CN114512365B - 一种三相共箱式快速接地开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三相共箱式快速接地开关，包括：壳体；三相动侧屏蔽导体，间隔安装在壳体顶部；三相接地端子，间隔固定在壳体侧壁上并通过导流排与动侧屏蔽导体连接；三相动触杆，上下导向滑动安装在每一相动侧屏蔽导体内；三相拐臂，分别通过转轴转动安装在壳体内，拐臂包括呈夹角布置的第一支臂和第二支臂，第一支臂与动触杆传动配合，以驱动动触杆上下运动；传动连杆，铰接在各拐臂的第二支臂上；操动机构，设在壳体外部，输出端与三相拐臂中的其中一相拐臂的转轴传动连接。本发明将三相动触杆设在一个壳体内，并在壳体内设置三相拐臂，减小了相间距，有效保证了三相动触杆合闸或分闸时的同期性，省去了外部传动环节，解决了成本高的问题。

Description

一种三相共箱式快速接地开关

技术领域

本发明涉及快速接地开关技术领域，具体涉及一种三相共箱式快速接地开关。

背景技术

随着国家电力工业的发展，SF6气体绝缘的金属封闭开关设备（GIS）的应用越来越广泛，快速接地开关作为GIS的一部分，具有以下功能：a、开合平行架空线路由于静电感应产生的电容电流和电磁感应产生的电感电流；b、当外壳内部绝缘子出现爬电现象或外壳内部燃弧时，快速接地开关将主回路快速接地，利用断路器切除故障电流；c、作为检修安全接地。因此，快速接地开关兼顾着GIS设备正常运行时维修接地和发生故障时关合电流的作用。一旦线路发生故障，三相快速接地开关要在某一个时间点同时完成合闸操作，完成系统接地，如果三相之间出现合闸时间不同，将会引起系统过电压，导致系统不稳定，因此系统对运行中的三相快速接地开关的同期性要求较高。

目前220kV以上的快速接地开关大多采用分箱结构，外部采用相间连杆连接，此结构受断路器等主设备影响，相间距较大，连杆传动环节较多，有连接的部位都会存在间隙，间隙势必导致角度损失，所以机构相和远离离机构相角度偏差较大，导致三相动触杆合闸或分闸时同期性不好。且外部传动环节受气候影响，腐蚀现象较为严重，为解决腐蚀现象，需选用较好的材料和严苛的工艺来解决，导致成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三相共箱式快速接地开关，以解决现有快速接地开关采用分箱结构而导致相间距较大、三相动触杆合闸或分闸时同期性不好、外部传动环节成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明中的三相共箱式快速接地开关采用如下技术方案：

一种三相共箱式快速接地开关，包括：

壳体；

三相动侧屏蔽导体，间隔安装在壳体的顶部，定义三相动侧屏蔽导体的间隔布置方向为左右方向；

三相接地端子，间隔固定在壳体的侧壁上，三相接地端子分别通过导流排与三相动侧屏蔽导体导电连接，三相接地端子用于直接接地或者是分别通过接地排与壳体导通，以间接通过壳体实现接地；

三相动触杆，分别沿上下方向导向滑动安装在每一相动侧屏蔽导体内，各动触杆均与动侧屏蔽导体导电连接；

三相拐臂，分别通过转轴转动安装在壳体内，各拐臂的转动轴线均沿前后方向延伸，拐臂包括呈一定夹角布置的第一支臂和第二支臂，各拐臂的第一支臂均与动触杆传动配合，以在拐臂转动时由第一支臂驱动动触杆上下运动；

