CN216353930U - 一种gis用双断口隔离开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种GIS用双断口隔离开关，包括三相开关，三相开关依次连接形成共壳体结构，三相开关相间通过绝缘传动轴机械联动，绝缘传动轴与操动机构连接；每相开关的壳体内部具有两个动触头和两个静触头，两个静触头设置在两侧且相对设置，两个动触头设置在两个静触头之间且相反设置，绝缘传动轴驱动两个所述动触头反向且同步运动，用于与两侧的静触头的接合或断开。该GIS用双断口隔离开关，在GIS预定的位置进行安装，从而实现设备与设备之间的双断口隔离要求。

Description

一种GIS用双断口隔离开关

技术领域

本实用新型涉及高压开关设备技术领域，具体涉及一种GIS用双断口隔离开关。

背景技术

GIS是由断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、套管及母线等组合而成的开关设备，其内部采用SF₆气体作为绝缘和灭弧介质。因其具有占地面积小、全封闭等特点，而被广泛应用于各级变电站中。

GIS用隔离开关的作用是在分闸位置时隔离电路，将停电部分(例如断路器)与带电部分(例如母线)可靠地隔离，保证触头间有符合规定要求的绝缘距离；在合闸位置时导通电路，承载正常的工作电流和故障下的短路电流，能够开合母线转换电流和母线充电电流。

目前GIS设备通常采用的是单断口隔离开关，主要由隔离开关本体及其操动机构两大部分组成。动触头、静触头等所有带电部件均安装在金属壳体中，操动机构的输出轴(或连杆)与隔离开关操作轴(或连杆)连接，通过绝缘传动轴(或绝缘拉杆)、传动系统使动触头运动，实现隔离开关的合、分操作。当隔离开关处于分闸位置时，在动触头与静触头之间形成一个断口实现内部电气绝缘，此时GIS设备的实际工况可能是断口一侧带电，另一侧停电接地或进行耐压试验。

首先，单断口隔离开关只能实现对接工作面与带电运行部位之间有单个断口隔离，当GIS设备的实际工况是断口一侧带电，另一侧停电接地时，一旦发生从带电运行部位到停电对接部位的断口击穿，可能会对施工人员造成的人身伤害。

其次，单断口隔离开关只能实现新装设备耐压试验时与带电运行部位之间有单个断口隔离，当GIS设备的实际工况是断口一侧带电，另一侧进行耐压试验时，一旦发生从试验部位到带电运行部位的断口击穿，可能造成带电运行设备损坏甚至引起事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是为气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称GIS)提供一种具有两个串联断口的GIS用双断口隔离开关，该GIS用双断口隔离开关，在GIS预定的位置进行安装，从而实现设备与设备之间的双断口隔离要求。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案。

一种GIS用双断口隔离开关，包括三相开关，三相开关依次连接形成共壳体结构，三相开关相间通过绝缘传动轴机械联动，绝缘传动轴与操动机构连接；

每相开关的壳体内部具有两个动触头和两个静触头，两个静触头设置在两侧且相对设置，两个动触头设置在两个静触头之间且相反设置，绝缘传动轴驱动两个所述动触头反向且同步运动，用于与两侧的静触头的接合或断开。

可选的，所述壳体内还包括绝缘盆子、触头座和绝缘台；所述绝缘盆子设置在所述壳体两侧的法兰上，所述静触头设置在所述绝缘盆子内侧；

所述绝缘台设置在壳体底部，所述触头座在所述绝缘台上，两个动触头设置在所述触头座上。

可选的，所述壳体为铝合金材质焊接成型，共壳体结构的一端安装轴密封和操动机构，另一端安装吸附剂盖板和气嘴；

所述触头座的圆柱形腔体内部开有多个槽，用于安装弹簧触指，并在弹簧触指的两侧安装导向环。

可选的，所述静触头为铸铝材质，通过螺钉安装在绝缘盆子的中心金属嵌件上；静触头内部安装有弹簧触指和弧触头，弧触头采用铜钨材质；

所述动触头为铜管材质，其前端局部为铜钨烧结材质用于引弧，后端安装接头。

可选的，所述绝缘台为环氧树脂填Al₂O₃材质。

可选的，所述触头座内设置有内部传动部件，所述内部传动部件与所述绝缘传动轴连接。

可选的，所述静触头与绝缘盆子同轴且通过螺钉连接，绝缘盆子与壳体法兰螺栓连接；

所述动触头与触头座的内圆柱腔体同轴且通过弹簧触指滑动连接；动触头与静触头的内圆柱腔体同轴，内部传动部件带动动触头作直线运动，当动触头运动至合闸位置时，其与静触头内部通过弹簧触指滑动连接。

