CN109166746B - 一种隔离联动真空负荷开关的断合方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔离联动真空负荷开关的断合方法，负荷开关的进线端及出线端设置有隔离开关和真空灭弧器，第一转子用于控制隔离开关通断，第二转子用于控制真空灭弧器通断，操作机构用于控制隔离开关及真空灭弧器联动；隔离开关合闸T时间后真空灭弧器合闸；操作机构还控制隔离开关的分闸动作及真空灭弧器的分闸动作联动。设置隔离开关及真空灭弧器两处断口，真空负荷开关具有较高的开断电压，满足高电压等级要求；隔离开关及真空灭弧器两处断口联动断合，负荷开关不易起电弧；隔离开关及真空灭弧器两处断口可以为几毫秒级的先后合闸，隔离开关合闸瞬态所产生的电弧被快速熄灭后，真空灭弧器安全合闸。

Description

一种隔离联动真空负荷开关的断合方法

技术领域

本发明涉及高压开关，尤其是涉及一种隔离联动真空负荷开关的断合方法。

背景技术

随着电压等级要求不断提高，高压负荷开关的开断电压要求不断提供。

现有技术中，部分厂家在负荷开关的进线端及出线端之间仅仅设置了真空灭弧器一处断口，安全等级相对较低；真空灭弧器只能可靠地应用于较低电压等级的系统，如72kv的电力系统；真空灭弧器容易在导通时起电弧；进线端接电且真空灭弧器未导通时，在进电瞬间、雷电高压下，容易产生很大的电弧、被击穿。

所以，有必要设置一种多断口隔离联动的负荷开关，提高负荷开关进线端及出线端之间的开断电压高，负荷开关上电时灭弧良好、操作更安全。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明采用的技术方案是：

一种隔离联动真空负荷开关的断合方法，所述负荷开关的进线端及出线端设置有隔离开关和真空灭弧器，第一转子用于控制隔离开关通断，第二转子用于控制真空灭弧器通断，操作机构连接第一转子及第二转子；操作机构用于带动第一转子及第二转子联动，操作机构控制隔离开关的合闸动作及真空灭弧器的合闸动作联动；隔离开关合闸T时间后真空灭弧器合闸；操作机构还控制隔离开关的分闸动作及真空灭弧器的分闸动作联动；所述隔离开关包括有第一静触头以及设置在第一转子上的第一动触头，真空灭弧器包括有第二静触头及第二动触头，第一静触头与第一接线端子电连接，第一动触头与第二静触头电连接，第二动触头与第二接线端子电连接；第一转子转动时第一静触头及第一动触头通断，第二转子的转动用于带动第二动触头抵接第二静触头；操作机构带动第一转子及第二转子联动的过程中，隔离开关合闸T时间后真空灭弧器合闸；所述操作机构包括有操作轴、与第一转子连接的第一拐臂以及与第二转子连接的第二拐臂，操作轴通过联动件连接第一拐臂及第二拐臂；旋转操作轴，操作轴通过联动件控制第一转子及第二转子联动，隔离开关及真空灭弧器联动。

根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，所述T时间为8~16ms。

根据本发明的另一具体实施方式，进一步的有，还包括有接地开关，接地开关包括有第三转子以及连接在第三转子上的第三动触头；第三转子转动带动第三动触头电连接第二接线端子时，第二接线端子下地。

本发明采用的一种隔离联动真空负荷开关的断合方法，具有以下有益效果：设置隔离开关及真空灭弧器两处断口，真空负荷开关具有较高的开断电压，满足高电压等级要求；隔离开关及真空灭弧器两处断口联动断合，真空负荷开关不易起电弧；隔离开关及真空灭弧器两处断口的联动断合中，可以为几毫秒级的先后合闸，隔离开关合闸瞬态所产生的电弧被快速熄灭后，真空灭弧器安全合闸，真空负荷开关具有更高的安全可靠性。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图，隐藏柜体部分板件；

图2 为本发明的主视图；

图3为本发明的侧视图；

图4 为本发明图3的A处局部放大视图；

图5 为本发明操作机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

如图1至图3所示，一种隔离联动的真空负荷环网柜，包括柜体、开关机构2及操作机构1；柜体中设置有分隔的真空开关室、操作机构室及电缆室。开关机构2包括有依次电连接的第一接线端子21、隔离开关22、真空灭弧器23及第二接线端子24，开关机构2还包括有用于控制隔离开关22通断的第一转子25及用于控制真空灭弧器23通断的第二转子26，操作机构1连接第一转子25及第二转子26；操作机构1用于控制隔离开关22及真空灭弧器23联动。第一接线端子21连接真空开关室的壁面，用于连接外线缆、环氧树脂接线端等；第二接线端子24连接真空灭弧室及线缆室相连的壁面。

