CN114336397A - 全绝缘固定开关设备 - Google Patents
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Abstract
一种全绝缘固定开关设备，包括绝缘固定板，所述固定板上连接有三个绝缘套筒，各绝缘套筒上设有进线套管和母线套管，进线套管与真空灭弧室的静端连接，真空灭弧室的动端通过软连接与绝缘拉杆一端、接地触头连接，绝缘拉杆的另一端伸出固定板后与断路器机构连接，绝缘套筒内设有隔离组件和接地杆，隔离组件和接地杆的一端穿过固定板后分别与隔离、接地机构连接，隔离组件在隔离机构带动下可与母线套管内待安装的母线连接，从而实现隔离开关的分、合闸，接地杆在接地机构带动下可与接地触头连接，从而实现接地开关的接地通断。本发明产品稳定性好，环境适应能力高、实现了绝缘拉杆腔全密封及绝缘套筒内墙的防护等级，实现了固体柜小型化和轻量化。
Description
技术领域
本发明涉及高压开关设备技术领域，尤指一种表面可触摸型的全绝缘固定开关设备。
背景技术
在目前国内电力系统中，12kV系统中的配电设备主要有空气柜和绝缘气体柜。由于空气柜存在体积大、占地面积大、重量大，使其安装、运输都非常不方便，环境适应能力较差。而绝缘气体柜需要充SF6绝缘气体，SF6绝缘气体不环保，其为温室气体。同时在开关设备发生故障时，SF6绝缘气体在高温下会分解出有毒气体，而且在高海拔地区会产生漏气现象。随着国家“双碳”政策目标下，SF6绝缘气体使用量会越来越少。
由于电力系统对输配电的质量和可靠性要求越来越高，这就要求高可靠的高压开关设备。如何设计一种能解决上述技术问题的全绝缘固定开关设备是本发明人潜心研究的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全绝缘固定开关设备，其稳定性好，环境适应能力提高，实现了绝缘拉杆腔全密封及绝缘套筒内墙的防护等级，实现了固体柜小型化和轻量化设计。
为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种全绝缘固定开关设备，其中包括绝缘固定板，所述固定板上连接有三个绝缘套筒，各所述绝缘套筒上设有进线套管和母线套管，所述进线套管与真空灭弧室的静端连接，所述真空灭弧室的动端通过软连接与绝缘拉杆一端、接地触头连接，所述绝缘拉杆的另一端伸出所述固定板后与断路器机构连接，所述绝缘套筒内设有隔离组件和接地杆，所述隔离组件和接地杆的一端穿过所述固定板后分别与隔离机构、接地机构连接，所述隔离组件在所述隔离机构带动下可与所述母线套管内待安装的母线连接，从而实现隔离开关的分、合闸，所述接地杆在接地机构带动下可与所述接地触头连接，从而实现接地开关的接地通断。
优选地，所述固定板与开关外壳连接，所述断路器机构、隔离机构及接地机构均设置于所述开关外壳内。
优选地，所述进线套管上设有电显网。
优选地，所述真空灭弧室的静端设置有灭弧室屏蔽网，所述真空灭弧室的动端设有高压屏蔽网。
优选地，所述绝缘拉杆包括绝缘拉杆本体，所述绝缘拉杆本体的一端与所述真空灭弧室的动端连接，所述绝缘拉杆本体的另一端连接第一盖体，所述第一盖体的中心设有连接杆，所述连接杆滑动穿过阻挡件中心后卡设于第二盖体的内腔并可在所述第二盖体内腔移动，所述绝缘拉杆本体通过软连接与所述真空灭弧室的动端连接，所述阻挡件与所述第一盖体之间的连接杆上安装有触头簧，所述第二盖体通过连接件与所述断路器机构连接。
优选地，所述绝缘拉杆本体外表面设有伞裙。
优选地，所述软连接与异形件连接，所述异形件与所述隔离组件连接。
优选地，所述隔离组件包括隔离拉杆，所述隔离拉杆的一端与所述隔离机构连接，所述隔离拉杆的另一端与隔离刀连接，所述隔离刀通过所述隔离机构带动可与待安装于母线套管内的母线连接，所述隔离刀穿过所述异形件。