传动连杆，铰接在各拐臂的第二支臂上，以使拐臂、转轴以及传动连杆形成平行四边形机构；

操动机构，设置在壳体的外部，操动机构的输出端与三相拐臂中的其中一相拐臂的转轴传动连接，以驱动该相拐臂转动，并通过所述传动连杆带动另外两相拐臂同步转动。

上述技术方案的有益效果在于：三相动触杆通过三相动侧屏蔽导体安装在同一个壳体内，三相动侧屏蔽导体实现对三相动触杆的导向以及导电，同时三相动侧屏蔽导体分别通过导流排与三相接地端子导电连接，进而可以通过三相接地端子实现接地，实现快速接地开关的基础功能。壳体内还转动安装有三相拐臂，拐臂包括呈一定夹角布置的第一支臂和第二支臂，各拐臂的第一支臂均与动触杆传动配合，以在拐臂转动时由第一支臂驱动动触杆上下运动，各拐臂的第二支臂上铰接有传动连杆，形成了平行四边形机构，这样当操动机构的输出端带动其中一相拐臂的转轴转动时，该相拐臂转动，并通过传动连杆带动另外两相拐臂同步转动，实现三相动触杆同步上下移动，也即实现三相动触杆同步合闸或分闸。

本发明将三相动触杆设置在一个壳体内，并在壳体内设置三相拐臂，减小了相间距，有效保证了三相动触杆合闸或分闸时的同期性，并且省去了外部传动环节，解决了现有技术中外部传动环节成本较高的问题。

进一步的，为了避免动触杆直接撞击到动侧屏蔽导体上而产生异物，各动侧屏蔽导体的底部均设置有第一绝缘垫，第一绝缘垫用于与动触杆挡止配合以限制动触杆向上移动的移动极限。

进一步的，为了方便第一绝缘垫对动触杆的挡止，动触杆上设置有用于与第一绝缘垫挡止配合的挡止台阶。

进一步的，为了减轻震动，第一绝缘垫为弹性绝缘垫。

进一步的，为了避免拐臂的第一支臂直接撞击到壳体上而产生异物，壳体底部与每一相拐臂的第一支臂所对应的位置均设置有第二绝缘垫，第二绝缘垫用于与拐臂的第一支臂挡止配合以限制第一支臂向下转动的转动极限。

进一步的，为了减轻震动，第二绝缘垫为弹性绝缘垫。

进一步的，为了弥补加工误差和装配误差，方便传动连杆的装配以及使用，所述传动连杆有两个，两个传动连杆分别铰接在相邻拐臂的第二支臂之间。

进一步的，为了方便第一支臂带动动触杆移动，方便动触杆和第一支臂的加工，各拐臂的第一支臂与动触杆之间均铰接有过渡连杆。

进一步的，为了方便三相动侧屏蔽导体的安装，壳体顶部向内凸设有凸台，三相动侧屏蔽导体均固定在凸台上。

附图说明

图1为本发明中三相共箱式快速接地开关的俯视图；

图2为本发明中三相共箱式快速接地开关的主视图（分闸状态）；

图3为本发明中三相共箱式快速接地开关的主视图（合闸状态）。

图中：1-壳体；11-凸台；12-第二绝缘垫；2-动侧屏蔽导体；21-第一绝缘垫；3-动触杆；31-挡止台阶；4-拐臂；41-第一支臂；42-第二支臂；5-转轴；6-传动连杆；7-操动机构；8-导流排；9-接地端子；10-过渡连杆；100-静侧屏蔽导体。

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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明中三相共箱式快速接地开关的一个实施例如图1所示，包括壳体1，壳体1的横截面形状为长圆形，壳体1的顶部间隔安装有三相动侧屏蔽导体2，结合图3所示，三相动侧屏蔽导体2用于与三工位开关中的三相静侧屏蔽导体100配合使用。定义三相动侧屏蔽导体2的间隔布置方向为左右方向，如图1所示，壳体1顶部向内凸设有三个凸台11，三相动侧屏蔽导体2均固定在凸台11上。

如图1所示，壳体1的侧壁上间隔固定有三相接地端子9，三相接地端子9分别通过导流排8与三相动侧屏蔽导体2导电连接，三相接地端子9用于直接接地或者是分别通过接地排与壳体1导通，以间接通过壳体1实现接地。导流排8布置在壳体1内，导流排8的一端与动侧屏蔽导体2连接、另一端与接地端子9连接。

