CN106601538A - 一种直流旁路开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直流旁路开关，该直流旁路开关包括操动机构以及左右并列设置的第一开断单元和第二开断单元，各开断单元均包括竖向设置并相互串连的灭弧室，灭弧室包括通过上下移动而实现分合闸的动触头，各开断单元还包括竖向布置的串接于对应灭弧室端部的绝缘套管，操动机构包括设置于对应绝缘套管中的用于带动对应动触头上下移动的拉杆。与现有技术中的旁路开关相比，本发明中的直流旁路开关不仅保证了开关的稳定性，而且动触头的移动方向与竖向布置的灭弧室方向一致，可尽可能地减小灭弧室的径向尺寸。

Description

一种直流旁路开关

技术领域

本发明涉及一种直流旁路开关。

背景技术

在直流场设备中，旁路开关的作用是将每极的两台串联换流器中的一台投入或退出运行时，不影响该极中另一台换流器的运行。使用时，旁路开关将退出运行的换流器旁路，当该换流器投入运行时，将电流换相至该换流器。

如申请号为201110429676.9的中国发明专利申请公开的一种旁路开关，该旁路开关包括绝缘支柱和固定在绝缘支柱上端的两个灭弧室，两个灭弧室和绝缘支柱形成单柱双断口T型结构，该旁路开关的灭弧室均固设在绝缘支柱的上端，造成该开关的重心上移，重心位置较高，稳定性较差。

申请号为201310547766.7的中国发明专利申请公开了一种超高速机械开关，该开关包括液压操动机构以及左右并列设置的两组开断单元，各开断单元均包括竖向设置的带导电杆的复合绝缘套管和立罐，复合绝缘套管通过绝缘法兰和安装螺栓立设于立罐的上端，立罐内设有横移式动触头、复合式楔型触头结构的上静触头座和复合式楔型触头结构的下静触头座，立罐及其内部的上、下静触头座和动触头共同组成灭弧室结构，各灭弧室通过横向导电杆实现串连。横向导电杆的上方设有液压操动机构，各灭弧室的动触头与液压操动机构相连，并通过液压操动机构的横向推拉而横向移动。该开关的灭弧室竖向布置，虽然改善了现有技术中开关稳定性差的问题；但是，由于该开关的操动机构沿横向拉动动触头移动实现分合闸，动触头的移动方向与竖向布置的灭弧室方向不一致，分闸时动触头与静触头之间具有一定的断开距离，因此立罐的径向尺寸必须与动触头的横向移动距离相适应，造成灭弧室的径向尺寸较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流旁路开关，用以解决现有技术中因动触头的移动方向与竖向灭弧室的布置方向不一致而造成灭弧室的径向尺寸较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种直流旁路开关，包括操动机构以及左右并列设置的第一开断单元和第二开断单元，各开断单元均包括竖向设置并相互串连的灭弧室，灭弧室包括通过上下移动而实现分合闸的动触头，各开断单元还包括竖向布置的串接于对应灭弧室端部的绝缘套管，操动机构包括设置于对应绝缘套管中的用于带动对应动触头上下移动的拉杆。

灭弧室与绝缘套管连接的一端设置有与灭弧室的动触头导电连接的导电座，各灭弧室通过连接在对应导电座之间的横向导电杆串连，第一开断单元、第二开断单元与横向导电杆形成H形结构。

横向导电杆的两端分别通过螺栓连接于对应导电座上。

所述导电杆裸露设置。

绝缘套管串接于对应灭弧室的下端，直流旁路开关还包括横梁，绝缘套管座装于横梁的两端，操动机构包括设置于横梁内部的用于对各绝缘套管中的拉杆同步传动的同步传动机构。

横梁的两端下侧设置有分别与各绝缘套管位置对应的左、右支腿，绝缘套管、横梁和支腿形成H形结构。

操动机构还包括设置于横梁中部下侧的机构箱及设置于机构箱中的弹簧储能部分，弹簧储能部分与同步传动机构的中部位置传动连接，机构箱形成对横梁中部进行支撑的中支腿。

所述灭弧室为双动灭弧室。

所述绝缘套管采用复合绝缘套管。

本发明的有益效果是：本发明中的第一开断单元和第二开断单元均竖向设置，各个开断单元的灭弧室竖向设置且相互串连，保证开关的稳定性能。各开断单元的灭弧室的端部分别串接绝缘套管，将操动机构的拉杆结构对应设置在绝缘套管内部，拉杆带动灭弧室的动触头上下移动而实现分合闸。与现有技术中相比，本发明中的直流旁路开关不仅保证了开关的稳定性，而且动触头的移动方向与竖向布置的灭弧室方向一致，可尽可能地减小灭弧室的径向尺寸。

