CN103617919B - 一种高端直流阀厅用接地开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高端直流阀厅用接地开关，涉及直流输变电设备领域，根据高端阀厅的实际情况设计了上下两套开关底座、转动装置及配重装置，接地导电杆安装在高处的开关底座上，在低处的开关底座上安装与接地导电杆连接的折叠臂，有效减少导电杆操作变形，防止开关误操作，降低开关操作冲击；接地导电杆采用粗管和细管两部分焊接组成，有效减轻自重，机构操作更加轻便，实现了分合闸的操作力适中，运动过程平稳可靠，延长了接地开关的使用寿命。

Description

一种高端直流阀厅用接地开关

技术领域

本发明涉及直流输变电设备领域，具体的说是一种高端直流阀厅用接地开关。

背景技术

随着我国经济持续快速发展，电力消耗保持高速增长，为了满足未来国民经济的发展，必将加大发展超高压及特高压直流输电的建设。直流输电具有输电距离远，调节性能好、过电压水平低、线路损耗小等优点，适用于远距离大功率输电、区间电网互联调峰、海缆输电等场合。

作为直流输电的关键设备，安装在换流阀的阀厅内设备的安全性至关重要，阀厅内接地开关是高压直流输电工程的重要组成部分，是阀厅内其它直流输电设备进行检修的安全保障，是特高压换流站直流场设计布置的关键设备之一。而阀厅内的开关设备，由于阀厅内的面积限制，对于开关设备必须尽量减少其占地面积，因此阀厅内的接地开关不能使用一般的接地开关结构形式。现有的直流阀厅用接地开关如中国专利CN202352576U公开的“一种±400kv直流阀厅接地开关”。现有的这种接地开关存在的问题在于：接地开关导电杆较长，本身自重大，操动机构对接地导电杆操动时，需要克服接地导电杆本身的重力矩，所需的操作力较大，这就使得接地导电杆的分、合闸过程不够平稳，容易出现接地导电杆断裂的情形；而且装配调试困难，尤其是动静触头啮合不稳定。

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种高端直流阀厅用接地开关，分合闸操作过程平稳，有效保护接地导电杆。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高端直流阀厅用接地开关，包括开关底架及导电杆转动装置、配重装置、接地导电杆、操作机构和静触头装置，所述开关底架及导电杆转动装置固定设置于阀厅墙面上，所述配重装置与导电杆转动装置连接，所述接地导电杆一端与导电杆转动装置连接、另一端连接动触头装置，所述操作机构通过传动机构与导电杆转动装置连接，驱动导电杆转动并将动触头装置接入静触头装置合闸，其特征在于，所述开关底架及导电杆转动装置、配重装置均设置为上下两套，位置对应固定设置于阀厅墙面上，处于上方的第一开关底架的转动装置与接地导电杆连接，处于下方的第二开关底架的转动装置上连接有折叠臂，所述折叠臂的另一端与接地导电杆连接，所述开关底架通过螺栓和调节螺杆与阀厅墙体连接，所述接地导电杆由粗管和细管两部分配套焊接组成，所述动触头装置的触头座设置为可在接地导电杆上滑动并固定，所述处于下方的第二开关底架的导电杆转动装置包括第一传动轴和第一拐臂，所述第一传动轴安装于第二开关底架上，所述第一传动轴一端与第一拐臂连接，另一端与位于下方的配重装置的锥齿轮连接，所述第一拐臂的另一端连接接地导电杆，所述第一拐臂端面采用锯齿形长孔，所述传动机构包括第一传动杆、第二传动杆和转向装置，所述第一传动杆一端与操作机构连接、另一端与转向装置连接，所述第二传动杆一端与处于下方的导电杆转动装置连接、另一端与转向装置连接，所述转向装置由转向支架、水平锥齿轮、竖直锥齿轮、第二传动轴和第二拐臂组成，所述转向支架固定设置于阀厅墙面上，所述水平锥齿轮、竖直锥齿轮垂直连接，所述第二传动轴固定于转向支架上，所述第二传动轴一端与第二拐臂连接、另一端与竖直锥齿轮连接，所述水平锥齿轮固定设置于转向支架的下端，所述第一传动杆一端与操作机构连接、另一端与水平锥齿轮连接，所述第二传动杆一端与第一拐臂连接、另一端与第二拐臂连接。

