CN107170630B - 主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关，包括接地开关本体、灭弧室和灭弧室操动机构，接地开关本体包括安装底座、接地底座、瓷瓶、主接地刀闸、小接地刀闸、主接地刀闸操动机构和小接地刀闸操动机构，瓷瓶的顶端安装有主静触头；接地底座通过绝缘柱安装于所述安装底座的上方，主接地刀闸的底端安装在接地底座上并与主接地刀闸操动机构相连，顶端安装有主动触头；小接地刀闸的底端安装在安装底座上并与小接地刀闸操动机构相连，顶端安装有小动触头，接地底座上安装有小静触头；灭弧室的一端与灭弧室操动机构相连，另一端与接地底座相连。本发明具有结构简单、可靠性高以及开合高参数感应电流等优点。

Description

主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关

技术领域

本发明主要涉及电力设备技术领域，特指一种主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关。

背景技术

随着电力建设的发展，电网不断扩大和容量不断提高，为了减少输电走廊占地，采用同塔双回路并联架空高压输电线路日渐增多，开合感应电流的接地开关采用得越来越广泛。近来随着超、特高压输变电工程的大量建设，长距离、大容量输电线路增多，线路产生的感应电流参数亦相应升高，为了确保系统运行安全可靠，接地开关开合高参数感应电流的需求非常迫切。目前国内外还不能提供满足系统要求的开合最高参数感应电流能力的接地开关，这一产品的空白致使一些超、特高压变电工程的设计不能采用优化方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、可靠性高、能开合高参数感应电流的主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关，包括接地开关本体、灭弧室和灭弧室操动机构，所述接地开关本体包括安装底座、接地底座、瓷瓶、主接地刀闸、小接地刀闸、主接地刀闸操动机构和小接地刀闸操动机构，所述瓷瓶的底端安装于一基础立柱上，顶端安装有主静触头；所述安装底座、主接地刀闸操动机构和小接地刀闸操动机构均安装于另一基础立柱上，所述接地底座通过绝缘柱安装于所述安装底座的上方，所述主接地刀闸的底端安装在接地底座上并与主接地刀闸操动机构相连，顶端安装有主动触头；所述小接地刀闸的底端安装在安装底座上并与小接地刀闸操动机构相连，顶端安装有小动触头，所述接地底座上安装有与小动触头相匹配的小静触头；所述灭弧室和灭弧室操动机构安装于同一独立基础立柱上，所述灭弧室的一端与灭弧室操动机构相连，另一端与接地底座相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述小接地刀闸通过安装于安装底座上的第一传动机构与所述小接地刀闸操动机构相连，所述第一传动机构包括小操作轴、主动拐臂、操作拉杆、从动拐臂以及第一转轴，所述小操作轴竖直设置在所述安装底座上且底端与小接地刀闸操动机构相连，所述主动拐臂的一端与所述小操作轴固定连接，所述主动拐臂的另一端与操作拉杆的一端活动连接，所述从动拐臂的一端与操作拉杆的另一端活动连接，所述从动拐臂的另一端与水平设置的第一转轴固定连接，所述小接地刀闸固定在所述第一转轴的一端。

所述主接地刀闸通过安装在接地底座上的第二传动机构与主接地刀闸操动机构相连，所述第二传动机构包括转动座、调节拉杆、主拐臂、第二转轴和主动轴，所述转动座的中段铰接在接地底座上，所述转动座的一端与主接地刀闸固定相连，另一端与调节拉杆的一端铰接，所述调节拉杆的另一端与主拐臂的一端铰接，所述主拐臂的另一端与第二转轴转动连接，所述第二转轴通过齿轮组件与竖直设置的主动轴相连，所述主动轴与主接地刀闸操动机构相连。

所述灭弧室的另一端通过铜排与接地底座相连。

所述瓷瓶的顶端安装有主均压环以及位于所述主静触头一侧的侧均压环。

所述灭弧室包括两端封闭的绝缘套管，所述绝缘套管的内部一端固定有气缸，所述气缸的外部滑设有外套筒，所述气缸的内部滑设有操作杆，所述操作杆伸出气缸的一端固定有喷口座，所述喷口座的外周与外套筒螺纹连接，所述喷口座的内侧螺纹连接有动触指，所述绝缘套管的内部与动触指相对的一端设置有静触指；所述外套筒、气缸以及喷口座之间形成封闭的气室且所述绝缘套管内充满SF6气体，所述喷口座上设有连通气室且开口朝向动触指与静触指接触部位的孔。

