CN115050603A - 一种封闭式隔离开关 - Google Patents

Abstract

本发明属于高压隔离开关技术领域，涉及一种封闭式隔离开关，包括一体化动侧导电杆、动触头和静触头；动触头和静触头封闭在瓷套中，瓷套中填充有绝缘气体；在动触头的外侧设隔离断口指示器，隔离断口指示器包括触动开关、灯带、透明罩、供电箱，供电箱内设有控制器、蓄电池和太阳能供电系统，透明罩包裹在导电杆的伸出端；控制器分别与太阳能供电系统、蓄电池、灯带及触动开关连接；动侧导电杆连接有绝缘杆，绝缘杆下端安装有分合闸指示器；当动侧导电杆分闸时，触动开关被压紧，控制器与灯带接通，同时分合闸指示器指示断口分合闸状态。解决了敞开式隔离开关由于环境影响而造成的问题，将敞开式隔离开关进行了封闭式设计同时保证隔离断口可见。

Description

一种封闭式隔离开关

技术领域

本发明属于高压隔离开关技术领域，特别涉及一种封闭式隔离开关。

背景技术

敞开式户外高压隔离开关以空气为绝缘介质，其导电杆、动触头和静触头、传动系统均暴露在自然环境中，长期经受沙尘的污染、酸雨的侵蚀，其导体与触头表面镀银层的氧化严重，故障缺陷频繁发生，如导电接头发热、机构部件损坏、卡涩、传动部位锈死等，导致高压户外隔离开关的可靠性及寿命下降，也导致电力系统不必要的停电检，严重影响电网安全。

现有最接近的技术方案一种是GIS用的隔离开关结构，这种结构将隔离开关、接地开关封闭在金属壳体内，起到抵御户外环境对隔离开关和接地开关的腐蚀、氧化等侵害。GIS用的金属封闭式隔离开关与接地开关，这种开关结构紧凑，技术成熟，但是成本高，一般在GIS中使用，并且其隔离开关、接地开关位置无法可见。由于GIS用的隔离开关壳体接地，使得壳体不带电，可以方便采用各种方式如摄像头视频监控等实现断口可见。但对于敞开式隔离开关产品，隔离断口处于高压环境且需要绝缘支撑或固定，无使用GIS用的壳体接地的三工位结构，由于考虑对地绝缘问题，很多方式如摄像头视频监控等无法使用。敞开式产品成本远低于GIS成本。

另一种采用绝缘套/罩等结构将隔离开关导电、触头或传动包裹起来，实现导电、触头和传动的保护，且一般多用于中低压小型隔离开关。这种只能做到局部保护，不能完全将隔离开关的传动、导电和触头完全保护起来，也会在环境的影响下出现卡滞、氧化和腐蚀等问题。同时现有技术的封闭式隔离开关均未考虑配接地开关的结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种封闭式隔离开关，解决了现有结构全封闭后无法实现隔离开关分闸可见的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种封闭式隔离开关，包括一体化动侧导电杆和连接在一体化动侧导电杆一端的动触头，及与动触头相对设置的静触头；动触头和静触头封闭在瓷套中，瓷套中填充有绝缘气体；

在动触头的外侧设置有隔离断口指示器，隔离断口指示器包括触动开关、灯带、透明罩和供电箱，供电箱内设有控制器、蓄电池和太阳能供电系统，透明罩包裹在导电杆的伸出端外部，且透明罩与供电箱密封连接；控制器分别与太阳能供电系统、蓄电池、灯带及触动开关连接；

一体化动侧导电杆连接有绝缘杆，绝缘杆下端安装有分合闸指示器。

进一步，在一体化动侧导电杆上设有多个导向环。

进一步，在一体化动侧导电杆上预制有齿条，在绝缘杆的上侧安装有齿轮，齿轮与齿条啮合。

进一步，绝缘杆连接有隔离开关操动系统，隔离开关操动系统包括隔离开关操动机构、连杆和旋转拐臂，旋转拐臂固定在绝缘杆的下端，旋转拐臂与连杆连接，隔离开关操动机构的输出轴与其中一根绝缘杆的下端连接。

