CN117220452A - 一种发电机专用换相开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发电机专用换相开关，所述换相开关采用三相五级式结构，每一相换相开关包括一个隔离开关和两个接地开关，所述隔离开关居中布置，接地开关左右布置；所述隔离开关包括进线端子和出线端子，所述进线端子和出线端子结构相同，且并列设置，本发明本发明隔离开关进出线端子接线方式采用十边形结构，承载电流大、电流分布均匀，外侧设置伞裙，散热好；隔离开关和接地开关均采用单触头插拔式结构，具有可见断口，方便观察并检修，接地开关集成在隔离开关上设计，将两开关以合理结构集成一体，结构新颖、简单可靠。
Description
技术领域
本发明属于隔离开关与接地开关技术领域，具体涉及一种发电机专用换相开关。
背景技术
隔离开关和接地开关作为检修用开关，在保障人身以及设备安全，在高压开关行业起到至关重要的作用。在电力系统中，隔离开关和接地开关技术基本成熟，但产品单一，额定电流和短时耐受电流均很小，最大的隔离开关采用双断口并联的方式也只能勉强达到10000A，再往上走，基本都得依赖进口。
目前，我国抽水蓄能电站建设日益增多，且容量在不断的攀升。一台400MVA的机组，所配用额定电压24kV的换相开关，其额定电流就达到16000A。换相开关在抽水蓄能发电系统中担任着重要的角色，为了满足抽水方向和发电方向对相序的不同使用要求，换相开关每天都得合分几次，因此对机械寿命要求特别严格，标准要求M2级1万次的机械寿命，现在大部分的抽水蓄能电站要求都使用2万次，这些都远远的超过了隔离开关标准规定的要求，不能满足需求，需进行频繁维修更换。
发明内容
本发明提供了一种发电机专用换相开关，以解决上述背景技术中提到的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种发电机专用换相开关，包括一个隔离开关和两个接地开关，所述隔离开关居中布置，接地开关左右布置；
所述隔离开关包括进线端子和出线端子，所述进线端子和出线端子结构相同，且并列设置，所述进线端子与出线端子之间设置有动触头，下端通过绝缘子固定有壳体，所述动触头的外侧设置有静触头，所述静触头固定在出线端子上，所述进线端子和静触头内腔内设有凹槽，凹槽内安装有表带触指，所述动触头的下端设置有隔离小车，所述隔离小车底部装有滑块，滑块下端设置有滑行导轨，滑行导轨下端固定在壳体内部，所述滑块一侧设置有固定块，所述固定块内贯穿连接有隔离丝杆，所述隔离丝杆的一端设置有隔离电机；所述接地开关包括设置在进线端子和出线端子下端的接地静触头，接地静触头内腔加工有多道凹槽，凹槽镶嵌有弹簧触指，接地静触头的下方设置有接地动触头，所述接地动触头的下端设置有接地丝杆升降机，所述接地丝杆升降机的一侧设置有提供动力的接地电动机。
进一步，所述进线端子和出线端子内侧接线方式采用十边形结构，外侧为平板式，中间设置有伞裙。
进一步，所述静触头外表面加工有片状型散热片，一侧为法兰型。
进一步，所述动触头外形为管型，两头倒有斜角和圆角，利于动触头的插入。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明本发明隔离开关进出线端子接线方式采用十边形结构，承载电流大、电流分布均匀，外侧设置伞裙，散热好；隔离开关和接地开关均采用单触头插拔式结构，具有可见断口，方便观察并检修，接地开关集成在隔离开关上设计，将两开关以合理结构集成一体，结构新颖、简单可靠。
附图说明
图1示出为根据本发明具体实施方式提供换相开关单相结构示意图；
图2示出为根据本发明具体实施方式提供换相开关处于隔离开关合、接地开关分状态时剖视结构示意图；
图3示出为根据本发明具体实施方式提供换相开关处于隔离开关分、接地开关分状态时剖视结构示意图；
图4示出为根据本发明具体实施方式提供换相开关处于隔离开关分、接地开关合状态时剖视结构示意图；
图5示出为根据本发明具体实施方式提供A处局部放大示意图；
图6示出为根据本发明具体实施方式提供B处局部放大示意图。
图中：1、进线端子；2、隔离小车；3、动触头；4、静触头；5、出线端子；6、隔离电机；7、壳体；8、接地线；9、接地辅助开关；10、接地动触头；11、接地分合指示弯板；12、接地防误装置；13、隔离开关辅助开关；14、隔离防误装置；16、表带触指；17、隔离丝杆；18、弹簧触指；19、接地丝杆升降机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1-6，本发明提供以下技术方案：
一种发电机专用换相开关，换相开关采用三相五级式结构，包括一个隔离开关和两个接地开关，隔离开关居中布置，接地开关左右布置；