优选地，所述异形件与所述隔离刀之间设有第一弹簧触指，所述隔离刀与所述母线套管之间设有第二弹簧触指。
优选地，所述第二弹簧触指的导电件端部设置有高压屏蔽网。
优选地，所述固定板与三个所述绝缘套筒之间设置有第一密封圈。
优选地，所述固定板上设置有九个法兰孔，各所述法兰孔上分别安装有法兰，各所述固定板与对应的法兰之间分别设有第二密封圈，三个所述绝缘套筒内的绝缘拉杆、隔离组件和接地杆穿过九个所述法兰，所述绝缘拉杆与所述法兰之间、所述隔离组件与所述法兰之间及所述接地杆与所述法兰之间分别设有第三密封圈。
优选地，所述开关设备的外表面设置有接地屏蔽。
采用上述方案后，本发明全绝缘固定开关设备通过将进线套管、母线套管与绝缘套筒设计成一体，增强了产品稳定性；通过在开关设备的外表面整体设置接地屏蔽，使绝缘套筒设备表面接地，绝缘套筒表面接地技术的运用大大缩小了整柜体积，实现了固体柜小型化和轻量化设计；将真空灭弧室、隔离组件、接地杆设置于绝缘套筒内，使其不受外界环境影响，提高了环境适应能力；通过在绝缘套筒与固定板之间、固定板与法兰之间、法兰与绝缘拉杆之间、法兰与隔离组件之间、法兰与接地杆之间分别安装密封圈，实现了绝缘拉杆腔全密封，同时绝缘拉杆、隔离拉杆、接地杆均设计有轴向密封圈，通过密封圈抱紧实现绝缘筒内墙的防护等级。
附图说明
图1是本发明全绝缘固定开关设备在接地断开状态的主视剖视结构示意图；
图2是本发明全绝缘固定开关设备的左视结构示意图；
图3是本发明全绝缘固定开关设备的立体结构示意图；
图4是本发明全绝缘固定开关设备在接地连通状态的主视剖视结构示意图。
下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步的说明；
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明全绝缘固定开关设备包括绝缘固定板1，固定板1上连接有三个绝缘套筒2，三个绝缘套筒2采用注塑工艺加工制成。各绝缘套筒2的左端与固定板1连接，各绝缘套筒2的右端均具有一个进线套管3和一个母线套管4。
绝缘套筒2、进线套管3及母线套管4一体加工制成。本实施例进线套管3为向下弯折的L形管。该进线套管3用于接系统电源。进线套管3上设有电显网5，电显网5主要用于带电报警及带电指示。进线套管3与真空灭弧室6的静端通过螺栓连接，该真空灭弧室6的静端设置有灭弧室屏蔽网31，主要用于屏蔽灭弧室6静端的导体场强，实现此位置场强均匀分布。真空灭弧室6的动端、软连接7的下部及绝缘拉杆8的右端通过螺栓螺接固定。真空灭弧室6的动端设有高压屏蔽网10，高压屏蔽网10主要用于屏蔽绝缘套筒2内腔的空气隙。
绝缘拉杆8的左端伸出固定板1后与断路器机构连接。绝缘拉杆8包括绝缘拉杆本体11，绝缘拉杆本体11的外表面设有伞裙12，该设置用于提高绝缘拉杆本体11的绝缘爬电距离。绝缘拉杆本体11的右端与真空灭弧室6的动端通过螺栓连接，绝缘拉杆本体11的左端连接有旋转90度的第一盖体13，第一盖体13的中心设有连接杆14，连接杆14呈水平设置。位于第一盖体13的左侧设置有阻挡件15，阻挡件15的中心设有通孔，连接杆14滑动穿过阻挡件15中心的通孔后卡设于第二盖体16的内腔，并可在第二盖体16内腔移动。具体结构为：第二盖体16的侧壁上设有长条形开孔或开口槽，连接杆14通过销轴设置于开孔或开口槽，并可沿开孔或开口槽移动。绝缘拉杆本体11通过螺栓与软连接7、真空灭弧室6的动端连接，软连接7的上部与接地触头9连接。阻挡件15与第一盖体13之间的连接杆14上安装有触头簧17，其用于真空灭弧室6合闸时的触头压力。第二盖体16通过连接件18与断路器机构连接。
当断路器机构运动带动绝缘拉杆本体11向右移动时，可推动真空灭弧室6的合闸运动；而当断路器机构运动带动绝缘拉杆本体11向左移动时，可带动真空灭弧室6做分闸运动。