所述灭弧室还包括基座、第三转轴、从拐臂、绝缘拉杆、支座、大支座、屏蔽罩和大喷口，所述基座与绝缘套管的一端封闭连接，所述从拐臂和绝缘拉杆位于所述基座内，所述第三转轴通过轴承装设于基座上，所述第三转轴的一端伸出基座并与灭弧室操动机构固定连接，所述第三转轴位于基座内的部分则与从拐臂的一端固定连接，所述从拐臂的另一端与绝缘拉杆的一端铰接，所述绝缘拉杆的另一端则与操作杆伸出绝缘套管的一端相连；所述大支座的一端置于绝缘套管内，另一端则与绝缘套管的一端封闭连接，所述支座固定于大支座上，所述静触指和屏蔽罩均安装于支座上，所述大喷口安装于喷口座的一端。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关，通过主接地刀闸、小接地刀闸和灭弧室之间的相互配合，能够有效的开合高参数电磁感应电流和静电感应电流，能够满足超、特高压变电工程的需求；主接地刀闸、小接地刀闸以及灭弧室均通过独立的操动机构进行操作，可靠性较高；整体结构简单、安装调试维护方便。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明的侧视结构示意图。

图3为本发明中小接地刀闸的主视结构示意图。

图4为本发明中小接地刀闸的侧视结构示意图。

图5为本发明中小接地刀闸的仰视结构示意图。

图6为图3的局部放大图。

图7为本发明中接地底座的主视结构示意图。

图8为本发明中接地底座的侧视结构示意图。

图9为本发明中灭弧室的剖视图。

图10为图9的A-A视图。

图中标号表示：1、基础立柱；2、安装底座；21、主操作瓷瓶；22、支柱瓷瓶；3、接地底座；4、主接地刀闸；41、主接地刀闸操动机构；42、主动触头；43、主静触头；44、第二传动机构；441、主操作轴；442、主动轴；443、齿轮组件；444、第二转轴；445、主拐臂；446、调节拉杆；447、转动座；448、可调连杆；5、小接地刀闸；51、小接地刀闸操动机构；52、第一传动机构；521、小操作轴；522、主动拐臂；523、操作拉杆；524、从动拐臂；525、第一转轴；53、小动触头；54、小静触头；6、瓷瓶；61、主均压环；62、侧均压环；7、灭弧室；701、基座；702、从动臂；703、第三转轴；704、从拐臂；705、轴承；706、绝缘套管；707、绝缘拉杆；708、操作杆；709、气缸；710、喷口座；711、外套筒；712、动触指；713、阀片；714、大喷口；715、大支座；716、支座；717、静触指；718、屏蔽罩；719、灭弧室操动机构；8、铜排。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1至图10所示，本实施例的主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关，包括接地开关本体、灭弧室7和灭弧室操动机构719，接地开关本体包括安装底座2、接地底座3、瓷瓶6、主接地刀闸4、小接地刀闸5、主接地刀闸操动机构41和小接地刀闸操动机构51，瓷瓶6的底端安装于一基础立柱1上，顶端安装有主静触头43；安装底座2、主接地刀闸操动机构41和小接地刀闸操动机构51均安装于另一基础立柱1上，接地底座3通过两根绝缘柱（分别为主操作瓷瓶21和支柱瓷瓶22）安装于安装底座2的上方，主接地刀闸4的底端安装在接地底座3上并与主接地刀闸操动机构41相连，顶端安装有主动触头42；小接地刀闸5的底端安装在安装底座2上并与小接地刀闸操动机构51相连，顶端安装有小动触头53，接地底座3上安装有与小动触头53相匹配的小静触头54；灭弧室7和灭弧室操动机构719安装于同一独立基础立柱1上，灭弧室7的一端与灭弧室操动机构719相连，另一端与接地底座3导电相连。本实施例的超高压接地开关在进行合闸时，主接地刀闸4、小接地刀闸5和灭弧室7均处于断开状态，首先主接地刀闸4合闸，延时后灭弧室7合闸，再延时后小接地刀闸5合闸，完成合闸动作。在进行分闸时各开关的动作过程与合闸过程相反，即首先小接地刀闸5分闸后，延时后灭弧室7分闸，再延时后主接地刀闸4分闸，完成分闸操作。在分合闸过程中，主接地刀闸4与灭弧室7串联，小接地刀闸5与灭弧室7并联，通过主接地刀闸4、小接地刀闸5和灭弧室7之间的相互配合（导通顺序），能够有效的开合高参数电磁感应电流和静电感应电流（电磁感应性电流为360A/30KV，静电感应性电流50A/180KV），能够满足超、特高压变电工程（如1110KV）的需求；主接地刀闸4、小接地刀闸5以及灭弧室7均通过独立的操动机构进行操作，可靠性较高；整体结构简单、安装调试维护方便。

