CN211529861U

CN211529861U - 一种中压气体绝缘负荷开关

Info

Publication number: CN211529861U
Application number: CN202020206379.2U
Authority: CN
Inventors: 周振业; 茅传强; 刘蜀江
Original assignee: GUANGXI YINHE DECOM ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: Dikang Electric Co.,Ltd.
Priority date: 2020-02-25
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2020-09-18
Anticipated expiration: 2030-02-25

Abstract

本实用新型涉及的是一种中压气体绝缘负荷开关，包括静刀、动刀、地刀、消弧线圈、静刀绝缘梁、动刀绝缘梁、动刀绝缘轴、地刀绝缘梁、前板、后板、转轴等。静刀固定在静刀绝缘梁上，消弧线圈固定在静刀的母线连接面下部。动刀安装在动刀绝缘轴内，随动刀绝缘轴转动。动刀的外端与静刀或地刀连接，另一端位于动刀绝缘轴的动刀槽内，通过轴销与动刀支撑座连接。轴销与转轴位于同一轴心线上。动刀支撑座固定在动刀绝缘梁上。地刀固定在地刀绝缘梁上。本实用新型的负荷开关采用组装式结构，简单、易于组装；优化了电场分布，降低了产品的局部放电量，提高了产品的寿命；绝缘梁通用性好、重量轻、强度高。

Description

一种中压气体绝缘负荷开关

技术领域

本实用新型涉及的是一种中压气体绝缘负荷开关，属于开关中压电气设备技术领域。

背景技术

中压气体绝缘负荷开关（电压等级在10kV-40.5kV）是目前配电网中主要配电开关设备。其典型应用是中压六氟化硫气体绝缘金属封闭式环网柜，集成了负荷开关、隔离开关、接地开关。关于此类负荷开关，已经有不少公开文献。如文献CN201478186U，一种气体绝缘负荷开关公开了在所述动刀杆与所述静刀头分断处的侧面装有一由导电材料制成的,板状结构的引弧舌,该引弧舌通过一个由多匝导线构成的消弧线圈与所述静刀汇流排导电连接,所述消弧线圈中心产生的磁力线的方向与所述动刀杆在引弧行程中的朝向尽量相同。文献CN201820690U，高压气体绝缘负荷开关,包括装在绝缘子上的静刀汇流排、动刀汇流排,与所述静刀汇流排连接的静刀头,和所述动刀汇流排连接的动刀杆固定座、动刀杆,接地刀头、接地汇流排,以及控制动刀杆转动的绝缘拉杆、驱动轴和拐臂,绝缘拉杆、驱动轴和拐臂带动动刀杆,实现负荷开关合闸、分闸、接地三种状态,所述负荷开关每一相的动刀杆分闸运动轨迹的上方装有磁旋弧线圈；所述负荷开关每一相动刀杆的两侧安装有均压件;所述负荷开关每一相的动刀杆、静刀头和磁旋弧线圈均有隔离罩隔离。现有的负荷开关存在结构电场分布复杂，装配调整困难，成本高等不足。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种中压气体绝缘负荷开关，结构简单、易于装配、体积小。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种中压气体绝缘负荷开关，包括静刀、动刀、地刀、消弧线圈、静刀绝缘梁、动刀绝缘梁、动刀绝缘轴、地刀绝缘梁、前板、后板、转轴等。静刀固定在静刀绝缘梁上，消弧线圈固定在静刀的母线连接面下部。动刀安装在动刀绝缘轴内，随动刀绝缘轴转动。动刀的外端与静刀或地刀连接，另一端位于动刀绝缘轴的动刀槽内，通过轴销与动刀支撑座连接。轴销与转轴位于同一轴心线上。动刀支撑座固定在动刀绝缘梁上。地刀固定在地刀绝缘梁上。三相地刀可以通过接地铜排连接在一起，然后与后板连接，通过不锈钢气箱与地线连接；地刀也可以分相通过铜导线与地线连接（主要用于试验柜）。

前板和后采用钢板切割成形。前板和后板尺寸和开孔位置相同。前板一侧上部有静刀绝缘梁固定孔，该侧下部有动刀绝缘梁固定孔，另一侧中部有地刀绝缘梁固定孔。前板中部有转轴固定孔，通过轴承与转轴连接。前板四个角上有开关固定孔，后板有挂钩，用于将负荷开关固定在环网柜气箱内。

静刀呈长方体，上部是母线连接面，下部是静刀面。母线连接面下部有消弧线圈连接孔，上部有母线连接孔。消弧线圈连接孔用于安装消弧线圈。母线连接孔用于固定环网柜的母线。静刀面后部有2个静刀螺孔，用于静刀与静刀绝缘梁的固定。静刀面厚度大于母线连接面。静刀面通过冲压成型，以提高强度。静刀面有镀银层，镀银层厚度8-20微米。

