CN108022790A - 一种隔离开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以齿轮传动为主、带有齿轮离合装置、通过轴间拐臂连杆在合闸时形成过死点达到自保持、并将主要传动部件封闭于横梁内的高压隔离开关，将主要部件封闭于箱体内环境适应性强，将刀头的控制部件分相集成于各相的大梁内，并具有到位脱离动力源实现自保持的功能，在运行中不受安装基础形变和操作机构及传动部件的变化而出现安全隐患，降低操作机构箱的设计要求，具有到位脱离动力源和自我闭锁的自保持功能，对运行更加可靠。

Description

一种隔离开关

技术领域

本发明涉及隔离开关，具体为一种以齿轮连杆旋转为主驱动方式、并封闭在横梁内的隔离开关。

背景技术

现有的高压隔离开关以连杆、拐臂、偏心轮、拉杆等一系列复杂的杆状连杆和异形拐臂通过杠杆原理的以推动的方式实现隔离开关分合闸操作；

现有的隔离开关安装时需要逐个相连并反复调整，且运行稳定性和可靠性较差，每一次操作都需要人工到现场检查是否分合闸到位；

由于高压隔离开关绝大多数用于户外，现有的隔离开关其连杆、杠杆等传动和连接部件的裸露非常容易生锈和腐蚀及转动部位卡涩；

现有的隔离开关以机械限位来确定导电部分的角度和位置，利用连杆的支撑来锁定分合闸状态；

现有的高压隔离开关均采用辅助开关或行程开关来控制电机启停、加上机械限位来完成隔离开关分合闸动作和定位的操作机构，且分合闸到位时不能与传动部分脱离，完全依赖于操作机构及二次元器件的可靠性和准确性。

现有的隔离开关缺点如下：

①、结构复杂、以杠杆拐臂推动为主要方式传动：现有隔离开关以连杆、拐臂、偏心轮、拉杆等一系列复杂的杆状连杆和异形拐臂通过杠杆原理的以推动的方式实现隔离开关分合闸操作；

②、大量传动配件散装，需要现场组装，安装调试工作量大且技术要求高：由于现有的隔离开关大量配件散装供应，需要现场组装和调试，环节之多致使安装难度大，对装配工技能和责任心要求较高；

③、传动部件裸露安装，受环境影响较大，需要定期停电检查和维护，维护成本高：由于隔离开关绝大多数都在户外运行，现有的隔离开关的传动部件全部是裸露安装，且连接部位巨多，容易受环境因素影响出现生锈腐蚀现象，出现机械卡阻现象造成分合闸不到位，每一次的停电检查和维护都将带来巨大的成本浪费；

④、没有合分闸自保持结构，且刀头到位后不能脱离操作机构动力源；现有的隔离开关均采用连杆和拐臂与限位块形成定位支撑锁定，依靠操作机构自身的行程开关停止动力输出，很容易因为某个传动部件的松脱和行程开关故障造成运行中的触头分离或合闸过冲产生带负荷拉弧的烧毁现象，对电网运行带来极大的安全隐患；

⑤、操作机构复杂，依赖于电气控制部分的可靠性，需要专业人士来调整操作机构与刀头的准确配合：现有隔离开关以操作机构为核心部件，利用行程开关等电气控制元器件启停电机、结合限位块来实现分合闸行程的控制，需要将操作机构的操作角度与刀头调整到一致，非常依赖电气控制部分的可靠性，将电气控制部分的运行风险叠加于一次导电部分；

⑥、裸露关键部件，环境适应性差，对安装基础稳定性要求高：现有的隔离开关使用大部分在户外，遍布各种气候环境，裸露的部件容易生锈腐蚀等，由于相间连杆的相互作用和机构箱的统一控制，安装基础的任何变形和部件材料的形变都将影响到刀头的正常运行，带来严重的安全隐患；

基于上述原因，迫切需要发明一种结构简洁、工厂预调试完成现场可以实现盲装、以齿轮传动连杆转动的方式取代杠杆推动的方式，将主要部件封闭于箱体内环境适应性强，将刀头的控制部件分相集成于各相的大梁内，并具有到位脱离动力源实现自保持的功能，在运行中不受安装基础形变和操作机构及传动部件的变化而出现安全隐患，降低操作机构箱的设计要，求解除电气部分对一次部分的风险叠加，真正实现免维护，此设计弥补了现有隔离开关上述中的各种缺点，其集成模块化的封闭设计，出厂预调整的可靠性，现场盲装去除人为因素的风险系数，促进实现电网调控一体化进程，而且价格与现有高压隔离开关相当，完全有取而代之的革命性技术突破。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，克服现有技术不足，公开了一种以齿轮连杆旋转为主驱动方式、并封闭在横梁内的隔离开关，