绝缘套筒2内设有隔离组件19和接地杆20。
隔离组件19包括由绝缘材料制成的隔离拉杆22，隔离拉杆22的左端穿过固定板1后与隔离机构连接，隔离拉杆22的右端与隔离刀23的左端螺接，隔离刀23的右端通过隔离机构的带动可与待安装于母线套管4内的母线接触连接。软连接7的上部与接地触头9、异形件21螺接连接在一起，并满足额定电流温升和耐受短路电流。异形件21与隔离刀23连接。隔离刀23的左端穿过异形件21。本实施例异形件21由左端开口的筒体及位于筒体左侧下端的板体构成。接地触头9与板体连接。异形件21与隔离刀23之间设有第一弹簧触指24，隔离刀23与母线套管4之间设有第二弹簧触指25，第二弹簧触指25的导电件端部设置有高压屏蔽网26，该高压屏蔽网26是用于屏蔽隔离开关腔体尺寸，主要是用高压屏蔽网26将高压引入绝缘材料中，降低导电件端部的场强强度，从而满足绝缘要求。
当隔离机构运动带动隔离拉杆22和隔离刀23向右运动时,可实现隔离开关的合闸，而当隔离机构运动带动隔离拉杆22与隔离刀23向左运动时，可实现隔离开关的分闸。可与母线套管4内待安装的母线连接，从而实现隔离开关的分、合闸。
接地杆20的左端穿过固定板1后与接地机构连接。参考图4所示，接地杆20在接地机构带动下向右移动时，可与接地触头9接触连接，从而实现接地开关的接地接通，参考图1所示，当接地杆20在接地机构带动下向左移动时，可与接地触头9接地断开。而且接地杆20在合闸过程中具有很高的合闸速度，保证接地开关的关合能力。
固定板1与开关外壳连接，断路器机构、隔离机构及接地机构均设置于开关外壳内。
参考图1所示，固定板1与三个绝缘套筒2之间分别设有第一密封圈27，具体地，在三个绝缘套筒2的端部分别设置有环形密封槽，在各密封槽中分别安装有第一密封圈27，从而实现固定板1与绝缘套筒2之间的密封。固定板1上设有九个法兰孔，各法兰孔上分别安装有法兰28，固定板1与九个法兰28之间分别设有第二密封圈29。具体地，在各法兰28的外缘上分别设置有环形密封槽，各密封槽中分别安装有第二密封圈29，从而实现固定板1与法兰28之间的密封。三个绝缘套筒2内的绝缘拉杆8、隔离组件19的隔离拉杆22和接地杆20穿过九个法兰28的中心，绝缘拉杆8与法兰28之间、隔离拉杆22与法兰28之间及接地杆20与法兰28之间分别设有第三密封圈30。具体地，在各法兰28的内缘上分别设置有环形密封槽，各密封槽中分别安装有第三密封圈30，从而实现绝缘拉杆8、隔离拉杆22、接地杆20与法兰28的轴向密封；从而实现绝缘套筒2腔体内的防护等级IP67。该开关的外表面整体设置有接地屏蔽32。
本发明全绝缘固定开关设备通过将进线套管3、母线套管4与绝缘套筒2设计成一体，增强了产品稳定性；通过在该开关设备的外表面整体设置接地屏蔽32，使绝缘套筒2设备表面接地，绝缘套筒2表面接地技术的运用大大缩小了整柜体积，实现了固体柜小型化和轻量化设计；将真空灭弧室6、隔离组件19、接地杆20设置于绝缘套筒2内，使其不受外界环境影响，提高了环境适应能力；将绝缘套筒2与固定板1之间、固定板1与法兰28之间、法兰28与绝缘拉杆8之间、法兰28与隔离拉杆22之间、法兰28与接地杆20之间分别安装密封圈，实现了绝缘拉杆腔全密封，同时绝缘拉杆8、隔离拉杆22、接地杆20均设计有轴向密封圈，通过密封圈抱紧实现绝缘筒内墙的防护等级。
以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (13)
