CN108172455A - 一种电气化机车隔离开关极柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高压电气设备制造技术领域，尤其是一种电气化机车隔离开关极柱，包括接地极柱接口、进线接口、断路器极柱接口、隔离操作机构绝缘拉杆接口、左母线接口、真空灭弧室，采用真空灭弧技术和固体绝缘技术。隔离开关极柱绝缘层为环氧树脂或者三元乙丙橡胶，通过真空浇注或压注的工艺进行生产，极柱外表面有半导电层。隔离开关极柱模块化设计，体积小，结构简单，安装方便，易于组合扩展。
Description
技术领域
本发明涉及高压电气设备制造技术领域，尤其是铁道电气化机车隔离开关设备。
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
本发明的目的在于开发固体绝缘隔离开关极柱，用于解决现有铁道机车系统中高压开关设备带电端裸露、受环境影响大、占用面积大等缺点，采用全绝缘、全密封的结构形式，实现机车产品的安全性和环保性。
本发明的技术方案是：一种电气化机车隔离开关极柱，包括接地极柱接口、进线接口、断路器极柱接口、隔离操作机构绝缘拉杆接口、左母线接口、真空灭弧室，其特征在于：隔离开关极柱后部是进线接口，中部上方是接地极柱接口，中部左边是左母线接口，中部右边是断路器极柱接口；隔离开关极柱内部有真空灭弧室，真空灭弧室有静端屏蔽层、动端屏蔽层，真空灭弧室动端有软连接连接左母线接口、断路器接口、接地极柱接口；隔离开关极柱绝缘层为环氧树脂或者三元乙丙橡胶，通过真空浇注或压注的工艺进行生产，极柱外表面有半导电层。
半导电层以环氧树脂或三元乙丙橡胶为基料，与石墨粉末为填充料，加入稀释剂混合均匀后喷涂在绝缘件外表面进行固化，可使得绝缘件与导电件之间粘接牢固，耐磨性高，局放小。三元乙丙橡胶材料为高强度高硬度橡塑配方，材料可重复回收使用，属于环保材料。隔离开关极柱有完善的内屏蔽层均压，外表面有均匀的外屏蔽层均压。隔离操作机构拉杆接口内有隔离开关真空灭弧室动端拉杆接口，通过拉杆连接，隔离操作机构对隔离开关真空灭弧室进行分合闸操作，在拉杆接口设有环圆形的屏蔽层，作用是将分合闸产生的电场屏蔽在圆环内，有利于局放的控制。
隔离开关真空灭弧室静端屏蔽层及隔离开关真空灭弧室动端屏蔽层，为环圆形设计，产生的电场经过圆形后，电场分布为均匀电场，其边角需进行倒圆角处理，杜绝高压尖端放电。真空灭弧室动端金属壳上还焊有压力传感器，用于监测真空灭弧室的真空度变化。
进线接口、断路器极柱接口及左母线接口，3个接口为内锥式。安装时增加硅橡胶垫，实现内锥与外锥的软硬拼接，提高了密封性和绝缘能力。接地极柱接口，为外锥式，结构为柔性工艺生产，与其接口为内锥式硬性结构；隔离开关极柱表面需喷涂半导电层，作用是将静电或者带电体产生的电荷直接接地，表面相当于是大地，隔离静电对极柱内部的影响。屏蔽层可为不锈钢网，也可为导电三元乙丙橡胶。
隔离开关极柱还有一种简易结构，包括进线接口、右母线接口、绝缘拉杆接口。取消了断路器极柱接口和左母线接口。右母线接口采用外锥式结构，可以与另一个隔离开关极柱的左母线接口的内锥式结构配合安装。
由于采用了上述方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、隔离开关极柱模块化设计，易于组合扩展；
2、体积小，结构简单，安装方便，比现有技术所需的设备更具有技术、价格优势，维护简单，对操作人员要求不高；
3、极柱内部结构简洁，每个部件安装过程简单，对现场工艺要求不高，易于生产。
附图说明
图1是本发明隔离开关极柱的示意图；
图2是本发明隔离开关极柱的俯视图；
图3是本发明隔离开关极柱的AA剖视图；
图4是本发明无接地开关接口的示意图。
附图标号说明：1、隔离开关极柱，2、接地极柱接口，3、进线接口，4、断路器极柱接口，5、绝缘拉杆接口，6、左母线接口，7、右母线接口，8出线接口铜端子，9、静端屏蔽层，10、真空灭弧室，11、动端屏蔽层，12、真空灭弧室动端，13、半导电层，14、绝缘层，15、均压件。
具体实施方式
