CN110120629A - 具有接地开关的开关设备 - Google Patents

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丁映宇
金永
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Abstract

根据本发明的实施例,提供了一种开关设备,包括:可移动电极,其被布置在机柜的内部;可移动电极,其对应于固定电极而设置,并且在与固定电极接触的第一位置和与固定电极分离的第二位置之间旋转;踏板,其被布置在机柜的外部,并且沿着在垂直方向上在机柜中纵长形成的引导孔而被在垂直方向上引导;连接杆,其被可旋转地连接到踏板;以及锤子,其被连接到连接杆,并且与连接杆一起旋转以撞击定位在第一位置处的可移动电极。

Description

具有接地开关的开关设备
技术领域
本发明涉及一种开关设备,并且更特别地涉及一种具有接地开关的开关设备。
背景技术
随着对电力的需求由于工业发展而增加,电力系统也正变得大容量和超高压,并且据此,电力设施的稳定性和可靠性非常重要。
由于电力需求的激增,高压变电站处于其主电路系统被密封和隐藏的趋势,并且其控制系统由于诸如难以固定使用场所、过高的维护成本以及确保稳定性的原因而迅速变得电子化,并且正从现有的空气或油绝缘变电站变为气体绝缘变电站。
通常,开关设备是被设置在电力传输线或配电线中的设备,在正常状态下执行断开/闭合,并且在诸如接地故障和短路的异常状态下通过断开线路来稳定地保护电力系统。
根据绝缘介质,开关设备可以被分类为空气绝缘开关设备(AIS)、固体绝缘开关设备(SIS)、气体绝缘开关设备(GIS)等。
开关设备是被安装在电力系统的电源侧和负载侧之间的电气设备,并且当电路在正常电流状态下被人为断开或闭合时或者当产生异常电流(诸如接地故障和短路)时,通过安全地切断电流来保护电力系统和负载设备。
这样的开关设备包括衬套单元、主母线、气体断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、移动单元、控制单元等,其通常从高压电源接收电力。
这里,接地开关(ES)是被安装在断路器的两端的设备,并且用于在维护和检查期间手动将主电路接地,并在仪器的维护或检查期间去除导体中残留的电流。
图1是示出了根据相关技术的开关设备的接地开关被断开连接的状态的视图,并且图2是示出了根据相关技术的开关设备的接地开关被连接的状态的视图。
如图1和图2中所示,接地开关可以被布置在相关技术的开关设备的机柜1内部。接地开关可以包括:连杆(link)2,其被连接到接地开关机构(未示出)并在垂直方向移动;水平连接杆4,其根据连杆2的移动而左右移动;垂直连接杆6,其根据水平连接杆4的移动而在垂直方向移动;动子(mover)12,其根据垂直连接杆6的移动而旋转;可移动电极9,其与动子12一起旋转;以及固定电极8,其被连接到可移动电极9并与可移动电极9接触或分离。
连杆2的动力可以通过第一齿轮箱3传递到水平连接杆4,并且水平连接杆4的动力可以通过第二齿轮箱5传递到垂直连接杆6。
可移动电极9可以与动子12一起绕旋转轴11旋转,并且可以通过其旋转运动与固定电极8接触或分离。旋转轴11可以被设置在支撑件10中,并且支撑件10可以设置有用于引导动子12的旋转的引导孔10A。
然而,在相关技术的开关设备的情况下,存在的问题是,在对应于故障电流的大电流在固定电极8和可移动电极9彼此接触或者被连接到具有活动线路状态的系统的固定电极8与可移动电极9彼此接触的状态下通电的情况下,在固定电极8和可移动电极9之间可能发生一些熔合。需要具有非常大的开启力的机构来克服熔合并使固定电极8和可移动电极9分离,这可能导致制造成本的增加和接地开关的寿命的缩短。
本发明的相关技术文献包括KR 20-2010-0011682U(2010年12月1日公开)和KR20-0437070U(2007年10月25日登记)。
发明内容
要由本发明解决的本发明的目的是提供一种开关设备,其中固定的冲击力被施加到可移动电极以使可移动电极和固定电极的熔合分离并容易地断开接地开关。