消弧线圈包括引弧舌、金属环、塑料环、线圈绕组、绝缘层、抱箍，金属环通过沉头螺钉固定在塑料环上，线圈绕组位于塑料环和抱箍之间，抱箍和金属环之间有绝缘层，金属环上有引弧舌，引弧舌上方有抱箍延长端，延长端上有紧固孔和固定孔。螺栓穿过紧固孔，将抱箍紧固在线圈绕组上。固定孔用于与静刀连接。

静刀绝缘梁采用绝缘注塑材料，通过模具加工而成。静刀绝缘梁两端有凸台，内有嵌件通过螺栓与前板和后板连接。静刀绝缘梁两端还可以设置用于工艺定位的三棱柱或圆柱体，与前板或后板的工艺孔或槽配合，其目的是提高安装精度。静刀绝缘梁上有绝缘支撑层固定静刀。绝缘支撑层中间有2个静刀固定孔，下部有静刀安装槽用于螺栓的固定，静刀安装槽四周有绝缘筋，避免了螺栓外露从而影响电场分布。静刀绝缘梁由尼龙和玻璃纤维构成绝缘层，既保证了电气绝缘，又提高了绝缘梁的强度和韧性。

动刀绝缘梁和地刀绝缘梁与静刀绝缘梁外形和结构相同，可以采用模具统一生产，提高绝缘梁的一致性和互换性。

动刀绝缘轴主体呈圆柱体，左端内有花键槽与转轴连接，右端有后轴与后板连接。动刀绝缘轴上有动刀方孔，动刀方孔下方是动刀槽，动刀方孔四周有加强筋。动刀绝缘轴上还设有绝缘横隔板，绝缘横隔板之间有槽，在保证绝缘轴强度的同时减轻了动刀绝缘轴的重量。

本实用新型采用静刀绝缘梁、动刀绝缘梁、地刀绝缘梁分别与前板和后板通过螺栓连接，实现负荷开关组装式结构。相比现有负荷开关采用钢材支架焊接模式，减少了支架上安装绝缘子、接着安装母线连接铜排、再安装静刀铜件的模式，减少了框架因焊接带来的形变，减少了安装环节和调整静刀环节。消弧线圈取消了现有技术中需要焊接的支架，不需要进行引弧舌角度的调整。抱箍紧固端调整到静刀侧，优化了电场分布。

本实用新型的有益效果是：1、开关采用组装式结构，简单、易于组装；2、优化了电场分布，降低了产品的局部放电量，提高了产品的寿命；3、绝缘梁通用性好、重量轻、强度高。

附图说明

附图1 是本实用新型负荷开关示意图；

附图2是本实用新型负荷开关剖视图；

附图3是本实用新型负荷开关俯视图；

附图4 是本实用新型负荷开关右视图；

附图5 是本实用新型静刀示意图；

附图6 是本实用新型静刀剖视图；

附图7 是本实用新型消弧线圈剖视图；

附图8 是本实用新型静刀绝缘梁正视；

附图9 是本实用新型静刀绝缘梁A-A剖视图；

附图10 是本实用新型动刀绝缘轴示意图。

附图标号说明： 1、静刀，1.1、母线连接面，1.2、静刀面，1.3、静刀螺孔，1.4、消弧线圈连接孔，1.5、母线连接孔，2、消弧线圈，2.1、引弧舌，2.2、固定孔，2.3、紧固孔，2.4、金属环，2.5、塑料环，2.6、沉头螺钉，2.7、绝缘层，2.8、抱箍，2.9、线圈绕组，3、动刀，3.1、均压件，3.2、动刀支撑座，4、地刀，5、接地铜排，5.1、接地垫块，6、静刀绝缘梁，6.1、凸台，6.2、绝缘支撑层，6.3、静刀固定孔，6.4、绝缘隔板，6.5、绝缘层，6.6、静刀安装槽，6.7、绝缘筋，7、地刀绝缘梁，8、前板，8.1静刀绝缘梁固定孔，8.2、动刀绝缘梁固定孔，8.3、地刀绝缘梁固定孔，8.4、开关固定孔，9、后板，9.1、挂钩，10、动刀绝缘轴，10.1、动刀方孔，10.2、动刀槽，10.3、后轴，10.4、加强筋，10.5、绝缘横隔板，11、转轴， 12、动刀绝缘梁。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案做进一步描述。

