CN203367122U - 一种折臂式高压隔离开关 - Google Patents

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张帆
陈厚源
戴永正
王鹏
李巍
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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

一种折臂式高压隔离开关,包括:静触头、含有传动座及电机的驱动机构及动触头装配体,动触头装配体包括动触头、下导电管及上导电管,下导电管与上导电管转动连接,下导电管内设有的第一曲柄滑块机构包括拉板及拉杆,拉杆上设有齿条,齿条与齿轮啮合,齿轮通过第一连接轴与上导电管固定连接,驱动机构与下导电管之间设有的曲柄摇杆机构包括拐臂及六方螺杆,上导电管与动触头座连接,在动触头座上设有夹紧机构,在夹紧机构的输出端上设有动触头杆,其特征在于,下导电管与夹紧机构之间设有第二曲柄滑块机构包括第一连扳、第二连扳及滑杆,滑杆的往复运动实现夹紧机构的动触头杆相对于静触头管的夹紧和松开。

Description

一种折臂式高压隔离开关
技术领域
本实用新型涉及高压电器开关技术领域,尤其是具有驱动机构、开合闸机构、动触头夹紧机构、破冰机构的折臂式高压隔离开关。
背景技术
高压隔离开关是电力系统中使用量最大的高压开关设备,一般是断路器使用量的2~3倍。据高压开关行业不完全统计,2004年全国高压隔离开关和接地开关的产量为30.5万余组。2005年底在电力系统运行的66kV及以上电压等级隔离为约25万组,其中最高电压等级隔离开关为750kV。“十一五”期间和2020年我国电力发展的基本仿真是:深化体制改革,加强电网建设,大力发展水电,优化发展火电,加快发展核电,因地制宜发展天然气发电,积极发展新能源发电。重视生态环境保护,加大技术改造力度,提高能源效率。
户外高压隔离开关长期处于合闸状态,较少对其进行操作。又加之其结构相对简单、易于制造,因此隔离开关不太受到生产制造和使用部门的重视。制造厂商往往把高压隔离开关作为与断路器配套的一种附加产品进行粗放型生产,对产品的设计、选材、加工工艺、组装调试和质量控制等均置于次要地位,因此和断路器相比,其性能和质量很难予以保证。运行部门在高压开关专业管理工作中也忽略了对高压隔离开关的维护与检修,尤其是检修管理,检修维护处于自由状态,没有统一的和法定的检修规程,普遍存在长期失修的现象。
目前,72.5~500kV高压隔离开关在运行中所反映出的主要问题仍然是多年来所存在的缺陷,即绝缘子断裂、操作失灵、导电回路过热和锈蚀。高压隔离开关在倒闸操作过程中,操作失灵、拒分、拒合、分合闸不到位以及传动部件损坏变形是最常见的故障,而且还常常伴有绝缘子断裂而引起扩大事故的危险。造成此类问题的原因主要有以下几点:
(1)传动轴成和传动链接设计不合理。
(2)部件加工精度低、公差大,不能保证传动部件之间的精确配合,导致操作特性不稳定、传动不可靠。
(3)工厂装配和现场安装质量难以保证。
(4)材料选择不合理。由于设计时选用的材料强度、硬度或刚度的不足,导致损坏变形故障的发生。
(5)二次回路问题。
(6)锈蚀问题。由于锈蚀使转动和传动连接卡涩,或由于锈蚀使零部件机械强度降低,进而导致部件的损坏变形。
(7)导电回路过热。
实用新型内容
技术问题:本实用新型提供了一种电压等级高,通流能力强的折臂式高压隔离开关开关,分合闸到位,通过动触头夹紧机构能够准确的完成动触头和静触头夹紧和打开,并且具有除冰能力。
