CN104143461B - 传动绝缘子及使用该传动绝缘子的隔离开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传动绝缘子及使用该传动绝缘子的隔离开关，该传动绝缘子的两轴套嵌件的包埋端在绝缘基体的转动轴线方向上相对间隔分布，所述绝缘基体具有在转动轴线上将两轴套嵌件相互隔开的隔断实体，两轴套嵌件的包埋端在绝缘基体的转动轴线方向上相对间隔分布，这样在传动轴带动传动绝缘子转动时，两轴套嵌件所受到的扭矩方向和两者之间的间隔方向相互垂直，从而避免了处于两轴套嵌件之间的隔断实体被压缩、以致两轴套嵌件之间的隔断实体（相当于电容中的绝缘介质）厚度减少的问题，降低了处于两轴套嵌件之间的隔断实体被击穿的隐患，保证了传动绝缘子使用的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS）中隔离开关及该隔离开关中使用的传动绝缘子。
背景技术
目前，在气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS）产品中，绝缘子起着支撑导体、扭矩传递和绝缘的重要作用。具体表现在合闸动作和分闸动作过程中，操动机构输出扭矩，再通过在操动机构扭矩输出转轴与对应相转轴之间和相邻两相转轴之间起传动连接作用的相间传动绝缘子带动三相的动触头同步旋转来实现的，现有的相间传动绝缘子采用的是绝缘浸胶管，传动采用轴销连接，这种传动连接结构一般在相间距离较大时采用，也就是说在使用安装空间足够大时才能使用，而在一些特殊的使用场合，要求三工位隔离开关的整体外形尺寸必须控制在一个较小的范围内，这就要求必须缩小相间距离，使三工位导体部分的布置相对紧凑才能符合要求，但是在缩小相间距离的同时还必须保证长期带电运行中相间绝缘和在全寿命周期内分合闸运动过程中能量传递需要的力学性能。
公告号为CN202394790U的中国专利公开了一种转动绝缘子，该转动绝缘子包括绝缘基体、螺纹套嵌件、轴套嵌件和驱动盘，轴套嵌件为花瓣形，螺纹套嵌件位于轴套嵌件的花瓣间隙之间，螺纹套嵌件的数量与轴套嵌件的花瓣个数相同，并与轴套嵌件处于不同的电位，而驱动盘通过螺钉连接固定在螺纹套嵌件上，在使用时，需传动连接的两传动轴分别止旋插装在轴套嵌件和驱动盘上，以通过该转动绝缘子实现两传动轴之间的传动连接，但是因传动轴在驱动转动绝缘子转动的过程中，传动轴会向转动绝缘子施加绕转动轴线的周向作用的扭矩，而这部分扭矩会作用在转动绝缘子上相邻的螺纹套嵌件和轴套嵌件的花瓣之间，所以在传动轴转动过程中，相邻螺纹套嵌件和轴套嵌件的花瓣的隔断实体会被压缩变形，以使轴套嵌件和螺纹套嵌件之间的防击穿性能下降，尤其是在高压电气的操纵机构中，处于轴套嵌件和螺纹套嵌件之间隔断实体容易出现被击穿的问题，致使转动绝缘子的使用可靠性下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种减少扭矩对绝缘基体放击穿性能影响的传动绝缘子，同时还提供了使用该传动绝缘子的隔离开关。
为了实现以上目的，本发明的传动绝缘子的技术方案如下：
一种传动绝缘子，包括具有直线延伸的转动轴线的绝缘基体、绝缘基体于转动轴线方向上的相背两端上分别嵌设的轴套嵌件，所述两轴套嵌件均具有埋设固定于绝缘基体内的包埋端以及露出在绝缘基体外的外露端，所述两轴套嵌件的包埋端在绝缘基体的转动轴线方向上相对间隔分布，所述绝缘基体具有在转动轴线上将两轴套嵌件相互隔开的隔断实体。
所述绝缘基体为沿转动轴线延伸方向从腹部向两端逐渐变细的鼓状回转体。
所述两轴套嵌件的外露端上分别开设有供传动轴止旋插装、以使传动轴绕绝缘基体的转动轴线转动的传动孔，所述外露端上还开设有处于传动孔外围的定位孔。
所述外露端于靠近包埋端的部位设有环形的过渡肩部，所述过渡肩部上开设有环绕于外露端外围的环形的应力释放槽。
所述包埋端的外周上设有朝向外露端的环形的挡止肩部，所述绝缘基体具有在其转动轴线方向挡止于所述挡止肩部靠近外露端的一侧的环形的挡止翻沿。
本发明的隔离开关的技术方案如下：