结合图1、图2和图3所示，每一相动侧屏蔽导体2内均沿上下方向导向滑动安装有动触杆3，三相动触杆3均与动侧屏蔽导体2导电连接，具体的，在动侧屏蔽导体2内的中部设置有触指（图中未标示），在动侧屏蔽导体2内的上下两端分别安装有导向环（图中未标示），以实现动侧屏蔽导体2与动触杆3之间的导向和导电。

壳体1内分别通过转轴5转动安装有三相拐臂4，各拐臂4的转动轴线均沿前后方向延伸，如图2所示，拐臂4包括呈一定夹角布置的第一支臂41和第二支臂42，各拐臂4的第一支臂41均与动触杆3传动配合，以在拐臂4转动时由第一支臂41驱动动触杆3上下运动。具体的，各拐臂4的第一支臂41与动触杆3之间均铰接有过渡连杆10，采用过渡连杆10可以确保拐臂4的顺利转动以及动触杆3的上下移动，并且无需在拐臂4或者动触杆3上加工长孔结构，方便了拐臂4和动触杆3的加工制造。

各拐臂4的第二支臂42上铰接有传动连杆6，本实施例中的传动连杆6有两个，两个传动连杆6分别铰接在相邻拐臂4的第二支臂之间，两个拐臂4、相应的两个转轴5以及一个传动连杆6分别构成平行四边形机构，这样当其中任何一个拐臂4转动时，都可以通过传动连杆6带动另外两个拐臂4同步转动。采用两个传动连杆6可以弥补加工误差和装配误差，方便传动连杆的装配以及使用。

如图1所示，壳体1的外部设置有操动机构7，操动机构7的输出端与三相拐臂4中最左侧拐臂4的转轴传动连接，以驱动该相拐臂转动，同时通过上述两个传动连杆6带动另外两相拐臂同步转动。

具体的，当三相拐臂4逆时针转动时，拐臂4通过过渡连杆10带动动触杆3向上移动，直至与静侧屏蔽导体100插接配合，如图3所示，此时三相共箱式快速接地开关处于合闸状态，电流经过静侧屏蔽导体100→动触杆3→动侧屏蔽导体2→导流排8→接地端子9→接地，实现快速接地开关的基础功能，保证设备可靠接地。当三相拐臂4顺时针转动时，拐臂4通过过渡连杆10带动动触杆3向下移动，直至动触杆3的顶端完全退回到动侧屏蔽导体2内，如图2所示，此时三相共箱式快速接地开关处于分闸状态。

为了避免动触杆3在向上运动时直接撞击到动侧屏蔽导体2上而产生金属异物，留下安全隐患，如图2所示，在各动侧屏蔽导体2的底部均设置有第一绝缘垫21，第一绝缘垫21用于与动触杆3挡止配合以限制动触杆3向上移动的移动极限，并且动触杆3上设置有用于与第一绝缘垫21挡止配合的挡止台阶31。

另外，为了避免动触杆3在向下运动时，拐臂4的第一支臂41直接撞击到壳体1上而产生金属异物，在壳体1底部与每一相拐臂4的第一支臂41所对应的位置均设置有第二绝缘垫12，第二绝缘垫12用于与拐臂4的第一支臂41挡止配合以限制第一支臂41向下转动的转动极限。优选的，第一绝缘垫21和第二绝缘垫12均为弹性绝缘垫。

本发明将三相动触杆设置在一个壳体内，并在壳体内设置三相拐臂，减小了相间距，相间传动环节少，机构直连，传动效率高，连杆和拐臂之间连接配合间隙极小，有效保证了三相动触杆合闸或分闸时的同期性，并且省去了外部传动环节，零部件不受环境影响，可以选用成本较低的材料，简化表面处理，解决了现有技术中外部传动环节成本较高的问题。