技术方案:本实用新型的折臂式高压隔离开关,包括:静触头、含有传动座及电机的驱动机构及动触头装配体,所述的动触头装配体包括含有动触头座的动触头、下导电管及上导电管,下导电管的一端与上导电管的一端转动连接,在下导电管的一端上转动连接有第一连接轴,在第一连接轴上固定连接有齿轮,第一连接轴与上导电管固定连接,在下导电管内设有第一曲柄滑块机构,所述的第一曲柄滑块机构包括拉板及拉杆,拉板的一端与拉杆的一端转动连接,拉板的另一端与所述传动座转动连接,拉杆的另一端设有齿条,齿条与所述齿轮啮合,在驱动机构与下导电管之间设有曲柄摇杆机构,曲柄摇杆机构包括拐臂及六方螺杆,拐臂的一端与六方螺杆的一端转动连接,六方螺杆的另一端与下导电管的另一端转动连接,拐臂的另一端固定连接有第一锥齿轮,且所述第一锥齿轮与连于电机的第二锥齿轮啮合,所述上导电管的另一端与动触头座连接,在动触头座上设有夹紧机构,在夹紧机构的输出端上设有动触头杆,其特征在于,在下导电管与夹紧机构之间设有第二曲柄滑块机构,第二曲柄滑块机构包括第一连扳、第二连扳及滑杆,第一连扳的一端与所述下导电管转动连接,第一连扳的另一端与第二连扳的一端固定连接,第二连扳的另一端与滑杆的一端转动连接,滑杆的另一端与夹紧机构的推杆固定连接,所述滑杆位于所述上导电管内且滑杆与上导电管滑动连接。
有益效果:与现有技术相比,本实用新型型具有如下优点:
本实用新型的动触头加紧机构的推送机构即第二曲柄滑块机构,与传统的凸轮机构相比,曲柄滑块机构设计方便,行程准确,驱动力较小。传统的凸轮机构凸轮和推杆之间摩擦较大,且推杆的回行程需要借助复位弹簧,复位弹簧安装繁琐,且重量较大,在冰冻条件下,仅凭复位弹簧很难实现动触头和静触头的开合。曲柄滑块机构能够提供较大的推拉力,带动动触头杆和静触头破除冰层,实现折臂式高压隔离开关在恶劣天气条件下顺利开合闸。
因此,本实用新型的折臂式高压隔离开关具有操作简单,电压等级高,通流能力强,安装方便,具有一定的除冰能力等优点。
附图说明
图1是本实用新型折臂式高压隔离开关机构简图
图2是本实用新型折臂式高压隔离开关侧面结构示意图。
图3是本实用新型折臂式高压隔离开关下导电管内部装配结构示意图。
图4是本实用新型折臂式高压隔离开关底座装配侧面结构示意图。
图5是本实用新型折臂式高压隔离开关拉杆装配侧面结构示意图。
图6是本实用新型折臂式高压隔离开关动触头装配侧面结构示意图。
图7是本实用新型折臂式高压隔离开关静触头装配侧面结构示意图。
图8是本实用新型折臂式高压隔离开关中间连接正面结构示意图。
图中有:1.接线板,2.传动座,3.拐臂,4.六方螺杆,5.第一导电带,6.静触头座7.下导电管,8.导电板,9.第二导电带,10.静触头管夹,11.上导电管,12.动触头,13.静触头,14.第一连接轴,15.法兰盘,16.第一锥齿轮,17.第二锥齿轮,18.第二连接轴,19.拉板,20.大滚轮,21.平衡弹簧,22.挡圈,23.拉杆,24.挡套,25.变位连轴套,26.齿条,27.齿轮,28.第一连扳,29.第三连接轴,30.第四连接轴,31.第二连扳,32.破冰钩,33.动触头杆,34.第三导电带,35.动触头盖,36.动触头座,37.第三连扳,38.推杆,39.动触头推杆轴,40.滑杆,41.U型螺杆,42.静触头管,43.第五连接轴。
具体实施方式
本实用新型的一种折臂式高压隔离开关,包括:静触头13、含有传动座2及电机的驱动机构及动触头装配体,所述的动触头装配体包括含有动触头座36的动触头12、下导电管7及上导电管11,下导电管7的一端与上导电管11的一端转动连接,在下导电管7的一端上转动连接有第一连接轴14,在第一连接轴14上固定连接有齿轮27,第一连接轴14与上导电管11固定连接,在下导电管7内设有第一曲柄滑块机构,所述的第一曲柄滑块机构包括拉板19及拉杆23,拉板19的一端与拉杆23的一端转动连接,拉板19的另一端与所述传动座2转动连接,拉杆23的另一端设有齿条26,齿条26与所述齿轮27啮合,在驱动机构与下导电管7之间设有曲柄摇杆机构,曲柄摇杆机构包括拐臂3及六方螺杆4,拐臂3的一端与六方螺杆4的一端转动连接,六方螺杆4的另一端与下导电管7的另一端转动连接,拐臂3的另一端固定连接有第一锥齿轮16,且所述第一锥齿轮16与连于电机的第二锥齿轮17啮合,所述上导电管11的另一端与动触头座36连接,在动触头座36上设有夹紧机构,在夹紧机构的输出端上设有动触头杆33,在下导电管7与夹紧机构之间设有第二曲柄滑块机构,第二曲柄滑块机构包括第一连扳28、第二连扳31及滑杆40,第一连扳28的一端与所述下导电管7转动连接,第一连扳28的另一端与第二连扳31的一端固定连接,第二连扳31的另一端与滑杆40的一端转动连接,滑杆40的另一端与夹紧机构的推杆38固定连接,所述滑杆40位于所述上导电管11内且滑杆40与上导电管11滑动连接。