可选的，所述触头座的方形腔体的一侧设置用于安装滚动轴承的沉孔，通过滚动轴承固定内部传动部件中的传动轴的一端；其方形腔体的另一侧为开口结构，在开口处设置盖板，盖板上设置沉孔，用于安装滚动轴承，通过轴承固定内部传动部件中的传动轴的另一端。

可选的，所述内部传动部件包括传动轴、齿轮、拐臂和连板；传动轴分为主动轴和从动轴，与相间绝缘轴连接的为主动轴，通过传动轴上安装的齿轮啮合，主动轴和从动轴的同步反向转动带动安装在传动轴上的拐臂和连板，连板与动触头连接。

可选的，所述动触头设置接地开关，接地开关静侧与触头座通过屏蔽螺钉连接，接地开关动侧及外壳安装在所述壳体顶部法兰上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的GIS用双断口隔离开关使停电对接设备与带电运行设备之间有两个断口隔离，同时在新装设备现场试验时，使其与带电运行设备之间有两个断口隔离，从而提高施工人员操作的安全性，以及带电设备运行的安全性。基本方案是实用新型一种GIS用双断口隔离开关，在GIS预定的位置进行安装，从而实现设备与设备之间的双断口隔离要求。本实用新型所述的双断口隔离开关，通过在GIS预定位置安装，具有如下优势：

首先，能够实现对接工作面与带电运行部位之间有两个串联断口隔离可靠隔离。一旦发生从带电运行部位到停电对接部位的断口击穿时，只会击穿靠近带电侧的断口，而靠近停电侧的断口不会被击穿，最大限度的保证施工人员安全。

其次，能够实现新装设备耐压试验时与带电运行部位之间有两个串联断口可靠隔离。一旦发生从试验部位到带电运行部位的断口击穿时，只会击穿靠近试验侧的断口，而靠近带电运行侧的断口不会被击穿，极大的保证了带电运行设备的安全。

最后，所述的双断口隔离开关其动触头设置独立的接地开关。当断口一侧带电，另一侧停电接地或进行耐压试验时，利用接地开关将动触头接地。即使一个断口意外击穿时，产生的击穿电流直接通过动触头接地释放，不会对另一个断口造成影响。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。在附图中：

图1为本实用新型所述双断口隔离开关的示意图。

图2为本实用新型所述双断口隔离开关单相结构示意图。

图3为本实用新型所述双断口隔离开关内部结构示意图。

图中，1-壳体；2-绝缘盆子；3-静触头；4-动触头；5-触头座；6-绝缘台；7-内部传动部件；8-屏蔽；9-接地开关；10-绝缘轴；11-传动轴；12-齿轮；13-拐臂；14-连板；15-操动机构。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

名词解释：

高压开关：额定电压1kV及以上主要用于开断和关合导电回路的电器。

高压开关设备：高压开关与控制、测量、保护、调节装置以及辅件、外壳和支持件等部件及其电气和机械的联结组成的总称。

金属封闭开关设备：除进出线外，其余完全被接地金属外壳封闭的开关设备。

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)；至少有一部分采用高于大气压的气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备。

隔离开关：在分闸位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合闸位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路)下的电流的开关装置。

双断口隔离开关：使回路有2个断开点的隔离开关。

触头：两个或两个以上导体，以其接触使导电回路连续，其相对运动可分、合导电回路，而在铰链或滑动接触情况下还能维持导电回路的连续性。

本实用新型提供一种GIS用双断口隔离开关，其特征在于，包括三相开关，三相开关依次连接形成共壳体结构，三相开关相间通过绝缘传动轴机械联动，绝缘传动轴与操动机构15连接；

每相开关的壳体1内部具有两个动触头4和两个静触头3，两个静触头3设置在两侧且相对设置，两个动触头4设置在两个静触头3之间且相反设置，绝缘传动轴驱动两个所述动触头4反向且同步运动，用于与两侧的静触头3的接合或断开。

具体的，所述壳体1内还包括绝缘盆子2、触头座5和绝缘台6；所述绝缘盆子2设置在所述壳体1两侧的法兰上，所述静触头3设置在所述绝缘盆子2内侧；

所述绝缘台6设置在壳体1底部，所述触头座5在所述绝缘台上，两个动触头4设置在所述触头座5上。

所述内部传动部件7包括传动轴11、齿轮12、拐臂13和连板14；传动轴11分为主动轴和从动轴，与相间绝缘轴10连接的为主动轴，通过传动轴11上安装的齿轮12啮合，主动轴和从动轴的同步反向转动带动安装在传动轴11上的拐臂13和连板14，连板14与动触头4连接。

