CN108695029A - 绝缘子及使用该绝缘子的隔离开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种绝缘子，用于隔离开关，该绝缘子包括绝缘筒和设置在绝缘筒两端的法兰，绝缘筒内沿轴向设置绝缘拉杆，绝缘拉杆的端部延伸至法兰外，绝缘拉杆可绕自身轴线方向转动。上述绝缘子，由于绝缘拉杆设置在绝缘筒中，绝缘拉杆可绕自身轴线方向转动，操动时，绝缘筒无需旋转，仅旋转绝缘拉杆就能够实现导电刀闸的分开或者闭合，所需要的操作力矩小，动作平稳。本发明还公开了一种隔离开关，使用上述的绝缘子。

Description

绝缘子及使用该绝缘子的隔离开关

技术领域

本发明涉及输电绝缘设备领域，具体是一种绝缘子及使用该绝缘子的隔离开关。

背景技术

水平旋转式隔离开关是电力系统中用来隔离带电设备和停电设备的常用开关设备，一般包括开关底架，开关底架的两端分别装有轴承支座，轴承支座上固定有支柱绝缘子，二支柱绝缘子的上部装有导电刀闸，二支柱绝缘子之间的下部错位装有水平拉杆而形成单极隔离开关；单极隔离开关的传动为操作开关底架上的轴承支座，轴承支座上一侧的支柱绝缘子转动轴顺时针旋转90°，通过二支柱绝缘子柱间的水平拉杆带动另一侧的支柱绝缘子向逆时针旋转90°，导电刀闸分开或闭合。

现有技术中，隔离开关操动时需要操动整个支柱绝缘子旋转，要求的操作力矩大，使得动作不够平稳，实现旋转的部件暴露在外，易受外界粉尘、水汽等的环境影响，影响设备运行可靠性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供绝缘子，用于隔离开关，在操动时仅需较小的操作力矩，动作平稳，不易受外界环境影响，提高设备运行可靠性。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术手段如下：一种绝缘子，用于隔离开关，该绝缘子包括绝缘筒和设置在绝缘筒两端的法兰，绝缘筒内沿轴向设置绝缘拉杆，绝缘拉杆的端部延伸至法兰外，绝缘拉杆可绕自身轴线转动。

上述绝缘子，由于绝缘拉杆设置在绝缘筒中，绝缘拉杆可绕自身轴线方向转动，操动时，绝缘筒无需旋转，仅转动绝缘拉杆就能够实现导电刀闸的分开或者闭合，所需要的操作力矩小，动作平稳。

优选地，上述法兰上设置通孔，上述绝缘拉杆的端部穿过该通孔延伸至法兰外，绝缘拉杆与通孔间设置轴承。绝缘拉杆的端部延伸至法兰外用于与其他零部件连接，通过绝缘拉杆的端部接头进行连接。绝缘拉杆与通孔之间设置的轴承使得绝缘拉杆能够顺畅高效地实现转动。当然，绝缘拉杆与通孔间也可以通过铰轴或者铰联等其他机械结构与相应零部件的配合实现转动。

优选地，上述绝缘拉杆与上述通孔间设置油封。通过油封可以实现绝缘拉杆与法兰之间良好的密封，防止外界粉尘、水汽等环境影响运行性能。

优选地，上述绝缘筒内充绝缘气体。绝缘筒内部充有绝缘气体能够进一步保证绝缘子的整体绝缘性能。

优选地，上述绝缘气体的绝对压力为0.1～0.15Mpa，呈常压的气体不易发生泄漏，无需维护与监测。同时将内部填充的常压气体的绝对压力设置在一定范围内，又能够满足不同地域和海拔存在的压力差异，确保在不同地域使用都能使得绝缘筒的内部气体处于非负压状态。同时填充常压气体的绝缘筒具有较大的微水控制裕度，降低了微水控制难度和生产制造难度。

优选地，上述绝缘气体为干燥空气或者六氟化硫气体或者氮气。氮气、干燥空气和六氟化硫气体绝缘性能好、经济实用，保证绝缘子的内部绝缘性能的同时，有助于降低绝缘子的制造成本。

