CN108711529A - 特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关，包括静触头部分、刀闸部分和安装固定部分，其中：刀闸部分为折臂式结构，且刀闸部分的顶端设置有动触头，所述动触头与静触头部分垂直对应；安装固定部分设置在地面，包括连接在刀闸部分底端的转动组件，和连接并控制转动组件转动进而带动刀闸部分展开或折叠运动的控制组件，且所述刀闸部分展开为垂直状态，折叠为与地面水平的卧倒状态。本发明刀闸部分采用垂直伸缩式结构，利用机械驱动带动导电管进行分、合闸的操作；同时动触头及刀闸部分等采用固定在地面上的卧式结构，通过接地开关水平布置，刀闸部分直接卧装于地面的对应部分上，极大的降低了接地安装高度，增强了产品整体结构稳定性和接地可靠性。

Description

特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关

技术领域

本发明涉及高压设备领域，特别指一种特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关。

背景技术

随着我国经济持续快速发展，电力消耗保持高速增长，为了满足未来国民经济的发展，必将加大发展超高压及特高压直流输电的建设。特高压直流输电以其输电容量大、输电距离远、过电压水平低、线路损耗小、经济性强等优点，已经成为电力系统的重要发展方向，

电压等级不断提高，目前国内已经有多条±800kV 特高压直流输电线路投入运行，但是为了满足±1100kV 的输电线路建设和国家电网公司特高压工程建设规划。±1100kV特高压直流接地开关是特高压直流变电站中一种重要的设备。因此，必须开发一种稳定性好、可靠性高的±1100kV特高压直流接地开关，现有的接地开关电压等级和断口距离均无法满足其使用要求。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种结构新颖，运行稳定可靠，操作力小、安装方便，容易维护的特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关，该接地开关技术参数已达到±1100kV电压等级，具有超大绝缘断口。

本发明的技术方案是构造一种包括静触头部分，对应静触头部分实现合闸或分闸的刀闸部分，和用于装配刀闸部分的安装固定部分的接地开关，其中：

所述的刀闸部分为折臂式结构，且刀闸部分的顶端设置有动触头，所述动触头与静触头部分垂直对应；所述的安装固定部分设置在地面，包括连接在刀闸部分底端的转动组件，和连接并控制转动组件转动进而带动刀闸部分展开或折叠运动的控制组件，且所述刀闸部分展开为垂直状态，折叠为与地面水平的卧倒状态。

在其中一个实施例中，所述的刀闸部分包括上导电管、下导电管和连接上、下导电管的齿轮式折叠连接头及软导电带。

进一步的，所述的齿轮式折叠连接头包括设置在下导电管顶端的齿轮箱，设置在齿轮箱内且相互啮合的齿轮和齿条，及穿设固定于齿轮上的齿轮轴，所述齿轮轴与上导电管底端连接。

进一步的，所述的下导电管内设置有传动联杆和平衡弹簧，所述传动联杆顶端连接齿条、底端连接至转动组件，所述平衡弹簧设置在传动联杆与下导电管的间隙中，对称设置至少两根，且每根平衡弹簧的一端固定在下导电管的壁上、另一端固定在传动联杆的壁上。

在其中一个实施例中，所述的转动组件包括固定设置于地面的固定座，和通过转动轴连接在固定座上端的转动座，其中：所述的转动座的顶端与下导电管底端固定，转动座的底端连接控制组件，所述的固定座上还设置有连接传动联杆的传动联杆连接轴。

在其中一个实施例中，所述的控制组件包括操作室，连接操作室并由其驱动水平伸缩的水平操作杆，连接水平操作杆的传动箱，连接传动箱的传动拐臂，和连接传动拐臂的传动拉杆，其中所述传动拉杆连接转动座的底端，所述操作室驱动水平操作杆依次带动传动箱、传动拐臂及传动拉杆运动，进而带动转运座以转运轴为中心旋转运动。

优选的，所述的传动箱包括设置在箱体内相互啮合传动的主、副锥齿轮，其中主锥齿轮通过水平操作杆连接操作室，副锥齿轮通过传动拐臂连接传动拉杆。

在其中一个实施例中，所述的静触头部分包括球形均压环，设置在球形均压环内的静触头安装板、静触指、夹紧弹簧、限位件和导向罩，其中所述导向罩与静触头安装板连接，所述静触指设置在导向罩内顶部，所述静触指的外侧开有安装夹紧弹簧的凹槽，所述限位件设置在静触指的下方用于将静触指限位于导向罩内。