如图2和图3所示，第一接线端子21及第二接线端子24，一个作为负荷开关的进线端，另一个作为出线端。第一接线端子21连接有并柜端子，第二接线端子24包括有铜排和/或出线端子。环网柜包括柜体，柜体上设置有相隔的负荷开关室、操作机构1室、线缆室。第一接线端子21及第二接线端子24均包括有连接柜体的环氧绝缘体，第一转子25及第二转子26铰接在柜体上。

如图1至图3所示，操作机构1同时连接第一转子25及第二转子26，操作机构1用于控制第一转子25及第二转子26联动，进而控制隔离开关22及真空灭弧器23的联动。隔离开关22的合闸动作与真空灭弧器23的合闸动作联动，两者合闸联动同步，实现负荷开关的合闸；隔离开关22的分闸动作与真空灭弧器23的分闸动作联动，实现负荷开关的分闸。

负荷开关的断合方法，负荷开关的进线端及出线端设置有隔离开关22和真空灭弧器23，第一转子25用于控制隔离开关22通断，第二转子26用于控制真空灭弧器23通断，操作机构1同时连接第一转子25及第二转子26，操作机构1用于控制隔离开关22及真空灭弧器23联动；操作机构1用于带动第一转子25及第二转子26联动，操作机构1控制隔离开关22的分闸动作及真空灭弧器23的分闸动作联动；第一转子25带动隔离开关22合闸T时间后，第二转子26带动真空灭弧器23合闸。

T时间为8~16ms，隔离开关22合闸瞬态所产生的电弧被快速熄灭后，真空灭弧器23安全合闸，真空负荷开关具有更高的安全可靠性。更好的，T时间为10~13ms，隔离开关22合闸瞬态所产生的电弧被快速熄灭后，真空灭弧器23较快较安全地合闸。

设置隔离开关22及真空灭弧器23两处端口，负荷开关进线端及出线端之间的开断电压较高，满足较高的电压等级要求；同时还设置有用于控制隔离开关22及真空灭弧器23联动的操作机构1，隔离开关22及真空灭弧器23合闸同步性好，真空灭弧器23不易产生电弧；隔离开关22及真空灭弧器23合闸仅相隔极短的T时间，负荷开关先安全接电、灭弧再导通。

如图1至图4所示，隔离开关22及真空灭弧器23的连接可以设置为：隔离开关22包括有第一静触头22a以及设置在第一转子25上的第一动触头22b，真空灭弧器23包括有第二静触头及第二动触头，第一静触头22a与第一接线端子21电连接，第一动触头22b与第二动触头电连接，第二静触头与第二接线端子24电连接。第一转子25转动时第一静触头22a及第一动触头22b通断，第二转子26的转动用于带动第二动触头抵接第二静触头。具体的，第一动触头22b与第二动触头之间连接有铜排软连接。第一转子25及第二转子26均包括有轴芯以及连接轴芯外壁的环氧绝缘体；第一动触头22b设置在环氧绝缘体上，第二转子26的环氧绝缘体用于带动动触头滑移。负荷开关的断合方法中，第一转子25转动停止、隔离开关22合闸T时间后，第二转子26转动停止、真空灭弧器23合闸

隔离开关22及真空灭弧器23的连接也可以设置为：隔离开关22包括有第一静触头22a以及设置在第一转子25上的第一动触头22b，真空灭弧器23包括有第二静触头及第二动触头，第一静触头22a与第一接线端子21电连接，第一动触头22b与第二静触头电连接，第二动触头与第二接线端子24电连接。第一转子25转动时第一静触头22a及第一动触头22b通断，第二转子26的转动用于带动第二动触头抵接第二静触头。具体的，第一动触头22b与第二静触头之间连接有铜排软连接。

如图3和图4所示，第二动触头包括有动杆23a以及连接在动杆23a上的触头端，动杆23a连接有弹性件23b，弹性件23b用于驱动动杆23a远离第二静触头，第二转子26的转动用于带动动杆23a的触头端抵接第二静触头。

如图3和图4所示，真空灭弧器23包括有壳体，第二静触头部分容置真空灭弧器23壳体内，第二动触头部分容置在真空灭弧器23壳体内滑移。

如图3和图4所示，第二动触头及第二转子26的连接可以为：弹性件23b为拉簧，第二转子26通过拉簧连接动杆23a；第二转子26的转动用于带动动杆23a靠近或远离第二静触头。第二转子26包括有轴芯以及连接轴芯外壁的环氧绝缘体，动杆23a上设置有绝缘块，拉簧的两端分别连接环氧绝缘体及绝缘块。