隔离开关包括进线端子1和出线端子5，进线端子1和出线端子5为铝件，表面镀银处理，端子内侧采用十边型均匀布置，很好的解决了电流均布的问题，并且方便与管型母线通过软扁线进行加工；端子的外侧采用平板式结构，端子中间增加有用于增加散热面积用的伞裙，进线端子1和出线端子5结构相同，且并列设置，进线端子1与出线端子5之间设置有动触头3，动触头3外形为管型，两头倒有斜角和圆角，利于动触头的插入，动触头3采用铜管或铝合金管加工而成，这样有利于降低电流屈服效应的影响，同时也利于降低生产成本和运动质量；下端通过绝缘子固定有壳体7，动触头3的外侧设置有静触头4，静触头4为铝合金加工而成，为了增加散热面积，周围加工有利于散热的散热片，静触头4固定在出线端子5上，静触头4一边加工成法兰状，便于与出线端子5进行配合连接，进线端子1和静触头4内腔内设有凹槽，凹槽内安装有表带触指16，隔离开关合闸状态时，动触头2左右两侧分别与进线端子1和静触头4中的表带触指16配合，表带触指16呈环状，每道表带触指有N多个触点，每个触点接触压力非常小，但足以克服动稳定时的电流收缩力，表带触指16与动触头2为了满足插拔2万次的机械寿命，表面处理采用镀硬银或石墨烯处理，硬度可以达到HV120以上；动触头3的下端设置有隔离小车2，隔离小车2底部装有滑块，滑块下端设置有滑行导轨，滑行导轨下端固定在壳体7内部，滑块一侧设置有固定块，固定块内贯穿连接有隔离丝杆17，隔离丝杆17的一端设置有隔离电机6，隔离电机6为正反转电机；接地开关包括设置在进线端子1和出线端子5下端的接地静触头，接地静触头内腔加工有多道凹槽，凹槽镶嵌有弹簧触指18，接地静触头的下方设置有接地动触头10，接地动触头10的下端设置有接地丝杆升降机19，接地丝杆升降机19的一侧设置有提供动力的接地电动机，接地电动机为正反转电动机。
隔离丝杆17的靠近隔离电机6侧的外部设置有伞齿轮，所述伞齿轮的外部设置有转动杆，所述转动杆的外部一端设置有隔离防误装置14，接地丝杆升降机19的外侧设置有连接转杆，所述连接转杆的外端设置有接地防误装置12，所述防误转置设有操作手柄用于手动操作，带防误功能。
壳体7内设置有接地辅助开关9与隔离开关辅助开关13，用于切换。
壳体7内设置有接地分合指示弯板11，用于标记指示。
当需要操作隔离刀分闸时，电动和手动均可操作，电动时，隔离电机6通正向电压转动，并带动隔离丝杆17转动，带动固定块移动，从而带动隔离小车2向右运动，当到达分闸位置时，如图3所示，隔离开关辅助开关13切换，隔离电机6和抱闸线圈失电，隔离电机6制动并刹车保持在分闸位置；如果采用手动，可以通过操作手柄操作隔离防误装置14进行；合闸时，隔离电机6通反向电压即可，电动合闸和手动分闸与上述相反。
当需要操作接地开关合闸时，此时隔离开关必须在分闸位置，也就是图3所示状态。电动合闸时，接地开关上的电动机带正向电压转动，带动接地丝杆升降机19上升，当到达合闸位置时，接地辅助开关9切换，接地电动机和抱闸线圈失电，接地电动机制动，隔离开关锁定在合闸位置，电动分闸时，接地开关上的电机带反向电压，接地电动机带动丝杆升降机19下降，当到达分闸位置时，接地辅助开关9切换，接地电动机和抱闸线圈失电，接地电动机制动，隔离开关锁定在分闸位置。当需要手动操作时，可以通过接地防误装置12进行。隔离开关分闸、接地开关合闸如图4所示。
本实施例中，动触头与表带触指16配合的局部放大图如图5所示。弹簧触指16为表带触指，每一道表带触指有纵多独立的触片组成，合闸状态时与动触头3接触。由于接触点多，每个接触点分摊到的电流较小，且接触压力很小，接触电阻小，适用于承载非常高的电流，表带触指16通常选择铬锆铜、铍青铜或者锆青铜，所选材料依据机械寿命和承载电流进行选型。
本实施例中，弹簧触指18局部放大图如图6所示。弹簧触指18为斜圈弹簧，每一道斜圈弹簧触指有纵多圈斜弹簧组成，合闸状态时与接地动触头10接触，由于接触点多，每个接触点分摊到的电流较小，且接触压力很小，接触电阻小，适用于承载较大电流，弹簧触指18通常选择铬锆铜、铍青铜或者锆青铜，所选材料依据机械寿命和承载电流进行选型。
总的来说，基于本发明提供的一种发电机专用换相开关，集成的隔离开关和接地开关结构布置新颖、传动简单可靠，装配方便、承载电流大、抗电动力强的优点，特别适用于抽水蓄能电站的频繁操作的使用要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种发电机专用换相开关，其特征在于，包括一个隔离开关和两个接地开关，所述隔离开关居中布置，接地开关左右布置；
所述隔离开关包括进线端子和出线端子，所述进线端子和出线端子结构相同，且并列设置，所述进线端子与出线端子之间设置有动触头，下端通过绝缘子固定有壳体，所述动触头的外侧设置有静触头，所述静触头固定在出线端子上，所述进线端子和静触头内腔内设有凹槽，凹槽内安装有表带触指，所述动触头的下端设置有隔离小车，所述隔离小车底部装有滑块，滑块下端设置有滑行导轨，滑行导轨下端固定在壳体内部，所述滑块一侧设置有固定块，所述固定块内贯穿连接有隔离丝杆，所述隔离丝杆的一端设置有隔离电机；所述接地开关包括设置在进线端子和出线端子下端的接地静触头，接地静触头内腔加工有多道凹槽，凹槽镶嵌有弹簧触指，接地静触头的下方设置有接地动触头，所述接地动触头的下端设置有接地丝杆升降机，所述接地丝杆升降机的一侧设置有提供动力的接地电动机。
2.根据权利要求1所述的一种发电机专用换相开关，其特征在于：所述进线端子和出线端子内侧接线方式采用十边形结构，外侧为平板式，中间设置有伞裙。
3.根据权利要求1所述的一种发电机专用换相开关，其特征在于：所述静触头外表面加工有片状型散热片，一侧为法兰型。
4.根据权利要求1所述的一种发电机专用换相开关，其特征在于：所述动触头外形为管型，两头倒有斜角和圆角，利于动触头的插入。
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