优选的，所述的导向罩为上小下大的喇叭状，所述静触指、夹紧弹簧和限位件安装于导向罩上部小端内，导向罩大端对应动触头。

在其中一个实施例中，与所述安装固定部分对应的水平位置设置有搁放折臂刀闸部分的缓冲部分，该缓冲部分包括固定在地面的缓冲底架，对应设置在缓冲底架两侧的缓冲均匀环，和设置在缓冲底架上两缓冲均匀环之间的缓冲座。

在其中一个实施例中，所述的转动组件两侧固定有固定均匀环。

本发明的优点及有益效果：

本发明刀闸部分采用垂直伸缩式结构，利用机械驱动带动导电管进行分、合闸的操作；同时动触头及刀闸部分等采用固定在地面上的卧式结构，通过接地开关水平布置，刀闸部分直接卧装于地面的对应部分上，极大的降低了接地安装高度，增强了产品整体结构稳定性和接地可靠性。本发明接地闸刀具有超大绝缘断口，接地开关对地最小空气绝缘距离≥12500 mm，能满足±1100kV电压等级绝缘参数。

附图说明

图1是本发明合闸状态结构示意图。

图2是本发明分闸状态结构示意图。

图3是图2俯视结构示意图。

图4是本发明静触头部分结构示意图。

图5是本发明刀闸部分与安装固定部分主要结构示意图。

图6是本发明分闸和合闸置换状态示意图。

附图序号说明：

1、静触头部分，2、刀闸部分，3、转动组件，4、控制组件，5、缓冲部分，6、操作室，7、安装底架，8、静触头安装板，9、静触指，10、夹紧弹簧，11、限位件，12、导向罩，13、球形均压环，14、动触头，15、上导电管，16、齿轮箱，17、软导电带，18、齿条，19、齿轮轴，20、齿轮，21、下导电管，22、传动联杆，23、平衡弹簧，24、转动座，25、转动轴，26、传动拉杆，27、传动箱，28、传动拐臂，29、水平操作杆，30、固定均匀环，31、固定座，32、传动联杆连接轴，33、缓冲底架，34、缓冲均匀环，35、缓冲座。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被认为是“设置”或“连接”在另一个元件上，它可以是直接设置或连接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文中所使用的所有的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在于限制本发明。

如图1至3所示，本接地开关包括静触头部分1，对应静触头部分1实现合闸或分闸的刀闸部分2，用于装配刀闸部分2的安装固定部分，和与安装固定部分水平位置对应设置用于搁放折臂刀闸部分2的缓冲部分5。其中安装固定部分设置在地面，包括连接在刀闸部分2底端的转动组件3，和连接并控制转动组件3转动进而带动刀闸部分2展开或折叠运动的控制组件4。如图6所示，刀闸部分2展开为垂直状态，折叠为与地面水平的卧倒状态。

具体的，如图1、4所示，静触头部分1固定在支撑管母下方，包括球形均压环13，设置在球形均压环13内的静触头安装板8、静触指9、夹紧弹簧10、限位件11和导向罩12。其中导向罩12与静触头安装板8连接。静触指9设置在导向罩12内顶部。静触指9的外侧开有安装夹紧弹簧10的凹槽。限位件11设置在静触指9的下方用于将静触指9限位于导向罩12内。静触头主要组成部分置于球形均匀环内，能形成了良好的屏蔽系统，能够有效改善产品的电场分布，提高产品的绝缘性能。

更具体的，如图4所示，导向罩12为上小下大的喇叭状。所述静触指9、夹紧弹簧10和限位件11安装于导向罩12上部小端内。导向罩12大端对应动触头14，见图1。通过喇叭状导向罩的设置，能够为动触头与静触头的连接提高一定的导向功能，可以使得静触头在一定角度范围内摆动，动触头采用可调配置，可以允许静触头一定范围内高度误差，具有良好的导向功能以及安装位置灵活性，能够有效地保证接地开关的操作稳定性和可靠性。