第二动触头及第二转子26的连接也可以为：第二转子26上设置凸轮结构，具体的，凸轮结构设置在环氧绝缘体上；第二转子26转动时，凸轮结构对动杆23a的抵接用于带动第二动触头抵接第二静触头；真空灭弧器23壳体与动杆23a之间连接有弹簧，弹簧用于驱动动杆23a远离第二静触头。具体的，动杆23a上设置有绝缘块，第二转子26转动时，凸轮结构可抵接在绝缘块上；弹簧两端分别抵接动杆23a绝缘块以及真空灭弧器23壳体。

如图3所示，还包括有接地开关27，接地开关27包括有第三转子以及连接在第三转子上的第三动触头，第三动触头连接地线，第三转子用于带动第三动触头连接或远离第二接线端24；第三转子转动时，第三动触头电连接或远离第二接线端子24。第三转子铰接在柜体上；第三转子包括有轴芯以及设置在轴芯上的环氧绝缘体，第三动触头连接在环氧绝缘体上。负荷开关的断合方法中，需要第二接线端子24下地时，旋转第三转子，第三转子转动带动第三动触头电连接第二接线端子24。

如图3所示，第三动触头上用于连接第二接线端子的一端设置为卡爪型式，第二接线端子24上用于连接第三动触头的一端设置为卡板型式；第一转子25转动时，第一动触头22b扣接或远离第一静触头22a。第三动触头上用于连接第二接线端子的端部呈U型，设置为卡爪型式，包括有两个弹性卡脚。

如图2所示，第一静触头22a上用于连接第一动触头22b的一端设置为卡爪型式，第一动触头22b上用于连接第一静触头22a的一端设置为卡板型式；第一转子25转动时，第一动触头22b扣接或远离第一静触头22a。第一静触头22a上用于连接动触头的端部呈U型，设置为卡爪型式，包括有两个弹性卡脚。

如图1和图2所示，开关机构2用于控制至少两相电的断合，第一接线端子21、隔离开关22、真空灭弧器23及第二接线端子24均对应设置有至少两个；第一转子25上设置有至少两个第一动触头22b，第一转子25上设置有用于分隔该至少两个第一动触头22b的凸缘；第二转子26上设置有用于分隔该至少两个真空灭弧器23的凸缘。常见的，负荷开关用于三相电的断合。第一转子25及第二转子26均包括有轴芯以及连接轴芯外壁的环氧绝缘体；凸缘设置在环氧结缘体的上，用于高压电隔离。

如图5所示，操作机构1包括有操作轴11、用于控制隔离开关22通断的第一操动轴以及用于控制真空灭弧器23通断的第二操动轴；操作轴11通过联动组件控制第一操动轴及第二操动轴联动。

如图1、图2和图5所示，联动组件可以设置为：联动组件包括有联动件12、与第一操动轴连接的第一拐臂13以及与第二操动轴连接的第二拐臂14；联动件12通过第一拐臂13带动第一操动轴转动，联动件12通过第二拐臂14带动第二操动轴转动，操作轴11通过联动件12控制第一操动轴及第二操动轴联动。第一操动轴与第一转子25一体成型，两者连接，即有第一拐臂13连接第一转子25；第一拐臂13带动第一转子25转动时，第一动触头22b及第一静触头22a断开或接合。第二操动轴与第二转子26一体成型，两者连接，即有第二拐臂14连接第二转子26；第二拐臂14带动第二转子26转动时，第二动触头及第二静触头断开或接合。操作轴11通过联动件12控制第一转子25及第二转子26联动。负荷开关的断合方法中，旋转操作轴11，操作轴11通过联动件12控制第一转子25及第二转子26联动，隔离开关22及真空灭弧器23联动。

如图5所示，联动件12与第一拐臂13形成曲柄滑块结构，联动件12与第二拐臂14形成曲柄滑块结构。具体的，联动件12可以设置为：联动件12设置有用于容置第一拐臂13端部滑移的第一滑槽以及用于容置第二拐臂14端部滑移的第二滑槽；联动件12转动时，第一拐臂13的一端容置在第一滑槽中滑移、且第一操动轴转动，第二拐臂14的一端容置在第二滑槽中滑移、且第二操动轴转动。联动件12也可以设置为：联动件12第一拐臂13及第二拐臂14均设置有滑槽，联动件12设置有可容置在第一拐臂13滑槽中滑移的第一凸缘，联动件12设置有可容置在第二拐臂14滑槽中滑移的第二凸缘；联动件12转动时，第一凸缘在第一拐臂13的滑槽中滑移、且第一操动轴转动，第二凸缘在第二拐臂14的滑槽中滑移、且第二操动轴转动。滑槽结构设置，滑槽有一定行程，第一拐臂13及第二拐臂14行程设定。操作轴11通过联动组件带动第一转子25及第二转子26联动的过程中，隔离开关22闭合T时间后真空灭弧器23闭合，保证两者闭合具有一定的同步性，真空灭弧器23不易产生电弧，产生电弧时允许有T时间来灭弧，保证负荷开关的防护等级。