参见图1所示为一种折臂式高压隔离开关机构简图,拐臂3一端与传动座2转动连接,拐臂3另一端与六方螺杆4一端转动连接,六方螺杆4另一端与下导电管7转动连接,下导电管7一端与传动座2转动连接,下导电管7另一端与上导电管11转动连接,拉板19一端与传动座2转动连接,拉板19另一端与拉杆23一端转动连接,拉杆23另一端与齿条26一端固定连接,齿条26另一端与齿轮27啮合,齿轮27与上导电管11固定连接,拉杆23与下导电管7滑动连接,平衡弹簧21一端与下导电管7固定连接,平衡弹簧另一端与拉杆23固定连接。
参见图2、图3所示:一种折臂式高压隔离开关,其由接线板1、传动座2、拐臂3、六方螺杆4、第一导电带5、下导电管7、第二导电带9、上导电管11、动触头12、静触头13、拉板19、拉杆23、齿条26以及齿轮27组成,接线板1下端连接在传动座2左侧,拐臂3连接传动座2,六方螺杆4一端连接拐臂3,六方螺杆4另一端连接下导电管7,下导电管7一端与底座转动连接,下导电管7另一端与上导电管11一端转动连接,上导电管11另一端与动触头12固定连接,动触头12通过夹紧装置与静触头13连接,动触头与静触头之间通过预紧力实现稳定的接触,拉板19一端与传动座2转动连接,拉板19另一端与拉杆23一端转动连接,拉杆23另一端与齿条26一端固定连接,齿条26另一端与齿轮27啮合,齿轮27与上导电管11固定连接,通过齿条齿轮副实现上导电管相对于下导电管的转动,从而实现下导电管、上导电管的往复摆动。
参见图4,接线板1与传动座2左侧连接,法兰盘15与传动座2底部连接,法兰盘15与第二锥齿轮17固定连接,第二锥齿轮17与第一锥齿轮16按照轴线交角90°啮合,第一锥齿轮16通过第三连接轴29与拐臂3一端固定连接,拐臂3另一端与六方螺杆4一端转动连接,六方螺杆4另一端与下导电管7转动连接,下导电管7通过第二连接轴18与传动座2转动连接,拐臂、六方螺杆、下导电管和传动座形成曲柄摇杆机构,拐臂的周期转动带动下导电管做往复摆动,第一导电带5一端与传动座2固定连接,第一导电带5另一端与下下导电管固定连接,从而实现传动座和下导电管之间的通流能力。
参见图4、图5,拉板19一端与传动座2转动连接,拉板19另一端与拉杆23一端转动连接,拉杆23另一端通过变位连轴套25与齿条26固定连接,大滚轮20与所述的拉板19和拉杆23的转动轴转动连接,拉板、大滚轮、拉杆和下导电管之间形成了滑动约束,限制拉杆和下导电管之间仅沿轴线方向相对移动,挡圈22一端与下导电管7固定连接,挡圈22另一端与平衡弹簧21一端固定连接,平衡弹簧21另一端与挡套24一端固定连接,挡套24另一端与拉杆23固定连接,当拉杆和下导电管相对轴向移动时,拉杆压缩或还原平衡弹簧,实现重力势能和弹性势能之间的转换,减小拐臂所需要输入的最大驱动力矩。
参见图6,破冰钩32与动触头杆33一端固定连接,动触头杆33通过第五连接轴43与动触头座35转动连接,从而动触头杆可以绕动触头座转动,导电带34一端与动触头杆33固定连接,导电带34另一端与动触头座36一端固定连接,动触头座36另一端与动触头盖35固定连接,动触头杆33另一端与连板37一端转动连接,第三连板37另一端与推杆38一端转动连接,推杆38另一端与动触头推杆轴39一端固定连接,动触头推杆轴39另一端与滑杆40一端固定连接,滑杆40轴向移动,推动动触头推杆轴39轴向往复运动,在第三连扳37的带动下,动触头杆33相对动触头盖35的转动,动触头杆33夹紧或松开静触头管45实现动触头和静触头的加紧和松开,动触头杆的带动下,弧形且面积较小的破冰钩能够破掉一定厚度的冰层。