如图3至图5所示，本实施例中，小接地刀闸5通过安装于安装底座2上的第一传动机构52与小接地刀闸操动机构51相连，第一传动机构52包括小操作轴521、主动拐臂522、操作拉杆523、从动拐臂524以及第一转轴525，小操作轴521竖直设置在安装底座2上且底端通过钢管与小接地刀闸操动机构51相连，主动拐臂522的一端与小操作轴521固定连接，主动拐臂522的另一端与操作拉杆523的一端活动连接，从动拐臂524的一端与操作拉杆523的另一端活动连接（枢接），从动拐臂524的另一端与水平设置的第一转轴525固定连接（固定套接），小接地刀闸5则固定在第一转轴525的一端。在进行分合闸时，小接地刀闸操动机构51带动小操作轴521旋转，从而通过主动拐臂522拉动操作拉杆523来回运动，操作拉杆523的另一端则通过从动拐臂524驱使第一转轴525转动，使固定安装于第一转轴525上的小接地刀闸5转动以使小接地刀闸5上的小动静头与接地底座3上的小静触头54接触或分离，从而实现小接地刀闸5的分合闸，其结构简单、易于操作。

如图1、图7和图8所示，本实施例中，主接地刀闸4通过安装在接地底座3上的第二传动机构44与主接地刀闸操动机构41相连，第二传动机构44包括转动座447、调节拉杆446、主拐臂445、第二转轴444和主动轴442，转动座447的中段铰接在接地底座3上，转动座447的上端与主接地刀闸4固定相连，下端则与调节拉杆446的一端铰接，调节拉杆446的另一端则与主拐臂445的一端铰接，主拐臂445的另一端与第二转轴444转动连接，第二转轴444通过齿轮组件443与竖直设置的主动轴442相连，主动轴442通过绝缘柱与安装底座2上的主操作轴441相连，主操作轴441则通过钢管与主接地刀闸操动机构41相连，另外接地底座3上还铰接有可调连接，可调连杆448设置在主接地刀闸4的内部并与主动触头42相连。在主接地刀闸4分合闸时，主接地刀闸操动机构41转动，带动主操作轴441、主动轴442转动，再经过齿轮组件443驱动第二转轴444转动，然后通过主拐臂445来加拉动调节拉杆446，使转动座447绕与接地底座3的铰接点转动，主接地刀闸4则相应转动，再通过可调连杆448之间的相互配合，实现主动触头42和主静触头43之间的接触或分离，从而完成主接地刀闸4的分合闸。

本实施例中，灭弧室7的另一端通过铜排8与接地底座3相连；瓷瓶6的顶端安装有主均压环61以及位于主静触头43一侧的侧均压环62，满足特、超高压变电工程中大电流以及高参数的需求。