优选地，上述绝缘筒内放置干燥剂。这样可以保持绝缘筒内气体干燥，不易在绝缘筒内部气体中积累微水，避免绝缘筒内部闪络问题。

优选地，上述绝缘筒内固定设置支撑件，支撑件上沿绝缘筒的轴向设置支撑孔，上述绝缘拉杆穿过支撑孔。这样可以有效支撑绝缘拉杆，避免绝缘拉杆在转动时发生弯曲、震颤等问题，保证转动平稳。

优选地，上述绝缘筒内设置空心管，上述绝缘拉杆容置于空心管中。空心管用于支撑绝缘拉杆。

优选地，上述空心管一端固定在上述法兰上，另一端向上述绝缘筒内延伸。空心管可以通过胶接或者紧固件连接在法兰上。

优选地，上述空心管与上述绝缘筒长度相等。

优选地，上述绝缘筒与上述绝缘拉杆之间填充固体绝缘介质。这样能够进一步提升绝缘筒的绝缘性能。

针对现有技术的不足，本发明的目的之二是提供一种隔离开关，包括支柱绝缘子，支柱绝缘子的上部安装导电刀闸，该支柱绝缘子为上述的绝缘子。该隔离开关在操动时仅需较小的操作力矩，动作平稳，不易受外界环境影响，提高设备运行可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例一的绝缘子100的剖面示意图；

图2是本发明实施例二的绝缘子200的剖面示意图；

图3是本发明实施例二的绝缘子200中固定段212的局部放大示意图；

图4是本发明实施例三的绝缘子300的剖面示意图；

图5是本发明实施例四的绝缘子400的剖面示意图；

图6是本发明实施例五的绝缘子500的剖面示意图。

具体实施方式

根据要求，这里将披露本发明的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本发明的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本发明的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

实施例一：

如图1所示，本实施例的绝缘子100，用于隔离开关，包括绝缘筒110和设置在绝缘筒110两端的法兰120。绝缘筒110内沿其轴向设置绝缘拉杆130，绝缘拉杆130的端部延伸至法兰120外，绝缘拉杆130可绕自身轴线方向转动。

具体地，绝缘筒110可以采用环氧树脂浸渍玻璃纤维缠绕而成的绝缘筒，或者采用环氧树脂浸渍芳纶纤维等其他复合材料制成的绝缘筒。绝缘筒110外表面上包覆伞裙，伞裙为硅橡胶伞裙或其他复合材料伞裙。法兰120为铝合金或不锈钢等金属材料制成。绝缘拉杆130包括呈直筒状的绝缘管131和配接在绝缘管131两端的接头132，绝缘管131为环氧树脂浸渍玻璃纤维缠绕绝缘管或其他复合材料绝缘管，接头132为铝合金或不锈钢等金属材料制成。当然，本发明不局限于此，绝缘筒和伞裙、绝缘管也可以采用如瓷等的其他材质，只要满足绝缘性能和机械强度的要求即可。

需要说明的是，本实施例中，绝缘子100位于上方的法兰120和位于下方的法兰120结构相同。具体地，法兰120上设置通孔121，绝缘拉杆130的端部穿过通孔121延伸至法兰120外，从而使得接头132位于绝缘子100的外部。位于绝缘子100上方的接头132用于与导电刀闸连接，位于绝缘子100下方的接头132用于与隔离开关的操动机构连接，操动机构操作时能够控制绝缘拉杆130的动作。

绝缘拉杆130与通孔121间设置轴承140，具体地，通孔121为阶梯孔，以图1所示的绝缘子100位于上方的法兰120为例进行描述。通孔121位于下方的小直径孔1211的直径略大于绝缘管131的直径，以便于绝缘拉杆130转动时绝缘管131不会与法兰120接触，使得转动顺畅，也避免绝缘管131发生磨损。通孔121位于上方的大直径孔1212用于设置轴承140，大直径孔1212与小直径孔1211的界面处形成台阶，轴承140的下端面抵接在台阶上，轴承140的内、外圆周面分别与绝缘拉杆130的外圆周面、大直径孔1212的内圆周面固接，从而实现绝缘拉杆130绕自身轴线方向的转动。当然，绝缘拉杆130与通孔121间也可以通过铰轴或者铰联等其他机械结构与相应零部件的配合实现转动。