参见图7,导电板8一端与静触头座6一端固定连接,导电板8另一端与静触头管夹10一端固定连接,静触头管夹10另一端通过U型螺杆41与静触头管42一端固定连接,静触头管42另一端与静触头座6另一端固定连接,整个静触头装配体有下端的支撑绝缘子支撑,静触头与动触头连接,起传输高压电的作用。
参见图8,下导电管7通过第一连接轴14与上导电管11转动连接,下导电管11在齿轮齿条副的作用下相对于上导电管7转动,下导电管11与第一连板28一端转动连接,第一连板28另一端通过第四连接轴30与第二连板31一端固定连接,第二连板31另一端与滑杆40一端转动连接,上导电管相对下导电管转动,与第一连扳、第二连板和滑杆形成第二曲柄滑块机构,在第一、二连板的带动下,滑杆沿轴向往复运动,从而实现动触头与静触头的加紧和松开。
本实用新型完成开合闸的操作步骤:
电机的转矩通过操作杆传递给法拉盘15,法兰盘15与锥齿轮17固定连接,锥齿轮17和锥齿轮16按照轴线夹角90°啮合,实现力矩转向,锥齿轮16和拐臂3固定连接,拐臂3绕传动座2转动,拐臂3、六方螺杆4、下导电管7和传动座2形成曲柄摇杆机构,拐臂3的转动带动下导电管7摆动,实现下导电管在开合闸位置之间往复摆动。
下导电管7的往复摆动,带动设在下导电管7内的拉板19、连杆23和齿条26摆动,大滚轮限制连杆23和下导电管7之间仅轴线方向滑动,拉板19和下导电管7转动位置不同,实现拉杆23与下导电管7之间的相对滑动,齿条26拉动齿轮27转动,齿轮27与上导电管11固定连接,齿轮27带动上导电管相对下导电管7转动。
上导电管11相对下导电管7转动,与第一连板28、第二连板31和滑杆40形成第二曲柄滑块机构,带动滑杆40沿轴线方向往复移动,滑杆40拉动推杆38沿轴线往复运动,在推杆38和连板37的带动下,动触头杆33相对于动触头盖35转动,实现动触头杆33相对于静触头管45的加紧和松开。

Claims (1)

1.一种折臂式高压隔离开关,其特征在于该隔离开关包括:静触头(13)、含有传动座(2)及电机的驱动机构及动触头装配体,所述的动触头装配体包括含有动触头座(36)的动触头(12)、下导电管(7)及上导电管(11),下导电管(7)的一端与上导电管(11)的一端转动连接,在下导电管(7)的一端上转动连接有第一连接轴(14),在第一连接轴(14)上固定连接有齿轮(27),第一连接轴(14)与上导电管(11)固定连接,在下导电管(7)内设有第一曲柄滑块机构,所述的第一曲柄滑块机构包括拉板(19)及拉杆(23),拉板(19)的一端与拉杆(23)的一端转动连接,拉板(19)的另一端与所述传动座(2)转动连接,拉杆(23)的另一端设有齿条(26),齿条(26)与所述齿轮(27)啮合,在驱动机构与下导电管(7)之间设有曲柄摇杆机构,曲柄摇杆机构包括拐臂(3)及六方螺杆(4),拐臂(3)的一端与六方螺杆(4)的一端转动连接,六方螺杆(4)的另一端与下导电管(7)的另一端转动连接,拐臂(3)的另一端固定连接有第一锥齿轮(16),且所述第一锥齿轮(16)与连于电机的第二锥齿轮(17)啮合,所述上导电管(11)的另一端与动触头座(36)连接,在动触头座(36)上设有夹紧机构,在夹紧机构的输出端上设有动触头杆(33);在下导电管(7)与夹紧机构之间设有第二曲柄滑块机构,第二曲柄滑块机构包括第一连扳(28)、第二连扳(31)及滑杆(40),第一连扳(28)的一端与所述下导电管(7)转动连接,第一连扳(28)的另一端与第二连扳(31)的一端固定连接,第二连扳(31)的另一端与滑杆(40)的一端转动连接,滑杆(40)的另一端与夹紧机构的推杆(38)固定连接,所述滑杆(40)位于所述上导电管(11)内且滑杆(40)与上导电管(11)滑动连接。
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