所述转向支架通过螺栓和调节螺杆与阀厅墙面连接。

所述折叠臂由相互活动连接的第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆一端与传动装置的第二传动轴连接、另一端与第二支撑杆连接，所述第二支撑杆的另一端与接地导电杆中部的旋转受力点连接。

所述静触头装置包括安装板、触指、压紧弹簧和喇叭罩，所述安装板与阀厅母线金具连接，所述触指设置于安装板的下端，所述压紧弹簧设置于触指上，所述喇叭罩固定于安装板上方并罩住安装板、触指和压紧弹簧。

还包括缓冲件，所述缓冲件与操作机构相邻，固定设置于阀厅墙面上。

本发明根据高端阀厅的实际情况设计了上下两套开关底座、转动装置及配重装置，接地导电杆安装在高处的开关底座上，在低处的开关底座上安装与接地导电杆连接的折叠臂，有效减少导电杆操作变形，防止开关误操作，降低开关操作冲击；接地导电杆采用粗管和细管两部分焊接组成，有效减轻自重，机构操作更加轻便；开关底架和转向支架均采用调节螺杆与阀厅墙面固定连接，角度和与墙面的距离可自由调节；动触头的触头座采用可滑动结构，动触头在接地导电杆上的位置可自由调节；导电杆转动装置的第一拐臂端面采用锯齿形长孔结构，安装时可以自由调节，方便现场开关调试，实现了分合闸的操作力适中，运动过程平稳可靠，延长了接地开关的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的合闸状态结构示意图；

图2为图1中合闸时动静触头的局部放大图；

图3为图1的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

如图1-3所示，该高端直流阀厅用接地开关，包括开关底架1及导电杆转动装置2、配重装置3、接地导电杆4、操作机构5和静触头装置6，所述开关底架1及转动装置2固定设置于阀厅墙面上，所述配重装置3与导电杆转动装置2连接，所述接地导电杆4一端与转动装置2的转轴连接、另一端连接动触头装置7，所述操作机构5通过传动机构8与导电杆转动装置2连接，驱动转动并将动触头装置7接入静触头装置6合闸。

所述开关底架1及转动装置2、配重装置3均设置为上下两套，位置对应固定设置于阀厅墙面上，处于上方的第一开关底架的转动装置与接地导电杆4连接，处于下方的第二开关底架的转动装置上连接有折叠臂9，所述折叠臂9的另一端与接地导电杆4连接，所述开关底架1通过螺栓和调节螺杆11与阀厅墙体连接，所述接地导电杆4由粗管和细管两部分配套焊接组成，所述动触头装置7的触头座71设置为可在接地导电杆4上滑动并固定，处于下方的第二开关底架的导电杆转动装置2包括第一传动轴21和第一拐臂22，所述第一传动轴21安装于开关底架1上，所述第一传动轴21一端与第一拐臂22连接，另一端与配重装置3的锥齿轮连接，所述第一拐臂22的另一端连接接地导电杆4，所述第一拐臂22端面采用锯齿形长孔。

所述两个开关底架1通过螺栓和调节螺杆11与阀厅墙体连接，安装时首先根据实际要求将两个调节螺栓11安装在阀厅墙面相应位置，然后用螺栓将两个开关底架1紧固好。两个开关底架1两侧突出部分安装均压环，降低无线电干扰以满足阀厅内设备的电场要求。

所述接地导电杆4包括导电支架和导电管，导电支架安装在处于上方的开关底架1的导电杆转动装置2的传动轴上，导电管由粗管和细管两部分配套焊接组成，有效减少自重。

所述折叠臂9由相互活动连接的第一支撑杆91和第二支撑杆92，所述第一支撑杆91一端与传动装置8的第二传动轴834连接、另一端与第二支撑杆92连接，所述第二支撑杆92的另一端与接地导电杆4中部的旋转受力点连接。本实施例中，第一支撑杆91、第二支撑杆92之间以及第二支撑杆92与接地导电杆4之间均采用销轴连接。第一支撑杆91在分合闸过程中起到操作纤维和缓冲的作用，既防止开关误操作又能降低开关操作的冲击，延长设备的使用寿命。