进一步，分合闸指示器与旋转拐臂固定连接。

进一步，所述封闭式隔离开关还外置有接地开关，接地开关包括接地开关操动机构、第一拐臂、连接杆及传动杆；

第一拐臂固定在接地开关操动机构的输出轴上，连接杆一端与第一拐臂连接，另一端与传动杆连接；在传动杆上设有多个接地开关动侧，在一体化动侧导电杆上安装有法兰，法兰上设置有用于与接地开关动侧连接的接地开关静侧。

进一步，接地开关操动机构与隔离开关操动机构通过互锁机构机械互锁，互锁机构包括闭锁盘、闭锁杆及凸轮盘，闭锁盘固定在隔离开关操动机构的输出轴上，凸轮盘固定安装在接地开关操动机构的输出轴上，凸轮盘和闭锁盘通过闭锁杆连接；

当隔离开关操动机构进行分闸操作时，接地开关动侧与接地开关静侧接通。

进一步，所述封闭式隔离开关还包括静触头和与静触头连接的静侧导电杆；

一体化动侧导电杆一侧设有法兰，法兰上设有第一接线端子；

静侧导电杆外连接有法兰，法兰上设有第二接线端子，法兰通过上安装板连接有支撑绝缘子，支撑绝缘子下端连接在横梁上；

绝缘杆外部套设有空心绝缘子，空心绝缘子下端连接在传动框架上。

进一步，横梁和传动框架平行设置，且通过纵支架连接，在纵支架下方设有支腿。

进一步，在空心绝缘子下端设有转动密封装置，转动密封装置通过法兰安装在传动框架上表面，转动密封装置上安装有气压表。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开了一种封闭式隔离开关，在动触头系统一侧设置了隔离断口指示器，隔离断口指示器包括触动开关、灯带、透明罩和供电箱，供电箱内设有控制器、蓄电池和太阳能供电系统，透明罩将一体化动侧导电杆的另一侧封闭，透明罩的一端安装明显可见的红色(合闸)和绿色(分闸)指示灯带，当一体化动侧导电杆运动到分到底位置时，压紧触动开关，控制器控制灯带回路接通，灯带显示绿色。同时，太阳能供电系统吸收的太阳能经过控制器存储到蓄电池，存储电能可以满足灯带持续供电，不需要连接额外的电源，无电源线，解决了敞开式隔离开关由于对地绝缘问题而无法提供电源的难题。采用穿透力极强的红绿灯带设计即使隔离开关断口在很高的高空，也能清晰的看见隔离开关断口的分合位置，解决了由于高压隔离开关断口高度很高而检修人员无法看见的问题；同时在绝缘杆的下部还安装了分合闸指示器，与高空中利用光显示断口分合位置形成隔离断口分合位置“双确认”。导电杆一体化设计，中间无紧固或轴销连接，可确保触头分合状态准确传递至触动开关，可靠指示分合闸位置；将隔离开关的导电、触头和传动部分封闭在瓷套中，解决了现有敞开式隔离开关由于环境影响而造成的多种问题，将敞开式隔离开关进行了封闭式设计同时开还可以保证隔离断口可见。

进一步，一体化动侧导电杆连接有绝缘杆，在一体化动侧导电杆上预制有齿条，在绝缘杆的上侧安装有齿轮，下侧安装有分合闸指示器，采用齿轮齿条传动代替拐臂连杆传动，传动更平稳、准确可靠。

进一步，在所述隔离开关外置有接地开关，接地状态可见，并与隔离开关机械互锁；在隔离开关分闸后将感应电流等接地，保证检修人员安全，由于接地状态直接可见，可确保接地可靠。

