CN109727796B - 一种隔离开关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高压开关设备领域，尤其涉及一种隔离开关设备。隔离开关设备的操动机构的密封壳体上在对应于传动转轴轴端的位置设有避让孔口，壳体的外侧在避让孔口上罩设有向外鼓出的密封罩，密封罩与传动转轴的轴端之间形成安装空间，所述安装空间内安装有与传动转轴相对固定且随传动转轴转动并输出转动信号的姿态传感器。通过避让孔口的设置，姿态传感器有部分可通过避让孔口露出箱壁外，向外鼓出的密封罩的内侧空间形成容纳姿态传感器露出密封壳体的部分的空间，这样无需改变密封壳体内的其他开关结构，而且也能够方便的对已安装投入使用的开关设备进行改造升级。
Description
技术领域
本发明涉及高压开关设备领域，尤其涉及一种隔离开关设备。
背景技术
随着电网电压等级不断提高，随着我国经济的繁荣发展，居民生活水平的日益提高，用电量越来越大，供电线路和变电站数量随之增加，电力公司运维人员的工作日益繁重。大量的用电设备对供电可靠性的要求越来越高，一旦供电设备发生异常，可能造成系统停电、限电。高压隔离开关是电网的重要设备，隔离开关包括壳体、安装在壳体内的三相断口结构和操动机构，操动机构通过六方传动轴带动三相断口结构的动触头转动实现隔离开关的分合闸。当隔离开关触头产生虚接时，接触电阻增大，接触点温度升高，当隔离开关动、静触头之间有小间隙时，容易发生击穿放电，引起触头烧蚀，这些都将造成电气设备的损坏。如何准确检测高压隔离开关分合闸的位置情况尤为重要。
目前变电站对高压隔离开关设备的遥控操作的判断主要依靠操作机构上传的刀闸位置遥信数据，该信号在机构操动到位时发出，及时上传，能够在一定程度上反映隔离开关的分合闸位置状态，但没有可以与此信号进行相互验证的信号，因此现有的有采用工作人员现场确认的方式以实现“双确认”的目的。
如授权公告号为CN205863107U的中国实用新型专利公开了“一种用于GIS隔离开关和接地开关的分合闸”，该分合闸包括标有分闸位置和合闸位置的分合闸标识盘，分合闸标识盘在分闸位置与合闸位置之间标有刻度，分合闸标识盘上配套设有分合闸指针，分合闸指针连接开关本体机构拐臂；通过分合闸指针在分合闸标识盘的指示，检测高压隔离开关分合闸位置情况。这种开关设备需要电力公司运维人员到变电站隔离开关现场去看是否分合闸到位，系统无法将隔离开关的分合闸位置状态自动上传到监控主机。而实际上由于变电站分布相对较分散，且无人值守变电站越来越多，距离供电公司较远，每次倒闸操作都需要填写倒闸操作工作票，并派不少于两名工作人员到现场查看隔离开关的分合闸位置状态，浪费了大量的人力物力，也使整个倒闸操作过程冗长。且由于环节多，容易出现在来回路上发生交通事故；工作人员的业务素质参差不齐，时有在变电站内走错间隔，看错隔离开关等现象发生，这就很容易造成误操作，引发供电事故，不利于保障供电可靠性，甚至危及运维人员安全。
此外，由于需要安装分合闸标识盘、分合闸指针和拐臂等结构，安装过程麻烦，占用空间大；分合闸指针指示存在指示精度不高，检测不准的问题，仅能够大致指示分合闸状态。因此，通过这种方式实现“双确认”的目的很有局限性。
针对这样的问题，现有技术中进一步对输变电设备提出来新的分合闸到位确认方式，即在输变电设备中引入设备检测传感器，通过互联网技术实现变电运维智能化的相关技术，这种技术的使用，减少了运维人员的工作量，但是在紧凑型隔离开关中，尤其是已安装投入使用的开关设备，由于设置断口结构的密封箱体以及操动结构的密封壳体内部结构都比较紧凑，在不改变原有的结构的情况下，根本无法方便的安装传感器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隔离开关设备，用以解决传统的隔离开关设备在不改变内部结构的情况下，无法方便的安装传感器实现“双确认”的问题。