所述动触头装置7的触头座71设置为可在接地导电杆4上左右滑动并固定，使得动触头在接地导电杆4上的位置可自由调节，调节到最佳位置后用顶丝和螺栓紧固。

处于下方的第二开关底架的所述导电杆转动装置2包括第一传动轴21和第一拐臂22，所述第一传动轴21安装于开关底架1上，一端与第一拐臂22连接，另一端与配重装置3的锥齿轮连接，所述第一拐臂22端面采用锯齿形长孔，安装时可以自由调节，方便现场开关调试。所述的配重装置3包括齿轮支座、一对锥齿轮、配重杆及配重块。

作为优选的方式，本实施例中所述传动机构8包括第一传动杆81、第二传动杆82和转向装置83，所述第一传动杆81一端与操作机构5连接、另一端与转向装置83连接，所述第二传动杆82一端与导电杆转动装置2连接、另一端与转向装置83连接。

作为优选的方式，本实施例中所述转向装置83由转向支架831、水平锥齿轮832、竖直锥齿轮833、第二传动轴834和第二拐臂835，所述转向支架831固定设置于阀厅墙面上，所述水平锥齿轮832、竖直锥齿轮833垂直连接，所述第二传动轴834固定于转向支架831上，所述第二传动轴834一端与第二拐臂835连接、另一端与竖直锥齿轮833连接，所述水平锥齿轮832固定设置于转向支架831的下端，所述第一传动杆81一端与操作机构5连接、另一端与水平锥齿轮832连接，所述第二传动杆82一端与第一拐臂22连接、另一端与第二拐臂835连接。所述转向支架831通过螺栓和调节螺杆与阀厅墙面连接，转向支架831与阀厅墙体的距离和角度可通过调节螺栓来调节。

作为优选的方式，所述静触头装置6包括安装板61、触指62、压紧弹簧63和喇叭罩64，所述安装板61与阀厅母线金具连接，所述触指62设置于安装板61的下端，所述压紧弹簧63设置于触指62上，所述喇叭罩64固定于安装板61上方并罩住安装板61、触指62和压紧弹簧63，在分合闸时起到导向和降低无线电干扰作用。

本发明还包括缓冲件10，所述缓冲件10与操作机构5相邻，固定设置于阀厅墙面上。操作机构5采用电动操作机构，是接地导电杆分合闸操作的动力源，缓冲件10能够减少分闸时接地导电杆收到的冲击，保证分合闸操作的平稳可靠。

合闸时，由处于下方的第二开关底座连接的折叠臂9带动处于上方的第一开关底座上连接的接地导电杆4做旋转运动，操作机构5通电带动第一传动杆81水平方向逆时针旋转，通过第一传动杆81带动一对锥齿轮旋转，由于一对锥齿轮之间成90°，将水平方向上的旋转力转化到垂直于阀厅墙面的方向上，同时带动第二拐臂835在垂直于阀厅墙面的方向上转动，第二拐臂835通过第二传动杆82带动第一拐臂22在垂直于阀厅墙面的方向上旋转。第一拐臂22其中一端与通过第一传动轴21与配重装置3的一对垂直设置的锥齿轮连接，另一端与折叠臂9的第一支撑杆91连接。由于一对锥齿轮之间成90°，第一拐臂22的竖直方向上的旋转力通过一对锥齿轮转换为平行于阀厅墙面的旋转力。这样第二开关底座的转动装置上连接的配重装置3的重力距方向和折叠臂9的第一支撑杆91重力距方向相反，通过配重装置3来平衡第一支撑杆91自重产生的重力距。第一支撑杆91带动第二支撑杆92在垂直于墙面方向做折臂运动，第二支撑杆92带动接地导电杆4在垂直于墙面方向做旋转运动，最后将接地导电杆4末端的动触头装置7的动触头插入母线金具屏蔽球中的静触头装置6中，合闸过程完成。