本实用新型原理为：采用三相共壳体结构，相间通过绝缘传动轴实现机械联动，三相配备一台操动机构。每一相有两个动触头和两个静触头，通过机构及传动系统使位于中间的两个动触头反向且同步运动，进而实现其与位于两侧的静触头的接合与断开。当动触头与静触头断开且处于分闸位置时，就可形成两个串联断口。

图1为本实用新型所述双断口隔离开关的示意图，各部分具体连接关系如图中所示。静触头3与绝缘盆子2同轴且通过螺钉连接，绝缘盆子2与壳体1法兰螺栓连接，进而使静触头3与壳体1实现相对位置的固定。动触头4与触头座5的内圆柱腔体同轴且通过弹簧触指滑动连接，触头座5与绝缘台6螺钉连接，绝缘台6与壳体1上的安装法兰螺钉连接，进而使动触头4与壳体1实现相对位置的固定。动触头4与静触头3的内圆柱腔体同轴，通过内部传动部件7带动动触头4作直线运动，当动触头4运动至合闸位置时，其与静触头3内部通过弹簧触指滑动连接。动触头4设置独立的接地开关9，接地开关9静侧与触头座5通过屏蔽螺钉8连接，接地开关9动侧及外壳安装在双断口隔离开关的壳体1的法兰上。

下面对本实用新型所述的双断口隔离开关各组成部分及其部件进行详细说明。

壳体1为铝合金材质焊接成型。壳体1中部为一个主筒，端头一边安装轴密封和操动机构，另一边安装吸附剂盖板和气嘴。主筒下方设置三个把口，用于安装绝缘台。主筒上方设置三个把口，用于安装接地开关。壳体1两侧为6个支筒，设置法兰，用于安装绝缘盆子，进而固定静触头。

静触头3为铸铝材质，通过螺钉安装在绝缘盆子2的中心金属嵌件上，使隔离开关内部与GIS设备其他部件导通。静触头3内部安装有弹簧触指，用于实现动触头4与静触头3的滑动接触。静触头3内部安装弧触头，弧触头采用铜钨材质，使双断口隔离开关具备开合母线转换电流和母线充电电流的能力。

动触头4为铜管材质，其前端局部为铜钨烧结材质用于引弧，使双断口隔离开关具备开合母线转换电流和母线充电电流的能力。动触头4后端安装接头，接头上开有销孔，通过轴销与内部传动部件连接。

触头座5为为铸铝材质，其上部为圆柱形腔体结构，用于安装动触头4；下部为方形腔体结构，用于容纳内部传动部件7。

触头座5的圆柱形腔体内部开有多个槽，用于安装弹簧触指，并在弹簧触指的两侧安装导向环，实现动触头4与触头座5的滑动接触，同时保证动触头4滑动过程的对中要求。其圆柱形腔体的上方安装屏蔽8，用于固定动触头接地开关9的静侧。

触头座5的方形腔体的一侧设置沉孔，用于安装滚动轴承，通过轴承固定内部传动部件7中的传动轴11的一端；其方形腔体的另一侧为开口结构，在开口处设置盖板，盖板上设置沉孔，用于安装滚动轴承，通过轴承固定内部传动部件7中的传动轴11的另一端。

绝缘台6为环氧树脂填Al₂O₃材质，用于支撑触头座5，并使其与壳体1有效绝缘。绝缘台6上方通过嵌件与触头座5螺钉连接，下方通过嵌件与壳体1的固定法兰螺钉连接。

内部传动部件7包括传动轴11、齿轮12、拐臂13、连板14等部分，如图3所示。传动轴11分为主动轴和从动轴，与相间绝缘轴10连接的为主动轴。通过传动轴11上安装的齿轮12啮合，实现主动轴和从动轴的同步反向转动，进而带动安装在传动轴11上的拐臂13、连板14同步、反向摆动。连板14与动触头4通过轴销连接，从而推动动触头4同步、反向运动。

绝缘轴10由绝缘管和接头组成，中间的绝缘管为真空浸胶环氧玻璃布材质，两端接头为铝合金材质，并设置六方孔与传动轴11配合，带动传动轴11转动。对于靠近操动机构15一侧的绝缘轴10，其一端通过联轴器连接操动机构15的输出轴。当操动机构15转动时，带动绝缘轴10转动，从而驱动触头4分、合操作。

