CN113745042A - 一种多断口罐式高压快速断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多断口罐式高压快速断路器，包括壳体组件，包括罐体、进出线套管、转接法兰和底座，所述进出线套管通过所述转接法兰与所述罐体连接；所述底座与所述罐体连接；快速机械开关组件，包括灭弧室部件、绝缘拉杆部件、转接导电块、动密封部件和电磁斥力操作机构，所述绝缘拉杆部件与所述灭弧室部件连接，所述电磁斥力操作机构通过动密封部件和罐体与所述绝缘拉杆部件连接；所述灭弧室部件两端设置转接导电块；多个所述快速机械开关组件之间通过连接导体连接；所述壳体组件上设置有电流互感器。本发明的有益效果：兼顾多断口罐式高压快速断路器绝缘气压与操作寿命气压需求，装置可靠性高，检修维护方便。
Description
技术领域
本发明涉及断路器技术领域，尤其是一种多断口罐式高压快速断路器。
背景技术
随着电力系统向高电压大容量的不断发展，超高压、特高压电力系统成为电网的主干，高压断路器是超特高压电网系统中最重要的设备之一。现今，单个断口真空灭弧室电压等级可达到145kV，而更高电压等级仍多采用六氟化硫作为电气绝缘与开断介质。六氟化硫的大量使用，会对环境产生污染，因此，开发结构紧凑、可靠性高且维护方便的高电压等级真空断路器成为高压开关领域亟待解决的热点问题。
目前在高电压大电流的应用场合，可采用多个真空断口串并联的方案，同时为保证其性能稳定可靠，常采用罐式结构，罐体内部填充气体作为绝缘介质，但此技术方案需兼顾绝缘、断口均压、操作寿命、检修、设备体积等一系列问题的解决。罐式真空断路器往往存在绝缘要求高气压与真空灭弧室波纹管操作寿命要求低气压的矛盾，现有文献提出了设置高低压气室的技术方案，如公布号CN108198729A提出了双气室方案，但只适用于单断口结构，难以扩展应用在高电压场合；授权公告号CN104124639B采用卧式安装的多断口串联结构，也设置了双气室，多断口仅使用一个操作机构，此技术方案中整体串联结构处于悬臂状态会降低可靠性，同时断口增多时通过该单侧布置的一个操作机构驱动可能造成各断口特性差异逐渐增大，另外也不便于检修维护，难以作为模块化设计扩展。针对模块化设计，公布号CN109036951A提出了一种多断口高压断路器的模块，此技术方案需在较低气压下满足绝缘要求，要增大设备体积，否则气压过大将影响灭弧室波纹管寿命，另外操作机构内置在罐体内，不便于检修维护。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明所要解决的技术问题是现有技术中难以同时兼顾多断口罐式高压快速断路器绝缘气压与操作寿命气压需求的矛盾，以及可靠性不高、检修维护困难的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多断口罐式高压快速断路器，包括壳体组件，包括罐体、进出线套管、转接法兰和底座，所述进出线套管通过所述转接法兰与所述罐体连接；所述底座与所述罐体连接；
快速机械开关组件，包括灭弧室部件、绝缘拉杆部件、转接导电块、动密封部件和电磁斥力操作机构，所述绝缘拉杆部件与所述灭弧室部件连接，所述电磁斥力操作机构通过动密封部件和罐体与所述绝缘拉杆部件连接；所述灭弧室部件两端设置转接导电块；
多个所述快速机械开关组件之间通过连接导体连接；
所述壳体组件上设置有电流互感器。
作为本发明所述多断口罐式高压快速断路器的一种优选方案，其中：多个所述灭弧室部件和多个所述绝缘拉杆部件均设置在所述罐体内，多个所述电磁斥力操作机构均设置在所述罐体外。
作为本发明所述多断口罐式高压快速断路器的一种优选方案，其中：所述罐体设置有多个侧面横筒，所述侧面横筒侧壁设置有检修孔；
多个所述连接导体设置在所述侧面横筒内。
作为本发明所述多断口罐式高压快速断路器的一种优选方案，其中：所述罐体设置有多个立筒，多个所述立筒之间通过所述侧面横筒连接。
作为本发明所述多断口罐式高压快速断路器的一种优选方案，其中：所述进出线套管一端设置有均压环；
所述进出线套管中间导电杆与快速机械开关组件连接。
作为本发明所述多断口罐式高压快速断路器的一种优选方案，其中：所述快速机械开关组件设置有多个屏蔽罩；
所述快速机械开关组件设置有多个均压电容，所述均压电容设置于所述灭弧室部件旁。
