CN108172453B - 电气化机车隔离开关 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高压电气开关设备领域，尤其是铁路机车用高压隔离开关，包括隔离开关极柱、母线连接插头、电缆靴、套管、永磁操动机构、绝缘拉杆、安装板，采用真空灭弧技术，绝缘层采用固体绝缘技术，绝缘材料采用环氧树脂或三元乙丙橡胶。内部连接处采用均匀环，外部表面采用半导电屏蔽技术。本发明接口标准化，通用性好，易于扩展；产体积小，安全性高。
Description
技术领域
本发明属于高压电气开关设备领域，尤其是铁路机车用高压隔离开关。
背景技术
随着中国经济的持续发展，铁道运输在中国交通运输的重要手段发挥着越来越积极的作用，而在未来一段时间，中国铁道建设将进入黄金期，作为电气化铁道的配电设备，也随着铁道建设高峰的到来，面临市场需求日益旺盛的局面。铁道常规的开关设备是气体绝缘金属封闭开关设备，存在体积较大，有燃弧风险，质量较重，受外部环境影响大，使用不便等问题。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供电气化机车隔离开关，解决现有隔离开关占用体积大，质量较重，受外部环境影响大，使用不便的问题。本发明采用了固体绝缘技术和真空灭弧技术，提高了产品的安全性和环保性。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：电气化机车隔离开关，包括隔离开关极柱、母线连接插头、电缆靴、套管、永磁操动机构、绝缘拉杆、安装板，其特征在于：隔离开关极柱前部是拉杆室，中间有真空灭弧室；真空灭弧室静端与套管连接，真空灭弧室动端与拉杆连接，真空灭弧室动端通过软连接与断路器连接插头连接；拉杆位于隔离开关极柱的拉杆室内，穿过安装板与永磁操动机构连接；永磁操动机构固定在安装板的前面，隔离开关极柱固定在安装板后面。
套管前端绝缘面为外锥形状与隔离开关极柱后部的内锥形插座配合，安装时连接面间放入绝缘硅橡胶垫。套管前端铜件中间设有孔，连接铜件一端旋入真空灭弧室静端螺孔中，另一端插入套管前端铜件中的孔，通过导电环或表带式弹簧触指与套管铜件连接。套管铜件外部绝缘层中还有带电感应传感器。套管法兰上有4个固定孔，用螺丝穿过固定孔旋进隔离开关极柱后部的固定螺孔中，固定套管并压紧硅橡胶垫。
电气机车隔离开关采用双隔离模式，分为主隔离开关和备用隔离开关。即电力机车的双弓接触模式。采用真空灭弧室做为隔离元件，真空灭弧室外部采用绝缘材料通过压注方式，或者通过先将绝缘体注射成形为一个绝缘部件后再将真空灭弧室压入预留的安装孔处的方式来形成形成有效的隔离单元。在隔离单元的后部有套管插座，右边是连接插头。隔离开关前端安装在机构安装板上，真空灭弧室通过绝缘拉杆与隔离开关永磁机构形成驱动系统。永磁机构可以选用单稳态永磁操动机构，也可以选双稳态永磁操动机构。
备用隔离开关中部左侧设有母线连接插座，右侧设有母线插头，上部设有接地开关插座。备用隔离开关中部设有圆环状母线与真空灭弧室动端通过导电环或弹簧触指连接。
隔离开关极柱表面有半导电层，起到屏蔽接地作用，可以降低局部放电量，延长产品的寿命，同时提高安全性。
上述技术方案中，可以实现多种元器件的组合使用，有效减小了占地面积，具有较高的集成度，可以较好的解决断路器所占车顶的面积。
由于采用了上述设计，本发明与现有技术相比的有益效果是：集成度好，能较好的配套其他元件；产品体积小，安全性高。
附图说明
下面结合图例进一步说明：
图1是本发明主隔离开关的俯视图；
图2是本发明主隔离开关的正视图；
图3是本发明主隔离开关的AA剖视图；
图4是本发明备用隔离开关的俯视图；
图5是本发明备用隔离开关BB剖视图。
附图标号说明：1、隔离开关极柱，1.1、绝缘层，1.2、半导电层，1.3、圆环状母线，1.4、均压环，2、母线连接插头，3、电缆靴，4、套管，4.1、带电感应传感器，5、拉杆室，6、永磁操动机构，7、真空灭弧室，7.1、压力传感器，8、绝缘拉杆，9、安装板，10、软连接，11、母线连接插座，12、接地开关连接插座。