一种隔离开关，包括相邻两传动轴和传动连接于相邻两传动之间的传动绝缘子，所述传动轴具有沿直线延伸的转动轴线，所述传动绝缘子包括具有直线延伸的转动轴线的绝缘基体、绝缘基体于转动轴线方向上的相背两端上分别嵌设的轴套嵌件，所述两轴套嵌件均具有埋设固定于绝缘基体内的包埋端以及露出在绝缘基体外的外露端，所述两轴套嵌件的包埋端在绝缘基体的转动轴线方向上相对间隔分布，所述绝缘基体具有在转动轴线上将两轴套嵌件相互隔开的隔断实体。
所述绝缘基体为沿转动轴线延伸方向从腹部向两端逐渐变细的鼓状回转体。
所述两轴套嵌件的外露端上分别开设有供传动轴止旋插装、以使传动轴绕绝缘基体的转动轴线转动的传动孔，所述外露端上还开设有处于传动孔外围的定位孔。
所述外露端于靠近包埋端的部位设有环形的过渡肩部，所述过渡肩部上开设有环绕于外露端外围的环形的应力释放槽。
所述包埋端的外周上设有朝向外露端的环形的挡止肩部，所述绝缘基体具有在其转动轴线方向挡止于所述挡止肩部靠近外露端的一侧的环形的挡止翻沿。
本发明在绝缘基体的相背两端分别嵌装有轴套嵌件，两轴套嵌件的包埋端在绝缘基体的转动轴线方向上相对间隔分布，所述两轴套嵌件的外露端上分别开设有供传动轴止旋插装传动孔，由于各传动轴是插入传动孔中实现传动连接的，这样既能够传递扭矩，又能够缩小相邻两传动轴之间的距离，即减小了操纵机构中相邻两相位之间的距离，使隔离开关的结构更为紧凑。同时，两轴套嵌件的包埋端在绝缘基体的转动轴线方向上相对间隔分布，这样在传动轴带动传动绝缘子转动时，两轴套嵌件所受到的扭矩方向和两者之间的间隔方向相互垂直，从而避免了处于两轴套嵌件之间的隔断实体被压缩、以致两轴套嵌件之间的隔断实体（相当于电容中的绝缘介质）厚度减少的问题，降低了处于两轴套嵌件之间的隔断实体被击穿的隐患，保证了传动绝缘子使用的可靠性。
进一步的，绝缘基体为沿转动轴线延伸方向从腹部向两端逐渐变细的鼓状回转体，以使两轴套嵌件的外露端之间的爬电路径具有弧形的外凸部分，从而增大了传动绝缘子中两轴套嵌件的爬电距离，进一步保证了传动绝缘子使用的可靠性。
附图说明
图1是本发明隔离开关的实施例中传动绝缘子的立体结构示意图；
图2是图1中传动绝缘子的主视图；
图3是图2的左视图；
图4是本发明隔离开关实施例中操纵机构的结构示意图。
具体实施方式
本发明的隔离开关的实施例：如图1至图4所示，本实施例的隔离开关为一种气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS）的三工位隔离接地开关，该三工位隔离接地开关的操纵机构包括驱动装置的输出传动轴10、相间传动轴20和传动绝缘子30，传动绝缘子30同轴传动连接在输出传动轴10和相间传动轴20以及相邻两传动轴之间，而传动绝缘子30由鼓状的绝缘基体2和绝缘基体2的两端嵌装的轴套嵌件1构成，其中绝缘基体2的外周面为沿轴向从腹部向两端逐渐变细的鼓状回转曲面，轴套嵌件1的内端为埋设固定于绝缘基体2内的包埋端1-1、外端为露出在绝缘基体2外的外露端1-2，且两轴套嵌件1的包埋端1-1在绝缘基体2的轴向上相对间隔分布，即在两轴套嵌件1的包埋端1-1之间夹设有绝缘基体2的隔断实体，隔断实体使两轴套嵌件1在绝缘基体的轴线上的投影相互隔开而非相交，而在轴套嵌件1的外露端1-2上均开设有朝外开口的传动孔6，该传动孔6为方柱状的型面止旋孔。输出传动轴10和相间传动轴20的端部止旋装配有外方内圆的衬套，衬套止旋装配在对应轴套嵌件1的传动孔6内，以使输出传动轴10和相间传动轴20分别止旋插装在对应的轴套嵌件1的传动孔6中。
考虑到使用时，在操纵机构起止过程中，传动轴会对传动绝缘子30产生较大的冲击扭矩，故在传动孔6内预留有相应的裕度空间，即在衬套装入轴套嵌件1上的传动孔6后，在衬套的外周面和传动孔6的孔壁面之间存在一定的裕度，以减少操纵机构起止过程中，传动轴对传动绝缘子30的冲击。
