CN110808191A - 一种充气柜用双断口真空开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充气柜用双断口真空开关，由上进线端与第一真空灭弧室的静端连接，所述的第一真空灭弧室固定在中间导体上，所述的第一真空灭弧室的动端通过第一软连接与所述的中间导体连接；所述的中间导体的另一端与第二真空灭弧室的静端串联连接，所述的第二真空灭弧室固定在下出线端上，所述的第二真空灭弧室的动端通过第二软连接与所述的下出线端连接。本发明有效的解决投切电容器组重燃率高的问题，有效解决因拉杆场强过高或软连接尖端放电引起的局放问题，有利于产品的小型化，使开关设备更紧凑，节省安装空间，同时也有利于降低成本，提高产品的散热性能。
Description
技术领域
本发明涉及中高压开关设备的设计和制造领域，特别是涉及充气柜中的核心电气设备用于限制涌流、解决真空开关投切电容器重燃问题的充气柜用双断口真空开关。
背景技术
目前电力系统中在进行无功补偿时通常采用真空开关投切电容器组，在关合电容器组时，常常会产生幅值很高的涌流和过电压，尤其是背对背电容器组的关合，涌流可能达额定电流的百倍。不仅对系统中的设备不利，还可能引起继电保护的误动作，影响电力系统运行的稳定。
真空断路器投切电容器组容易出现的问题主要有合闸涌流、重燃、非保持破坏性放电等，虽然可以通过选相位分、合闸控制或采用电子式开关来改善这些问题，但会增加断路器产品的复杂性，同时技术经济性也不满足要求。
现有的固封极柱，一般由真空灭弧室、上出线端子、下出线端子、软连接、拉杆、和环氧树脂壳体构成。大部分的固封极柱普遍整体较大，材料多，而产品小型化是一种趋势。随着产品小型化，固封极柱的内部结构更加紧凑，容易因电场分布不均匀引起局部放电，而且产品小型化的同时，散热也是急需解决的问题。
现有技术专利中专利号：CN 201721416121.X公开了一种解决真空灭弧室内容易出现重燃现象的真空开关及断路器，所述的真空开关包括两个以上的固封极柱和中间导电件，固封极柱上设有出线端导电件和进线端导电件，每个固封极柱的出线端导电件与其相邻的固封极柱的进线端导电件通过中间导电件依次串联。通过若干个固封极柱的串联连接，使原来的真空断口由原来的一个增加到若干个，断口距离也为原来的若干倍，从而降低开断过程中的重燃现象。由于是多个固封极柱串联，固封极柱之间保持一定的绝缘距离，而且每个固封极柱与单独的操作机构一一对应连接，这不仅使得断路器占用空间大，而且可能由于操作机构的不同步引起固封极柱开断的同步性差。每个固封极柱之间是通过铜排串联，增加回路电阻，影响发热与温升，且铜排的位置如果布置不当，可能会使铜排与固封极柱之间气体的场强过高，产生电气问题。
现有技术专利中专利公开号：CN104134569A公开了一种串联双断口投切电容器组真空开关，包括中间金属导体、形状结构及尺寸相同的第一灭弧室和第二灭弧室，所述的中间金属导体串联所述的第一灭弧室的动端和所述的第二灭弧室的静端，还包括不同规格型号、不同电容值的第一电容和第二电容，所述的第一电容与所述的第一灭弧室并联；所述的第二电容与第二灭弧室并联。2 个断口本身具有较高的耐压水平，可以承受投切电容器组后的操作过电压的冲击，通过大量实验证明，在灭弧室形状结构及尺寸相同的基础上，为双灭弧室并联不同规格型号、不同电容值的小容量值的第一电容和第二电容，可达到平衡电压分配的目的，大幅度降低重燃概率。但该现有技术存在特别容易产生放电现象，同时该套筒只能起到局部屏蔽的作用，对于拉杆（拉杆内部有高压导体）和环氧气隙会产生气隙放电。
发明内容
本发明的目的是提供一种充气柜用双断口真空开关，旨在解决现有技术中存在局部放电、散热效果不佳等问题。
为解决上述问题，本发明的技术方案是：提供了一种充气柜用双断口真空开关，由上进线端与第一真空灭弧室的静端连接，所述的第一真空灭弧室固定在中间导体上，所述的第一真空灭弧室的动端通过第一软连接与所述的中间导体连接；所述的中间导体的另一端与第二真空灭弧室的静端串联连接，所述的第二真空灭弧室固定在下出线端上，所述的第二真空灭弧室的动端通过第二软连接与所述的下出线端连接。
所述的第一真空灭弧室和所述的第二真空灭弧室通过所述的上进线端、中间导体、下出线端串联，形成回路，用环氧树脂浇注成一体。
所述的中间导体的一端为同轴圆柱结构。
所述的第一真空灭弧室固定在所述的同轴圆柱结构内，所述的第一真空灭弧室的动端通过软连接与中间导体连接形成通路，所述的第一真空灭弧室的动端还与第一拉杆连接。
所述的中间导体的同轴圆柱结构下端连接着第一屏蔽罩，所述的第一屏蔽罩与拉杆嵌件端部为等电位。
所述的下出线端有一中间导体的同轴圆柱结构。
所述的下出线端的同轴圆柱结构下端与第二屏蔽罩连接。