在三相共箱式快速接地开关的其他实施例中，壳体顶部可以不凸设凸台，而是另外固定有盖板，将三相动侧屏蔽导体安装在盖板上。

在三相共箱式快速接地开关的其他实施例中，拐臂的第一支臂与动触杆之间不连接过渡连杆，而是在第一支臂或者动触杆上加工长孔，使两者直接铰接。

在三相共箱式快速接地开关的其他实施例中，传动连杆可以只有一个，这一个传动连杆同时与三相拐臂连接。

在三相共箱式快速接地开关的其他实施例中，第一绝缘垫和第二绝缘垫均可以不具有弹性。

在三相共箱式快速接地开关的其他实施例中，壳体底部可以不设置第二绝缘垫，而是通过控制拐臂的安装位置以及壳体的尺寸，使拐臂和壳体底部之间保留足够间距，以避免拐臂撞击到壳体上。

在三相共箱式快速接地开关的其他实施例中，各动侧屏蔽导体的底部也可以不设置第一绝缘垫，此时可以通过动触杆的长度设计来避免动触杆上的台阶撞击到动侧屏蔽导体上，当然动触杆上可以不设置台阶，此时可以控制其他部件的运动极限，例如拐臂或者转轴的转动极限，来控制动触杆向上移动的移动极限。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种三相共箱式快速接地开关，其特征在于，包括：

壳体；

三相动侧屏蔽导体，间隔安装在壳体的顶部，定义三相动侧屏蔽导体的间隔布置方向为左右方向；

三相接地端子，间隔固定在壳体的侧壁上，三相接地端子分别通过导流排与三相动侧屏蔽导体导电连接，三相接地端子用于直接接地或者是分别通过接地排与壳体导通，以间接通过壳体实现接地；

三相动触杆，分别沿上下方向导向滑动安装在每一相动侧屏蔽导体内，各动触杆均与动侧屏蔽导体导电连接；

三相拐臂，分别通过转轴转动安装在壳体内，各拐臂的转动轴线均沿前后方向延伸，拐臂包括呈一定夹角布置的第一支臂和第二支臂，各拐臂的第一支臂均与动触杆传动配合，以在拐臂转动时由第一支臂驱动动触杆上下运动；

传动连杆，铰接在各拐臂的第二支臂上，以使拐臂、转轴以及传动连杆形成平行四边形机构；

操动机构，设置在壳体的外部，操动机构的输出端与三相拐臂中的其中一相拐臂的转轴传动连接，以驱动该相拐臂转动，并通过所述传动连杆带动另外两相拐臂同步转动。

2.根据权利要求1所述的三相共箱式快速接地开关，其特征在于，各动侧屏蔽导体的底部均设置有第一绝缘垫，第一绝缘垫用于与动触杆挡止配合以限制动触杆向上移动的移动极限。

3.根据权利要求2所述的三相共箱式快速接地开关，其特征在于，动触杆上设置有用于与第一绝缘垫挡止配合的挡止台阶。

4.根据权利要求2或3所述的三相共箱式快速接地开关，其特征在于，第一绝缘垫为弹性绝缘垫。

5.根据权利要求1~3任意一项所述的三相共箱式快速接地开关，其特征在于，壳体底部与每一相拐臂的第一支臂所对应的位置均设置有第二绝缘垫，第二绝缘垫用于与拐臂的第一支臂挡止配合以限制第一支臂向下转动的转动极限。

6.根据权利要求5所述的三相共箱式快速接地开关，其特征在于，第二绝缘垫为弹性绝缘垫。

7.根据权利要求1~3任意一项所述的三相共箱式快速接地开关，其特征在于，所述传动连杆有两个，两个传动连杆分别铰接在相邻拐臂的第二支臂之间。

8.根据权利要求1~3任意一项所述的三相共箱式快速接地开关，其特征在于，各拐臂的第一支臂与动触杆之间均铰接有过渡连杆。

9.根据权利要求1~3任意一项所述的三相共箱式快速接地开关，其特征在于，壳体顶部向内凸设有凸台，三相动侧屏蔽导体均固定在凸台上。