CN112820562A - 一种接地开关装置和开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种接地开关装置和开关柜，接地开关装置包括：支柱绝缘子；静刀头，固定安装在支柱绝缘子顶端；接地刀，用于与静刀头的接地连接端接合、脱离；屏蔽罩，罩设在接地连接端外；接地连接端具有导电搭接部，用于供开关柜中的外接引出线固定导电搭接，以使得所述屏蔽罩罩设在所述静刀头和外接引出线的搭接处。使用时，外接引出线和接地刀均导电连接在接地连接端处，方便屏蔽罩既能罩住静刀头和外接引出线的搭接处，又能罩住静刀头和接地刀的接合处，有效降低静刀头所造成的局放影响，改善了接地开关装置性能，减少对外围绝缘件的影响，提高了使用接地开关装置的开关柜的安全性能。

Description

一种接地开关装置和开关柜

技术领域

本发明涉及一种接地开关装置和开关柜。

背景技术

随着35kV空气绝缘开关柜在国家配网系统中得到越来越广泛的应用，其可靠运行直接关系到电力系统的电能质量以及供电可靠性。研究表明，高压和中压设备中最主要的破坏性故障就是绝缘故障，绝缘故障80%以上为绝缘件老化引起的，而局放超标是导致绝缘件老化的主要因素。

35kV空气绝缘开关柜产品中因传统接地装置的静刀头结构复杂，电场不均匀，导致局放值较大，难以满足国标要求；针对此问题，目前行业主要解决方案是改进接地装置静刀头工艺。但因当前接地装置静刀头在满足35k空气绝缘开关柜产品性能的前提下已经很难进一步改进，同时此类方案加工成本高、效率低，未能形成一种简单有效的通用方案。

在授权公告号为CN2664241Y的中国实用新型专利说明书中公开了一种高压开关柜的小型接地开关中，静触头和静触头出线端均固定在绝缘子上，静触头用于与接地刀配合使用，对应于静触头设置有静触头罩，利用静触头罩能够改善静触头外部电场，降低静触头造成的局放影响。在上述接地开关中，静触头出线端用于搭接连接外接引出线，以与开关柜的相应电器元件导电连接，上述接地开关中的屏蔽罩并未覆盖，使得静触头和外接引出线搭接处通常也会产生局放影响，由于静触头的一端与动刀连接，另一端与外接引出线搭接，如果直接放大屏蔽罩的话，又会导致屏蔽罩过大，增大接地开关占地面积，不利于接地开关和开关柜小型化发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种接地开关装置，以解决现有技术中屏蔽罩仅覆盖静触头和接地刀配合处导致静触头和外接引出线搭接处依然存在局放影响的技术问题；同时，本发明还提供提供一种使用上述接地开关装置的开关柜。

为实现上述目的，本发明所提供的接地开关装置的技术方案是：一种接地开关装置，包括：

支柱绝缘子；

静刀头，固定安装在支柱绝缘子顶端，所述静刀头具有接地连接端；

接地刀，用于与所述接地连接端接合、脱离，以控制接地开关导通、断开；

屏蔽罩，罩设在所述静刀头的接地连接端外；

所述接地连接端具有导电搭接部，用于供开关柜中的外接引出线固定导电搭接，以使得所述屏蔽罩罩设在所述静刀头和外接引出线的搭接处。

有益效果是：本发明所提供的接地开关装置中，接地连接端设置导电搭接部，使用时，外接引出线和接地刀均导电连接在接地连接端处，方便屏蔽罩既能罩住静刀头和外接引出线的搭接处，又能罩住静刀头和接地刀的接合处，有效降低静刀头所造成的局放影响，改善了接地开关装置性能，减少对外围绝缘件的影响，提高了使用接地开关装置的开关柜的安全性能。

作为进一步地改进，所述屏蔽罩固定安装在所述支柱绝缘子顶端。

有益效果是：方便固定安装屏蔽罩，可比照静刀头进行安装，不需要另外设置安装位置。

作为进一步地改进，所述屏蔽罩可拆地固定安装在所述支柱绝缘子顶端。

有益效果是：方便拆卸更换，也方便后续将外接引出线与静刀头搭接导电连接。

作为进一步地改进，所述屏蔽罩和静刀头上设有贯通布置的螺栓安装孔，以通过穿装在所述螺栓安装孔中的螺纹紧固件将所述屏蔽罩和静刀头可拆地固定安装在所述支柱绝缘子顶端。

有益效果是：使用螺纹紧固件将屏蔽罩和静刀头一同固定在支柱绝缘子，结构简单，安装方便。

作为进一步地改进，所述支柱绝缘子顶端设置螺纹孔，该螺纹孔与所述屏蔽罩和静刀头上的螺栓安装孔贯通布置，所述螺纹紧固件为紧固螺栓，该紧固螺栓与所述螺纹孔螺纹紧固连接。

