CN112310879A - 气体绝缘开关设备的可插拔电压互感装置及带电插拔方法 - Google Patents

Abstract

一种气体绝缘开关设备的可插拔电压互感装置及带电插拔方法，所述装置包括双工位旋转式开关、内锥套管和电压互感器，内锥套管用于固定在气体绝缘开关设备气箱壁内侧，电压互感器插设在内锥套管上，双工位旋转式开关包括刀闸、接地静触头和高压静触头，刀闸一端与内锥套管铰链连接，另一端与接地静触头或高压静触头连接，高压静触头用于与气体绝缘开关设备的主导电回路连接，当刀闸与高压静触头连接时主导电回路的电压信号依次通过刀闸、内锥套管传输给电压互感器，当刀闸与接地静触头连接时，刀闸、内锥套、电压互感器均为地电位。当检修或更换EVT装置时不需要对主导电回路进行停电操作，该设备操作方便、经济性好。

Description

气体绝缘开关设备的可插拔电压互感装置及带电插拔方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种可带电插拔电压互感装置、含有该装置的气体绝缘开关设备及对应的带电插拔方法。

背景技术

气体绝缘开关设备采用SF₆气体、N₂气体或混合气体作为绝缘介质，具备体积小、安全性好、可靠性高、适应性强的优势，广泛应用与中压领域。电压互感器可以用来测量线路的参数，可以给继保、仪表设备供电，其对于气体绝缘开关设备的重要性不言而喻。因此，在气体绝缘开关设备长期运行中或遇到故障时，需要插拔电压互感器以进行检查、维护。

电压互感器与气体绝缘开关设备的主导电回路直接接触，故现有的电压互感器插拔操作一般需要切断主回路电流。断电不仅会提高人工成本，更会影响供电的稳定性。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种气体绝缘开关设备的可插拔电压互感装置及带电插拔方法，当检修或更换开关设备的EVT装置(电压互感器)时不需要对主导电回路进行停电操作，该设备具备操作方便、经济性好、可靠性高、结构紧凑的优势。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供一种气体绝缘开关设备的可插拔电压互感装置，包括双工位旋转式开关、内锥套管和电压互感器，所述内锥套管用于固定在气体绝缘开关设备气箱壁内侧，所述电压互感器插设在所述内锥套管上，所述双工位旋转式开关包括刀闸、接地静触头和高压静触头，所述刀闸一端与所述内锥套管铰链连接，另一端与所述接地静触头或高压静触头连接，所述高压静触头用于与气体绝缘开关设备的主导电回路连接，当所述刀闸与高压静触头连接时所述主导电回路的电压信号依次通过所述刀闸、内锥套管传输给电压互感器，当所述刀闸与接地静触头连接时所述刀闸、内锥套管、电压互感器均为地电位。

具体地，所述电压互感器具有外锥面，所述内锥套管具有内锥面，所述外锥面和内锥面适配且所述外锥面和内锥面之间设有软体材料层。

具体地，所述软体材料层为硅橡胶材质。

具体地，所述电压互感器包括绝缘互感器本体和设置在所述互感器本体上的导电体，所述互感器本体具有所述外锥面，所述内锥套管包括绝缘套管本体和金属嵌件，所述套管本体为锥形桶状结构，具有所述内锥面，所述电压互感器从所述套管本体大端插入所述套管本体，所述金属嵌件固定在所述套管本体小端，所述导电体与所述金属嵌件接触，所述刀闸与所述金属嵌件通过铰链连接。

进一步地，所述的电压互感装置，还包括密封元件和多个固定嵌件，所述套管本体大端面设有密封槽和多个安装孔，所述固定嵌件用于与所述安装孔一一对应配合将所述套管本体固定在气体绝缘开关设备气箱壁内侧，所述密封元件位于所述密封槽内用于实现气箱密封。