具体的，如图1所示，刀闸部分2为折臂式结构。刀闸部分2的顶端设置动触头14，动触头14与静触头部分1垂直对应。

更具体的，如图5所示，刀闸部分2包括上导电管15、下导电管21和连接上、下导电管的齿轮式折叠连接头及用于形成电通路的软导电带17。其中：

齿轮式折叠连接头包括设置在下导电管21顶端的齿轮箱16，设置在齿轮箱16内且相互啮合的齿轮20和齿条18，及穿设固定于齿轮20上的齿轮轴19。所述齿轮轴19与上导电管15底端连接。

下导电管21内设置有传动联杆22和平衡弹簧23。所述传动联杆22顶端连接齿条18、底端连接至转动组件3的传动联杆连接轴32。所述平衡弹簧23设置在传动联杆22与下导电管21的间隙中，对称设置两组4根，且每根平衡弹簧23的一端固定在下导电管21的壁上、另一端固定在传动联杆22的壁上。

上述下导电管内的传动联杆带动齿条移动便推动齿轮转动，从而使与齿轮连接的上导电管相对于下导电管作折叠（分闸、合闸）运动。平衡弹簧按预定的要求储能，最大限度地平衡刀闸部分的自重力矩，该结构操作力矩小，保证了接地刀闸长期可靠运行。

具体的，如图5所示，转动组件3包括固定设置于地面的固定座31，和通过转动轴25连接在固定座31上端的转动座24。固定座31和转动座24的两侧固定有固定均匀环30。其中：转动座24的顶端与下导电管21底端固定。转动座24的底端连接控制组件4的传动拉杆26。所述的固定座31上还设置有连接传动联杆22的传动联杆连接轴32。

具体的，如图2、5所示，控制组件4包括操作室6，连接操作室6并由其驱动水平伸缩的水平操作杆29，连接水平操作杆29的传动箱27，连接传动箱27的传动拐臂28，和连接传动拐臂28的传动拉杆26，其中操作室6通过安装底架7固定在地面。操作室6采用现有技术中的三相电动机加减速机驱动的结构为最佳。传动箱27包括设置在箱体内相互啮合传动的主、副锥齿轮，其主锥齿轮通过水平操作杆29连接操作室6，副锥齿轮通过传动拐臂28连接传动拉杆26。传动拉杆26连接转动座24的底端。工作时，操作室6驱动水平操作杆29依次带动主锥齿轮、副锥齿轮、传动拐臂28及传动拉杆26运动，进而带动转运座24以转运轴25为中心旋转运动。

具体的，如图1所示，缓冲部分5包括固定在地面的缓冲底架33，对应设置在缓冲底架33两侧的缓冲均匀环34，和设置在缓冲底架33上两缓冲均匀环34之间的缓冲座35。缓冲部分用于刀闸部分分闸终了时，抵消刀闸分闸接地时产生的惯性。

本接地开关，闸刀部分采用垂直伸缩式结构，利用底座传动箱、传动拐臂、传动拉杆带动转动座和上、下导电管进行分、合闸的操作。下导电管通过内部的传动联杆伸缩对齿轮箱内的齿条和齿轮进行驱动，带动上导电管进行折臂运动。下导电管内部设有4根平衡弹簧，分闸时平衡弹簧压缩，最大限度地平衡刀闸部分的自重力矩；合闸时平衡弹簧伸长，帮助刀闸合闸，其能最大限度得降低分、合闸操作力。该结构新颖，设计巧妙，操作小，维护简单。并且利用平衡弹簧、缓冲部分，能够有效改善产品分、合闸操作力，以及在分闸位置的受力状况，提高了产品的稳定性、可靠性。

本直流接地开关安装在±1100kV换流站直流场极线侧及直流滤波器高压侧，或安装于高端阀厅极线下方，用于被检修的高压母线、换流阀、平波电抗器等电器设备的可靠接地，给被检修设备和检修人员提供一个符合要求的、安全的工作条件。

本产品开关已成功通过西高院型试试验，包括动、稳定试验，高压绝缘试验。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关，包括静触头部分（1），对应静触头部分（1）实现合闸或分闸的刀闸部分（2），和用于装配刀闸部分（2）的安装固定部分，其特征在于：