有益效果是：在支柱绝缘子顶端设置螺纹孔，方便螺纹紧固装配。

作为进一步地改进，所述屏蔽罩包括罩体部和固定柄部，所述固定柄部固定安装在所述支柱绝缘子顶端。

有益效果是：屏蔽罩上设置固定柄部，方便安装。

作为进一步地改进，所述静刀头为条形，一端为所述的接地连接端，另一端为固定支撑端，固定支撑端与支柱绝缘子顶端固定连接以将静刀头固定安装在所述支柱绝缘子上，所述固定支撑端与所述固定柄部叠放布置。

有益效果是：静刀头为条形，方便将静刀头和屏蔽罩叠放固定在支柱绝缘子顶端。

作为进一步地改进，所述接地连接端和固定支撑端在支柱绝缘子延伸方向上错位布置；所述固定柄部具有固定端，固定端固定安装在所述支柱绝缘子顶端，固定柄部包括倾斜过渡段，倾斜过渡段过渡连接在所述固定端和罩体部之间以使得固定端和罩体部错位布置，以与错位布置的所述接地连接端和固定支撑端对应。

有益效果是：屏蔽罩和静刀头均错位布置，提高形位一致性，提高屏蔽保护效果。

作为进一步地改进，所述罩体部为截面呈C形的筒状结构，罩体部在其轴向上的两端均为开口结构。

有益效果是：C形筒状结构的罩体部，不仅方便扣装罩设在静刀头上，还有利于通风散热。

本发明所提供的开关柜的技术方案是：一种开关柜，包括：

待接地的电气元件，具有接地端子；

接地开关，通过外接引出线与所述接地端子导电连接，以将所述电气元件接地；

所述接地开关包括：

支柱绝缘子；

静刀头，固定安装在支柱绝缘子顶端，所述静刀头具有接地连接端；

接地刀，用于与所述接地连接端接合、脱离，以控制接地开关导通、断开；

屏蔽罩，罩设在所述静刀头的接地连接端外；

所述接地连接端具有导电搭接部，以在接地连接端固定搭接所述外接引出线，以使得所述屏蔽罩罩设在所述静刀头和外接引出线的搭接处。

有益效果是：本发明所提供的开关柜中，电气元件的接地端子通过外接引出线与静刀头的接地连接端导电连接，外接引出线和接地刀均导电连接在接地连接端处，方便屏蔽罩既能罩住静刀头和外接引出线的搭接处，又能罩住静刀头和接地刀的接合处，有效降低静刀头所造成的局放影响，改善了接地开关装置性能，减少对外围绝缘件的影响，提高了使用接地开关装置的开关柜的安全性能。

作为进一步地改进，所述屏蔽罩固定安装在所述支柱绝缘子顶端。

有益效果是：方便固定安装屏蔽罩，可比照静刀头进行安装，不需要另外设置安装位置。

作为进一步地改进，所述屏蔽罩可拆地固定安装在所述支柱绝缘子顶端。

有益效果是：方便拆卸更换，也方便后续将外接引出线与静刀头搭接导电连接。

作为进一步地改进，所述屏蔽罩和静刀头上设有贯通布置的螺栓安装孔，以通过穿装在所述螺栓安装孔中的螺纹紧固件将所述屏蔽罩和静刀头可拆地固定安装在所述支柱绝缘子顶端。

有益效果是：使用螺纹紧固件将屏蔽罩和静刀头一同固定在支柱绝缘子，结构简单，安装方便。

作为进一步地改进，所述支柱绝缘子顶端设置螺纹孔，该螺纹孔与所述屏蔽罩和静刀头上的螺栓安装孔贯通布置，所述螺纹紧固件为紧固螺栓，该紧固螺栓与所述螺纹孔螺纹紧固连接。