实施例1

如图1、图2、图3、图4所示，一种中压气体绝缘负荷开关，包括静刀1、动刀3、地刀4、消弧线圈2、静刀绝缘梁6、动刀绝缘梁12、动刀绝缘轴10、地刀绝缘梁7、前板8、后板9、转轴11等。静刀绝缘梁6、动刀绝缘梁12、地刀梁分别与前板8和后板9通过螺栓固定。动刀绝缘轴10经转轴11和轴承固定在前板和后板上。静刀1固定在静刀绝缘梁6上，消弧线圈2固定在静刀1的母线连接面1.1下部。静刀1和静刀绝缘梁6之间可以增加垫块，用于调节静刀与动刀之间的间距。动刀3安装在动刀绝缘轴10的动刀方孔10.1内，随动刀绝缘轴10转动。动刀3的外端与静刀1或地刀4连接，另一端位于动刀绝缘轴10的动刀槽10.2内，通过轴销与动刀支撑座3.2连接。轴销与转轴位于同一轴心线上。动刀支撑座3.2固定在动刀绝缘梁12上。动刀支撑座3.2与动刀绝缘梁12之间也可以增加垫块。地刀4固定在地刀梁上。三相地刀4可以通过接地铜排5连接在一起，然后与前板8或后板9连接，通过不锈钢气箱与地线连接。接地铜排5与地刀梁之间还可以增加接地垫块5.1，用于调节地刀与动刀梁间距。地刀梁可以是金属材质，也可以采用地刀绝缘梁7。在用于电缆测试的试验柜时，只能使用地刀绝缘梁7。

如图2所示，静刀1、动刀3、动刀支撑座3.2位于同一中心线上。负荷开关采用组装式结构，不需要焊接，也就没有焊接带来的框架形变，从而导致动刀轴心偏差需要做的调整工作。动刀3直接与动刀支撑座3.2连接，通过动刀方孔带动动刀转动，因此动刀绝缘轴的轻微形变不影响动刀对位精度，从而降低了动刀装配的难度。动刀上端两侧设有均压件3.1，主要解决动刀上端螺栓、表面毛刺等带来的电场集中问题。12kV电压等级，可以不用均压件3.1。24kV和40.5kV电压等级，需使用均匀件3.1。

如图4所示，前板8和后板9采用8-10毫米厚的钢板切割成形。如图1所示，后板9的短边有90度的折边，折边上部有挂钩9.1。前板8和后板9的尺寸和开孔位置相同。前板8一侧上部有静刀绝缘梁固定孔8.1，该侧下部有动刀绝缘梁固定孔8.2，另一侧中部有地刀绝缘梁固定孔8.3。前板8中部有转轴11固定孔，通过轴承与转轴11连接。转轴11前端有扁位与操动机构连接，转轴11后部为花键与动刀绝缘轴10前端的花键槽配合。转轴11采用圆钢，调质HB220～250。前板8四个角上有开关固定孔，后板9有挂钩9.1，用于将负荷开关固定在环网柜气箱内。

如图5、图6所示，静刀1呈长方体，竖直安装在静刀绝缘梁6上，上部是母线连接面1.1，下部是静刀面1.2。母线连接面1.1厚8-10毫米。静刀连接面1.2厚12-14毫米。母线连接面1.1下部有消弧线圈连接孔1.4，上部有母线连接孔1.5。静刀面1.2后部有2个静刀螺孔1.3，用于静刀1与静刀绝缘梁6的固定。消弧线圈连接孔1.4用于安装消弧线圈2。母线连接孔1.5用于固定环网柜的母线。静刀面1.2通过冲压成型，以提高强度。静刀面1.2外部有镀银层，镀银层厚度8-20微米。

如图7所示，消弧线圈2包括引弧舌2.1、金属环2.4、塑料环2.5、线圈绕组2.9、绝缘层2.7、抱箍2.8，金属环2.4通过沉头螺钉2.6固定在塑料环2.4上，线圈绕组2.9位于塑料环2.5和抱箍2.8之间，抱箍2.8和金属环2.4之间有绝缘层2.7，金属环2.4上有引弧舌2.1，引弧舌2.1上方有抱箍2.8延长端，延长端上有紧固孔2.3和固定孔2.2。螺栓穿过紧固孔2.3，将抱箍2.8紧固在线圈绕组2.9上。固定孔2.2用于与静刀1连接。

如图8、图9所示，静刀绝缘梁6采用绝缘注塑材料，通过模具加工而成。绝缘材料采用尼龙和玻璃纤维。静刀绝缘梁两端有凸台6.1，内有嵌件通过螺栓与前板8和后板9连接。静刀绝缘梁6两端还可以设置用于工艺定位的三棱柱或圆柱体，与前板8或后板9的工艺孔或槽配合，其目的是提高安装精度。静刀绝缘梁6上有绝缘支撑层6.2固定静刀1。绝缘支撑层6.2中间有2个静刀固定孔6.3，下部有静刀安装槽6.6用于螺栓的固定，静刀安装槽6.6四周有绝缘筋6.7，避免了螺栓外露从而影响电场分布。静刀绝缘梁由尼龙和玻璃纤维构成绝缘层，既保证了电气绝缘，又提高了绝缘梁的强度和韧性。静刀绝缘梁优选尼龙66%+玻璃纤维33%混合材料。

