CN201758099U - 带有隔离接地的真空断路器的开关装置 - Google Patents

带有隔离接地的真空断路器的开关装置 Download PDF

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林必宝
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Abstract

本实用新型提供一种带有隔离接地的真空断路器的开关装置,其结构简单,可靠性高,不容易受到外界环境的影响,并且整体体积较小,能够提高可维护性,降低设备安装的复杂性,还能够提高装置的使用安全性能。该带有隔离接地的真空断路器的开关装置,包括气箱、真空断路器、接地开关机构、隔离开关机构,其特征在于,接地开关机构、隔离开关机构和真空断路器内置于气箱内,其中,隔离开关机构的一端与真空断路器连接,另一端与接地开关机构的一端连接,接地开关机构的另一端接地。

Description

带有隔离接地的真空断路器的开关装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种开关装置,特别涉及适用于24千伏电力系统中作接受和分 配电能之用的带有隔离接地的真空断路器的开关装置。
背景技术
[0002] 目前,随着开关设备的快速发展,出现了气体绝缘开关装置和柜形气体绝缘开关 装置,有效的解决了开关设备小型化和密闭化的问题。气体绝缘开关装置是将各种电器设 备和作为绝缘介质的高压SF6气体共同密封在一个管状金属容器内,有着体积较小和密闭 等优点。相比之下,柜形气体绝缘开关装置比气体绝缘开关装置具有更高的可靠性、安全 性,同时也简化了维护,并且占有建设用地范围更小,由于形成和其他的配电设备具有同样 的外观,易于与周边的环境相协调。在柜形容器内,将大量的电器设备安装到低压绝缘气体 环境中并以不同的用途分隔开。
[0003] 具有代表性的柜形气体绝缘开关装置一般将SF6气体密封在箱体的内部,并将电 缆室、隔离开关室以及母线室用气体进行分隔。在电缆室中收纳了避雷器以及检电等设备, 并各自与连接导体相连。另外,由于现有的柜形气体绝缘开关装置主要采用的是将三工位 负荷开关和空气绝缘的真空断路器组合在一起的方式,这种方式是将真空断路器安装在环 网柜的电缆室内,占用了电缆室间隔的大量空间,而且导致连线复杂,因此不易于维护,并 降低了可靠性。
实用新型内容
[0004] 本实用新型是鉴于上述的问题而完成的,其目的在于提供一种带有隔离接地的真 空断路器的开关装置,其结构简单,可靠性高,不容易受到外界环境的影响,并且整体体积 较小,能够提高可维护性,降低设备安装的复杂性,还能够提高装置的使用安全性能。
[0005] 本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置,包括气箱、真空断路器、接 地开关机构、隔离开关机构,其特征在于:
[0006] 上述接地开关机构、上述隔离开关机构和上述真空断路器内置于上述气箱内,其 中,上述隔离开关机构的一端与上述真空断路器连接,另一端与上述接地开关机构的一端 连接,上述接地开关机构的另一端接地。
[0007] 根据本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置,其中,在上述气箱的 上方和下方分别设置有用于将其连接到母线上的上下出线套管,在上述气箱的前方安装 有压力指示仪,在上述气箱的后方设置有用于释放电弧产生的热气压和热粒子的压力释放 阀。
[0008] 根据本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置,其中,上述接地开关 机包括接地开关操作轴和与该开关操作轴连接的接地刀片。
[0009] 根据本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置,其中,上述隔离开关 机构包括:上述上静止部,其具有上静触头座和与该上静触头座连接的梅花触头;下动触头,其具有下动触头座和与该下动触头座连接的动触头导电管。
[0010] 根据本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置,其中,真空断路器包 括:弹簧操动机构,其经由上述隔离开关机构中的上述上静止部的上述梅花触头和上述上 静触头座连接到连接铜排;和真空灭弧室,其动触头的外端通过软连接线连接到导电排,并 进一步连接到母线上,上述动触头的端部通过一绝缘拉杆与传动拐臂的一端连接,上述传 动拐臂的另一端通过一连杆与主轴拐臂连接,经由上述主轴拐臂连接到主轴上,并且在上 述连杆和上述主轴拐臂之间设置有触头弹簧。
[0011] 本实用新型涉及的开关装置是一种将现有的分离安装的隔离开关、接地开关和真 空断路器一并集成到SF6气箱内而得到的新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置。 本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置不容易受到外界环境的影响,并且整 体体积较小,由于避免将三个开关元件分离安装而为电缆室间隔腾出了大量的空间来安装 电流互感器、电压互感器、避雷器等高压元器件。此外,将隔离开关、接地开关和真空断路 器集成地安装,能够提高可维护性,能够降低设备安装的复杂性,还能够提高装置的使用安 全性能。
