CN110428995A - Gis设备及其快速接地开关 - Google Patents

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朱传运
薛红涛
秦泳
李伟强
王小东
黄鑫
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Abstract

本发明涉及高压开关设备技术领域，提供了一种GIS设备及其快速接地开关。快速接地开关，包括：壳体、动触头和回转连接件，动触头导向装配在壳体上；回转连接件具有与动触头连接的动触头连接端、与壳体上导向结构适配以沿垂直于输入拐臂转动轴线方向动作的导向端，输入拐臂铰接在动触头连接端和导向端的中点位置处，回转连接件在输入拐臂的驱动下使动触头连接端沿动触头导向方向运动；动触头与回转连接件之间设置有转接件，转接件的两端分别与动触头及回转连接件铰接；转接件与动触头和回转连接件的铰接轴线均平行于输入拐臂的转动轴线。

Description

GIS设备及其快速接地开关
技术领域
本发明涉及高压开关设备技术领域，具体涉及一种GIS设备及其快速接地开关。
背景技术
快速接地开关是GIS设备设备上的重要模块，具有一定关合短路电流能力，可实现母线或电缆的快速接地，它具有两个作用：一是开合平行架空线路由于静电感应产生的电容电流和电磁感应产生的电感电流；二是当外壳内部绝缘子出现爬电现象或外壳内部燃弧时，快速接地开关将主回路快速接地，利用断路器切除故障电流，确保设备和电力系统的安全。
如授权公告号为CN203367054U，授权公告日为2013.12.25的专利文件所公开的一种快速接地开关，包括外壳，外壳中设置有沿直线导向运动的动触头，还设置有十字槽导向件和回转连接件。回转连接件的一端通过铰接轴连接在十字槽导向件的一个槽内，回转连接件既能够沿十字槽导向件导向移动，又能够绕铰接轴转动，回转连接件的另一端与动触头的端部铰接，在回转连接件的中间位置上设置有能够驱动回转连接件转动的转动柄，转动柄铰接在外壳上，当操作人员旋转转动柄时能够带动回转连接件转动，从而驱动动触头往复运动。动触头与外壳中的触指座组成快速接地开关中的导直机构，而十字槽导向件及回转连接件组成了快速接地开关中的变直机构，回转连接件与动触头铰接的端部能够在转动柄的驱动下沿上下方向动作，在回转连接件与动触头铰接后，回转连接件能够带动动触头上下动作。
在对快速接地开关进行装配时，如图1及图2所示，回转连接件20与动触头10铰接时，会在铰接轴21的外周上套设有绝缘套11以及贴设在动触头10内壁面上的绝缘垫片12来保证快速接地开关的绝缘要求。如图3所示，回转连接件20用于与动触头10铰接的铰接点A与动触头10用于与回转连接件20铰接的铰接点A′，往往会因为零部件的加工误差和装配误差而不能够完全重合，A与A′之间存在间隙X，在将A、A′铰接在一起时，会对动触头10产生一个使其轴向偏摆的应力，在运动过程中会加剧动触头10与回转连接件20铰接位置的磨损。当回转连接件20的输出扭矩大于动触头10动作所需扭矩时，会损坏快速接地开关的传动机构，当回转连接件20的输出扭矩约等于动触头10动作所需扭矩时，由于运动轨迹的偏差，会使动触头10的分、合闸动作不到位而影响接地开关的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速接地开关，能够解决现有技术中的快速接地开关因安装误差而导致磨损、失效的问题，本发明另外的目的在于提供一种使用该快速接地开关的GIS设备，能够解决现有技术中的快速接地开关因安装误差而导致磨损、失效的问题。
为实现上述目的，本发明中的快速接地开关采用如下技术方案：
快速接地开关，包括：壳体、动触头和回转连接件，其中：
动触头导向装配在壳体上；
回转连接件具有与动触头连接的动触头连接端、与壳体上导向结构适配以沿垂直于输入拐臂转动轴线方向动作的导向端，输入拐臂铰接在动触头连接端和导向端的中点位置处，回转连接件在输入拐臂的驱动下使动触头连接端沿动触头导向方向运动；
动触头与回转连接件之间设置有转接件，转接件的两端分别与动触头及回转连接件铰接；