联动组件也可以设置为：联动组件包括有联动齿轮、与第一操动轴连接的第一齿轮以及与第二操动轴连接的第二齿轮，联动齿轮通过第一齿轮带动第一操动轴转动，联动齿轮通过第二齿轮带动第二操动轴转动。

如图5所示，操作机构1包括有与联动件12连接的储能弹簧15；隔离开关22及真空灭弧器23合闸时，储能弹簧15形变；储能弹簧15提供隔离开关22及真空灭弧器23联动分闸的动力；储能弹簧15提供第一操动轴及第二操动轴复位的动力，第一操动轴及第二操动轴复位、隔离开关22及真空灭弧器23分闸。具体的，储能弹簧15的两端分别铰接联动件12及操作轴11，储能弹簧15的一端套接操作轴11，储能弹簧15可绕操作轴11转动。储能弹簧15及联动件12组成曲柄连杆结构。隔离开关22及真空灭弧器23合闸时，联动件12带动储能弹簧15摆动、储能弹簧15具体为绕操作轴11摆动，此时储能弹簧15形变，此时一般有联动件12及储能弹簧15受力在一条直线上。操作轴11执行分闸动作时，稍微受力则储能弹簧15通过联动件12及拐臂带动第一转子25和第二转子26旋转，实现快速分闸。操作轴11与柜体铰接，储能弹簧15的一端套接在操作轴11上；操作轴11转动时，储能弹簧15可以不转动。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种隔离联动真空负荷开关的断合方法，其特征在于：所述负荷开关的进线端及出线端设置有隔离开关（22）和真空灭弧器（23），第一转子（25）用于控制隔离开关（22）通断，第二转子（26）用于控制真空灭弧器（23）通断，操作机构（1）连接第一转子（25）及第二转子（26）；操作机构（1）用于带动第一转子（25）及第二转子（26）联动，操作机构（1）控制隔离开关（22）的合闸动作及真空灭弧器（23）的合闸动作联动；隔离开关（22）合闸T时间后真空灭弧器（23）合闸；操作机构（1）还控制隔离开关（22）的分闸动作及真空灭弧器（23）的分闸动作联动；所述隔离开关（22）包括有第一静触头（22a）以及设置在第一转子（25）上的第一动触头（22b），真空灭弧器（23）包括有第二静触头及第二动触头，第一静触头（22a）与第一接线端子（21）电连接，第一动触头（22b）与第二静触头电连接，第二动触头与第二接线端子（24）电连接；第一转子（25）转动时第一静触头（22a）及第一动触头（22b）通断，第二转子（26）的转动用于带动第二动触头抵接第二静触头；操作机构（1）带动第一转子（25）及第二转子（26）联动的过程中，隔离开关（22）合闸T时间后真空灭弧器（23）合闸；所述操作机构（1）包括有操作轴（11）、与第一转子（25）连接的第一拐臂（13）以及与第二转子（26）连接的第二拐臂（14），操作轴（11）通过联动件（12）连接第一拐臂（13）及第二拐臂（14）；旋转操作轴（11），操作轴（11）通过联动件（12）控制第一转子（25）及第二转子（26）联动，隔离开关（22）及真空灭弧器（23）联动。

2.根据权利要求1所述的一种隔离联动真空负荷开关的断合方法，其特征在于：所述T时间为8~16ms。

3.根据权利要求1所述的一种隔离联动真空负荷开关的断合方法，其特征在于：所述联动件（12）设置有用于容置第一拐臂（13）端部滑移的第一滑槽以及用于容置第二拐臂（14）端部滑移的第二滑槽；联动件（12）转动时，第一拐臂（13）的一端容置在第一滑槽中滑移、且第一操动轴转动，第二拐臂（14）的一端容置在第二滑槽中滑移、且第二操动轴转动。

4.根据权利要求1所述的一种隔离联动真空负荷开关的断合方法，其特征在于：还包括有接地开关（27），接地开关（27）包括有第三转子以及连接在第三转子上的第三动触头；第三转子转动带动第三动触头电连接第二接线端子（24）时，第二接线端子（24）下地。

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