附图说明

图1为本发明的一种封闭式隔离开关与接地开关的结构示意图；

图2为本发明的隔离开关传动系统的结构示意图；

图3为本发明的接地开关传动系统的结构示意图；

图4为本发明的隔离断口可见的局部放大结构示意图。

其中，1为第一接线端子，2为瓷套，3为动侧支撑件，4为一体化动侧导电杆，5为动触头，6为静触头，7为静侧导电杆，8为第二接线端子，9为上安装板，10为支撑绝缘子，11为横梁，12为支腿，13为纵支架，14为互锁机构，15为接地开关传动系统，16为接地开关操动机构，17为接地开关安装板，18为传动框架，19为空心绝缘子，20为齿轮盒，21为太阳能供电系统，22为隔离断口指示器，23为接地开关动侧，24为齿条，25为齿轮，26为接地开关静侧，27为绝缘杆，28为触动开关，29为灯带，30为控制器，31为连杆，32为固定杆，33为传动杆，34为第二拐臂，35为旋转拐臂，36为第一拐臂，37为连接杆，38为轴销，39为隔离开关安装板，40为闭锁盘，41为闭锁杆，42为凸轮盘，43为分合闸指示器，44为太阳能电池板，45为隔离开关操动机构，46为气压表，47为螺钉，48为第一导向环，49为蓄电池，50为第二导向环，51为转动密封装置，52为透明罩。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

如图1-4所示，本发明公开了一种封闭式隔离开关，包括动触头系统、和静触头系统；动触头系统包括动侧支撑件3、一体化动侧导电杆4和连接在一体化动侧导电杆4一端的动触头5，静触头系统包括静触头6和与静触头6连接的静侧导电杆7；在动触头系统的外侧设置有隔离断口指示器22，隔离断口指示器22包括触动开关28、灯带29、透明罩52、供电箱，供电箱内设有控制器30、蓄电池49和太阳能供电系统21，透明罩52包裹在导电杆的伸出端外部，且透明罩52与供电箱密封连接；控制器30分别与太阳能供电系统21、蓄电池49、灯带29及触动开关28连接；

当一体化动侧导电杆4分闸时，触动开关28被压紧，控制器30与灯带29接通，同时分合闸指示器43也能指示断口的分合闸状态。

具体地，隔离断口可靠断开确认及可见的结构，如图4所示。动触头5采用螺纹固定安装在一体化动侧导电杆4上，齿条24采用6个螺钉47固定安装在一体化动侧导电杆4上，这个保证了动导电部分为一体化设计，一体化动侧杆一端通过三组第二导向环50进行导向，另一端通过两组第一导向环48进行导向，保证传动可靠平稳。

齿轮25和齿条24放置在齿轮25盒20中，齿轮25盒20的另一侧安装透明罩52将一体化动侧导电杆4的另一侧封闭，透明罩52的一端安装明显可见的红色合闸和绿色分闸指示灯带29，当一体化动侧导电杆4运动到分到底位置时，压紧触动开关28，控制器30控制灯带29回路接通，灯带29显示绿色。同时，太阳能电池板4444吸收的太阳能经过控制器30存储到蓄电池49，存储电能可以满足灯带29持续供电。此设计即使隔离开关断口在很高的高空，也能清晰的看见隔离开关断口的分合位置。

更优地，封闭式隔离开关为三相机械联动结构，传动封闭在传动系统中，动触头5和静触头6封闭在瓷套2中，瓷套2中填充有绝缘气体。

更优地，一体化动侧导电杆4连接有绝缘杆27，绝缘杆27连接有隔离开关操动系统；在一体化动侧导电杆4上预制有齿条24，在绝缘杆27的上侧安装有齿轮25，下侧安装有分合闸指示器43，齿轮25与齿条24啮合；齿轮25盒里的齿轮25安装在绝缘杆27上端，齿条24安装在动侧一体化动侧导电杆4上，采用齿轮25齿条24传动代替拐臂连杆31传动，传动更平稳、准确可靠。

具体地，如图2所示，隔离开关操动系统包括隔离开关操动机构45、连杆31和旋转拐臂35，旋转拐臂35固定在绝缘杆27的下端，旋转拐臂35与连杆31连接，隔离开关操动机构45的输出轴与其中一根绝缘杆27的下端连接。通过隔离开关操动机构45操动后，带动相连接的一根绝缘杆27转动，后带动与该绝缘杆27相连接的一个旋转拐臂35旋转，进而带动连杆31转动，连杆31带动其余旋转拐臂35转动，进而带动其余绝缘杆27一起转动，实现三相同步运动，带动一体化动侧导电杆4一起做分合闸运动。