所述的双断口真空开关，分闸状态时，由于对地电容的作用，两个断口的产生电位差，电压分布不均匀，为消除断口开断后因电压分布不均匀而造成的损坏，在真空灭弧室并联分压电容。分压电容可以一个或多个，电容值根据具体情况而定，本实施方案的分压电容是由多个等值电容串联后并联接在真空灭弧室的两端。采用这样的组合方式可以使分压电容阻值达到要求的前提下电容的体积尽可能小，同时两组分压电容都布置在真空灭弧室左侧，不影响固封极柱的总长和总宽，更有利于真空开关的小型化。经过分析计算，并联分压电容后，双断口电压不平衡度由不并联分压电容的25%降到1.25%，有效降低因电压分布不均造成的风险。
所述的绝缘壳体，在绝缘壳体的下端布置非对称的散热孔，增强固封极柱内腔的气体流通，使流过散热孔的气流带走一部分热量，从而增强散热性能。
所述的两个真空灭弧室为同一型号真空灭弧室，分别通过拉杆连接到同一操作机构，同一操作机构可以保证两个灭弧室断口开断闭合的一致性。
所述的双断口真空开关比由两个固封极柱组成的双断口真空开关体积更小，更节约成本，而且机械特性一致性更好。
本发明通过将两个真空灭弧室串联浇注成一体形成真空开关，增大断口距离，提高断口的绝缘性能，能有效的解决投切电容器组重燃率高的问题。屏蔽罩的设计，与拉杆及软连接形成等电位，使拉杆和软连接表面场强变得很小，有效解决因拉杆场强过高或软连接尖端放电引起的局放问题。合理的结构布局，分压电容的设计，都有利于产品的小型化，使开关设备更紧凑，节省安装空间，同时也有利于降低成本。非对称散热孔的设计，提高了产品的散热性能。
固封极柱内部嵌件的结构和位置的设计，有利于减小固封极柱的体积，降低真空开关的成本。屏蔽罩的设置，能解决拉杆周围三介质交界处及软连接的电场分布不均匀问题，降低拉杆嵌件端部场强，避免因拉杆周围电场过高而引起的局放问题。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种充气柜用双断口真空开关的剖面图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明提供的一种充气柜用双断口真空开关，包括：上出线端1、绝缘壳体2、第一真空灭弧室3、中间导体4、第一软连接5、第一屏蔽罩6、第一拉杆7、第一电容组8、第二电容组9、第二真空灭弧室10、下出线端11、第二软连接12、第二屏蔽罩13、第二拉杆14、第一散热孔15、第二散热孔16。
具体的，如图1所示充气柜用双断口真空开关的上进线端1与第一真空灭弧室3的静端连接，第一真空灭弧室3固定在中间导体4上，且第一真空灭弧室3的动端通过第一软连接5与中间导体4连接；中间导体4的另一端与第二真空灭弧室10的静端串联连接，第二真空灭弧室10固定在下出线端11上，且第二真空灭弧室10的动端通过第二软连接12与下出线端11连接。两个真空灭弧室通过上进线端、中间导体、下出线端的串联，形成回路，用环氧树脂浇注成一体。两个相同型号真空灭弧室串联，断口的距离增大，具有更高的绝缘特性，发生减少重击穿的概率，双断口比单断口具有更好的开断性能，能有效的解决投切电容器组重燃率高的问题。
所述的中间导体的一端为同轴圆柱结构，第一真空灭弧室固定在同轴圆柱结构内，第一真空灭弧室的动端通过软连接与中间导体连接形成通路，第一真空灭弧室的动端还与第一拉杆连接。在中间导体的同轴圆柱结构下端连接着第一屏蔽罩，屏蔽罩与拉杆嵌件端部为等电位，不论真空灭弧室是在闭合还是断开状态下，都能够有效地降低拉杆嵌件端部周围的场强，避免因拉杆周围电场分布不均匀而引起的局放问题。
同样所述的下出线端也有一类似中间导体的同轴圆柱结构，下出线端的同轴圆柱结构下端连接着第二屏蔽罩，屏蔽与第二真空灭弧室连接的第二拉杆的周围电场。
所述的双断口真空开关，分闸状态时，由于对地电容的作用，两个断口的产生电位差，电压分布不均匀，为消除断口开断后因电压分布不均匀而造成的损坏，在真空灭弧室并联分压电容。分压电容可以一个或多个，电容值根据具体情况而定，本实施方案的分压电容是由多个等值电容串联后并联接在真空灭弧室的两端。采用这样的组合方式可以使分压电容阻值达到要求的前提下电容的体积尽可能小，同时两组分压电容都布置在图1所示的真空灭弧室左侧，不影响固封极柱的总长和总宽，更有利于真空开关的小型化。经过分析计算，并联分压电容后，双断口电压不平衡度由不并联分压电容的25%降到1.25%，有效降低因电压分布不均造成的风险。
所述的绝缘壳体，在绝缘壳体的下端布置非对称的散热孔（15和16），见图1，增强固封极柱内腔的气体流通，使流过散热孔的气流带走一部分热量，从而增强散热性能。
所述的两个真空灭弧室为同一型号真空灭弧室，分别通过拉杆连接到同一操作机构，同一操作机构可以保证两个灭弧室断口开断闭合的一致性。
所述的双断口真空开关比由两个固封极柱组成的双断口真空开关体积更小，更节约成本，而且机械特性一致性更好。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明提供的一种充气柜用双断口真空开关进行了详细介绍。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (12)