为实现上述目的，本发明隔离开关设备的技术方案是：隔离开关设备，包括密封箱体，密封箱体内设有断口结构，密封箱体的外侧还布置有操动机构，操动机构具有与密封箱体密封对接的密封壳体，操动机构包括从密封壳体与密封箱体的对接位置处伸入密封箱体内、并与断口结构的动触头传动连接的传动转轴，密封壳体上在对应于传动转轴轴端的位置设有避让孔口，密封壳体的外侧在避让孔口上罩设有向外鼓出的密封罩，密封罩与传动转轴的轴端之间形成安装空间，所述安装空间内安装有与传动转轴相对固定且随传动转轴转动并输出转动信号的姿态传感器，所述隔离开关设备还包括与所述姿态传感器通讯连接以根据姿态传感器发出的信号判断分合闸状态的信号接收处理模块。
通过避让孔口的设置，姿态传感器有部分可通过避让孔口露出密封壳体外，向外鼓出的密封罩的内侧空间形成容纳姿态传感器露出密封壳体的部分的空间，这样通过密封罩密封后又能保证整个密封壳体的密封，这样无需改变密封壳体内的其他开关结构，大大降低了设计成本，而且也能够方便的对已安装投入使用的开关设备进行改造升级，实现了对开关分合闸位置的远程“双确认”，提高了设备运行的可靠性。
进一步地，传动转轴的轴端安装有固定座，固定座具有垂直于传动转轴轴线的安装面，姿态传感器固定安装在所述安装面上。通过固定座能够方便的实现姿态传感器与传动转轴的固定，也保证了姿态传感器的安装可靠性。
更进一步地，传动转轴的轴端具有预设的螺纹孔，固定座上具有螺杆，固定座通过螺杆旋装在轴端的螺纹孔中实现与传动转轴的固定。这样可以利用传动转轴原有的结构，无需在设置其他连接结构，便于对已安装设备的改造。
优化地，固定座与传动转轴的轴端之间夹装有弹性垫圈。通过弹性垫圈保证了固定座与传动转轴之间的安装可靠性，避免在固定座随传动转轴繁复转动过程中出现松动，导致姿态传感器的检测结构不准确。
当然，在优化设计时，所述密封罩为外凸的半球形，美观且结构性好。
此外，为了便于观察传感器的固定及转动状态，密封罩采用透明罩。
而且，为了便于更换、维护姿态传感器，密封罩可拆安装在密封壳体外侧。
简单地，密封罩可通过螺钉组件可拆连接在密封壳体上。
附图说明
图1为本发明的隔离开关设备的结构示意图；
图2为操动机构去掉一侧壳壁后显示内部结构的示意图；
图3为从图2侧向方向显示操动机构中姿态传感器安装位置处传动转轴、部分密封壳体以及密封罩的装配结构示意图；
附图标记说明：1-密封壳体；10-传动转轴；11-避让孔口；2-固定座；21-螺杆；3-姿态传感器；31-连接螺钉；4-密封罩；40-螺钉组件；41-密封垫；90-密封箱体；91-操动机构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明主要提供了一种隔离开关设备，在不改变传统共箱开关设备的内部结构的情况下，方便的实现了用于获取隔离开关分合闸位置的姿态传感器的安装，也便于对已安装的投入使用的隔离开关设备的改造。
具体地，如图1所示，本发明的隔离开关设备以隔离接地组合开关设备为例，隔离接地组合开关设备具有多个断口结构，对应于每个断口结构，开关设备包括密封箱体90，断口结构设于密封箱体90内，密封箱体90内充有高压绝缘气体。密封箱体90的外侧还布置有操动机构91，操动机构91具有与密封箱体90直接对接的密封壳体1，无其他外露传动结构部位。操动机构91包括从密封壳体1与密封箱体90的对接位置处伸入密封箱体90内、并与断口结构的动触头传动连接的传动转轴10。
结合图2-3，操动机构91的密封壳体1上在对应于传动转轴10的轴端位置处设有避让孔口11，密封壳体1上还在避让孔口11的外侧通过螺钉组件40可拆安装有密封罩4，密封罩4为如图所示的外凸结构，而在其内侧和传动转轴10的轴端之间形成用于安装姿态传感器3的安装空间。
具体地，传动转轴10的轴端安装有固定座2，固定座2具有垂直于传动转轴10的轴线的安装面，且该安装面上通过连接螺钉31连接有姿态传感器3，姿态传感器3有部分可通过避让孔口11露出密封壳体1外，向外鼓出的密封罩4的内侧空间形成容纳姿态传感器3露出密封壳体1的部分的空间。这样不占用密封壳体的其他空间，利用了密封壳体外侧的部分空间，无需改变密封壳体内的其他开关结构即可实现姿态传感器的安装，也便于对于已安装投入使用的开关设备进行改造升级。