根据本发明的实施例,提供了一种开关设备,包括:固定电极,其被设置在机柜内;可移动电极,其对应于固定电极设置且在与固定电极接触的第一位置和与固定电极分离的第二位置之间旋转;踏板,其被布置在机柜的外部上,并且沿着在垂直方向上在机柜中纵长形成的引导孔而被在垂直方向上引导;连接杆,其被可旋转地连接到踏板;以及锤子,其被连接到连接杆,并且与连接杆一起旋转以撞击定位在第一位置处的可移动电极。
定位在第一位置处的可移动电极可以被定位在锤子的旋转半径以内,并且定位在第二位置处的可移动电极可以被定位在锤子的旋转半径以外。
锤子可以包括:主体部分,其在与连接杆保持预定角度的同时旋转;以及头部部分,其被设置在主体部分的端部处以撞击可移动电极。
连接杆和主体部分可以绕相同旋转轴旋转。
连接杆和主体部分之间的角度可以是锐角。
弹性构件,其被连接到连接杆和锤子中的至少一个,并且在锤子远离定位在第一位置处的可移动电极移动的方向上施加弹力。
可移动电极可以与固定电极的下侧接触,并且锤子可以从上侧撞击可移动电极。
锤子的旋转轴可以被定位在可移动电极的旋转轴上方。
连接杆可以具有在连接杆的纵向方向上纵长形成的连接孔,并且踏板可以具有通过引导孔而被插入到连接孔中的连接部。
根据本发明的优选实施例,可以通过由锤子撞击可移动电极来使可移动电极和固定电极之间的熔合分离。由此,可以容易地执行接地开关的断开操作。
此外,操作者可以仅通过按压踏板来容易地操作锤子。
附图说明
图1是示出了根据相关技术的开关设备的接地开关被断开连接的状态的视图。
图2是示出了根据相关技术的开关设备的接地开关被连接的状态的视图。
图3是根据本发明的实施例的开关设备的正视图。
图4是示出了其中外力被施加到图3中示出的开关设备的踏板的情况的正视图。
图5是示出了在根据本发明实施例的开关设备的固定电极和可移动电极之间产生熔合的状态的视图。
图6是示出了图5中所示的锤子撞击可移动电极的状态的视图。
图7是示出了图6中所示的固定电极和可移动电极彼此分离的状态的视图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图来描述本发明的优选实施例,附图旨在以允许本领域技术人员容易地实施本发明的方式来具体地示出本发明,并且这并不意味着本发明的技术思想和范围是受限制的。
不必说的是,具有根据本发明的接地开关的开关设备(下文中称为“开关设备”)优选地是空气绝缘开关设备(AIS),但是不限于此,并且可以是气体绝缘的开关设备(GIS)。
根据本发明实施例的开关设备包括:固定电极105,其被布置在机柜100内部;可移动电极106,其对应于固定电极105设置,并且在与固定电极105接触的第一位置和与固定电极分离的第二位置之间旋转;踏板102,其被布置在机柜100的外部,并且沿着在垂直方向上在机柜100中纵长形成的引导孔103而被垂直地引导;连接杆104,其被可旋转地连接到踏板102;以及锤子109,其被连接到连接杆104且与连接杆104一起旋转以撞击定位在第一位置处的可移动电极106。在下文中,将给出更详细的描述。
图3是根据本发明实施例的开关设备的正视图,并且图4是示出了其中外力被施加到图3中所示的开关设备的踏板的情况的正视图。
机柜100可以形成开关设备的外部形状。机柜100可以由单个构件形成,但是优选地由彼此紧固的多个构件形成。
前门101可以被设置在机柜100的前表面上。前门101是可打开和可关闭的,使得操作者可以打开前门101并进入机柜100的内部。
引导孔103可以被形成在前门101上。引导孔103可以被形成为在垂直方向上纵长形成的长孔。引导孔103可以在垂直方向引导踏板102。
踏板102可以被布置在机柜100的外部。更具体地,踏板102可以被布置在前门101的前面。踏板102可以沿着引导孔103在竖直方向上被引导。
踏板102通常可以被定位在引导孔103的上端处,如图3中所示。
另一方面,当操作者通过其脚踩在踏板102(更具体地,踏板102的按压部分102A)上而施加外力时,踏板102可以下降到引导孔103的下端,如图4中所示。当操作者移除外力时,踏板102可以被再次移动到引导孔102的上端。
由于踏板102被定位在机柜100的外部,操作者可以在不打开前门101的情况下操作下面描述的锤子109(参见图5)。