[0012] 本实用新型的隔离接地真空断路器开关装置,结构简单,可靠性高,通过各开关机 构实现合闸位置、分闸位置、断路位置和接地位置等四个位置的开闭动作,操作过程中损耗 少,整体体积小,主要用于安装在24千伏电力系统中作接受和分配电能之用。
附图说明
[0013] 图1为对本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置的主接线原理进 行说明的图。
[0014] 图2为将本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置的右侧面板去除 后的右视图。
[0015] 图3为本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置的正视图。
[0016] 图4为表示当接地开关机构合闸、隔离开关机构分闸、并且真空断路器分闸时本 实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置的工作状态的图。
[0017] 图5为表示当接地开关机构分闸、隔离开关机构分闸、并且真空断路器分闸时本 实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置的工作状态的图。
[0018] 图6为表示当接地开关分闸机构、隔离开关合闸机构、并且真空断路器分闸时本 实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置的工作状态的图。
[0019] 图7为表示当接地开关分闸机构、隔离开关分闸机构、并且真空断路器合闸时本 实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置的工作状态的图。
[0020] 符号说明:
[0021] 1…上出线套管;2…不锈钢气箱;3…压力释放阀;4…下出线套管;5…压力指示; 6…接地开关机构;7…隔离开关机构;8…中央联锁部;9…断路器弹簧操动部;2-1…接地 开关操作轴;2-2…接地刀片;2-3…梅花触头;2-4…上静触头座;2-5…连接铜排;2_6…上 支架;2-7…真空灭弧室;2-8…软连接线;2-9…导电排;2-10…绝缘拉杆;2_11…传动拐 臂;2-12…触头弹簧;2-13…连杆;2-14…主轴拐臂;2_15…传动主轴;2_16···隔离开关操 作轴;2-17…拐臂;2-18…摇摆夹叉;2-19…动触头导电管;2_20…下动触头座具体实施方式
[0022] 以下,参照附图,对本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置的实施 方式进行详细说明。
[0023] 图1为对本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置的主接线原理进 行说明的图。如图1所示,沿着X方向三个开关分别为真空断路器、隔离开关机构和接地 开关机构,其中,隔离开关机构的一端与真空断路器连接,另一端与接地开关机构的一端连 接,该接地开关机构的另一端接地,当隔离开关机构和接地开关机构闭合时,真空断路器的 一端接地,当隔离开关机构闭合、接地开关机构断开时,真空断路器与隔离开关机构串联接 入。
[0024] 图2和图3表示本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置的结构。如 图2和图3所示,带有隔离接地的真空断路器的开关装置包括开关气箱单元和开关操作单 元。开关气箱单元包括上出线套管1、不锈钢气箱2、压力释放阀3、下出线套管4、压力指示 仪5、真空断路器和连接母排等,开关操作单元包括接地开关机构6、隔离开关机构7、断路 器弹簧操动部9、中央联锁部8等。其中,在开关气箱单元的不锈钢气箱2的箱体的上方和 下方分别设置有上下出线套管,用于连接母线,在开关气箱单元的前方安装有压力指示仪 5。在开关气箱单元的不锈钢气箱2的箱体的后方设置有压力释放阀3,用于释放电弧产生 的热气压和热粒子。
[0025] 此外,如图2和图3所示,在开关操作单元中,还包括接地开关操作轴2-1、接地 刀片2-2、梅花触头2-3、上静触头座2-4、连接铜排2-5、上支架2_6、真空灭弧室2_7、软连 接线2-8、导电排2-9、绝缘拉杆2-10、传动拐臂2-11、触头弹簧2_12、连杆2_13、主轴拐臂 2-14、传动主轴2-15、隔离开关操作轴2-16、隔离开关操作轴拐臂2_17、摇摆夹叉2_18、动 触头导电管2-19和下动触头座2-20等。就其具体连接关系而言,将在下面进行详细描 述。
[0026] 如图4所示,开关操作单元的主要部分即接地开关机构6、隔离开关机构7、断路器 弹簧操动部9和中央联锁部单元8内置于不锈钢气箱2内,其上方经由导电排2-9连接到 上出线铜排1并与母线连接,其下方经由动触头导电管2-19和下动触头座2-20连接到下 出线铜排4并与输出线连接。
[0027] 接地开关机构6构成为接地开关操作轴2-1连接接地刀片2-2,当接地开关机构进 行合闸和开闸动作时,接地开关操作轴2-1被驱动,带动接地刀片2-2与动触头导电管2-19 形成闭合和分离。