作为本发明所述多断口罐式高压快速断路器的一种优选方案，其中：所述灭弧室部件设置有真空灭弧室和第一绝缘筒，所述真空灭弧室设置于所述第一绝缘筒内。
作为本发明所述多断口罐式高压快速断路器的一种优选方案，其中：所述绝缘拉杆部件设置有绝缘拉杆和第二绝缘筒，所述绝缘拉杆设置于所述第二绝缘筒内。
作为本发明所述多断口罐式高压快速断路器的一种优选方案，其中：多个所述快速机械开关组件内均设置有小气室，所述罐体、所述转接法兰和所述进出线套管内设置有大气室。
本发明的有益效果：兼顾多断口罐式高压快速断路器绝缘气压与操作寿命气压需求，装置可靠性高，检修维护方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明提供的一种实施例所述的多断口罐式高压快速断路器整体结构示意图。
图2为本发明提供的一种实施例所述的多断口罐式高压快速断路器中罐体的结构示意图。
图3为本发明提供的一种实施例所述的多断口罐式高压快速断路器的部分结构示意图。
图4为本发明提供的一种实施例所述的多断口罐式高压快速断路器快速机械开关组件的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1～4，本实施例提供了一种多断口罐式高压快速断路器，包括壳体组件100、快速机械开关组件200、连接导体300和电流互感器400。
壳体组件100包括罐体101、进出线套管102、转接法兰103和底座104。进出线套管102通过转接法兰103与罐体101连接，组成密闭气室；底座104与罐体101连接，底座104起整体支撑的作用。
快速机械开关组件200包括灭弧室部件201、绝缘拉杆部件202、转接导电块203、动密封部件204、电磁斥力操作机构205，绝缘拉杆部件202与灭弧室部件201连接，电磁斥力操作机构205通过动密封部件204和罐体101与绝缘拉杆部件202连接，电磁斥力操作机构205可以提供驱动力，从而通过绝缘拉杆部件202带动灭弧室部件201运动，实现快速分合闸，动密封部件204可采用波纹管或滑动密封连接的方式，能保证分合闸过程中动作的顺畅及气密可靠。灭弧室部件201两端设置转接导电块203，转接导电块203上开有翅片状凹槽，增大灭弧室部件201进出线处的散热能力。
多个快速机械开关组件200之间通过连接导体300连接，连接方式采用插拔式电连接，如弹簧触头、梅花触头等，多个快速机械开关组件200可以采用“一字型”、“Z字型”或其他结构形式进行串联或并联或串并联；
壳体组件100上设置有电流互感器400，对通电回路的电流进行测量。
多个灭弧室部件201和多个绝缘拉杆部件202均设置在罐体101内，多个电磁斥力操作机构205均设置在罐体101外。
多个灭弧室部件201和多个绝缘拉杆部件202均设置在罐体101内，罐体101内充绝缘气体保护增强外绝缘能力；多个电磁斥力操作机构205均设置在罐体101外，方便观察及检修。
罐体101设置有多个侧面横筒101a，侧面横筒101a侧壁设置有检修孔101a-1；
多个连接导体200设置在侧面横筒101a内。
罐体101设置有多个侧面横筒101a，多个连接导体300设置在侧面横筒101a内，侧面横筒101a侧壁设置有检修孔101a-1，通过检修孔101a-1能对连接导体300进行接入或退出操作。正常工作时，连接导体300处于接入状态，当需要检修或维护某个快速机械开关组件200或某几个快速机械开关组件200时，通过检修孔101a-1将连接导体300向一侧滑动，从而与快速机械开关组件200解开连接，快速机械开关组件200便可从罐体101内吊出，检修维护方便；
实施例2
参照图1～4，本实施例与上一实施例的不同之处在于，罐体101设置有多个立筒101b，多个立筒101b之间通过侧面横筒101a连接。
罐体101设置有多个立筒101b，多个立筒101b之间通过侧面横筒101a连接，连接方式可采用焊接或者紧固件等。
进出线套管102一端设置有均压环102a；
进出线套管102中间导电杆与快速机械开关组件200连接。
进出线套管102一端设置有均压环102a，均匀高压端电场；进出线套管102中间导电杆与快速机械开关组件200连接，连接方式采用插拔式电连接，方便安装及检修。
快速机械开关组件200设置有多个屏蔽罩206；
快速机械开关组件200设置有多个均压电容207，均压电容207设置于灭弧室部件201旁。