下面将结合本发明具体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、图3所示一种电气化机车隔离开关极柱，包括接地极柱接口2、进线接口3、断路器极柱接口4、隔离操作机构绝缘拉杆接口5、左母线接口6、真空灭弧室10，其特征在于：隔离开关极柱后部是进线接口3，中部上方是接地极柱接口2，中部左边是左母线接口6，中部右边是断路器极柱接口4；隔离开关极柱内部有真空灭弧室10，真空灭弧室有静端屏蔽层9、动端屏蔽层11，真空灭弧室动端有软连接连接左母线接口6、断路器极柱接口4、接地极柱接口2；隔离开关极柱1绝缘层14为三元乙丙橡胶，通过真空浇注或压注的工艺进行生产，极柱外表面有半导电层13。
半导电层13以三元乙丙橡胶为基料，与石墨粉末为填充料，加入稀释剂混合均匀后喷涂在绝缘件外表面进行固化，可使得绝缘件与导电件之间粘接牢固，耐磨性高，局放小。三元乙丙橡胶材料为高强度高硬度橡塑配方，材料可重复回收使用，属于环保材料。隔离开关极柱有完善的内屏蔽层均压，外表面有均匀的半导电层屏蔽接地。
隔离开关极柱,左母线接口6位于隔离开关极柱1的左方，用于接插右扩隔离开关极柱，接口为内锥式，柔性结构，通过接口四周的孔，采用螺栓进行压接固定；隔离开关操作机构绝缘拉杆接口5位于隔离开关极柱1的前方，通过拉杆的连接，使得机构对隔离开关真空灭弧室10进行分合闸操作；断路器极柱接口4位于隔离开关极柱1右方，内锥式设计，柔性结构，法兰四周有固定孔，采用螺栓进行压接固定；进线接口3位于隔离开关极柱1右后方，用于插接进线套管；接地极柱接口2位于隔离开关极柱上方，外锥式设计，柔性结构，通过接口四周的孔，采用螺栓与接地极柱压接固定。
图3是隔离开关极柱剖视图，隔离开关真空灭弧室动端拉杆接口12端头为螺牙式，通过与拉杆的固定进行分合闸操作，同时，隔离开关真空灭弧室动端拉杆接口12设有环圆形的隔离开关真空灭弧室动端屏蔽层11，隔离开关真空灭弧室动端屏蔽层11边角需做倒圆角处理，圆角半径应大于等于2mm，有利于将电场均匀分布，减小电场强度；在隔离开关真空灭弧室后端，即静端，设有隔离开关真空灭弧室静端屏蔽层9，作用等同于隔离开关真空灭弧室动端屏蔽层11；绝缘层14为极柱基料，可采用三元乙丙，厚度应大于20mm；隔离开关极柱1外表的半导电层13，厚度应大于等于4mm。
本发明的有益效果是，模块化设计，体积小，安全性更高。
实施例2
如图4所示，隔离开关极柱还有一种简易结构，包括进线接口3、右母线接口7、绝缘拉杆接口5。取消了断路器极柱接口和左母线接口。右母线接口7采用外锥式结构，可以与另一个隔离开关极柱的左母线接口的内锥式结构配合安装。绝缘层14采用环氧树脂材料。屏蔽层采用不锈钢网制作。半导电层13以环氧树脂基料，与石墨粉末为填充料，加入稀释剂混合均匀后喷涂在绝缘件外表面进行固化，可使得绝缘件与导电件之间粘接牢固，耐磨性高，局放小。
其余技术方案同实施例1。
Claims (4)
1.一种电气化机车隔离开关极柱，包括接地极柱接口（2）、进线接口（3）、断路器极柱接口（4）、隔离操作机构绝缘拉杆接口（5）、左母线接口（6）、真空灭弧室（10），其特征在于：隔离开关极柱后部是进线接口（3），中部上方是接地极柱接口（2），中部左边是左母线接口（6），中部右边是断路器极柱接口（4）；隔离开关极柱内部有真空灭弧室（10），真空灭弧室有静端屏蔽层（9）、动端屏蔽层（11），真空灭弧室动端有软连接连接左母线接口（6）、断路器极柱接口（4）、接地极柱接口（2）；隔离开关极柱（1）绝缘层（14）为环氧树脂或三元乙丙橡胶，通过真空浇注或压注的工艺进行生产，极柱外表面有半导电层（13）。
2.如权利要求1所述的一种电气化机车隔离开关极柱，其特征在于：半导电层（13）以三元乙丙橡胶为基料，与石墨粉末为填充料，厚度应大于等于4mm。
3.如权利要求1所述一种电气化机车隔离开关极柱，其特征在于：绝缘层（14）采用环氧树脂材料，厚度应大于20mm。
4.如权利要求1所述一种电气化机车隔离开关极柱，其特征在于：真空灭弧室（10）动端金属壳上还焊有压力传感器。
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