具体地，所述互感器本体和套管本体均为环氧树脂材质。

具体地，所述电压互感器为电容式电压互感器或电子式电压互感器。

进一步地，所述的电压互感装置，还包括操作传动单元，用于驱动所述刀闸向高压静触头或接地静触头移动。

具体地，所述操作传动单元为连杆机构，所述连杆机构包括转轴、拐臂和连杆，所述连杆一端与拐臂的第一端连接另一端与所述刀闸铰链连接，所述拐臂的第二端与所述转轴连接，所述转轴转动带动所述拐臂推动或拉动所述连杆运动，从而带动所述刀闸向高压静触头或接地静触头移动。

本申请的第二方面，提供了一种气体绝缘开关设备，包括气箱壁、主导电回路和与所述主导电回路连接的至少一个上述任一项所述的可插拔电压互感装置。

在一可选实施例中，所述主导电回路为A、B、C三相线，气体绝缘开关设备包括三个可插拔电压互感装置，三个所述可插拔电压互感装置与三相线一一对应连接。在其他实施例中，气体绝缘开关设备也可包括两个可插拔电压互感装置，两个所述可插拔电压互感装置与三相线中的两相一一对应连接。

在另一可选实施例中，所述主导电回路为两相线，气体绝缘开关设备包括两个可插拔电压互感装置，两个所述可插拔电压互感装置与两相线一一对应连接。

本申请的第三个方面，提供了上述的气体绝缘开关设备的电压互感装置带电插拔方法，包括：

工作时，所述刀闸与高压静触头连接，所述主导电回路的电压信号依次通过所述刀闸、内锥套管传输给电压互感器；

当需要拔出所述电压互感装置时，先断开刀闸与所述高压静触头的连接，使所述刀闸与接地静触头连接后再进行插拔。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1)本发明当检修或更换开关设备的EVT装置时，不需要对主导电回路进行停电操作，操作方便，经济性好，且可以提高供电的稳定性。

2)本发明EVT装置和内锥套管通过软体材料层实现界面绝缘，尺寸紧凑，且可以在设备运行时建立可靠的绝缘间隙。

3)本发明操作传动单元可以实现指示、限位和闭锁功能，充分保证了插拔过程的可靠性。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种气体绝缘开关设备的可插拔电压互感装置刀闸处于合闸位置的示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种气体绝缘开关设备的可插拔电压互感装置刀闸处于分闸位置的示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一种气体绝缘开关设备的可插拔电压互感装置示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1和2所示，本发明提供一种气体绝缘开关设备的可插拔电压互感装置，包括双工位旋转式开关1、内锥套管2和EVT装置3，所述内锥套管2用于固定在气体绝缘开关设备气箱壁7内侧，其中，气箱壁7设有开孔，内锥套管2开口正对所述开孔，所述EVT装置3插设在所述内锥套管2上，所述双工位旋转式开关1包括刀闸13、接地静触头12和高压静触头11，所述刀闸13一端与所述内锥套管2铰链连接，另一端与所述接地静触头12或高压静触头11连接，所述高压静触头11用于与气体绝缘开关设备的主导电回路6连接，当所述刀闸13与高压静触头11连接时所述主导电回路的电压信号依次通过所述刀闸13、内锥套管2传输给EVT装置3，以实现保护、测量功能，当所述刀闸13与接地静触头12连接时，刀闸13、内锥套管2、EVT装置3均为地电位，此时EVT装置3可以进行插拔操作，以满足检修、维护的需求。

本发明提供的一种气体绝缘开关设备的可插拔电压互感装置，当检修或更换开关设备的EVT装置(电压互感装置)时不需要对主导电回路进行停电操作，该设备具备操作方便、经济性好、可靠性高、结构紧凑的优势。

具体地，所述EVT装置3具有外锥面31，所述内锥套管2具有内锥面23，所述外锥面31和内锥面23适配且所述外锥面31和内锥面23之间设有软体材料层4。通过设置软体材料层4实现界面绝缘，尺寸紧凑，且可以在设备运行时建立可靠的绝缘间隙。