快速机械开关组件200设置有多个屏蔽罩206，屏蔽罩206分别设置在灭弧室部件201及绝缘拉杆部件202两端，起到均匀电场、屏蔽尖端的作用。快速机械开关组件200设置有多个均压电容207，均压电容207设置于灭弧室部件201旁，与灭弧室部件201并联，均压电容207数量可根据需求配置，以实现多断口的静态与动态均压。
灭弧室部件201设置有真空灭弧室201a和第一绝缘筒201b，真空灭弧室201a设置于第一绝缘筒201b内。
绝缘拉杆部件202设置有绝缘拉杆202a和第二绝缘筒202b，绝缘拉杆202a设置于第二绝缘筒202b内。
绝缘拉杆部件202设置有绝缘拉杆202a和第二绝缘筒202b，绝缘拉杆202a设置于第二绝缘筒202b内。绝缘拉杆202a两端分别连接在真空灭弧室201a动杆和电磁斥力操作机构205上，起到传递驱动力及对地绝缘作用。
多个快速机械开关组件200内均设置有小气室208，罐体101、转接法兰103和进出线套管102内设置有大气室209。
多个快速机械开关组件200分别设立小气室208，绝缘气体气压较低，一般相对气压0.1～0.3MPa，满足高操作寿命要求；罐体101、转接法兰103及进出线套管102设立大气室209，绝缘气体气压较高，一般相对气压为0.3～0.6MPa，在满足绝缘性能的要求下，进一步缩小了设备体积。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种多断口罐式高压快速断路器，其特征在于：包括，
壳体组件(100)，包括罐体(101)、进出线套管(102)、转接法兰(103)和底座(104)，所述进出线套管(102)通过所述转接法兰(103)与所述罐体(101)连接；所述底座(104)与所述罐体(101)连接；
快速机械开关组件(200)，包括灭弧室部件(201)、绝缘拉杆部件(202)、转接导电块(203)、动密封部件(204)和电磁斥力操作机构(205)，所述绝缘拉杆部件(202)与所述灭弧室部件(201)连接，所述电磁斥力操作机构(205)通过动密封部件(204)和罐体(101)与所述绝缘拉杆部件(202)连接；所述灭弧室部件(201)两端设置转接导电块(203)；
多个所述快速机械开关组件(200)之间通过连接导体(300)连接；
所述壳体组件(100)上设置有电流互感器(400)。
2.根据权利要求1所述的多断口罐式高压快速断路器，其特征在于：多个所述灭弧室部件(201)和多个所述绝缘拉杆部件(202)均设置在所述罐体(101)内，多个所述电磁斥力操作机构(205)均设置在所述罐体(101)外。
3.根据权利要求2所述的多断口罐式高压快速断路器，其特征在于：所述罐体(101)设置有多个侧面横筒(101a)，所述侧面横筒(101a)侧壁设置有检修孔(101a-1)；
多个所述连接导体(200)设置在所述侧面横筒(101a)内。
4.根据权利要求3所述的多断口罐式高压快速断路器，其特征在于：所述罐体(101)设置有多个立筒(101b)，多个所述立筒(101b)之间通过所述侧面横筒(101a)连接。
5.根据权利要求4所述的多断口罐式高压快速断路器，其特征在于：所述进出线套管(102)一端设置有均压环(102a)；
所述进出线套管(102)中间导电杆与快速机械开关组件(200)连接。
6.根据权利要求5所述的多断口罐式高压快速断路器，其特征在于：所述快速机械开关组件(200)设置有多个屏蔽罩(206)；
所述快速机械开关组件(200)设置有多个均压电容(207)，所述均压电容(207)设置于所述灭弧室部件(201)旁。
7.根据权利要求4～6任一所述的多断口罐式高压快速断路器，其特征在于：所述灭弧室部件(201)设置有真空灭弧室(201a)和第一绝缘筒(201b)，所述真空灭弧室(201a)设置于所述第一绝缘筒(201b)内。
8.根据权利要求7所述的多断口罐式高压快速断路器，其特征在于：所述绝缘拉杆部件(202)设置有绝缘拉杆(202a)和第二绝缘筒(202b)，所述绝缘拉杆(202a)设置于所述第二绝缘筒(202b)内。
9.根据权利要求8所述的多断口罐式高压快速断路器，其特征在于：多个所述快速机械开关组件(200)内均设置有小气室(208)，所述罐体(101)、所述转接法兰(103)和所述进出线套管(102)内设置有大气室(209)。
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