1.一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：上进线端（1）与第一真空灭弧室（3）的静端连接，所述的第一真空灭弧室（3）固定在中间导体（4）上，所述的第一真空灭弧室（3）的动端通过第一软连接（5）与所述的中间导体（4）连接；所述的中间导体（4）的另一端与第二真空灭弧室（10）的静端串联连接，所述的第二真空灭弧室（10）固定在下出线端（11）上，所述的第二真空灭弧室（10）的动端通过第二软连接（12）与所述的下出线端（11）连接；绝缘壳体（2）下端安装有散热孔。
2.根据权利要求1所述的一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：所述的第一真空灭弧室（3）和所述的第二真空灭弧室（10）通过所述的上进线端（1）、中间导体（4）、下出线端（11）串联，形成回路，用环氧树脂浇注成一体。
3.根据权利要求1所述的一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：所述的中间导体的一端为同轴圆柱结构。
4.根据权利要求1所述的一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：所述的第一真空灭弧室固定在所述的同轴圆柱结构内，所述的第一真空灭弧室的动端通过软连接与中间导体连接形成通路，所述的第一真空灭弧室的动端还与第一拉杆连接。
5.根据权利要求1所述的一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：所述的中间导体的同轴圆柱结构下端连接着第一屏蔽罩，所述的第一屏蔽罩与拉杆嵌件端部为等电位。
6.根据权利要求1所述的一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：所述的下出线端有一中间导体的同轴圆柱结构。
7.根据权利要求1所述的一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：所述的下出线端的同轴圆柱结构下端与第二屏蔽罩连接。
8.根据权利要求1所述的一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：所述的双断口真空开关，分闸状态时，在真空灭弧室并联分压电容。
9.根据权利要求8所述的一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：所述的分压电容为一个或多个布置在所述的真空灭弧室左侧。
10.根据权利要求1所述的一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：所述的绝缘壳体下端布置的散热孔为两个非对称散热孔。
11.根据权利要求1所述的一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：所述的第一真空灭弧室和第二真空灭弧室为同一型号真空灭弧室，分别通过拉杆连接到同一操作机构，两个真空灭弧室断口开断闭合一致。
12.根据权利要求1所述的一种充气柜用双断口真空开关，其特征在于：所述的双断口真空开关比由两个固封极柱组成的双断口真空开关体积更小。
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| CN201911237709.2A CN110808191A (zh) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | 一种充气柜用双断口真空开关 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111370254A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-03 | 贵州振华华联电子有限公司 | 一种具有电磁屏蔽特点的大电流钮子开关 |
| CN111952108A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-17 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种采用选相分合闸真空断路器的气体绝缘开关柜 |
-
2019
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| CN111952108A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-17 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种采用选相分合闸真空断路器的气体绝缘开关柜 |
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