转接件与动触头和回转连接件的铰接轴线均平行于输入拐臂的转动轴线。
其有益效果在于：在动触头与回转连接件之间设置转接件，转接件同时与两者铰接，并且转接件与动触头、回转连接件的铰接轴线平行于输入拐臂的转动轴线，在动触头与回转连接件之间存在加工、装配误差时，转接件能够通过在动触头与回转连接件之间摆动来弥补误差，将动触头与回转连接件传动连接，能够避免现有技术中因误差而导致的磨损、分合闸动作失效的问题。并且转接件通过转动副与动触头、回转连接件连接，能够减少回转连接件在运动行程中对动触头的刚性冲击，提高快速接地开关的使用寿命。
进一步的，所述转接件为绝缘件。
其有益效果在于：转接件为绝缘件，能够避免动触头通过转接件与回转连接件形成通路，保证快速接地开关的绝缘要求及稳定性；并且通过设置能够绝缘的转接件，可以减少快速接地开关中其他绝缘部件的设置，简化了结构。
进一步的，转接件均通过铰接轴与动触头、回转连接件实现铰接，各铰接轴分别与动触头及回转连接件直接接触。
其有益效果在于：转接件与动触头、回转连接件铰接的铰接轴与动触头、回转连接件上的铰接孔直接接触，而不需要在铰接轴与铰接孔之间设置绝缘结构，能够使快速接地开关的结构更加简单。
进一步的，当动触头处于最大伸出位置时，动触头与回转连接件的铰接点位于动触头的导向座内。
其有益效果在于：以此方式来布置动触头与回转连接件的连接方式，能够节约动触头的材料，降低生产成本。
进一步的，所述转接件为板件。
其有益效果在于：采用板件来作为转接件，结构简单，便于加工装配。
进一步的，所述板件的宽度小于动触头及回转连接件的对应尺寸。
其有益效果在于：板件的宽度小于与其连接的动触头、回转连接件的对应尺寸，避免板件在转动过程中与其他结构发生干涉。
进一步的，回转连接件与输入拐臂的铰接点相对于输入拐臂可沿输入拐臂的转动轴线活动设置，回转连接件的导向端相对于壳体可沿输入拐臂的转动轴线活动设置。
其有益效果在于：回转连接件的两个位置能够沿输入拐臂的转动轴线活动设置，在回转连接件与动触头出现沿输入拐臂的转动轴线方向上的装配误差时，能够与使回转连接件通过自身移动来弥补装配误差。
为实现上述目的，本发明中的GIS设备采用如下技术方案：
GIS设备，包括接地开关以及驱动输入拐臂转动的驱动装置；
快速接地开关，包括：壳体、动触头和回转连接件，其中：
动触头导向装配在壳体上；
回转连接件具有与动触头连接的动触头连接端、与壳体上导向结构适配以沿垂直于输入拐臂转动轴线方向动作的导向端，输入拐臂铰接在动触头连接端和导向端的中点位置处，回转连接件在输入拐臂的驱动下使动触头连接端沿动触头导向方向运动；
动触头与回转连接件之间设置有转接件，转接件的两端分别与动触头及回转连接件铰接；
转接件与动触头和回转连接件的铰接轴线均平行于输入拐臂的转动轴线。
其有益效果在于：在动触头与回转连接件之间设置转接件，转接件同时与两者铰接，并且转接件与动触头、回转连接件的铰接轴线平行于输入拐臂的转动轴线，在动触头与回转连接件之间存在加工、装配误差时，转接件能够通过在动触头与回转连接件之间摆动来弥补误差，将动触头与回转连接件传动连接，能够避免现有技术中因误差而导致的磨损、分合闸动作失效的问题。并且转接件通过转动副与动触头、回转连接件连接，能够减少回转连接件在运动行程中对动触头的刚性冲击，提高快速接地开关的使用寿命。
进一步的，所述转接件为绝缘件。
其有益效果在于：转接件为绝缘件，能够避免动触头通过转接件与回转连接件形成通路，保证快速接地开关的绝缘要求及稳定性；并且通过设置能够绝缘的转接件，可以减少快速接地开关中其他绝缘部件的设置，简化了结构。
进一步的，转接件均通过铰接轴与动触头、回转连接件实现铰接，各铰接轴分别与动触头及回转连接件直接接触。
其有益效果在于：转接件与动触头、回转连接件铰接的铰接轴与动触头、回转连接件上的铰接孔直接接触，而不需要在铰接轴与铰接孔之间设置绝缘结构，能够使快速接地开关的结构更加简单。
进一步的，当动触头处于最大伸出位置时，动触头与回转连接件的铰接点位于动触头的导向座内。
其有益效果在于：以此方式来布置动触头与回转连接件的连接方式，能够节约动触头的材料，降低生产成本。