有益效果是：在支柱绝缘子顶端设置螺纹孔，方便螺纹紧固装配。

作为进一步地改进，所述屏蔽罩包括罩体部和固定柄部，所述固定柄部固定安装在所述支柱绝缘子顶端。

有益效果是：屏蔽罩上设置固定柄部，方便安装。

作为进一步地改进，所述静刀头为条形，一端为所述的接地连接端，另一端为固定支撑端，固定支撑端与支柱绝缘子顶端固定连接以将静刀头固定安装在所述支柱绝缘子上，所述固定支撑端与所述固定柄部叠放布置。

有益效果是：静刀头为条形，方便将静刀头和屏蔽罩叠放固定在支柱绝缘子顶端。

作为进一步地改进，所述接地连接端和固定支撑端在支柱绝缘子延伸方向上错位布置；所述固定柄部具有固定端，固定端固定安装在所述支柱绝缘子顶端，固定柄部包括倾斜过渡段，倾斜过渡段过渡连接在所述固定端和罩体部之间以使得固定端和罩体部错位布置，以与错位布置的所述接地连接端和固定支撑端对应。

有益效果是：屏蔽罩和静刀头均错位布置，提高形位一致性，提高屏蔽保护效果。

作为进一步地改进，所述罩体部为截面呈C形的筒状结构，罩体部在其轴向上的两端均为开口结构。

有益效果是：C形筒状结构的罩体部，不仅方便扣装罩设在静刀头上，还有利于通风散热。

附图说明

图1为本发明所提供的接地开关装置的结构示意图；

图2为图1的右侧示意图；

图3为图2中屏蔽罩和支柱绝缘子分解示意图；

图4为图3中静刀头的结构示意图；

图5为图3中屏蔽罩的结构示意图；

图6为将图1所示的接地开关装置应用于开关柜中时外接引出线和接地开关装置的装配结构示意图；

图7为图4中省去屏蔽罩时的结构示意图。

附图标记说明：

1-屏蔽罩，11-固定端，12-倾斜过渡段，13-罩体部，2-底座，3-静刀头，31-固定支撑端，32-错位连接段，33-导电板部，34-连接凸起，35-螺栓孔，4-支柱绝缘子，5-分支母排，6-固定螺栓，7-紧固螺栓，8-接地刀轴，9-接地刀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的接地开关装置的具体实施例1：

本发明所提供的接地开关装置用于安装在气体绝缘开关柜内，因此，需要注意接地开关装置中静刀头的局放影响，针对该问题，专门配置了屏蔽罩，该屏蔽罩不仅能够罩住静刀头与接地刀的配合连接处，还能够罩住外接引出线与静刀头的导电搭接处，这样一来，可以有效的降低静刀头连接处所带来的局放影响。

如图1至图5所示，在本实施例中，接地开关装置整体上包括底座2，底座2上沿左右方向依次间隔布置有对应三相的三个支柱绝缘子4，每个支柱绝缘子4的顶端均可拆地固定连接静刀头3和屏蔽罩1，在底座2上于支柱绝缘子4的前方设置有接地刀轴8，接地刀轴8上装配有接地刀9，用于与相应支柱绝缘子4顶端的静刀头3接合、脱离，进而控制接地开关装置导通、断开。

本实施例中，如图4所示，静刀头3整体呈条形，静刀头3的一端为固定支撑端31，固定支撑端31上设有螺钉安装孔，用于穿装紧固螺栓7，以将静刀头3固定安装在支柱绝缘子4顶端；静刀头3的另一端为接地连接端，接地连接端包括导电板部33，导电板部33的朝向接地刀9的一侧设置连接凸起34，该连接凸起34用于与接地刀9对应接合、脱离。

对于静刀头3来讲，导电板部33作为导电搭接部，导电板部33上设置四个螺栓孔35，如图7所示，在将开关柜内作为外接引出线的分支母排5搭接在导电板部33上时，穿装固定螺栓6，即可将分支母排5与导电板部33搭接导电连接。

静刀头3的固定支撑端31和接地连接端在支柱绝缘子4延伸的上下方向上错位布置，以使得接地连接端高于固定支撑端31。具体来讲，导电板部33和固定支撑端31之间通过错位连接段32过渡连接。