下面结合附图和实施例对本设计进一步说明。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1、图2所示，一种电气化机车隔离开关，包括隔离开关极柱（1）、母线连接插头（2）、电缆靴（3）、套管（4）、永磁操动机构（6）、绝缘拉杆（8）、安装板（9），其特征在于：隔离开关极柱（1）前部是拉（5）杆室，中间有真空灭弧室（7）；真空灭弧室静端与套管（4）连接，真空灭弧室动端与绝缘拉杆（8）连接，真空灭弧室动端通过软连接（10）与母线连接插头（2）连接；绝缘拉杆（8）位于隔离开关极柱的拉杆室（5）内，穿过安装板（9）与永磁操动机构（6）连接；永磁操动机构（6）固定在安装板（9）的前面，隔离开关极柱（1）固定在安装板（9）后面。
套管（4）前端绝缘面为外锥形状与隔离开关极柱（1）后部的内锥形插座配合，安装时连接面间放入绝缘硅橡胶垫。套管（4）前端铜件中间设有孔，连接铜件一端旋入真空灭弧室静端螺孔中，另一端插入套管前端铜件中的孔，通过导电环或表带式弹簧触指与套管铜件连接。套管（4）铜件外部绝缘层中还有带电感应传感器（4.1）。套管法兰上有4个固定孔，用螺丝穿过固定孔旋进隔离开关极柱后部的固定螺孔中，固定套管并压紧硅橡胶垫。
隔离开关极柱表面有半导电层，起到屏蔽接地作用，可以降低局部放电量，延长产品的寿命，同时提高安全性。
本发明的有益效果是：接口标准化，通用性好，易于扩展；产体积小，安全性高。
实施例2
如图4、图5所示，一种电气化机车备用隔离开关，包括隔离开关极柱（1）、母线连接插头（2）、母线连接插座（11），接地开关插座（12），电缆靴（3）、套管（4）、永磁操动机构（6）、绝缘拉杆（8）、安装板（9），其特征在于：隔离开关极柱（1）前部是拉（5）杆室，中部左侧设有母线连接插座（11），右侧设有母线连接插头（2），上部设有接地开关连接插座（12），中间有真空灭弧室（7）；真空灭弧室静端与套管（4）连接，真空灭弧室动端与绝缘拉杆（8）连接，真空灭弧室动端通过导电环或弹簧触指与园环状母线（1.3）连接，从而实现与母线连接插座（11）、母线连接插头（2）和接地开关连接插座（12）连接；绝缘拉杆（8）位于隔离开关极柱的拉杆室（5）内，穿过安装板（9）与永磁操动机构（6）连接；永磁操动机构（6）固定在安装板（9）的前面，隔离开关极柱（1）固定在安装板（9）后面。真空灭弧室动端金属壳上还焊有压力传感器（7.1），用于监测真空灭弧室真空度的变化。母线连接插座（11）、接地开关连接插座（12）和隔离开关极柱（1）后部与套管（4）的连接插座内有均压环（1.4），其主要作用是消除连接部位的电场集中现象。隔离开关极柱（1）表面有半导电层（1.2），起到屏蔽接地作用，可以降低局部放电量，延长产品的寿命，同时提高安全性。隔离开关绝缘层（1.1）采用固体绝缘技术，绝缘材料采用环氧树脂或三元乙丙橡胶。
Claims (4)
1.电气化机车隔离开关，包括隔离开关极柱（1）、母线连接插头（2）、电缆靴（3）、套管（4）、永磁操动机构（6）、绝缘拉杆（8）、安装板（9），其特征在于：隔离开关极柱（1）前部是拉杆室（5），中间有真空灭弧室（7）；真空灭弧室静端与套管（4）连接，真空灭弧室动端与绝缘拉杆（8）连接，真空灭弧室动端通过软连接（10）与母线连接插头（2）连接；绝缘拉杆（8）位于隔离开关极柱的拉杆室（5）内，穿过安装板（9）与永磁操动机构（6）连接；永磁操动机构（6）固定在安装板（9）的前面，隔离开关极柱（1）固定在安装板（9）后面；隔离开关极柱（1）中部左侧设有母线连接插座（11），右侧设有母线连接插头（2），上部设有接地开关连接插座（12），中间有真空灭弧室（7），真空灭弧室动端外部是圆环状母线（1.3）；真空灭弧室动端通过导电环或弹簧触指与圆环状母线（1.3）连接，从而实现与母线连接插座（11）、母线连接插头（2）和接地开关连接插座（12）连接。
2.如权利要求1所述的电气化机车隔离开关，其特征在于：套管（4）前端绝缘面为外锥形状与隔离开关极柱（1）后部的内锥形插座配合，安装时连接面间放入绝缘硅橡胶垫；套管（4）铜件外部绝缘层中还有带电感应传感器（4.1）；套管（4）前端铜件中间设有孔，连接铜件一端旋入真空灭弧室静端螺孔中，另一端插入套管前端铜件中的孔，通过导电环或表带式弹簧触指与套管铜件连接。
3.如权利要求1所述的电气化机车隔离开关，其特征在于：隔离开关绝缘层（1.1）采用固体绝缘技术，绝缘材料采用环氧树脂或三元乙丙橡胶。
4.如权利要求2所述的电气化机车隔离开关，其特征在于：真空灭弧室动端金属壳上还焊有压力传感器（7.1）。
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