分闸反之,，这里不再赘述。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高端直流阀厅用接地开关，包括开关底架(1)及导电杆转动装置(2)、配重装置(3)、接地导电杆(4)、操作机构(5)和静触头装置(6)，所述开关底架(1)及导电杆转动装置(2)固定设置于阀厅墙面上，所述配重装置(3)与导电杆转动装置(2)连接，所述接地导电杆(4)一端与导电杆转动装置(2)连接、另一端连接动触头装置(7)，所述操作机构(5)通过传动机构(8)与导电杆转动装置(2)连接，驱动导电杆转动并将动触头装置(7)接入静触头装置(6)合闸，其特征在于，所述开关底架(1)及导电杆转动装置(2)、配重装置(3)均设置为上下两套，位置对应固定设置于阀厅墙面上，处于上方的第一开关底架的转动装置与接地导电杆(4)连接，处于下方的第二开关底架的转动装置上连接有折叠臂(9)，所述折叠臂(9)的另一端与接地导电杆(4)连接，所述开关底架(1)通过螺栓和调节螺杆(11)与阀厅墙体连接，所述接地导电杆(4)由粗管和细管两部分配套焊接组成，所述动触头装置(7)的触头座(71)设置为可在接地导电杆(4)上滑动并固定，所述处于下方的第二开关底架的导电杆转动装置(2)包括第一传动轴(21)和第一拐臂(22)，所述第一传动轴(21)安装于第二开关底架(1)上，所述第一传动轴(21)一端与第一拐臂(22)连接，另一端与处于下方的配重装置(3)的锥齿轮连接，所述第一拐臂(22)的另一端连接接地导电杆(4)，所述第一拐臂(22)端面采用锯齿形长孔，所述传动机构(8)包括第一传动杆(81)、第二传动杆(82)和转向装置(83)，所述第一传动杆(81)一端与操作机构(5)连接、另一端与转向装置(83)连接，所述第二传动杆(82)一端与处于下方的导电杆转动装置(2)连接、另一端与转向装置(83)连接，所述转向装置(83)由转向支架(831)、水平锥齿轮(832)、竖直锥齿轮(833)、第二传动轴(834)和第二拐臂(835)组成，所述转向支架(831)固定设置于阀厅墙面上，所述水平锥齿轮(832)、竖直锥齿轮(833)垂直连接，所述第二传动轴(834)固定于转向支架(831)上，所述第二传动轴(834)一端与第二拐臂(835)连接、另一端与竖直锥齿轮(833)连接，所述水平锥齿轮(832)固定设置于转向支架(831)的下端，所述第一传动杆(81)一端与操作机构(5)连接、另一端与水平锥齿轮(832)连接，所述第二传动杆(82)一端与第一拐臂(22)连接、另一端与第二拐臂(835)连接。

2.根据权利要求1所述的一种高端直流阀厅用接地开关，其特征在于，所述转向支架(831)通过螺栓和调节螺杆与阀厅墙面连接。

3.根据权利要求1所述的一种高端直流阀厅用接地开关，其特征在于，所述折叠臂(9)由相互活动连接的第一支撑杆(91)和第二支撑杆(92)组成，所述第一支撑杆(91)一端与处于下方的转动装置连接、另一端与第二支撑杆(92)连接，所述第二支撑杆(92)的另一端与接地导电杆(4)中部的旋转受力点连接。

4.根据权利要求1所述的一种高端直流阀厅用接地开关，其特征在于，所述静触头装置(6)包括安装板(61)、触指(62)、压紧弹簧(63)和喇叭罩(64)，所述安装板(61)与阀厅母线金具连接，所述触指(62)设置于安装板(61)的下端，所述压紧弹簧(63)设置于触指(62)上，所述喇叭罩(64)固定于安装板(61)上方并罩住安装板(61)、触指(62)和压紧弹簧(63)。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种高端直流阀厅用接地开关，其特征在于，还包括缓冲件(10)，所述缓冲件(10)与操作机构(5)相邻，固定设置于阀厅墙面上。