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种隔离开关，包括马达及齿轮变速箱构成的动力驱动单元、垂直连杆、封闭箱体、齿轮及非全齿牙半空心齿轮构成的自动脱扣单元、拐臂连杆闭锁杆、分闸限位装置及合闸限位装置构成的自保持单元、旋转瓷瓶及隔离开关导电臂左部构成的隔离开关刀头运动单元，所述马达上部的齿轮变速箱，所述齿轮变速箱通过垂直连杆与齿轮相连，所述齿轮与非全齿牙半空心齿轮相连，所述非全齿牙半空心齿轮上部设有拐臂，所述拐臂上部设有连杆，所述连杆下部与闭锁杆相连，所述闭锁杆上端设有旋转瓷瓶，所述旋转瓷瓶上部与隔离开关导电臂左部、隔离开关导电臂右部依次相连。

优选的，所述隔离开关刀头运动单元到位后，自动脱扣单元自动分离到位的自保持单元并与垂直连杆啮合。

优选的，所述齿轮、非全齿牙半空心齿轮、拐臂及连杆均设于机械脱扣自保持组件箱。

优选的，所述动力驱动单元运动状态下带动垂直连杆旋转，驱动集成于机械脱扣自保持组件箱内的齿轮和非全齿牙半空心齿轮运动，带动拐臂、连杆及闭锁杆运动，促使隔离开关刀头运动单元与隔离开关导电臂右部接触。

优选的，所述隔离开关导电臂左部到位状态时，自动脱扣单元自动分离动力驱动单元和隔离开关刀头运动单元，自保持单元自保持状态阻止隔离开关刀头运动单元位移。

本发明的有益效果为：本发明有以下优点：

1、工厂模块化生产，预调试完成，实现批量生产的一致性，齿轮带动连杆的转动作为主要的驱动方式，大大提高了设备的精确度、可靠性和稳定性，保障电网的安全运行具有重大改革意义；

2、现场安装简单快捷，实现非技术人员盲装，节约安装成本70％；

3、分相集成控制单元于每相横梁中，排除了动力源和输出部件和安装基础对隔离开关刀头在运行中的隐患风险，提高设备运行年限；

4、关键性传动单元封闭在每相的横梁中，抗环境因素能力强，真正实现免维护，节约巨额检修维护费用。

5、可靠地模块化生产和自保持设计，促进电网调控一体化进程；

综上，此种发明开创了驱动集成模块化生产的隔离开关设计新思路，简洁化了用户的安装和使用过程，改写了电力系统中10KV--1000KV户外高压隔离开关的传统设计概念；

与现有技术相比：

(1)驱动方式的改革，提高设备的可靠性和稳定性；

(2)结构简单有效，零配件数量大大降低，降低成本的同时大大减少了风险薄弱环节。

(2)工厂一体化生产并预调试完成，极大的降低了安装、调试、维护的成本，减少了人为因素的风险系数。

(3)简化和降低了操作机构和传动部分的技术要求，仅以动力源和动力输出为主，不负责刀头各种技术需求；

(4)采用封闭式管状横梁设计，主要运动部件集中其内，外观整洁且抗环境因素能力强，实现免维护延长使用寿命；

(5)具有到位脱离动力源和自我闭锁的自保持功能，对运行更加可靠；

(6)促进电力系统全面实现调控一体化进程。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的封闭箱内的自动脱扣并自保持示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1及图2所示的一种隔离开关，包括马达1及齿轮变速箱2构成的动力驱动单元、垂直连杆3、封闭箱体14、齿轮4及非全齿牙半空心齿轮5构成的自动脱扣单元、拐臂6连杆7闭锁杆8、分闸限位装置12及合闸限位装置13构成的自保持单元、旋转瓷瓶9及隔离开关导电臂左部10构成的隔离开关刀头运动单元，所述马达1上部的齿轮变速箱2，所述齿轮变速箱2通过垂直连杆3与齿轮4相连，所述齿轮4与非全齿牙半空心齿轮5相连，所述非全齿牙半空心齿轮5上部设有拐臂6，所述拐臂6上部设有连杆7，所述连杆7下部与闭锁杆8相连，所述闭锁杆8上端设有旋转瓷瓶9，所述旋转瓷瓶9上部与隔离开关导电臂左部10、隔离开关导电臂右部11依次相连。