所述的刀闸部分（2）为折臂式结构，且刀闸部分（2）的顶端设置有动触头（14），所述动触头（14）与静触头部分（1）垂直对应；

所述的安装固定部分设置在地面，包括连接在刀闸部分（2）底端的转动组件（3），和连接并控制转动组件（3）转动进而带动刀闸部分（2）展开或折叠运动的控制组件（4），且所述刀闸部分（2）展开为垂直状态，折叠为与地面水平的卧倒状态。

2.根据权利要求1所述的特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关，其特征在于所述的刀闸部分（2）包括上导电管（15）、下导电管（21）和连接上、下导电管的齿轮式折叠连接头及软导电带（17），其中：

所述的齿轮式折叠连接头包括设置在下导电管（21）顶端的齿轮箱（16），设置在齿轮箱（16）内且相互啮合的齿轮（20）和齿条（18），及穿设固定于齿轮（20）上的齿轮轴（19），所述齿轮轴（19）与上导电管（15）底端连接；

所述的下导电管（21）内设置有传动联杆（22）和平衡弹簧（23），所述传动联杆（22）顶端连接齿条（18）、底端连接至转动组件（3），所述平衡弹簧（23）设置在传动联杆（22）与下导电管（21）的间隙中，对称设置至少两根，且每根平衡弹簧（23）的一端固定在下导电管（21）的壁上、另一端固定在传动联杆（22）的壁上。

3.根据权利要求2所述的特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关，其特征在于所述的转动组件（3）包括固定设置于地面的固定座（31），和通过转动轴（25）连接在固定座（31）上端的转动座（24），其中：所述的转动座（24）的顶端与下导电管（21）底端固定，转动座（24）的底端连接控制组件（4），所述的固定座（31）上还设置有连接传动联杆（22）的传动联杆连接轴（32）。

4.根据权利要求3所述的特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关，其特征在于所述的控制组件（4）包括操作室（6），连接操作室（6）并由其驱动水平伸缩的水平操作杆（29），连接水平操作杆（29）的传动箱（27），连接传动箱（27）的传动拐臂（28），和连接传动拐臂（28）的传动拉杆（26），其中所述传动拉杆（26）连接转动座（24）的底端，所述操作室（6）驱动水平操作杆（29）依次带动传动箱（27）、传动拐臂（28）及传动拉杆（26）运动，进而带动转运座（24）以转运轴（25）为中心旋转运动。

5.根据权利要求4所述的特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关，其特征在于所述的传动箱（27）包括设置在箱体内相互啮合传动的主、副锥齿轮，其中主锥齿轮通过水平操作杆（29）连接操作室（6），副锥齿轮通过传动拐臂（28）连接传动拉杆（26）。

6.根据权利要求1所述的特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关，其特征在于所述的静触头部分（1）包括球形均压环（13），设置在球形均压环（13）内的静触头安装板（8）、静触指（9）、夹紧弹簧（10）、限位件（11）和导向罩（12），其中所述导向罩（12）与静触头安装板（8）连接，所述静触指（9）设置在导向罩（12）内顶部，所述静触指（9）的外侧开有安装夹紧弹簧（10）的凹槽，所述限位件（11）设置在静触指（9）的下方用于将静触指（9）限位于导向罩（12）内。

7.根据权利要求6所述的特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关，其特征在于所述的导向罩（12）为上小下大的喇叭状，所述静触指（9）、夹紧弹簧（10）和限位件（11）安装于导向罩（12）上部小端内，导向罩（12）大端对应动触头（14）。

8.根据权利要求1至7所述的任一特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关，其特征在于与所述安装固定部分对应的水平位置设置有搁放折臂刀闸部分（2）的缓冲部分（5），该缓冲部分（5）包括固定在地面的缓冲底架（33），对应设置在缓冲底架（33）两侧的缓冲均匀环（34），和设置在缓冲底架（33）上两缓冲均匀环（34）之间的缓冲座（35）。

9.根据权利要求1或3所述的特高压±1100kv直流折臂伸缩型卧式立地接地开关，其特征在于所述的转动组件两侧固定有固定均匀环（30）。