进一步的，所述转接件为板件。
其有益效果在于：采用板件来作为转接件，结构简单，便于加工装配。
进一步的，所述板件的宽度小于动触头及回转连接件的对应尺寸。
其有益效果在于：板件的宽度小于与其连接的动触头、回转连接件的对应尺寸，避免板件在转动过程中与其他结构发生干涉。
进一步的，回转连接件与输入拐臂的铰接点相对于输入拐臂可沿输入拐臂的转动轴线活动设置，回转连接件的导向端相对于壳体可沿输入拐臂的转动轴线活动设置。
其有益效果在于：回转连接件的两个位置能够沿输入拐臂的转动轴线活动设置，在回转连接件与动触头出现沿输入拐臂的转动轴线方向上的装配误差时，能够与使回转连接件通过自身移动来弥补装配误差。
附图说明
图1为现有技术中快速接地开关的结构示意图；
图2为现有技术中动触头与回转连接件之间绝缘结构的示意图；
图3为现有技术中快速接地开关的简化结构示意图；
图4为本发明中快速接地开关的结构示意图；
图5为本发明中十字槽导向件与回转连接件的配合示意图；
图6为本发明中快速接地开关的简化结构示意图。
图中：10-动触头；11-绝缘套；12-绝缘垫片；20-回转连接件；21-铰接轴；30-触指座；31-触指；32-导向套；40-壳体；41-绝缘垫；50-十字槽导向件；60-转接件；70-输入拐臂；80-接地端子；90-金属接地板。
具体实施方式
现结合附图来对本发明中的GIS设备及其快速接地开关的具体实施方式进行说明。
本发明中GIS设备的一种实施例：GIS设备包括快速接地开关以及驱动快速接地开关中输入拐臂转动的输出装置，如图4及图5所示，快速接地开关包括壳体40，以图示方向来定义上下、左右方向，在壳体40的上部开口处装配有触指座30，触指座30中装配有沿上下方向导向移动的动触头10，触指座30的内壁上嵌设有实现动触头10与触指座30电连接的触指31以及引导动触头10动作的导向套32，触指座30与壳体40之间设置有实现两者绝缘的绝缘垫41。而在壳体40的左侧开口处，设置有十字槽导向件50，十字槽导向件50上设置有两条交叉布置的槽体。在壳体40中设置有输入拐臂70，输入拐臂70的转动轴线沿图示方向的前后方向延伸布置，而在壳体40中还设置有回转连接件20，回转连接件20的中部位置与输入拐臂70连接，回转连接件20的左端设置有穿孔，穿孔内设置有与回转连接件20铰接的铰轴，而该铰轴又同时导向设置在十字槽导向件50的一条槽体中，该铰轴能够沿槽体导向移动，而回转连接件20整体能够相对于十字槽导向件50绕该铰轴的轴线摆动。
在动触头10靠近回转连接件20的一端，铰接有由绝缘材料制成的转接件60，本实施例中转接件60采用环氧树脂含浸玻璃纤维层压板，转接件60远离动触头10的一端通过铰接轴铰接在回转连接件20的右端。在回转连接件20上对应开设有三个供铰接轴穿设的穿孔，两相邻穿孔的距离相同，而输入拐臂70与壳体40的铰接点、输入拐臂70与回转连接件20的铰接点之间的距离与回转连接件20上两相邻穿孔之间的距离相同，回转连接件20上三个穿孔对应的位置从上到下分别为动触头连接端、输出部位及与十字槽导向件50连接的导向端，三个穿孔对应的铰接点始终位于一个圆上。
回转连接件20的输出部位不能平移而只能旋转，当回转连接件20的导向端被限制而只能沿图示的左右方向移动时，回转连接件20的动触头连接端只能以图示方向上下移动，此时回转连接件20能够在输入拐臂70的带动下使动触头10上下导向移动。如图6所示，回转连接件20用于与动触头10铰接的铰接点A与动触头10用于与回转连接件20铰接的铰接点A′之间通过转接件60连接，在动触头10与回转连接件20之间存在加工、装配误差时，转接件60能够通过在动触头10与回转连接件20之间摆动来弥补误差。