其中，绝缘拉杆130与通孔121间还设置油封150，可以采用骨架油封或其他形式的油封。油封150设置在大直径孔1212中，油封150的下端面抵接在轴承140的上端面上，油封150的内、外圆周面分别与绝缘拉杆130的外圆周面、大直径孔1212的内圆周面相接触，这样可以方便地实现绝缘拉杆130转动时绝缘筒110内外部之间的密封，防止外界粉尘、水汽等侵入绝缘筒110内部。

本实施例中，绝缘筒110内部充有绝缘气体160，可以进一步提升绝缘性能。法兰120上设置有充气阀170，用于充入绝缘气体160并密封。充气阀170可以采用自封阀，充气阀170的个数可以为一个或多个，其位置和个数均可以根据实际需求设定。本实施例中，绝缘子100上方和下方的两个法兰120上均设置充气阀170，当然本发明也不局限于此，可以仅在其中的一个法兰120上设置充气阀170。充气阀170也可以用来向绝缘筒110内部充入其他绝缘介质。

绝缘气体160的绝对压力为0.1～0.15Mpa，气体呈常压状态，不易从空心绝缘筒110内泄漏，免于支柱绝缘子100的日常维护与监测。将空心绝缘筒110内的气体设置呈常压状态，也能够满足不同地域和海拔之间存在的压力差异，从而确保在不同地域使用都能保证空心绝缘筒110的内部气体处于非负压状态。进一步地，内部呈常压的空心绝缘筒110具有较大的微水控制裕度，有效降低了微水控制的难度和生产制造的难度。

绝缘气体160气体可以选择干燥空气或者六氟化硫气体或者氮气，绝缘性能好，易于获取，经济性好。六氟化硫气体或者氮气也可以预先进行干燥处理。

绝缘筒110内放置干燥剂180。具体地，干燥剂180可以放置在盒子、网袋等容器中并固定在法兰120上，容器可以采用绝缘材质制成。

当然本发明也不局限于此，绝缘气体160的绝对压力也可以根据实际需求选择其他数值。绝缘筒110内也可以不放置干燥剂180，或者也可以在绝缘筒110上或法兰120上设置多个容器均放置干燥剂180。在绝缘子100用于低电压等级时，绝缘筒110内部可以不充绝缘气体，此时也可以不设置油封。

本实施例中，绝缘拉杆130与绝缘筒110同轴心设置，方便制造安装，当然也可以偏心设置。

实施例二：

如图2所示，本发明实施例二的绝缘子200与实施例一基本相同，所不同的是，本实施例中，绝缘筒210内固定设置支撑件211，支撑件211上沿绝缘筒210的轴线方向设置支撑孔2111，支撑孔2111的孔径略大于绝缘拉杆230的外径，绝缘拉杆230穿过支撑孔2111设置在绝缘筒210中。

具体地，参见图2和图3，绝缘筒210内的中部设置有固定段212，固定段212具有上大下小的锥形内表面，支撑件211的外表面与固定段212的锥形内表面相配合，使得支撑件211可以卡固在固定段212上，在绝缘拉杆230转动时能够通过支撑件211的支撑防止绝缘拉杆230弯曲或颤动，使得操作更为平稳。

当然，支撑件211不局限于此，也可以与绝缘拉杆230设置成一体结构，支撑件211的外径略小于绝缘筒210的内径，便于转动。支撑件211也可以设置为其他结构，只要能够起到支撑作用即可。

本实施例中，法兰220的外端面上设置盖板290覆盖在油封250外，盖板290与法兰220通过螺栓(未示出)紧固连接，这样可以保护油封250的上端面，避免外界的粉尘、水汽等侵蚀油封250。当然，也可以在法兰220上设置凹槽，盖板290设置在凹槽中。

实施例三：

如图4所示，本发明实施例三的绝缘子300与实施例一基本相同，所不同的是，本实施例中，绝缘筒310内设置空心管313，绝缘拉杆330容置在空心管313中，空心管313为硬质材料管。

具体地，空心管313的长度与绝缘筒310的长度相等，空心管313直接放置在绝缘筒310内，无需固定，绝缘拉杆330穿过空心管313，在绝缘拉杆330转动时，空心管313可以起到支撑作用，防止绝缘拉杆230弯曲或颤动。空心管313的内径略大于绝缘拉杆330的外径，不妨碍绝缘拉杆330的转动并能够起支撑作用即可。