分合闸指示器43与旋转拐臂35固定连接，绝缘杆27经齿轮25齿条24带动断口分、合闸运动时，指示断口的分合闸状态。在分合闸指示器43上标有“分”和“合”，便于工作人员直接查看。

隔离开关动操动机构通过隔离开关安装板39安装在传动框架18上，通过操动机构输出轴与绝缘杆27下端轴部分固定连接，两个连杆31连接三相隔离开关旋转拐臂35，旋转拐臂35分别安装在每相绝缘杆27上，通过两个连杆31实现三相机械联动。

更优地，如图3所示，所述封闭式隔离开关还外置有接地开关，接地开关包括接地开关操动机构16、第一拐臂36、连接杆37及传动杆33；接地开关操动机构16输出轴与第一拐臂36固定连接，第一拐臂36与带有万向节的连杆31一端用轴销38连接，连杆31的另一端与传动杆33用轴销38连接，第二拐臂34一端用轴销38固定在接地开关动侧23，另一端用轴销38固定安装在传动杆33上，三相结构一致，第二拐臂34通过固定轴安装在传动框架18上。在传动杆33上设有多个接地开关动侧23，在一体化动侧导电杆4上安装有法兰，法兰上设置有用于与接地开关动侧23连接的接地开关静侧26，通过传动杆33实现三相机械联动。

接地开关操动机构16通过接地开关安装板17安装在传动框架18下部。

更优地，接地开关操动机构16与隔离开关操动机构45通过互锁机构14机械互锁，如图3所示，互锁机构14包括闭锁盘40、闭锁杆41及凸轮盘42，闭锁盘40固定在隔离开关操动机构45的输出轴上，凸轮盘42固定安装在接地开关操动机构16的输出轴上，凸轮盘42和闭锁盘40通过闭锁杆41连接，通过闭锁杆41配合闭锁盘40和凸轮盘42配合实现机械连锁；当隔离开关操动机构45进行分闸时，通过后台命令控制接地开关机构动作，带动接地开关动侧23的传动杆33运动，与接地开关静侧26接通。反之，当隔离开关操动机构45进行合闸时，通过后台命令控制接地开关机构动作，带动接地开关动侧23的传动杆33运动，与接地开关静侧26分开。

具体地，如图1所示，隔离开关动触头系统和静触头6系统通过两端法兰安装在空心瓷套2上，动触头系统端法兰处通过螺栓安装第一接线端子1，静侧导电杆7外连接有法兰，法兰上设有第二接线端子8，接线端子与母线连接孔的数量和大小可更具现场需求配钻。

隔离开关断口静侧通过上安装板9固定在支撑绝缘子10上，动侧通过齿轮25盒的一端用螺钉47固定在空心绝缘子19上，齿轮25盒的另一端安装隔离断口指示器22。

如图1所示，法兰通过上安装板9连接有支撑绝缘子10，支撑绝缘子10下端连接在横梁11上；绝缘杆27外部套设有空心绝缘子19，空心绝缘子19下端连接在传动框架18上；横梁11和传动框架18平行设置，且通过纵支架13连接，在纵支架13下方设有支腿12。

更优地，在空心绝缘子19下端设有转动密封装置51，转动密封装置51通过法兰安装在传动框架18上表面，在转动密封装置51的法兰上安装充气管路，并汇总到框架一端，安装气压表46；

分合闸指示器43具体采用分合闸指示针。

本发明的创新点：

动侧导电杆4一体化设计，中间无紧固或轴销连接，断口分合位置明显可见且可靠；

采用传动平稳、准确可靠的齿轮齿条传动代替拐臂连杆31传动；

接地开关外置，接地可见，与隔离开关机械互锁；

高空中利用光显示断口分合位置，利用太阳能提供电源；

传动框架18上安装分合闸指示器43，与高空中利用光显示断口分合位置形成隔离断口分合位置“双确认”。

Claims (10)