更为具体地，传动转轴10的轴端具有预设的螺纹孔，固定座2上具有螺杆21，固定座2通过螺杆21旋装在轴端的螺纹孔中实现与传动转轴10的固定，固定座2与传动转轴10的轴端之间夹装有弹性垫圈。通过弹性垫圈保证了固定座2与传动转轴10之间的安装可靠性，避免在固定座2随传动转轴10繁复转动过程中出现松动，导致姿态传感器3的检测结构不准确。
更为优选地，密封罩4为外凸的半球形，这样设计美观且结构性好，密封罩4为透明罩，便于观察传感器的固定及转动状态。密封罩4通过螺钉组件可拆安装在密封箱体的密封壳体1上，拆装方便，可实现不停电更换。当然，为了保证密封，密封罩4与密封壳体1之间还夹设密封垫41。
具体在更换姿态传感器时，首先备份姿态传感器历史数据，拆卸固定姿态传感器的连接螺钉，更换新的姿态传感器，用平垫圈、弹簧垫圈和连接螺钉装配姿态传感器，用力矩扳手紧固并做标识，导入更换下来的姿态传感器的历史数据，调试检查姿态传感器工作状态。
隔离开关设备还包括与姿态传感器通讯连接以根据姿态传感器发出的信号判断隔离开关分合闸位置状态的信号接收处理模块，信号接收模块接收姿态传感器发出的信号并逻辑判断开关的分合闸状态，便于实现隔离开关的远程控制和分合闸位置状态监测。
本发明的隔离开关设备在不改变密封壳体内部结构的情况下，即可方便实现姿态传感器的安装，大大降低了新设备的设计成本，对于已安装的投入使用的设备，也可方便的进行改造。避让孔口与密封罩的配合实现了对密封壳体外的部分空间的利用，而且避让孔口也能够作为检修口使用，方便对于姿态传感器的安装、更换及维修。同时，与现有隔离开关设备上的刀闸位置检测装置相结合，实现了对分合闸位置远程检测的“双确认”。
当然，本发明的隔离开关设备并不仅限于上述实施方式，在其他实施方式中，固定座可以设置插孔段，通过插孔段与传动转轴的轴端过盈插装实现固定连接；固定座也可以为L形板，L形板的其中一边与传动转轴固定连接另一边伸出避让孔口，姿态传感器安装在该伸出避让孔口的一边上；再或者，姿态传感器也可以之间粘接在传动转轴上。
在其他实施方式中，密封罩可以为方形盒状结构，通过盒体的开口与密封壳体连接，密封罩也可以为部分透明或全不透明结构，此时不能观察姿态传感器的安装及转动状态。密封罩也可以通过粘接方式安装在密封壳体外侧，需要对姿态传感器进行维修更换时，直接强力拆除密封罩。
Claims (8)
1.一种隔离开关设备，包括密封箱体，密封箱体内设有断口结构，密封箱体的外侧还布置有操动机构，操动机构具有与密封箱体密封对接的密封壳体，操动机构包括从密封壳体与密封箱体的对接位置处伸入密封箱体内、并与断口结构的动触头传动连接的传动转轴，其特征是，密封壳体上在对应于传动转轴轴端的位置设有避让孔口，密封壳体的外侧在避让孔口上罩设有向外鼓出的密封罩，密封罩与传动转轴的轴端之间形成安装空间，所述安装空间内安装有与传动转轴相对固定且随传动转轴转动并输出转动信号的姿态传感器，所述隔离开关设备还包括与所述姿态传感器通讯连接以根据姿态传感器发出的信号判断分合闸状态的信号接收处理模块。
2.根据权利要求1所述的隔离开关设备，其特征是，传动转轴的轴端安装有固定座，固定座具有垂直于传动转轴轴线的安装面，姿态传感器固定安装在所述安装面上。
3.根据权利要求2所述的隔离开关设备，其特征是，传动转轴的轴端具有预设的螺纹孔，固定座上具有螺杆，固定座通过螺杆旋装在轴端的螺纹孔中实现与传动转轴的固定。
4.根据权利要求3所述的隔离开关设备，其特征是，固定座与传动转轴的轴端之间夹装有弹性垫圈。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的隔离开关设备，其特征是，所述密封罩为外凸的半球形。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的隔离开关设备，其特征是，所述密封罩为透明罩。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的隔离开关设备，其特征是，所述密封罩可拆安装在密封壳体外侧。
8.根据权利要求7所述的隔离开关设备，其特征是，所述密封罩通过螺钉组件可拆在密封壳体上。
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