如图9和图10所示，本实施例中，灭弧室7包括两端封闭的绝缘套管706，绝缘套管706的内部一端固定有气缸709，气缸709的外部滑设有外套筒711，气缸709的内部滑设有操作杆708，操作杆708伸出气缸709的一端固定有喷口座710，喷口座710的外周与外套筒711螺纹连接，操作杆708上套设有阀片713，阀片713通过螺栓固定在气缸709的端部，喷口座710的内侧螺纹连接有动触指712，绝缘套管706的内部与动触指712相对的一端设置有静触指717；外套筒711、气缸709以及喷口座710之间形成封闭的气室且绝缘套管706内充满SF6气体，喷口座710上设有连通气室且开口朝向动触头与静触头接触部位的孔。另外灭弧室7还包括基座701、第三转轴703、从拐臂704、绝缘拉杆707、支座716、大支座715、屏蔽罩718和大喷口714，基座701与绝缘套管706的一端封闭连接，从拐臂704和绝缘拉杆707位于基座701内，第三转轴703通过轴承705装设于基座701上，第三转轴703的一端伸出基座701并通过从动臂702与灭弧室操动机构719固定连接，第三转轴703位于基座701内的部分则与从拐臂704的一端固定连接，从拐臂704的另一端与绝缘拉杆707的一端铰接，绝缘拉杆707的另一端则与操作杆708伸出绝缘套管706的一端相连；大支座715的一端置于绝缘套管706内，另一端则与绝缘套管706的一端封闭连接，支座716固定于大支座715上，静触指717和屏蔽罩718均安装于支座716上，大喷口714安装于喷口座710的一端。该灭弧室7中的关键部件均设于绝缘套管706内，其密封性能好、无泄露、无需检修维护。在灭弧室7分合闸时，灭弧室操动机构719驱动第三转轴703转动，通过从拐臂704带动绝缘拉杆707将操作杆708来回拉伸，使动触指712与静触指717之间接触或分离以实现分合闸。在分闸时，操作杆708带动动触指712以及喷口座710快速向外拉出，使封闭气室的空间减小、压力增大、气室内的SF6气体则沿喷口座710上的喷口喷向动触指712与静触指717的接触部位，达到灭弧的效果。

接地开关合闸时：主接地刀闸4、 SF6灭弧室7与小接地刀闸5均处于断开状态。按下总控箱内合闸按钮，总控箱发出指令给主接地刀闸操动机构41操作主接地刀闸4从水平位置向上摆，直至完成合闸动作，此时主接地刀闸操动机构41返回信号给总控箱，总控箱延时发出指令给灭弧室操动机构719操作SF6灭弧室7合闸，合闸完成后灭弧室操动机构719返回信号给总控箱，总控箱延时发出指令给小接地刀闸操动机构51操动小接地刀闸5合闸，至此接地开关完成合闸过程。

接地开关分闸时：主接地刀闸4、 SF6灭弧室7与小接地刀闸5均处于合闸状态。按下总控箱内分闸按钮，总控箱发出指令给小接地刀闸操动机构51操作小接地刀闸5分闸，分闸完成后小接地刀闸操动机构51返回信号给总控箱，总控箱延时发出指令给灭弧室操动机构719操作SF6灭弧室7分闸，分闸完成后灭弧室操动机构719返回信号给总控箱，总控箱延时发出指令给主接地刀闸操动机构41操作主接地刀闸4下摆运动到水平位置，完成分闸，至此接地开关完成分闸过程。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关，包括接地开关本体、灭弧室（7）和灭弧室操动机构（719），其特征在于，所述接地开关本体包括安装底座（2）、接地底座（3）、瓷瓶（6）、主接地刀闸（4）、小接地刀闸（5）、主接地刀闸操动机构（41）和小接地刀闸操动机构（51），所述瓷瓶（6）的底端安装于一基础立柱（1）上，顶端安装有主静触头（43）；所述安装底座（2）、主接地刀闸操动机构（41）和小接地刀闸操动机构（51）均安装于另一基础立柱（1）上，所述接地底座（3）通过绝缘柱安装于所述安装底座（2）的上方，所述主接地刀闸（4）的底端安装在接地底座（3）上并与主接地刀闸操动机构（41）相连，顶端安装有主动触头（42）；所述小接地刀闸（5）的底端安装在安装底座（2）上并与小接地刀闸操动机构（51）相连，顶端安装有小动触头（53），所述接地底座（3）上安装有与小动触头（53）相匹配的小静触头（54）；所述灭弧室（7）和灭弧室操动机构（719）安装于同一独立基础立柱（1）上，所述灭弧室（7）的一端与灭弧室操动机构（719）相连，另一端与接地底座（3）相连；