[0028] 隔离开关机构7由上静止部和下动触头构成。上静止部构成为上静触头座2-4 连接有梅花触头2-3,下动触头构成为下动触头座2-20连接动触头导电管2-19,当隔离开 关机构7进行合闸、开闸动作时,由隔离开关操作轴2-16带动连接的隔离开关操作轴拐臂 2-17使其拉动摇摆夹叉2-18,由此,该摇摆夹2-18拉动动触头导电管2_19移动使其与上 静止部的梅花触头2-3形成闭合或分离。
[0029] 真空断路器的弹簧操动机构9经由隔离开关机构7中的上静止部的梅花触头2-3、 上静触头座2-4连接到连接铜排2-5,由上支架2-6固定并连接到真空灭弧室2-7的静触头 上。真空灭弧室2-7的动触头的外端通过软连接线2-8连接到导电排2-9,并进一步连接到母线上。真空灭弧室2-7的动触头的末端通过绝缘拉杆2-10与传动拐臂2-11的一端相连 接,该传动拐臂2-11的另一端通过连杆2-13与主轴拐臂2-14连接,经由该主轴拐臂2_14 连接到主轴2-15上,并且在连杆2-13和主轴拐臂2-14设置有触头弹簧2_12。
[0030] 以下,对图4〜图7所示的本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置 的各个工作状态进行说明。图4表示当接地开关机构6合闸、隔离开关机构7分闸、并且真 空断路器分闸时的工作状态。图5表示当接地开关机构6分闸、隔离开关机构7分闸、并且 真空断路器分闸时的工作状态。图6表示当接地开关机构6分闸、隔离开关机构7合闸、并 且真空断路器分闸时的工作状态。图7表示当接地开关机构6分闸、隔离开关机构7分闸、 并且真空断路器合闸时的工作状态。
[0031] 首先,对送电操作的具体过程进行说明。
[0032] 接地开关机构6分闸:通过驱动接地开关机构6中的接地开关操作轴2-1转动,使 连接在接地开关操作轴2-1上的接地刀片2-2旋转,从而接地刀片2-2复位,与动触头导电 管2-19分离,产生一定的距离,由此,接地开关6的分闸动作完成。
[0033] 隔离开关机构7合闸:通过驱动隔离开关机构7中的隔离开关操作轴2-16转动, 使连接在隔离开关操作轴2-16上的拐臂2-17旋转,拉动在摇摆夹叉2-18上移动的动触头 导电管2-19,使其与固定在上支架2-6上的上触头座2-4连接的梅花触头2-3接触,由此, 隔离开关机构7的合闸动作完成。
[0034] 真空断路器合闸:通过驱动断路器弹簧操动部9中的传动主轴2-15转动,使连接 在传动主轴2-15上的主轴拐臂2-14旋转,拉动连杆2-13,使其带动传动拐臂2_11通过绝 缘拉杆2-10推动真空灭弧室2-7内的动触头与真空灭弧室2-7内的静触头接触,由此,真 空断路器的合闸动作完成。主轴拐臂2-14在旋转拉动连杆2-10时还压缩触头弹簧2-12, 保持真空灭弧室2-7内的动触头所需的接触压力。
[0035] 接着,对具体停电操作过程进行详细说明。
[0036] 真空断路器分闸:在分闸过程中,通过驱动断路器弹簧操动部9单元中的传动主 轴2-15转动,使连接在传动主轴2-15上的主轴拐臂2-14旋转拉动连杆2_13,在断路器弹 簧操动部9的分间弹簧和连杆2-13的触头弹簧2-12中储存的能量带动传动拐臂2-11通过 绝缘拉杆2-10推动真空灭弧室2-7内的动触头与真空灭弧室2-7内的静触头分离,由此, 真空断路器分闸动作完成。
[0037] 隔离开关机构7分闸:通过驱动隔离开关机构7中的隔离开关操作轴2-16转动, 使连接在隔离开关操作轴2-16上的拐臂2-17旋转,拉动摇摆夹叉2-18向下移动,动触头 导电管2-19与固定在上支架2-6上的上触头座2-4连接的梅花触头2-3分离,由此,隔离 开关机构的分闸动作完成。
[0038] 接地开关机构6合闸:通过驱动接地开关机构6中的接地开关操作轴2-1转动,使 连接在接地开关操作轴2-1上的接地刀片2-2旋转并使接地刀片2-2离开复位位置,与动 触头导电管2-19分离,并产生一定的距离,由此,接地开关机构6的合闸动作完成。
[0039] 当隔离开关机构断开时,真空断路器也处于断开位置,旋转接地刀片2-2接地,在 主母线与主开关之间形成两个对地断口,带电体仅能够发生相间上对地放电,而不会涉及 被隔离的导体,从而保证了检修人员的安全。
[0040] 通过采用上述的结构,能够节约利用空间,减少引接导线,并且能够使分合闸状态清晰,改善装置的安全性能。在进行停电操作之后即使真空断路器分闸和隔离开关机构7 分闸之后,在本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置中能够构成可靠的绝缘 间隙,将需要检修的设备或线路与电源以断开点隔开,同时使接地开关机构6合闸,将检修 的设备或线路有效地接地,由此能够确保检修人员和设备的安全。
[0041] 此外,本实用新型的带有隔离接地的真空断路器的开关装置不容易受到外界环境 的影响,并且整体体积较小,由于避免将三个开关元件分离安装而为电缆室间隔腾出了大 量的空间来安装电流互感器、电压互感器、避雷器等高压元器件。而且,能够有效地防止违 反开关、刀闸操作原则的违规操作,减少不必要的事故发生,并且该改进接线简单、可靠,投 资也较少。