图5是示出了在根据本发明实施例的开关设备的固定电极和可移动电极之间产生熔合的状态的视图,图6是示出了图5中所示的锤子撞击可移动电极的状态的视图,并且图7是示出了图6中所示的固定电极和可移动电极彼此分离的状态的视图。
固定电极105可以被定位在机柜100内。例如,固定电极105可以被定位在电缆室中。
可以对应于固定电极105来设置可移动电极106。
可移动电极106被可旋转地设置,并且可以与固定电极105接触或分离。
可移动电极106可以与固定电极105的下侧接触和分离。
可移动电极106与固定电极105接触的位置可以被称为第一位置,并且可移动电极106与固定电极105分离的位置可以被称为第二位置。可移动电极106可以在第一位置和第二位置之间旋转。当可移动电极106被定位在第一位置处并与固定电极105接触时,接地开关可以被连接。当可移动电极106被定位在第二位置处并与固定电极105分离时,接地开关可以被断开。
可移动电极106被可旋转地设置在第一支撑件112上并且可绕旋转轴113旋转。可移动电极106可以通过接地开关机构(未示出)旋转,这是众所周知的技术,并因此将省略其详细描述。
同时,连接杆104可以被可旋转地连接到上述踏板102。
更具体地,连接杆104可以设置有在连接杆104的纵向方向上纵长形成的连接孔104A,并且向后突出的连接部(未示出)可以被设置在踏板102的后表面上。连接部可以通过被形成在前门101(参见图3)中的引导孔103(参见图3)而被插入到被形成在连接杆104中的连接孔104A中。
当踏板102在垂直方向上移动时,连接杆104可以绕旋转轴107旋转。
在踏板102被定位在引导孔103的上端处或下端处的情况下,连接部可以与连接孔104A的两端中远离旋转轴107的连接孔104A的一端接触。在使踏板102在引导孔103的上端和下端之间移动的过程中,连接部可以在连接孔104A中以朝向旋转轴107的方向移动。
锤子109被连接到连接杆104并且可以与连接杆104一起旋转。锤子109可以撞击定位在第一位置处的可移动电极106。换句话说,锤子109可以撞击与固定电极105接触的可移动电极106。
连接杆104的旋转轴107可以与锤子109的旋转轴107相同。连接杆104和锤子109可以被可旋转地设置在第二支撑件108上。连接杆104可以被定位在第二支撑件108的前面并在第二支撑件108的前面旋转,并且锤子109可以被定位在第二支撑件108的后面并在第二支撑件108的后面旋转。
从机柜的底部表面到第一支撑件112的高度可以低于从机柜的底部表面到第二支撑件108的高度。利用这种构造,锤子109容易从上侧撞击可移动电极106。
定位在第一位置处的可移动电极106可以被定位在锤子109的旋转半径以内,并且定位在第二位置处的可移动电极106可以被定位在锤子109的旋转半径以外。换句话说,锤子109可以旋转并撞击与固定电极105接触的可移动电极106,但是可能不会撞击处于与固定电极105分离的状态下的可移动电极106。因此,由于在固定电极105和可移动电极106彼此分离的状态下,即使踏板102被踩下,锤子109也不会撞击可移动电极106,因此可以防止由于操作员的失误引起的其部件的故障或损坏。
锤子109可以包括:主体部分110,其在与连接杆104保持预定角度的同时旋转;以及头部部分111,其被设置在主体部分110的端部处以撞击可移动电极106。
主体部分110和连接杆104绕相同旋转轴107旋转,使得连接杆104和主体部分110之间的角度可以保持锐角。因此,连接杆104的旋转力可以被直接传递到主体部分110。
头部部分111可以被定位在主体部分110的端部处,并且可以被配置为撞击可移动电极106。
锤子109的旋转轴107可以被定位在可移动电极106的旋转轴113上方。因此,锤子109从上侧撞击可移动电极106,使得传递到可移动电极106的冲击力由于锤子109的旋转力和自重而变得更强,并且固定电极105和可移动电极106之间的熔合可以被容易地释放。
另外,根据本发明实施例的开关设备还可以包括连接到连接杆104和锤子109中的至少一个的弹性构件(未示出)。在锤子109与固定电极105接触的状态下,弹性构件可以在远离可移动电极106的方向上施加弹力。因此,当操作者移除施加到踏板102的外力时,弹性构件的弹力使锤子109和连接杆104在远离可移动电极106的方向上旋转,并且踏板102可以被向上移动。