所述小接地刀闸（5）通过安装于安装底座（2）上的第一传动机构（52）与所述小接地刀闸操动机构（51）相连，所述第一传动机构（52）包括小操作轴（521）、主动拐臂（522）、操作拉杆（523）、从动拐臂（524）以及第一转轴（525），所述小操作轴（521）竖直设置在所述安装底座（2）上且底端与小接地刀闸操动机构（51）相连，所述主动拐臂（522）的一端与所述小操作轴（521）固定连接，所述主动拐臂（522）的另一端与操作拉杆（523）的一端活动连接，所述从动拐臂（524）的一端与操作拉杆（523）的另一端活动连接，所述从动拐臂（524）的另一端与水平设置的第一转轴（525）固定连接，所述小接地刀闸（5）固定在所述第一转轴（525）的一端。

2.根据权利要求1所述的主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关，其特征在于，所述主接地刀闸（4）通过安装在接地底座（3）上的第二传动机构（44）与主接地刀闸操动机构（41）相连，所述第二传动机构（44）包括转动座（447）、调节拉杆（446）、主拐臂（445）、第二转轴（444）和主动轴（442），所述转动座（447）的中段铰接在接地底座（3）上，所述转动座（447）的一端与主接地刀闸（4）固定相连，另一端与调节拉杆（446）的一端铰接，所述调节拉杆（446）的另一端与主拐臂（445）的一端铰接，所述主拐臂（445）的另一端与第二转轴（444）转动连接，所述第二转轴（444）通过齿轮组件（443）与竖直设置的主动轴（442）相连，所述主动轴（442）与主接地刀闸操动机构（41）相连。

3.根据权利要求1或2所述的主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关，其特征在于，所述灭弧室（7）的另一端通过铜排（8）与接地底座（3）相连。

4.根据权利要求1或2所述的主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关，其特征在于，所述瓷瓶（6）的顶端安装有主均压环（61）以及位于所述主静触头（43）一侧的侧均压环（62）。

5.根据权利要求1或2所述的主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关，其特征在于，所述灭弧室（7）包括两端封闭的绝缘套管（706），所述绝缘套管（706）的内部一端固定有气缸（709），所述气缸（709）的外部滑设有外套筒（711），所述气缸（709）的内部滑设有操作杆（708），所述操作杆（708）伸出气缸（709）的一端固定有喷口座（710），所述喷口座（710）的外周与外套筒（711）螺纹连接，所述喷口座（710）的内侧螺纹连接有动触指（712），所述绝缘套管（706）的内部与动触指（712）相对的一端设置有静触指（717）；所述外套筒（711）、气缸（709）以及喷口座（710）之间形成封闭的气室且所述绝缘套管（706）内充满SF₆气体，所述喷口座（710）上设有连通气室且开口朝向动触指（712）与静触指（717）接触部位的孔（720）。

6.根据权利要求5所述的主回路与灭弧室串联以开合感应电流的超高压接地开关，其特征在于，所述灭弧室（7）还包括基座（701）、第三转轴（703）、从拐臂（704）、绝缘拉杆（707）、支座（716）、大支座（715）、屏蔽罩（718）和大喷口（714），所述基座（701）与绝缘套管（706）的一端封闭连接，所述从拐臂（704）和绝缘拉杆（707）位于所述基座（701）内，所述第三转轴（703）通过轴承（705）装设于基座（701）上，所述第三转轴（703）的一端伸出基座（701）并与灭弧室操动机构（719）固定连接，所述第三转轴（703）位于基座（701）内的部分则与从拐臂（704）的一端固定连接，所述从拐臂（704）的另一端与绝缘拉杆（707）的一端铰接，所述绝缘拉杆（707）的另一端则与操作杆（708）伸出绝缘套管（706）的一端相连；所述大支座（715）的一端置于绝缘套管（706）内，另一端则与绝缘套管（706）的一端封闭连接，所述支座（716）固定于大支座（715）上，所述静触指（717）和屏蔽罩（718）均安装于支座（716）上，所述大喷口（714）安装于喷口座（710）的一端。