CN106449263A - 一种新型高压开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高压开关电气领域中应用的一种新型高压开关,特别是带有隔离开关的真空开关。该真空开关包括:带有两个绝缘子、两个绝缘筒的并把灭弧室浇注在一起的绝缘体(17);支撑所有零部件的底座(2);开关的传动主轴(4);上、下隔离开关传动轴(10)、(6);绝缘旋杆(9);灭弧室静端支架(12);下隔离开关触臂(14);上隔离开关触臂(36);真空灭弧室(16);动触头保护罩(27);弹簧触指(18)、(21);导向限位板(20);螺纹带(29);蜗杆(31);蜗轮(23);蜗轮盒(26);灭弧室动端支架(32);绝缘拉杆(34);该开关与上、下隔离开关组合,隔离开关触臂上、下垂直伸缩移动,收回时又藏在绝缘护套内,该两个绝缘护套与固封极柱又是一体的,极大程度地减小了占用的空间,也缩短了导电回路的长度。如把该开关放到一个金属封闭的开关柜内,不但使整个柜子缩小,还因回路电阻变小而提高其载流能力。
Description
技术领域
本发明涉及高压(3.6kV~40.5kV)开关,特别是户内高压真空开关。
背景技术
目前,公知的高压开关特征如下:
①开关(可以是断路器,也可是负荷开关或接触器)作为在开关柜内的独立元件不与隔离开关组合,使用时用母线再连接起来。这就带来了如下问题:
a.由于各个元件独立,在柜内连接后占用的体积非常庞大;
b.由于各个元件独立,在柜内连接后形成的导电回路非常长、连接点多,增加了发热量,降低了载流能力;
c.隔离开关大多采用单臂旋转式,占用的空间也很大。
②为了减小体积,大量使用有机绝缘材料。这就带来了如下问题:
a.有机绝缘材料随时间推移要老化,尤其在高温时加速老化,绝缘强度降低,容易引发击穿事故;
b.绝缘材料一般都是热的不良导体,影响散热,增加温升;
③移开式开关柜隔离触头与开关虽然组合在一起,但操作时要使整个手车移动,十分笨重。另外,动、静触头的接触情况在柜外无法观察,不利于安全运行;
④开关灭弧室与隔离开关上、下触臂及其驱动机构组合在一起,隔离开关触臂上、下伸缩运动,导电零部件外露。虽然与以往的结构方式比较可以节省很大的空间,但开关灭弧室、触臂的外绝缘筒、导电部件等并未一次固封浇注在一起,占用的空间还是比较大。
⑤由于体积大、质量重,操作十分困难,也不利于电动操作隔离开关。
技术方案
本发明的目的在于为解决上述缺陷而提供一种新型高压开关。
该新型高压开关包括:直接把开关灭弧室与上、下隔离开关触臂筒以及导电零部件一次浇注成形的绝缘体;安装在该绝缘体上的上、下隔离开关触臂及其驱动零部件;分别安装在上、下隔离开关传动轴与上、下隔离开关触臂之间的两级锥齿轮(或一级锥齿轮、一级蜗轮蜗杆)、绝缘旋杆;上、下隔离开关触臂两侧分别固定的螺纹带;内孔带有螺纹的锥齿轮(或蜗轮)。
上述的一种新型高压开关,其特征在于,该高压开关还包括:侧面开有通风孔的圆管形上、下隔离开关触臂。其中,上、下隔离开关触臂在分闸时分别被绝缘筒包裹,以便于做灭弧室断口耐压试验;触头保护罩安装在动触头外面。
有益效果
①把开关与隔离开关组合为一个元件,尤其把灭弧室、隔离触臂绝缘筒以及导电零部件一次浇注在一个绝缘体内,导电体很少外露。在柜内使用时不再组合多个元件,大幅度地减小体积、降低造价;
②隔离开关触臂采用上、下伸缩式移动,尤其在分闸时包裹在绝缘护套内,减少了占用的体积。另外,在运行时,绝缘护套并不承受高电压,对安全影响很小;
③减少了有机绝缘材料的使用,降低了绝缘老化的风险;
④可以观察到触头的接触状况,保证运行安全;
⑤加大了带电体之间、带电体对地之间的空气距离,更加保证安全;
⑥省力的传动方式,使操作十分轻便,更便于实现电动操作隔离开关。
附图说明