转接件60为板件，其宽度要小于与其连接的动触头10、回转连接件20的对应尺寸，在相对转动时避免干涉。在动触头10处于最大伸出位置时，转接件60与动触头10的铰接点位于为动触头10提供导向的触指座30内。转接件60与动触头10、回转连接件20铰接的铰接轴与动触头10、回转连接件20上的铰接孔直接接触，而不需要在铰接轴与铰接孔之间设置绝缘结构。回转连接件与动触头之间除了存在左右方向的装配误差，也会存在沿前后方向的装配后误差，回转连接件与输入拐臂的铰接点相对于输入拐臂可沿输入拐臂的转动轴线活动设置，回转连接件的导向端相对于壳体可沿输入拐臂的转动轴线活动设置，在本实施例中，输入拐臂70与回转连接件20的铰接处，铰接轴的尺寸略小于铰接孔的尺寸，此时铰接轴具有沿输入拐臂70转动轴线方向的活动间隙。而在回转连接件20与十字槽导向件50的连接处，回转连接件20的侧壁与十字槽导向件50的对应槽体之间设置有活动间隙Y，回转连接件20能够在对应槽体中沿输入拐臂70转动轴线方向移动。
在壳体40的右侧开口处设置有盘形绝缘件，盘形绝缘件中设置作为导体的接地端子80，接地端子80位于壳体40内的一端通过导体直接与触指座30连接，以使电流能够通过触指座30、导体传递到接地端子80上。接地端子80位于壳体40外的一端，通过螺栓连接有L形的金属接地板90，金属接地板90一端与接地端子80连接，另一端通过螺栓与壳体40连接。快速接地开关的壳体40通过导体直接接地。当不需要壳体40接地时，操作人员可以直接将金属接地板90拆除。
在其他实施例中，转接件可以采用导电材料，此时需要在动触头与转接件之间、转接件与回转连接件之间、回转连接件与输入拐臂之间以及回转连接件与十字槽导向件之间的连接部位处设置绝缘层，来防止动触头、转接件、回转连接件形成导电通路。
在其他实施例中，也可以在动触头与转接件之间、转接件与回转连接件之间的铰接轴、铰接孔之间设置如现有技术中的绝缘套、绝缘垫片来防止形成导电通路。
在其他实施例中，转接件也可以采用轴类、杆类零件来代替上述实施例中的板件。
在其他实施例中，回转连接件与十字槽导向件、输入拐臂之间可以完全定位，而不采用活动设置的方式，但是此时需要避免回转连接件与十字槽导向件、输入拐臂之间装配误差过大；或者，也可以将回转连接件与转接件的铰接点沿输入拐臂的轴向活动设置。
本发明中快速接地开关的结构与上述GIS设备实施例中快速接地开关的结构相同，所能起到的作用也相同，因此关于快速接地开关的具体实施方式则不再重复说明。
以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.快速接地开关，包括：壳体、动触头和回转连接件，其中：
动触头导向装配在壳体上；
回转连接件具有与动触头连接的动触头连接端、与壳体上的导向结构适配的导向端；
输入拐臂铰接在动触头连接端和导向端之间，回转连接件在输入拐臂的驱动下使动触头连接端上的输出部位的运动方向与动触头的导向方向一致；
其特征在于：
动触头与回转连接件之间设置有转接件，转接件的两端分别与动触头及回转连接件铰接；
转接件与动触头和回转连接件的铰接轴线均平行于输入拐臂的转动轴线。
2.根据权利要求1所述的快速接地开关，其特征在于：所述转接件为绝缘件。
3.根据权利要求2所述的快速接地开关，其特征在于：转接件均通过铰接轴与动触头、回转连接件实现铰接，各铰接轴分别与动触头及回转连接件直接接触。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的快速接地开关，其特征在于：当动触头处于最大伸出位置时，动触头与回转连接件的铰接点位于动触头的导向座内。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的快速接地开关，其特征在于：所述转接件为板件。
6.根据权利要求5所述的快速接地开关，其特征在于：所述板件的宽度小于动触头及回转连接件的对应尺寸。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的快速接地开关，其特征在于：回转连接件与输入拐臂的铰接点相对于输入拐臂可沿输入拐臂的转动轴线活动设置，回转连接件的导向端相对于壳体可沿输入拐臂的转动轴线活动设置。
8.GIS设备，包括接地开关以及驱动输入拐臂转动的驱动装置，其特征在于：所述快速接地开关为上述权利要求1-7中任一项所述的快速接地开关。
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