轴套嵌件1的包埋端1-1的端面为向绝缘基体2内凸起的球冠曲面，球馆曲面的中心轴线与绝缘基体2的轴线重合，并在包埋端1-1的外周上于球冠面边沿位置处设有朝外的环形的挡止肩部1-3，在绝缘基体2上于挡止肩部1-3外侧设有在轴向上挡止于挡止肩部1-3外的环形的挡止翻沿2-1。轴套嵌件1的外露端1-2的外周面为与绝缘基体2同轴的圆柱曲面，外露端1-2和包埋端1-1的外周面通过与绝缘基体2同轴的过渡肩部1-4过渡连接，以使整个轴套嵌件1的由包埋端1-1的端面、包埋端1-1的外周面、过渡肩部1-4、外露端1-2的外周面、外露端1-2的端面形成的外表面为与绝缘基体2同轴的回转曲面。过渡肩部1-4将外露端1-2的外周面和包埋端1-1的外周面过渡连接而使整个轴套嵌件1形成外细内粗的结构，在过渡肩部1-4上开设有环绕在外露端1-2外周的环形的应力释放槽4，应力释放槽4与外露端1-2同轴设置，且应力释放槽4的内圈槽侧壁面与外露端1-2的外周面平齐，用以释放外露端1-2和过渡肩部1-4之间的台阶过渡位置处产生的内应力，保证轴套嵌件1在绝缘基体2上嵌装的可靠性。
在外露端1-2的端面上开设有四个间隔均布在传动孔6外围的定位孔5，各定位孔5均为延伸方向与外露端1-2的轴向平行的螺纹孔。
本实施例中绝缘子在制造过程中，先通过传动孔6和定位孔5将两轴套嵌件1同轴设置，然后将绝缘基体2的原材料（即环氧树脂）通过浇注的方式成型在两轴套嵌件1之间，并使两轴套嵌件1的包埋端1-1均埋设于绝缘基体2内。
在上述实施例中，轴套嵌件为内粗外细的结构，在其他实施例中，该轴套嵌件的内外端也可以是等粗的，或者内端比外端细。
在上述实施例中，轴套嵌件上的传动孔为方柱状的型面止旋孔，在其他实施例中，该传动孔也可以是圆孔，对应的在传动孔上设有止旋键、止旋槽等其他传动连接结构。
在上述实施例中，绝缘基体的中心轴线与转动轴线重合，以使绝缘基体的外周面为回转曲面，增大两轴套嵌件间的爬电距离，在其他实施例中，绝缘基体也可以不是回转体，对应的绝缘基体不存在与转动轴线重合的中心轴线。
本发明的传动绝缘子的实施例：本实施例中传动绝缘子的结构与上述实施例中传动绝缘子的结构相同，因此不再赘述。
Claims (8)
1.一种传动绝缘子，包括具有直线延伸的转动轴线的绝缘基体、绝缘基体于转动轴线方向上的相背两端上分别嵌设的轴套嵌件，所述两轴套嵌件均具有埋设固定于绝缘基体内的包埋端以及露出在绝缘基体外的外露端，其特征在于，所述两轴套嵌件的包埋端在绝缘基体的转动轴线方向上相对间隔分布，所述绝缘基体具有在转动轴线上将两轴套嵌件相互隔开的隔断实体；所述两轴套嵌件的外露端上分别开设有供传动轴止旋插装、以使传动轴绕绝缘基体的转动轴线转动的传动孔，所述外露端上还开设有处于传动孔外围的定位孔。
2.根据权利要求1所述的传动绝缘子，其特征在于：所述绝缘基体为沿转动轴线延伸方向从腹部向两端逐渐变细的鼓状回转体。
3.根据权利要求1或2所述的传动绝缘子，其特征在于，所述外露端于靠近包埋端的部位设有环形的过渡肩部，所述过渡肩部上开设有环绕于外露端外围的环形的应力释放槽。
4.根据权利要求1或2所述的传动绝缘子，其特征在于，所述包埋端的外周上设有朝向外露端的环形的挡止肩部，所述绝缘基体具有在其转动轴线方向挡止于所述挡止肩部靠近外露端的一侧的环形的挡止翻沿。
5.一种隔离开关，包括相邻两传动轴和传动连接于相邻两传动轴之间的传动绝缘子，所述传动轴具有沿直线延伸的转动轴线，所述传动绝缘子包括具有直线延伸的转动轴线的绝缘基体、绝缘基体于转动轴线方向上的相背两端上分别嵌设的轴套嵌件，所述两轴套嵌件均具有埋设固定于绝缘基体内的包埋端以及露出在绝缘基体外的外露端，其特征在于，所述两轴套嵌件的包埋端在绝缘基体的转动轴线方向上相对间隔分布，所述绝缘基体具有在转动轴线上将两轴套嵌件相互隔开的隔断实体；所述两轴套嵌件的外露端上分别开设有供传动轴止旋插装、以使传动轴绕绝缘基体的转动轴线转动的传动孔，所述外露端上还开设有处于传动孔外围的定位孔。
6.根据权利要求5所述的隔离开关，其特征在于：所述绝缘基体为沿转动轴线延伸方向从腹部向两端逐渐变细的鼓状回转体。
7.根据权利要求5或6所述的隔离开关，其特征在于，所述外露端于靠近包埋端的部位设有环形的过渡肩部，所述过渡肩部上开设有环绕于外露端外围的环形的应力释放槽。
8.根据权利要求5或6所述的隔离开关，其特征在于，所述包埋端的外周上设有朝向外露端的环形的挡止肩部，所述绝缘基体具有在其转动轴线方向挡止于所述挡止肩部靠近外露端的一侧的环形的挡止翻沿。
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