绝缘筒310内不充绝缘气体时，空心管313需采用绝缘材料制成。当绝缘筒310内充有绝缘气体时，空心管313也可以采用其他材料制成。

实施例四：

如图5所示，本发明实施例四的绝缘子400与实施例三基本相同，所不同的是，本实施例中，空心管413一端固定在法兰420上，另一端向绝缘筒410内延伸一段距离。具体地，本实施例中，空心管413向绝缘筒410内延伸的距离为绝缘筒410长度的四分之一，空心管413仅设置在绝缘子400上方的法兰420上。空心管413可以采用绝缘材料、金属材料或其他材料制成，胶接在法兰420上，空心管413与通孔421同轴心设置。

当然，本发明不局限于此，空心管413向绝缘筒410内延伸的距离也可以为绝缘管410长度的三分之一、二分之一或者其他长度。空心管413也可以设置在绝缘子400下方的法兰420上或者两个法兰420上均设置。空心管413还可以通过设置相应结构的紧固件固定连接在法兰420上。

实施例五：

如图6所示，本发明实施例五的绝缘子500与实施例一基本相同，所不同的是，本实施例中，绝缘筒510与绝缘拉杆530之间填充固体绝缘介质514。

具体地，固体绝缘介质514采用聚氨酯材料发泡而成。填充固体绝缘介质514时预先在内部留有沿绝缘筒510轴向贯通的容置孔515，绝缘拉杆530穿过容置孔515设置在绝缘筒510中。容置孔515可以通过在绝缘筒510内放置模具，填充固体绝缘介质514后去除模具得到。或者可以直接在绝缘筒510内放置空心管，填充固体绝缘介质514后空心管的内腔就是容置孔515，无需去除模具，生产方便，便于操作。当然，固体绝缘介质514也可以采用其他材料制成，比如在绝缘筒510内紧密排布若干绝缘棒，留出可供绝缘拉杆530转动的空间即可。

实施例六：

本发明的隔离开关用支柱绝缘子可以采用上述各实施例所揭示的绝缘子，在操动时仅需较小的操作力矩，动作平稳，不易受外界环境影响，提高设备运行可靠性。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进，包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合，明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种绝缘子，用于隔离开关，所述绝缘子包括绝缘筒和设置在所述绝缘筒两端的法兰，其特征在于：所述绝缘筒内沿轴向设置绝缘拉杆，所述绝缘拉杆的端部延伸至所述法兰外，所述绝缘拉杆可绕自身轴线转动。

2.如权利要求1所述的绝缘子，其特征在于：所述法兰上设置通孔，所述绝缘拉杆的端部穿过所述通孔延伸至所述法兰外，所述绝缘拉杆与所述通孔间设置轴承。

3.如权利要求2所述的绝缘子，其特征在于：所述绝缘拉杆与所述通孔间设置油封。

4.如权利要求1所述的绝缘子，其特征在于：所述绝缘筒内充绝缘气体。

5.如权利要求4所述的绝缘子，其特征在于：所述绝缘气体的绝对压力为0.1～0.15Mpa。

6.如权利要求4所述的绝缘子，其特征在于：所述绝缘气体为干燥空气或者六氟化硫气体或者氮气。

7.如权利要求4所述的绝缘子，其特征在于：所述绝缘筒内放置干燥剂。

8.如权利要求4所述的绝缘子，其特征在于：所述绝缘筒内固定设置支撑件，所述支撑件上沿所述绝缘筒的轴向设置支撑孔，所述绝缘拉杆穿过所述支撑孔。

9.如权利要求1所述的绝缘子，其特征在于：所述绝缘筒内设置空心管，所述绝缘拉杆容置于所述空心管中。

10.如权利要求9所述的绝缘子，其特征在于：所述空心管一端固定在所述法兰上，另一端向所述绝缘筒内延伸。

11.如权利要求9所述的绝缘子，其特征在于：所述空心管与所述绝缘筒长度相等。

12.如权利要求1所述的绝缘子，其特征在于：所述绝缘筒与所述绝缘拉杆之间填充固体绝缘介质。

13.一种隔离开关，包括支柱绝缘子，其特征在于：所述支柱绝缘子为权利要求1～12中任一项所述的绝缘子。