进一步地，灭弧室与绝缘套管连接的一端设置导电座，各灭弧室通过连接在对应导电座之间的横向导电杆串连，横向导电杆连接在第一开断单元和第二开断单元之间，第一开断单元、第二开断单元与横向导电杆形成一个H形结构，开关的稳定性能更好。

绝缘套管串接于对应灭弧室的下端，绝缘套管座装在横梁的两端，横梁的两端下侧设置左、右支腿，绝缘套管、横梁和支腿形成一个H形结构，进一步提高开关的稳定性能。

附图说明

图1为本发明中直流旁路开关的一个实施例的使用状态图；

图2为图1中灭弧室的结构示意图；

图3为本发明中直流旁路开关的一个实施例中操动机构的原理图（操动机构合闸、合闸弹簧储能状态）；

图4为图3中的弹簧操动机构分闸、合闸弹簧储能状态示意图；

图5为图3中的弹簧操动机构合闸、合闸弹簧未储能状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明直流旁路开关的具体实施例1，如图1至图5所示，该直流旁路开关包括横梁1、操动机构以及左右并列设置在横梁1上的第一开断单元3和第二开断单元4，第一开断单元3和第二开断单元4的结构相同，现以第一开断单元为例进行详细描述。第一断单元3包括竖向设置的灭弧室31以及绝缘套管32，绝缘套管32串接于灭弧室31的下端。灭弧室31优选采用双动灭弧室，双动灭弧室包括灭弧室拉杆311、压气缸312、喷口313、联动杆314、拨叉315、静弧触头316以及动触头，灭弧室拉杆311上下移动带动动触头上下移动而实现分合闸，双动灭弧室属于现有技术，其工作原理在此不做详述，采用双动灭弧室能够减少分合闸时间，达到可靠开断的目的。灭弧室31的上端设置出线座33，用于与导线连接；灭弧室的下端设置有与灭弧室的动触头导电连接的导电座34。各开断单元的灭弧室通过连接在对应导电座之间的横向导电杆2串连，第一开断单元3、第二开断单元4与横向导电杆2形成H形结构。优选地，横向导电杆2的两端分别通过螺栓连接于对应导电座上，横向导电杆2裸露设置在两灭弧室之间，由于横向导电杆设置在绝缘套管32的顶端，绝缘套管32远离横梁位置，不易被接触到，横向导电杆裸露设置可使开关结构简单。

绝缘套管32座装于横梁1的两端，优选地，绝缘套管32为由硅橡胶合成的复合绝缘套管。横梁1的两端下侧设置有分别与各绝缘套管位置相对应的左支腿5和右支腿6，绝缘套管、横梁1、左支腿5和右支腿6形成H形结构。操动机构优选采用弹簧操动机构，与液压或者气动机构相比，弹簧操动机构操作噪音小，避免了操动机构介质泄漏的问题，提高了操作可靠性。操动机构包括机构箱7、设置于机构箱7内的弹簧储能部分以及设置于对应绝缘套管中的拉杆，各拉杆与对应灭弧室的动触头传动连接，机构箱7设置于横梁1的中部下侧，形成对横梁中部进行支撑的中支腿。横梁1内部设置有同步传动机构，弹簧储能部分与同步传动机构的中部传动连接，同步传动机构的结构可参考申请号为201420365259.1的专利文件，该专利文件的说明书第22段以及附图3中详细解释了一种传动机构的结构，因此在此不再对同步传动机构进行详述。