1.一种封闭式隔离开关，其特征在于，包括一体化动侧导电杆(4)和连接在一体化动侧导电杆(4)一端的动触头(5)，及与动触头(5)相对设置的静触头(6)；动触头(5)和静触头(6)封闭在瓷套(2)中，瓷套(2)中填充有绝缘气体；

在动触头(5)的外侧设置有隔离断口指示器(22)，隔离断口指示器(22)包括触动开关(28)、灯带(29)、透明罩(52)和供电箱，供电箱内设有控制器(30)、蓄电池(49)和太阳能供电系统(21)，透明罩(52)包裹在导电杆的伸出端外部，且透明罩(52)与供电箱密封连接；控制器(30)分别与太阳能供电系统(21)、蓄电池(49)、灯带(29)及触动开关(28)连接；

一体化动侧导电杆(4)连接有绝缘杆(27)，绝缘杆(27)下端安装有分合闸指示器(43)。

2.根据权利要求1所述的一种封闭式隔离开关，其特征在于，在一体化动侧导电杆(4)上设有多个导向环。

3.根据权利要求1所述的一种封闭式隔离开关，其特征在于，在一体化动侧导电杆(4)上预制有齿条(24)，在绝缘杆(27)的上侧安装有齿轮(25)，齿轮(25)与齿条(24)啮合。

4.根据权利要求1所述的一种封闭式隔离开关，其特征在于，绝缘杆(27)连接有隔离开关操动系统，隔离开关操动系统包括隔离开关操动机构(45)、连杆(31)和旋转拐臂(35)，旋转拐臂(35)固定在绝缘杆(27)的下端，旋转拐臂(35)与连杆(31)连接，隔离开关操动机构(45)的输出轴与其中一根绝缘杆(27)的下端连接。

5.根据权利要求4所述的一种封闭式隔离开关，其特征在于，分合闸指示器(43)与旋转拐臂(35)固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种封闭式隔离开关，其特征在于，所述封闭式隔离开关还外置有接地开关，接地开关包括接地开关操动机构(16)、第一拐臂(36)、连接杆(37)及传动杆(33)；

第一拐臂(36)固定在接地开关操动机构(16)的输出轴上，连接杆(37)一端与第一拐臂(36)连接，另一端与传动杆(33)连接；在传动杆(33)上设有多个接地开关动侧(23)，在一体化动侧导电杆(4)上安装有法兰，法兰上设置有用于与接地开关动侧(23)连接的接地开关静侧(26)。

7.根据权利要求6所述的一种封闭式隔离开关，其特征在于，接地开关操动机构(16)与隔离开关操动机构(45)通过互锁机构(14)机械互锁，互锁机构(14)包括闭锁盘(40)、闭锁杆(41)及凸轮盘(42)，闭锁盘(40)固定在隔离开关操动机构(45)的输出轴上，凸轮盘(42)固定安装在接地开关操动机构(16)的输出轴上，凸轮盘(42)和闭锁盘(40)通过闭锁杆(41)连接；

当隔离开关操动机构(45)进行分闸操作时，接地开关动侧(23)与接地开关静侧(26)接通。

8.根据权利要求1所述的一种封闭式隔离开关，其特征在于，所述封闭式隔离开关还包括静触头(6)和与静触头(6)连接的静侧导电杆(7)；

一体化动侧导电杆(4)一侧设有法兰，法兰上设有第一接线端子(1)；

静侧导电杆(7)外连接有法兰，法兰上设有第二接线端子(8)，法兰通过上安装板(9)连接有支撑绝缘子(10)，支撑绝缘子(10)下端连接在横梁(11)上；

绝缘杆(27)外部套设有空心绝缘子(19)，空心绝缘子(19)下端连接在传动框架(18)上。

9.根据权利要求8所述的一种封闭式隔离开关，其特征在于，横梁(11)和传动框架(18)平行设置，且通过纵支架(13)连接，在纵支架(13)下方设有支腿(12)。

10.根据权利要求8所述的一种封闭式隔离开关，其特征在于，在空心绝缘子(19)下端设有转动密封装置(51)，转动密封装置(51)通过法兰安装在传动框架(18)上表面，转动密封装置(51)上安装有气压表(46)。

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