图1为该高压开关的正视图;
图2为该高压开关的A向视图(只画出一极);
图中:1-滚轮;2-框架;3-拐臂;4-开关传动主轴;5-主动锥齿轮;6-下隔离开关传动轴;7-被动锥齿轮;8-连接套;9-绝缘旋杆;10-上隔离开关传动轴;11-锥齿轮盒;12-灭弧室静端支架;13-上隔离开关触臂(合闸状态);14-下隔离开关触臂(分闸状态);15-上导电板;16-真空灭弧室;17-绝缘体;18-灭弧室引出弹簧触指;19-下导电板;20-导向限位板;21-隔离触臂弹簧触指;22-滚珠;23-蜗轮;24-绝缘支腿;25-绝缘连杆;26-蜗轮盒;27-动触头保护罩;28-隔离动触头;29-螺纹带;30-下隔离开关触臂(合闸状态);31-蜗杆;32-灭弧室动端支架;33-拐臂;34-绝缘拉杆;35-灭弧室触头压簧;36-上隔离开关触臂。
具体实施例
该高压开关包括:
(1)滚轮1-支撑整个高压开关,并可在平面上移动;
(2)框架2-各零部件直接或间接安装在框架(2)上,形成一个高压开关整体;
(3)拐臂3-传动用;
(4)开关传动主轴4-把操动机构的动力传给拐臂(3)、开关操作绝缘拉杆(34)、拐臂(33),最后传给真空灭弧室(16)的动触头,使其动作;
(5)主动锥齿轮5-传递扭矩给被动锥齿轮(7)
(6)下隔离开关传动轴6-接受传来的扭矩,再通过主动锥齿轮(5)传递给被动锥齿轮(7)、绝缘旋杆(9)、蜗杆(31)、蜗轮(23)、下隔离触臂(14),使其能上下伸缩运动;
(7)被动锥齿轮7-接受扭矩后传递给绝缘旋杆(9);
(8)连接套8-连接被动锥齿轮(7)与绝缘旋杆(9)同步转动;
(9)绝缘旋杆9-绝缘并传递扭矩到蜗杆(31);
(10)上隔离开关传动轴10-接受外部传递来的扭矩,再通过主动锥齿轮(5)传递给被动锥齿轮(7)、绝缘旋杆(9)、蜗杆(31)、蜗轮(23)、上隔离触臂(36),使上隔离触臂(36)能上、下伸缩运动;
(11)锥齿轮盒11-安装固定锥齿轮用;
(12)灭弧室静端支架12-支撑灭弧室(16)上静端,并起散热作用;
(13)上隔离开关触臂(合闸状态)13-导电及隔离的作用;
(14)下隔离开关触臂(分闸状态)14-导电及隔离的作用;
(15)上导电板15-真空灭弧室(16)与上隔离触臂(36)之间的电连接用;
(16)真空灭弧室16-开断额定电流、短路电流及通过正常电流用;
(17)绝缘体17-把真空灭弧室(16)及其附件浇注在一起,同时形成两个绝缘子(与框架(2)固定用)、两个绝缘筒(隔离触臂收缩后(分闸位置)放置在其中)以及遮挡体。遮挡体可以遮挡带电体,以减小相间及对地的空气距离;
(18)灭弧室引出弹簧触指18-与下导电板(19)滑动电连接用;
(19)下导电板19-一端通过弹簧触指(18)与灭弧室动导杆连接,一端通过隔离触臂弹簧触指(21)与隔离开关触臂(14)连接,保证真空灭弧室(16)动触头与下隔离开关触臂(14)始终保持电连接;
(20)导向限位板20-对隔离触臂起到止转和限位的作用;
(21)隔离触臂弹簧触指21-起到上、下导电板与上、下隔离触臂的滑动电连接的作用;
(22)滚珠22-支撑在蜗轮(23)与蜗轮盒(26)之间并能滚动,起到轴承支撑的作用;
(23)蜗轮(23)-接受蜗杆(31)的扭矩而转动,同时加工成T型螺纹的内孔与螺纹带(29)啮合,驱动隔离开关触臂上、下移动;
(24)绝缘支腿24-起到绝缘支撑的作用;
(25)绝缘连杆25-连接三相各个绝缘支腿(24),提高强度及稳定性;
(26)蜗轮盒26-两个对接后,起到固定安放蜗轮(23)、蜗杆(31)用;
(27)动触头保护罩27-既起到均匀电场、降低电晕的作用,还可在隔离开关合闸时起到顶开活门的作用;
(28)隔离动触头28-与开关柜上的静触头配合,起到接通和隔离导电回路的作用;