作为示例,锤子109的主体部分110可以设置有连接到机柜100的内表面的螺旋弹簧(未示出)。当锤子109朝向可移动电极106旋转时,螺旋弹簧被拉伸,并且可以在减小螺旋弹簧的方向上施加弹力。
作为另一示例,扭转弹簧(未示出)可以被设置在锤子109和连接杆104的旋转轴107上。扭转弹簧可以被配置为当锤子109朝向可移动电极106旋转时在与旋转相反的方向上施加弹力。
在下文中,将描述根据本发明的一个实施例的开关设备的操作。
接地开关可以如图5中所示进行连接,以在固定电极105和可移动电极106彼此接触的状态下致使固定电极105和可移动电极106之间的熔合。此时,当操作者按压踏板102时,踏板102可以沿着被形成在前门101中的引导孔103而向下移动。如图6中所示,踏板102的动力被传递到连接杆104,使得连接杆104和锤子109可以一起向下旋转,并且锤子109撞击可移动电极106的上侧,使得固定电极105和可移动电极106之间的熔合可以被释放。
如图7中所示,当操作者移除施加到踏板102的外力时,弹性构件(未示出)使踏板102向上移动,并且连接杆104和锤子109被向上旋转。另外,可以通过向下旋转可移动电极106来断开接地开关,以便通过接地开关机构使可移动电极106与固定电极105分离。
根据本发明的优选实施例,可以通过锤子撞击可移动电极来使可移动电极和固定电极之间的熔合分离。由此,可以容易地执行接地开关的断开操作。
此外,操作者可以仅通过按压踏板来容易地操作锤子。
以上描述仅仅是对本发明的技术思想的说明,并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的实质特征的情况下进行各种修改和改变。
因此,本发明中公开的实施例并不旨在限制而是描述本发明的技术思想,并且本发明的技术思想的范围不由这些实施例来限制。
本发明的保护范围应根据以下权利要求来解释,并且在其等同物的范围内的所有技术思想应被解释为被包括在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种开关设备,包括:
固定电极,其被布置在机柜内;
可移动电极,其对应于所述固定电极而设置,并且在与所述固定电极接触的第一位置和与所述固定电极分离的第二位置之间旋转;
踏板,其被布置在所述机柜的外部,并且沿着在垂直方向上在所述机柜中纵长形成的引导孔而被在垂直方向上引导;
连接杆,其被可旋转地连接到所述踏板;以及
锤子,其被连接到所述连接杆,并且与所述连接杆一起旋转以撞击定位在所述第一位置处的所述可移动电极。
2.根据权利要求1所述的开关设备,
其中,定位在所述第一位置处的所述可移动电极被定位在所述锤子的旋转半径以内,并且
其中,定位在所述第二位置处的所述可移动电极被定位在所述锤子的旋转半径以外。
3.根据权利要求1所述的开关设备,
其中,所述锤子包括:
主体部分,其在与所述连接杆保持预定角度的同时旋转;以及
头部部分,其被设置在所述主体部分的端部处以撞击所述可移动电极。
4.根据权利要求3所述的开关设备,
其中,所述连接杆和所述主体部分绕相同的旋转轴旋转。
5.根据权利要求3所述的开关设备,
其中,所述连接杆和所述主体部分之间的角度是锐角。
6.根据权利要求1所述的开关设备,还包括:
弹性构件,其被连接到所述连接杆和所述锤子中的至少一个,并且所述弹性构件在所述锤子远离定位在所述第一位置处的所述可移动电极而移动的方向上施加弹力。
7.根据权利要求1所述的开关设备,
其中,所述可移动电极与所述固定电极的下侧接触,并且
其中,所述锤子从上侧撞击所述可移动电极。
8.根据权利要求7所述的开关设备,
其中,所述锤子的旋转轴被定位在所述可移动电极的旋转轴上方。
9.根据权利要求1所述的开关设备,
其中,所述连接杆具有在所述连接杆的纵向方向上纵长形成的连接孔,并且
其中,所述踏板具有通过所述引导孔而被插入到所述连接孔中的连接部。
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