相应的，如图5所示，屏蔽罩1整体上也为条形结构，屏蔽罩1整体上包括固定柄部和罩体部13，其中，固定柄部具有固定端11，固定端11与静刀头3的固定支撑端31叠放布置，在固定端11也设有螺栓安装孔，与静刀头3的固定支撑端31的螺栓安装孔、支柱绝缘子4顶端的螺纹孔对应贯通，以穿装紧固螺栓7，进而将屏蔽罩1、静刀头3一起固定在支柱绝缘子4顶端。

此处的罩体部13为截面呈C形的筒状结构，以方便罩设在静刀头3的接地连接端，形成对接地连接端与分支母排5搭接处的屏蔽防护，同时，形成对接地连接端的连接凸起34和接地刀9接合处的屏蔽防护，消除静刀头3所产生的局放影响。并且，此处的罩体部13在其轴向上的两端均为开口结构，提高通风散热效果。

实际上，对应静刀头3上错位布置的接地连接端和固定支撑端31，固定柄部还包括倾斜过渡段12，倾斜过渡段12过渡连接在固定端11和罩体部13之间，以使得固定端11和罩体部13错位布置。

使用时，将接地开关装置安装于开关柜内，如图6和图7所示，将开关柜内待接地的电气元件的接地端子上连接的分支母排5与静刀头3的导电板搭接，并通过固定螺栓6将两者固定，保证分支母排5与静刀头3搭接导电连接，为方便装配，可先将屏蔽罩1拆卸下来，再将分支母排5与静刀头3固定连接后，再将屏蔽罩1固定安装在支柱绝缘子4顶端，罩体部13罩住静刀头3与分支母排5搭接处，同时，罩住静刀头3的连接凸起34和接地刀9接合处，形成良好的屏蔽防护，进而有效消除静刀头3所产生的局放影响，满足局放性能。

本实施例所提供的接地开关装置中，由于静刀头本身就固定安装在支柱绝缘子顶端，在将屏蔽罩固定安装在支柱绝缘子顶端时，可直接借助静刀头的安装结构装配屏蔽罩，不需要复杂的加工工艺，同时，将作为外接引出线的分支母排与静刀头的接地连接端搭接导电连接，利用屏蔽罩的屏蔽效果，有效减少了静刀头与分支母排搭接处的局防止过大的问题，从而使应用上述接地开关装置的开关柜的局放值满足国标要求，提升产品性能，减少因局放值过大而引起的绝缘事故发生概率。

本发明所提供的接地开关装置的具体实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，屏蔽罩和静刀头均通过紧固螺栓固定在支柱绝缘子顶端，方便拆卸屏蔽罩以安装分支母排。在本实施例中，屏蔽罩也可不可拆的预先固定安装在静刀头上，例如将屏蔽罩焊接连接在静刀头上，此时，分支母排可搭接在静刀头的朝向接地刀的侧面上，由下向上地穿装固定螺栓，装配时，可利用工具将固定螺母送入屏蔽罩内，以与由下向上伸出的固定螺栓配合，以将分支母排与静刀头紧固装配在一起。

本发明所提供的接地开关装置的具体实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，支柱绝缘子顶端设置螺纹孔，以方便与相应紧固螺栓配合，将屏蔽罩和静刀头固定在支柱绝缘子顶端。在本实施例中，也可在支柱绝缘子顶端预先固定设置螺柱，在将静刀头和屏蔽罩穿装在螺柱上后，再旋装锁紧螺母即可。

本发明所提供的接地开关装置的具体实施例4：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，屏蔽罩的罩体部的截面呈C形。在本实施例中，罩体部整体可为球形，该球形需要保留必要的缺口，以保证静刀头伸出、外接引出线的引入和接地刀的插入。

本发明所提供的接地开关装置的具体实施例5：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，静刀头的导电搭接部包括导电板，导电板上设置四个螺栓孔，以通过固定螺栓将分支母排与导电板固定装配在一起。在本实施例中，静刀头的接地连接端的导电板部上预先焊接连接螺柱，在外接引出线上设置装配孔，装配孔与作为螺纹紧固件的连接螺柱插接装配，然后选装固定螺母即可。

当然，在其他实施例中，也可将作为外接引出线的分支母排直接与静刀头的导电板部焊接连接，以实现两者的导电搭接连接，当需要接地开关时，可从接地端子处将分支母线拆卸下来，并将静刀头从支柱绝缘子上拆卸下来即可。