优选的，所述隔离开关刀头运动单元到位后，自动脱扣单元自动分离到位的自保持单元并与垂直连杆3啮合。

优选的，所述齿轮4、非全齿牙半空心齿轮5、拐臂6及连杆7均设于机械脱扣自保持组件箱。

优选的，所述动力驱动单元运动状态下带动垂直连杆3旋转，驱动集成于机械脱扣自保持组件箱内的齿轮4和非全齿牙半空心齿轮5运动，带动拐臂6、连杆7及闭锁杆8运动，促使隔离开关刀头运动单元与隔离开关导电臂右部11接触。

优选的，所述隔离开关导电臂左部10到位状态时，自动脱扣单元自动分离动力驱动单元和隔离开关刀头运动单元，自保持单元自保持状态阻止隔离开关刀头运动单元位移。

使用时，以齿轮4传动为主、带有齿轮离合装置、通过轴间拐臂6连杆7在合闸时形成过死点达到自保持、并将主要传动部件封闭于横梁内，马达1及齿轮变速箱2运动带动垂直连杆3旋转，驱动集成于机械脱扣自保持组件箱14内的自保持机械脱扣单元，齿轮4及非全齿牙半空心齿轮5带动机械自动闭锁杆8运动，实现隔离开关刀头的旋转瓷瓶9和隔离开关导电臂左部10运动至与隔离开关导电臂右部11触头接触，当刀头运动到位后，即由脱扣单元的非全齿牙半空心齿轮5自动分离动力单元迟滞连杆3、齿轮变速箱2及马达1和刀头运动单元的旋转瓷瓶9及隔离开关导电臂左部10，这时机械自闭单元锁拐臂6、连杆7、闭锁杆8及合闸限位装置13形成自保持防止刀头位移，之后由操作机构箱内电气辅助开关切断电机电源而完成合闸，分闸为反向运行重复以上动作。

这些元件都是在工厂生产车间固定标准加工而成，现场不需要切割焊接即可以实现盲装，大大降低了现场安装调试难度，这种隔离开关由于刀头的运动位置控制模块分相集成在每相的横梁中，而不在操作机构箱内实现，故操作机构设计非常简单无需调整和校对，非常便于安装，这种分相集成控制的机械设计，分散了每相的动力需求，集成模块下的部分仅仅起到传输动力的作用，设计和安装要求大大降低，隔离开关刀头运动到位后，机械脱扣器自动分离了已经到位并自保持单元与操作动力垂直连杆啮合，同时操作机构延后通过电气元器件辅助停止，实现了隔离开关刀头运动到位的唯一性和不受干扰性，齿轮4带动垂直连杆3转动的驱动方式比起现有隔离开关的杠杆推动方式更加的可靠和精准，工厂标准模块化生产，互换性好，所有连接部件隐藏于连接方钢梁内，密封处理，外观美观整洁，且不受外界环境因素影响，无雨水侵蚀，灰尘较少，免维护。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种隔离开关，其特征在于，包括马达及齿轮变速箱构成的动力驱动单元、垂直连杆、封闭箱体、齿轮及非全齿牙半空心齿轮构成的自动脱扣单元、拐臂连杆闭锁杆、分闸限位装置及合闸限位装置构成的自保持单元、旋转瓷瓶及隔离开关导电臂左部构成的隔离开关刀头运动单元，所述马达上部的齿轮变速箱，所述齿轮变速箱通过垂直连杆与齿轮相连，所述齿轮与非全齿牙半空心齿轮相连，所述非全齿牙半空心齿轮上部设有拐臂，所述拐臂上部设有连杆，所述连杆下部与闭锁杆相连，所述闭锁杆上端设有旋转瓷瓶，所述旋转瓷瓶上部与隔离开关导电臂左部、隔离开关导电臂右部依次相连。

2.根据权利要求1所述的一种隔离开关，其特征在于，所述隔离开关刀头运动单元到位后，自动脱扣单元自动分离到位的自保持单元并与垂直连杆啮合。

3.根据权利要求1所述的一种隔离开关，其特征在于，所述齿轮、非全齿牙半空心齿轮、拐臂及连杆均设于机械脱扣自保持组件箱。

4.根据权利要求1所述的一种隔离开关，其特征在于，所述动力驱动单元运动状态下带动垂直连杆旋转，驱动集成于机械脱扣自保持组件箱内的齿轮和非全齿牙半空心齿轮运动，带动拐臂、连杆及闭锁杆运动，促使隔离开关刀头运动单元与隔离开关导电臂右部接触。

5.根据权利要求1所述的一种隔离开关，其特征在于，所述隔离开关导电臂左部到位状态时，自动脱扣单元自动分离动力驱动单元和隔离开关刀头运动单元，自保持单元自保持状态阻止隔离开关刀头运动单元位移。