如图10所示，动刀绝缘轴10主体呈圆柱体形状，左端内有花键槽与转轴11连接，右端有后轴10.3与后板9连接。动刀绝缘轴10上有动刀方孔10.1，动刀方孔10.1下方是动刀槽10.2，动刀方孔10.1四周有加强筋10.4。动刀绝缘轴10上还设有绝缘横隔板10.5，绝缘横隔板之间有槽，在保证绝缘轴强度的同时减轻了动刀绝缘轴的重量。转轴11可以与动刀绝缘轴10一体成型，也可以分开连接。转轴还可以通过四角形或六角形等连接方式。

实施例2

本实用新型用作隔离开关的技术方案，取消消弧线圈2和均压件3.1。由于隔离开关是配合断路器工作，不需要进行带负荷的开合作业，因此没有电弧产生，动刀也不会产生运动电场。

其余同实施例1。

实施例3

取消接地铜排5，地刀4分相通过铜导线与试验系统的地线连接，地刀梁采用地刀绝缘梁7。本方案主要用于负荷开关试验柜做测试使用。

其余同实施例1。

Claims

1.一种中压气体绝缘负荷开关，包括静刀（1）、动刀（3）、地刀（4）、消弧线圈（2）、静刀绝缘梁（6）、动刀绝缘梁（12）、动刀绝缘轴（10）、地刀梁、前板（8）、后板（9）、转轴（11），其特征在于：静刀绝缘梁（6）、动刀绝缘梁（12）、地刀梁分别与前板（8）和后板（9）通过螺栓固定；动刀绝缘轴（10）经转轴（11）和轴承固定在前板，后轴（10.3）通过轴承固定在后板上；静刀（1）竖直安装在静刀绝缘梁（6）上，消弧线圈（2）固定在静刀（1）的母线连接面（1.1）下部；动刀（3）安装在动刀绝缘轴（10）的动刀方孔（10.1）内，动刀（3）的外端与静刀（1）或地刀（4）连接，另一端位于动刀绝缘轴（10）的动刀槽（10.2）内，通过轴销与动刀支撑座（3.2）连接；动刀支撑座（3.2）固定在动刀绝缘梁（12）上；地刀（4）固定在地刀梁上。

2.如权利要求1所述中压气体绝缘负荷开关，其特征在于：静刀（1）上部是母线连接面（1.1），下部是静刀面（1.2），母线连接面（1.1）厚8-10毫米，静刀连接面（1.2）厚12-14毫米；母线连接面（1.1）下部有消弧连接孔（1.4），上部有母线连接孔（1.5）；静刀面（1.2）后部有2个静刀螺孔（1.3）；静刀面（1.2）通过冲压成型；静刀面（1.2）外部有镀银层，镀银层厚度8-20微米。

3.如权利要求1所述中压气体绝缘负荷开关，其特征在于：消弧线圈（2）的引弧舌(2.1)上方有抱箍（2.8）延长端，延长端上有紧固孔（2.3）和固定孔（2.2）；螺栓穿过紧固孔（2.3），将抱箍（2.8）紧固在线圈绕组（2.9）上。

4.如权利要求1所述中压气体绝缘负荷开关，其特征在于：静刀绝缘梁（6）两端有凸台（6.1），端面内有嵌件；绝缘支撑层（6.2）中间有2个静刀固定孔（6.3），下部有静刀安装槽（6.6），静刀安装槽（6.6）四周有绝缘筋（6.7）。

5.如权利要求4所述中压气体绝缘负荷开关，其特征在于：静刀绝缘梁两端设有用于工艺定位的三棱柱或圆柱体。

6.如权利要求1所述中压气体绝缘负荷开关，其特征在于：动刀绝缘轴（10）主体呈圆柱体形状，左端内有花键槽与转轴（11）连接，右端有后轴（10.3）与后板（9）连接；动刀绝缘轴（10）上有动刀方孔（10.1），动刀方孔（10.1）下方是动刀槽（10.2），动刀方孔（10.1）四周有加强筋（10.4）；动刀绝缘轴（10）上设有绝缘横隔板（10.5）。

7.如权利要求1所述中压气体绝缘负荷开关，其特征在于：三相地刀（4）通过接地铜排（5）连接在一起，或三相地刀分别通过铜导线与地线连接。