13，该绝缘分隔壁13与上壳体110一体成型，且绝缘分隔壁13的下端面顶压在下封板112上。在灭弧室腔17中安装有具有动导电杆和静导电杆的真空灭弧室19，真空灭弧室19的静导电杆与固设在绝缘壳体1上的母线接线端12电连，而真空灭弧室19的动导电杆传动连接有绝缘拉杆16，绝缘拉杆16上传动连接有灭弧室操动机构。
固体绝缘开关还包括布置在真空灭弧室右侧的隔离接地开关装置14，该隔离接地开关装置14与图1所示隔离接地开关装置的结构相同，其具体结构在此不再赘述。对于本实施例来说，此处绝缘分隔壁13和绝缘壳体1的位于绝缘分隔壁13右侧的部分构成隔离接地开关装置的绝缘腔体，且在该绝缘腔体中还设有用于采集绝缘腔体中工作环境参数的温湿度传感器，温湿度传感器具有用于将采集到的输出传递至外部控制器上的信号输出端。
本实施例中的进线端固设在绝缘分隔壁13上，且进线端通过软连接铜排18与真空灭弧室19的动导电杆电连。
本实施例中，在绝缘壳体1的外表面覆设有用于接地的导电屏蔽层或半导电屏蔽层，导电屏蔽层或半导电屏蔽层在连通后可靠接地，保证认可触及的部位可靠接地，可有效保证检修人员的人身安全。
本实施例中所提供的绝缘壳体1的内腔为封闭型腔，可保证固体绝缘开关中各部件不受外部环境的有效，使固体绝缘开关可以在污秽和凝露比较严重的环境条件下可靠工作。并且绝缘壳体的内腔中仅设有一个用于分隔界面的绝缘分隔壁，固体绝缘开关的局部放量小。
如图1所示，当接地刀闸旋转至水平位置时，接地端与过渡端呈断开，此时，灭弧室操动机构驱动真空灭弧室19的动导电杆动作以与静导电杆接触，真空灭弧室19合闸，隔离刀闸转动轴带动隔离刀闸转动至水平位置，隔离刀闸使进线端与出线端导通，此时，固体绝缘开关处于合闸状态。
如图2所示，当灭弧室操动机构驱动真空灭弧室19的动导电杆动作以与静导电杆断开，真空灭弧室19分闸，隔离刀闸转动轴带动隔离刀闸转动至竖直位置，隔离刀闸与过渡端可靠接触以使出线端与过渡端导通，此时，固体绝缘开关处于分闸隔离状态。
如图3所示，当固体绝缘开关处于图2所示的分闸隔离状态时，如果由接地刀闸转动轴驱动接地刀闸转动至竖直状态，接地刀闸与过渡端可靠接触以使接地端、过渡端与出线端导通，此时，固体绝缘开关处于接地状态。
本实施例中，隔离接地开关装置中的出线端、接地端及过渡端基本处于同一竖直平面内，且出线端与进线端基本处于同一水平面内，这样隔离刀闸和接地刀闸分别具有水平工位和竖直工位，在其他实施例中，当进线端、出线端、接地端及过渡端并非如本实施例这样设置时，隔离刀闸和接地刀闸需要根据进线端、出线端、接地端及过渡端的实际设置位置转动。
Claims (9)
1.隔离接地开关装置，包括绝缘腔体，绝缘腔体上固设有进线端、出线端和接地端，其特征在于：所述的绝缘腔体中还设有隔离刀闸、接地刀闸及布置在所述出线端和接地端之间的过渡端，接地刀闸和隔离刀闸各自独立，两刀闸的一端为铰接端、另一端为接触端，两刀闸上分别传动连接有用于驱动对应刀闸在设定行程上摆动的驱动机构，其中，隔离刀闸的铰接端与所述出线端铰接接触，所述进线端和过渡端分布于所述隔离刀闸的摆动行程上而分别与隔离刀闸的接触端通断配合，接地刀闸的铰接端与所述接地端和过渡端中的其中一个铰接接触，所述接地端和过渡端中的另一个位于所述接地刀闸的摆动行程上与接地刀闸的接触端通断配合。
2.根据权利要求1所述的隔离接地开关装置，其特征在于：所述的驱动机构包括转动穿设在绝缘腔体上、且与对应刀闸的铰接中心轴线同轴布置的转动轴，转动轴的穿出绝缘腔体的一端为动力输入端、其穿入绝缘腔体的一端为与对应刀闸传动连接的动力输出端。
3.根据权利要求2所述的隔离接地开关装置，其特征在于：所述的绝缘腔体沿上下方向分布，所述接地端和出线端分别位于绝缘腔体的上下两端，所述进线端和过渡端分别位于绝缘腔体的左侧部和右侧部。
4.固体绝缘开关，包括具有动导电杆的真空灭弧室和布置在真空灭弧室一侧的隔离接地开关装置，隔离接地开关装置包括绝缘腔体，绝缘腔体上固设有出线端、接地端及与动导电杆电连接的进线端，其特征在于：所述的绝缘腔体中还设有隔离刀闸、接地刀闸及布置在所述出线端和接地端之间的过渡端，接地刀闸和隔离刀闸各自独立，两刀闸的一端为铰接端、另一端为接触端，两刀闸上分别传动连接有用于驱动对应刀闸在设定行程上摆动的驱动机构，其中，隔离刀闸的铰接端与所述出线端铰接接触，所述进线端和过渡端分布于所述隔离刀闸的摆动行程上而分别与隔离刀闸的接触端通断配合，接地刀闸的铰接端与所述接地端和过渡端中的其中一个铰接接触，所述接地端和过渡端中的另一个位于所述接地刀闸的摆动行程上与接地刀闸的接触端通断配合。
5.根据权利要求4所述的固体绝缘开关，其特征在于：所述的驱动机构包括转动穿设在绝缘腔体上、且与对应刀闸的铰接中心轴线同轴布置的转动轴，转动轴的穿出绝缘腔体的一端为动力输入端、其穿入绝缘腔体的一端为与对应刀闸传动连接的动力输出端。
6.根据权利要求5所述的固体绝缘开关，其特征在于：所述的绝缘腔体沿上下方向分布，所述接地端和出线端分别位于绝缘腔体的上下两端，所述进线端和过渡端分别位于绝缘腔体的左侧部和右侧部。
7.根据权利要求4或5或6所述的固体绝缘开关，其特征在于：所述的固体绝缘开关包括具有内腔的绝缘壳体，绝缘壳体中设有用于将绝缘壳体的内腔分隔成灭弧室腔和绝缘腔体的绝缘分隔壁，所述真空灭弧室安装在所述灭弧室腔中，所述进线端固设在所述绝缘分隔壁上。
8.根据权利要求7所述的固体绝缘开关，其特征在于：所述的绝缘壳体的外表面覆设有用于接地的导电屏蔽层或半导电屏蔽层。
9.根据权利要求4或5或6所述的固体绝缘开关，其特征在于：所述的绝缘腔体中设有温湿度传感器。
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