具体地，所述软体材料层4为硅橡胶材质。

具体地，所述EVT装置3包括绝缘互感器本体和设置在所述互感器本体上的导电体32，所述互感器本体具有所述外锥面31，所述内锥套管2包括绝缘套管本体和金属嵌件24，所述套管本体为锥形桶状结构，具有所述内锥面23，所述EVT装置3从所述套管本体大端插入所述套管本体，所述金属嵌件24固定在所述套管本体小端，所述导电体32与所述金属嵌件24接触并紧密配合，所述刀闸13与所述金属嵌件24通过铰链连接。

进一步地，如图1或2所示，所述的电压互感装置，还包括密封元件5和多个固定嵌件22，所述套管本体大端面设有密封槽21和多个安装孔，所述固定嵌件22用于与所述安装孔一一对应配合将所述套管本体固定在气体绝缘开关设备气箱壁7内侧，所述密封元件5位于所述密封槽21内用于实现气箱密封。

具体地，所述互感器本体和套管本体均为由环氧树脂浇注而成，为环氧树脂材质。

具体地，所述EVT装置3为电容式电压互感器或电子式电压互感器。

进一步地，参见图3，所述的电压互感装置，还包括操作传动单元，用于驱动所述刀闸13向高压静触头11或接地静触头12移动。

具体地，所述操作传动单元为连杆机构8，所述连杆机构8包括转轴82、拐臂83和连杆81，所述连杆一端与拐臂的第一端连接另一端与刀闸13铰链连接，所述拐臂83的第二端与所述转轴82连接，所述转轴转动带动所述拐臂推动或拉动所述连杆运动，从而带动所述刀闸13向高压静触头11或接地静触头12移动。本发明操作传动单元可以实现指示、限位和闭锁功能，充分保证了插拔过程的可靠性。

本发明还提供了一种气体绝缘开关设备，包括气箱壁7、主导电回路6和与所述主导电回路连接的至少一个上述任一项所述的可插拔电压互感装置。

以下为本发明的一个具体实施例：

参见图1～3，本实施例提供了一种气体绝缘开关设备，包括气箱壁7、主导电回路6和三个可插拔电压互感装置。每个所述可插拔电压互感装置包括双工位旋转式开关1、内锥套管2、EVT装置3、软体材料层4、密封元件5和操作传动单元。

所述内锥套管2是环氧树脂浇注件，设置有密封槽21、内锥面23、金属嵌件24，金属嵌件24固定在内锥套管2的一端，内锥套管2通过若干固定嵌件22从气体绝缘开关设备的气箱内部固定在有开孔结构的气箱壁7上，密封槽21中装配有所述密封元件5。

所述双工位旋转式开关1设置有高压静触头11、接地静触头12和刀闸13，高压静触头11设置在主导电回路6上，接地静触头12从气体绝缘开关设备的气箱内部设置在气箱壁6上，刀闸13的一端与所述金属嵌件24铰链连接，另一端可以与高压静触头11接触，可以与接地静触头12接触。

所述EVT装置3是环氧树脂浇注，是电压互感器，设置有外锥面31、导电体32，外锥面31插入装配内锥面23，外锥面31和内锥面23中间设有软体材料层4实现界面绝缘，导电体32是EVT装置3主回路的一部分且一端可以与金属嵌件24紧密配合。

如图3所示，所述操作传动单元设置有驱动轴，可以通过驱动轴与所述刀闸13的端部连接，驱动刀闸13动作并实现分合闸功能。所述操作传动单元具体为连杆机构7，连杆机构7包括转轴72、拐臂73和连杆71，所述连杆71一端与拐臂的第一端连接另一端与刀闸13铰链连接，所述拐臂73的第二端与所述转轴72连接，通过手柄带动转轴72转动，所述转轴72转动带动所述拐臂73推动或拉动所述连杆71运动，从而带动所述刀闸13向高压静触头11或接地静触头12移动，实现刀闸的合分功能。