(29)螺纹带29-每个触臂上固定两个螺纹带(29),与蜗轮(23)内孔的T型螺纹配合,驱动触臂上、下移动;
(30)下隔离开关触臂(合闸状态)30-合闸时接通开关柜上的静触头与真空灭弧室(16)的动端,分闸时使开关柜上的静触头与灭弧室(16)的动端有足够的绝缘距离;
(31)蜗杆31-一端接受绝缘旋杆(9)传递的扭矩,一端与蜗轮(23)啮合,同时改变传动轴向;
(32)灭弧室动端支架32-起到支撑拐臂(33)等零部件的作用;
(33)拐臂33-改变来自绝缘拉杆(34)的力的方向,控制真空灭弧室(16)动触头上、下运动;
(34)绝缘拉杆34-传递来自操动机构的力矩以控制真空灭弧室(16)动触头的动作,同时起到带电体与接地体之间的绝缘作用;
(35)灭弧室触头压簧35-让真空灭弧室(16)的动、静触头间在合闸时保持有足够的压力;
(36)上隔离触臂36-合闸时接通开关柜上的上静触头与灭弧室(16)的上静端,分闸时使开关柜上的上静触头与真空灭弧室(16)的上静端有足够的绝缘距离。
图中未示出的上、下隔离开关静触头,这是本领域公知的一种部件,其安装在开关柜触头盒内。
下面结合附图1~2及实施例对本发明作进一步说明:
1.开关合、分闸过程:
①开关操动机构合闸开始动作后带动开关传动主轴(4)逆时针转动(见附图1);
②开关传动主轴(4)通过拐臂(3)带动开关操作绝缘拉杆(34)向右运动;
③绝缘拉杆(34)推动拐臂(33)再带动真空灭弧室(16)动触头向上运动,最后合闸到位;
④合闸后灭弧室触头压簧(35)继续被压缩到一定的程度,使真空灭弧室(16)动、静触头间保持一定的压力;
⑤分闸过程与此相反。
2.隔离开关合、分闸过程
①当上隔离开关传动轴(10)或下隔离开关传动轴(6)(上、下隔离开关一般同步合、分闸),受到来自操动机构的扭矩驱动后转动(参见附图1、附图2),其上安装的主动锥齿轮(5)驱动被动锥齿轮(7)转动;
②被动锥齿轮(7)通过绝缘旋杆(9)带动蜗杆(31)转动;
③蜗杆(31)与蜗轮(23)啮合,驱动蜗轮(23)转动;
④蜗轮(23)内孔的T型螺纹与螺纹带(29)的啮合,推动螺纹带(29)上、下移动,同时带动隔离开关触臂(14)、(36)上、下移动,完成合、分闸的过程。
⑤隔离开关触臂(14)、(36)的尾部有一个台肩,合闸到位时被导向限位板(20)限制不能再上移或下移。同时,当隔离动触头(28)与开关柜上的静触头刚接触时,该台肩也刚好与隔离触臂弹簧触指(21)接触。这就保证了在没有必要接通回路时,只有较小的压力,需要接通回路时才有较大的压力,避免镀层磨损。
Claims (5)
1.一种新型高压开关,其特征在于,包括:带有两个绝缘子、两个绝缘筒的并把真空灭弧室(16)浇注或密封放入在一起的绝缘体(17)。
2.根据权利要求1所述的一种新型高压开关,其特征在于,该高压开关还包括:驱动隔离开关触臂(14)、(36)上、下伸缩运动的蜗轮(23)和蜗杆(31)。
3.根据权利要求1所述的一种新型高压开关,其特征在于,该高压开关还包括:分闸时分别收缩在绝缘体(17)上的两个绝缘筒内的隔离开关触臂(14)、(36)。
4.根据权利要求1所述的一种新型高压开关,其特征在于,该高压开关还包括:既起到绝缘作用又起到传动作用的绝缘旋杆(9)。
5.根据权利要求1所述的一种新型高压开关,其特征在于,该高压开关还包括:中心带有螺纹的蜗轮(23)。
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- 2015-08-11 CN CN201510486162.5A patent/CN106449263A/zh active Pending
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