本实用新型的结构特点如下：

1、所述双断口隔离开关采用三相共壳体结构，通过相间绝缘传动轴实现内部三相机械联动，隔离开关三相共用一台操动机构。

2、所述双断口隔离开关具有两个串联断口，其动触头、触头座位于两个断口之间同轴、对称布置，静触头位于两个断口两侧同轴、对称布置。

3、所述双断口隔离开关具有两个动触头，且两个动触头通过传动轴、拐臂、连板等内部传动结构，能够实现同步、反向、直动式运动。动触头设置独立的接地开关。

4、所述双断口隔离开关通过绝缘传动轴将操动机构输出的动力传递给主动轴，通过齿轮啮合使从动轴同步转动，带动拐臂、连板及动触头运动。

5、所述双断口隔离开关的传动轴、齿轮、拐臂、连板安装于铸件触头座的腔体内部，呈交错式布置，触头座腔体两侧安装轴承。

6、所述双断口隔离开关触头座通过绝缘台直接安装于壳体内部。

作为优选实施例，本实用新型通过改变触头运动形式(例如转动式)或传动形式(例如齿轮齿条)等以实现与本方案相似原理的双断口隔离开关设计结构，也可以是用两个单断口隔离开关进行组合或拼接的方式实现与双断口隔离开关具有相同功能的某种其他结构，但势必会增大产品的体积和成本。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (9)

1.一种GIS用双断口隔离开关，其特征在于，包括三相开关，三相开关依次连接形成共壳体结构，三相开关相间通过绝缘传动轴机械联动，绝缘传动轴与操动机构(15)连接；

每相开关的壳体(1)内部具有两个动触头(4)和两个静触头(3)，两个静触头(3)设置在两侧且相对设置，两个动触头(4)设置在两个静触头(3)之间且相反设置，绝缘传动轴驱动两个所述动触头(4)反向且同步运动，用于与两侧的静触头(3)的接合或断开。

2.根据权利要求1所述的一种GIS用双断口隔离开关，其特征在于，

所述壳体(1)内还包括绝缘盆子(2)、触头座(5)和绝缘台(6)；所述绝缘盆子(2)设置在所述壳体(1)两侧的法兰上，所述静触头(3)设置在所述绝缘盆子(2)内侧；

所述绝缘台(6)设置在壳体(1)底部，所述触头座(5)在所述绝缘台上，两个动触头(4)设置在所述触头座(5)上。

3.根据权利要求2所述的一种GIS用双断口隔离开关，其特征在于，

所述壳体(1)为铝合金材质焊接成型，共壳体结构的一端安装轴密封和操动机构，另一端安装吸附剂盖板和气嘴；

所述触头座(5)的圆柱形腔体内部开有多个槽，用于安装弹簧触指，并在弹簧触指的两侧安装导向环。

4.根据权利要求2所述的一种GIS用双断口隔离开关，其特征在于，

所述静触头(3)为铸铝材质，通过螺钉安装在绝缘盆子(2)的中心金属嵌件上；静触头(3)内部安装有弹簧触指和弧触头，弧触头采用铜钨材质；

所述动触头(4)为铜管材质，其前端局部为铜钨烧结材质用于引弧，后端安装接头。

5.根据权利要求2所述的一种GIS用双断口隔离开关，其特征在于，

所述触头座(5)内设置有内部传动部件(7)，所述内部传动部件(7)与所述绝缘传动轴连接。

6.根据权利要求5所述的一种GIS用双断口隔离开关，其特征在于，

所述静触头(3)与绝缘盆子(2)同轴且通过螺钉连接，绝缘盆子(2)与壳体(1)法兰螺栓连接；

所述动触头(4)与触头座(5)的内圆柱腔体同轴且通过弹簧触指滑动连接；动触头(4)与静触头(3)的内圆柱腔体同轴，内部传动部件(7)带动动触头(4)作直线运动，当动触头(4)运动至合闸位置时，其与静触头(3)内部通过弹簧触指滑动连接。

7.根据权利要求5所述的一种GIS用双断口隔离开关，其特征在于，

所述触头座(5)的方形腔体的一侧设置用于安装滚动轴承的沉孔，通过滚动轴承固定内部传动部件(7)中的传动轴(11)的一端；其方形腔体的另一侧为开口结构，在开口处设置盖板，盖板上设置沉孔，用于安装滚动轴承，通过轴承固定内部传动部件(7)中的传动轴(11)的另一端。

8.根据权利要求5所述的一种GIS用双断口隔离开关，其特征在于，

所述内部传动部件(7)包括传动轴(11)、齿轮(12)、拐臂(13)和连板(14)；传动轴(11)分为主动轴和从动轴，与相间绝缘轴(10)连接的为主动轴，通过传动轴(11)上安装的齿轮(12)啮合，主动轴和从动轴的同步反向转动带动安装在传动轴(11)上的拐臂(13)和连板(14)，连板(14)与动触头(4)连接。

9.根据权利要求1所述的一种GIS用双断口隔离开关，其特征在于，

所述动触头(4)设置接地开关(9)，接地开关(9)静侧与触头座(5)通过屏蔽螺钉(8)连接，接地开关(9)动侧及外壳安装在所述壳体(1)顶部法兰上。

Images