Claims (5)

  1. 一种带有隔离接地的真空断路器的开关装置,包括气箱、真空断路器、接地开关机构、隔离开关机构,其特征在于:所述接地开关机构、所述隔离开关机构和所述真空断路器内置于所述气箱内,其中,所述隔离开关机构的一端与所述真空断路器连接,另一端与所述接地开关机构的一端连接,所述接地开关机构的另一端接地。
  2. 2.如权利要求1所述的带有隔离接地的真空断路器的开关装置,其特征在于:在所述气箱的上方和下方分别设置有用于将其连接到母线上的上下出线套管,在所述 气箱的前方安装有压力指示仪,在所述气箱的后方设置有用于释放电弧产生的热气压和热 粒子的压力释放阀。
  3. 3.如权利要求1或2所述的带有隔离接地的真空断路器的开关装置,其特征在于: 所述接地开关机包括接地开关操作轴和与该开关操作轴连接的接地刀片。
  4. 4.如权利要求3所述的带有隔离接地的真空断路器的开关装置,其特征在于:所述隔离开关机构包括:所述上静止部,其具有上静触头座和与该上静触头座连接的 梅花触头;下动触头,其具有下动触头座和与该下动触头座连接的动触头导电管。
  5. 5.如权利要求4所述的带有隔离接地的真空断路器的开关装置,其特征在于: 所述真空断路器包括:弹簧操动机构,其经由所述隔离开关机构中的所述上静止部的所述梅花触头和所述上静触头座连接到连接铜排;和真空灭弧室,其动触头的外端通过软 连接线连接到导电排,并进一步连接到母线上,所述动触头的端部通过一绝缘拉杆与传动 拐臂的一端连接,所述传动拐臂的另一端通过一连杆与主轴拐臂连接,经由所述主轴拐臂 连接到主轴上,并且在所述连杆和所述主轴拐臂之间设置有触头弹簧。
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