弹簧操动机构属于现有技术，弹簧操动机构的原理如图3至图5所示，弹簧储能部分包括储能电机12、棘爪13、棘轮14、合闸弹簧15、合闸脱扣器16、合闸止位销17、第一传动轴18、第二传动轴19、凸轮20、磙子21、机构主拐臂22、机构传动拐臂23、分闸弹簧24、分闸脱扣器25、分闸止位销26。弹簧操动机构的工作过程，1）合闸储能操作。当断路器合闸操作结束时，储能电机12启动，储能电机带动棘爪13推动棘轮14顺时针旋转，将合闸弹簧15压缩储能。棘轮14过死点后，在合闸弹簧力的作用下棘轮14受到顺时针方向的力矩，此时合闸脱扣器16将棘轮上的合闸止位销17锁住，操作机构保持在合闸储能状态。2）合闸操作。弹簧操动机构处于分闸位置且合闸弹簧已储能。合闸脱扣器16释放棘轮上的合闸止位销17，从而在合闸弹簧15的作用下，棘轮14通过第一传动轴18带动凸轮20顺时针旋转，凸轮20又推动主拐臂上的磙子21，再带动主拐臂逆时针旋转，主拐臂通过第二传动轴19带动传动拐臂22逆时针旋转，断路器本体合闸并对分闸弹簧储能。当断路器合闸到位后，分闸脱扣器25又将主拐臂上的分闸止位销26锁住，从而保持断路器本体在合闸位置和分闸弹簧在压缩储能状态，为下一次分闸准备，如图5所示。3）分闸操作。弹簧操动机构处于合闸位置并且分闸弹簧处于压缩储能状态，如图3和图5所示。分闸脱扣器释放主拐臂上的分闸止位销，从而在分闸弹簧的作用下，带动传动拐臂顺时针转动，将断路器本体分闸，并由分闸弹簧的预压缩力将其保持在分闸位置，如图4所示。

在其他实施例中，各灭弧室下端可不设置导电座，导电杆可替换为导线，各灭弧室通过导线实现串连。还可以在导电座上设置套管结构，将导电杆的端部插装在套管中实现导电杆与导电座连接。还可以将导电座设置在灭弧室两端之间的位置处。横梁还可以省去。灭弧室还可以串接在绝缘套管的下端，导电杆的两端连接在灭弧室的上端位置处，使用时，灭弧室的下端用于出线。操动机构还可以为液压操动机构或者气动机构。灭弧室还可以为单动灭弧室。绝缘套管还可以为瓷柱式套管。机构箱还可以悬空设置在横梁下侧，机构箱不对横梁进行支撑。在保证横梁强度足够的情况下，支腿还可以省去。

Claims (9)

1.一种直流旁路开关，包括操动机构以及左右并列设置的第一开断单元和第二开断单元，各开断单元均包括竖向设置并相互串连的灭弧室，其特征在于：灭弧室包括通过上下移动而实现分合闸的动触头，各开断单元还包括竖向布置的串接于对应灭弧室端部的绝缘套管，操动机构包括设置于对应绝缘套管中的用于带动对应动触头上下移动的拉杆。

2.根据权利要求1所述的直流旁路开关，其特征在于：灭弧室与绝缘套管连接的一端设置有与灭弧室的动触头导电连接的导电座，各灭弧室通过连接在对应导电座之间的横向导电杆串连，第一开断单元、第二开断单元与横向导电杆形成H形结构。

3.根据权利要求2所述的直流旁路开关，其特征在于：横向导电杆的两端分别通过螺栓连接于对应导电座上。

4.根据权利要求2所述的直流旁路开关，其特征在于：所述导电杆裸露设置。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的直流旁路开关，其特征在于：绝缘套管串接于对应灭弧室的下端，直流旁路开关还包括横梁，绝缘套管座装于横梁的两端，操动机构包括设置于横梁内部的用于对各绝缘套管中的拉杆同步传动的同步传动机构。

6.根据权利要求5所述的直流旁路开关，其特征在于：横梁的两端下侧设置有分别与各绝缘套管位置对应的左、右支腿，绝缘套管、横梁和支腿形成H形结构。

7.根据权利要求5所述的直流旁路开关，其特征在于：操动机构还包括设置于横梁中部下侧的机构箱及设置于机构箱中的弹簧储能部分，弹簧储能部分与同步传动机构的中部位置传动连接，机构箱形成对横梁中部进行支撑的中支腿。

8.根据权利要求1~4任意一项所述的直流旁路开关，其特征在于：所述灭弧室为双动灭弧室。

9.根据权利要求1~4任意一项所述的直流旁路开关，其特征在于：所述绝缘套管采用复合绝缘套管。