如图1所示，当处于合闸位置时，主导电回路6的电压信号依次通过主导电回路6、刀闸13、金属嵌件24并通过导电体32传输给EVT装置3，用于实现保护、测量功能。

如图2所示，当处于分闸位置时，地电位依此连接接地静触头12、刀闸13、金属嵌件24并通过导电体32传输给EVT装置3，此时EVT装置可以进行插拔操作，以满足检修、维护的需求。

本发明还提供了上述的气体绝缘开关设备的电压互感装置带电插拔方法，包括：

工作时，所述刀闸13与高压静触头11连接，所述主导电回路的电压信号依次通过所述刀闸13、内锥套管2传输给EVT装置3；

当需要拔出所述电压互感装置时，先断开刀闸13与所述高压静触头11的连接，使所述刀闸13与接地静触头12连接后再进行插拔。

本发明方法实施例与设备/装置实施例对应，具体描述及效果参见设备/装置实施例，在此不再赘述。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种气体绝缘开关设备的可插拔电压互感装置，其特征在于，包括双工位旋转式开关、内锥套管和电压互感器，所述内锥套管用于固定在气体绝缘开关设备气箱壁内侧，所述电压互感器插设在所述内锥套管上，所述双工位旋转式开关包括刀闸、接地静触头和高压静触头，所述刀闸一端与所述内锥套管铰链连接，另一端与所述接地静触头或高压静触头连接，所述高压静触头用于与气体绝缘开关设备的主导电回路连接，当所述刀闸与高压静触头连接时所述主导电回路的电压信号依次通过所述刀闸、内锥套管传输给电压互感器，当所述刀闸与接地静触头连接时所述刀闸、内锥套管、电压互感器均为地电位。

2.根据权利要求1所述的电压互感装置，其特征在于，所述电压互感器具有外锥面，所述内锥套管具有内锥面，所述外锥面和内锥面适配且所述外锥面和内锥面之间设有软体材料层。

3.根据权利要求2所述的电压互感装置，其特征在于，所述软体材料层为硅橡胶材质。

4.根据权利要求2所述的电压互感装置，其特征在于，所述电压互感器包括绝缘互感器本体和设置在所述互感器本体上的导电体，所述互感器本体具有所述外锥面，所述内锥套管包括绝缘套管本体和金属嵌件，所述套管本体为锥形桶状结构，具有所述内锥面，所述电压互感器从所述套管本体大端插入所述套管本体，所述金属嵌件固定在所述套管本体小端，所述导电体与所述金属嵌件接触，所述刀闸与所述金属嵌件通过铰链连接。

5.根据权利要求4所述的电压互感装置，其特征在于，还包括密封元件和多个固定嵌件，所述套管本体大端面设有密封槽和多个安装孔，所述固定嵌件用于与所述安装孔一一对应配合将所述套管本体固定在气体绝缘开关设备气箱壁内侧，所述密封元件位于所述密封槽内用于实现气箱密封。

6.根据权利要求4所述的电压互感装置，其特征在于，所述互感器本体和套管本体均为环氧树脂材质。

7.根据权利要求1所述的电压互感装置，其特征在于，所述电压互感器为电容式电压互感器或电子式电压互感器。

8.根据权利要求1所述的电压互感装置，其特征在于，还包括操作传动单元，用于驱动所述刀闸向高压静触头或接地静触头移动。

9.一种气体绝缘开关设备，包括气箱壁、主导电回路和与所述主导电回路连接的至少一个权利要求1～8任一项所述的可插拔电压互感装置。

10.权利要求9所述的气体绝缘开关设备的电压互感装置带电插拔方法，其特征在于，包括：

工作时，所述刀闸与高压静触头连接，所述主导电回路的电压信号依次通过所述刀闸、内锥套管传输给电压互感器；

当需要拔出所述电压互感装置时，先断开刀闸与所述高压静触头的连接，使所述刀闸与接地静触头连接后再进行插拔。

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