本发明所提供的开关柜的实施例：

如图6和图7所示，该实施例中的开关柜包括柜体，柜体内设置电气元件，电气元件具有接地端子，用于连接接地开关，以控制电气元件实现接地，此处的接地开关可采用上述开关装置实施例1中接地开关装置的结构，在此不再赘述，装配时，将作为外接引出线的分支母排5固定连接在接地端子和静刀头3之间即可。

具体装配时，可先将接地开关装置上的屏蔽罩1拆卸下来，再通过固定螺栓6将分支母排5与静刀头3固定装配在一起，然后通过紧固螺栓7将屏蔽罩1和静刀头3一同固定在支柱绝缘子4的顶端，以使得屏蔽罩1既能罩住静刀头3与分支母排5搭接处，同时能够罩住静刀头3的连接凸起和接地刀9的接合处，改善静刀头导电连接处的局放性能，优化接地开关性能，降低局放对绝缘件的损伤，提高安全性能。

当然，在其他实施例中，接地开关也可采用上述接地开关装置实施例2至5中任一实施例中的接地开关装置，在此也不再赘述。在上述外接引出线采用分支母排，在其他实施例中，外接引出线也可采用其他常用的搭接线缆，保证静刀头与待接地的电气元件的接地端子的导电连接即可。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种接地开关装置，包括：

支柱绝缘子（4）；

静刀头（3），固定安装在支柱绝缘子（4）顶端，所述静刀头具有接地连接端；

接地刀（9），用于与所述接地连接端接合、脱离，以控制接地开关导通、断开；

屏蔽罩（1），罩设在所述静刀头的接地连接端外；

其特征在于，所述接地连接端具有导电搭接部，用于供开关柜中的外接引出线固定导电搭接，以使得所述屏蔽罩罩设在所述静刀头和外接引出线的搭接处。

2.根据权利要求1所述的接地开关装置，其特征在于，所述屏蔽罩（1）固定安装在所述支柱绝缘子（4）顶端。

3.根据权利要求2所述的接地开关装置，其特征在于，所述屏蔽罩（1）可拆地固定安装在所述支柱绝缘子顶端。

4.根据权利要求3所述的接地开关装置，其特征在于，所述屏蔽罩（1）和静刀头（3）上设有贯通布置的螺栓安装孔，以通过穿装在所述螺栓安装孔中的螺纹紧固件将所述屏蔽罩和静刀头可拆地固定安装在所述支柱绝缘子顶端。

5.根据权利要求4所述的接地开关装置，其特征在于，所述支柱绝缘子顶端设置螺纹孔，该螺纹孔与所述屏蔽罩和静刀头上的螺栓安装孔贯通布置，所述螺纹紧固件为紧固螺栓（6），该紧固螺栓与所述螺纹孔螺纹紧固连接。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的接地开关装置，其特征在于，所述屏蔽罩包括罩体部（13）和固定柄部，所述固定柄部固定安装在所述支柱绝缘子顶端。

7.根据权利要求6所述的接地开关装置，其特征在于，所述静刀头（3）为条形，一端为所述的接地连接端，另一端为固定支撑端（31），固定支撑端与支柱绝缘子顶端固定连接以将静刀头固定安装在所述支柱绝缘子上，所述固定支撑端与所述固定柄部叠放布置。

8.根据权利要求7所述的接地开关装置，其特征在于，所述接地连接端和固定支撑端（31）在支柱绝缘子延伸方向上错位布置；所述固定柄部具有固定端（11），固定端固定安装在所述支柱绝缘子（4）顶端，固定柄部包括倾斜过渡段（12），倾斜过渡段过渡连接在所述固定端（11）和罩体部（13）之间以使得固定端和罩体部错位布置，以与错位布置的所述接地连接端和固定支撑端对应。

9.根据权利要求6所述的接地开关装置，其特征在于，所述罩体部（13）为截面呈C形的筒状结构，罩体部在其轴向上的两端均为开口结构。

10.一种开关柜，包括：

待接地的电气元件，具有接地端子；

接地开关，通过外接引出线与所述接地端子导电连接，以将所述电气元件接地；

其特征在于，所述接地开关采用权利要求1至9中任一项所述的接地开关装置，所述外接引出线通过相应导电搭接部与所述接地开关装置的静刀头的接地连接端导电搭接连接。

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