1.一种全绝缘固定开关设备，其特征在于，包括绝缘固定板，所述固定板上连接有三个绝缘套筒，各所述绝缘套筒上设有进线套管和母线套管，所述进线套管与真空灭弧室的静端连接，所述真空灭弧室的动端通过软连接与绝缘拉杆一端、接地触头连接，所述绝缘拉杆的另一端伸出所述固定板后与断路器机构连接，所述绝缘套筒内设有隔离组件和接地杆，所述隔离组件和接地杆的一端穿过所述固定板后分别与隔离机构、接地机构连接，所述隔离组件在所述隔离机构带动下可与所述母线套管内待安装的母线连接，从而实现隔离开关的分、合闸，所述接地杆在接地机构带动下可与所述接地触头连接，从而实现接地开关的接地通断。
2.如权利要求1所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述固定板与开关外壳连接，所述断路器机构、隔离机构及接地机构均设置于所述开关外壳内。
3.如权利要求1所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述进线套管上设有电显网。
4.如权利要求1所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述真空灭弧室的静端设置有灭弧室屏蔽网，所述真空灭弧室的动端设有高压屏蔽网。
5.如权利要求1所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述绝缘拉杆包括绝缘拉杆本体，所述绝缘拉杆本体的一端与所述真空灭弧室的动端连接，所述绝缘拉杆本体的另一端连接第一盖体，所述第一盖体的中心设有连接杆，所述连接杆滑动穿过阻挡件中心后卡设于第二盖体的内腔并可在所述第二盖体内腔移动，所述绝缘拉杆本体通过软连接与所述真空灭弧室的动端连接，所述阻挡件与所述第一盖体之间的连接杆上安装有触头簧，所述第二盖体通过连接件与所述断路器机构连接。
6.如权利要求5所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述绝缘拉杆本体外表面设有伞裙。
7.如权利要求1所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述软连接与异形件连接，所述异形件与所述隔离组件连接。
8.如权利要求7所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述隔离组件包括隔离拉杆，所述隔离拉杆的一端与所述隔离机构连接，所述隔离拉杆的另一端与隔离刀连接，所述隔离刀通过所述隔离机构带动可与待安装于母线套管内的母线连接，所述隔离刀穿过所述异形件。
9.如权利要求8所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述异形件与所述隔离刀之间设有第一弹簧触指，所述隔离刀与所述母线套管之间设有第二弹簧触指。
10.如权利要求9所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述第二弹簧触指的导电件端部设置有高压屏蔽网。
11.如权利要求1所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述固定板与三个所述绝缘套筒之间设置有第一密封圈。
12.如权利要求1所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述固定板上设置有九个法兰孔，各所述法兰孔上分别安装有法兰，各所述固定板与对应的法兰之间分别设有第二密封圈，三个所述绝缘套筒内的绝缘拉杆、隔离组件和接地杆穿过九个所述法兰，所述绝缘拉杆与所述法兰之间、所述隔离组件与所述法兰之间及所述接地杆与所述法兰之间分别设有第三密封圈。
13.如权利要求1所述的全绝缘固定开关设备，其特征在于，所述开关设备的外表面设置有接地屏蔽。
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