CN217035506U - 一种高压隔离开关用翻转机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压隔离开关用翻转机构，包括支柱绝缘子、支撑底座、导电杆、旋转法兰等。支撑底座装置包含凸轮、槽轮连杆、弹簧阻尼系统、导电杆拨杆、推力轴承及轴承座。设置弹簧阻尼系统目的是在整个机构受到干扰后，凸轮结构处弹簧弹性力增加，该弹性力的形成的转矩与干扰力转矩平衡，使其继续旋转，直至触碰到静触头挡块。在旋转法兰盘上设置槽轮连杆是为了合闸过程中，如遇干扰，槽轮连杆可使导电杆在到达静触头位置后，再进行翻转，不会在受到干扰后提前翻转。本实用新型具有分合闸过程动作平稳，性能可靠，有效的解决了翻转式三柱水平隔离开关的在遇到干扰时导电杆提前翻转的问题，安全、准确进行的进行分合闸操作。

Description

一种高压隔离开关用翻转机构

技术领域

本实用新型属于隔离开关技术领域，具体涉及一种高压隔离开关用翻转机构。

背景技术

高压隔离开关是发电厂和变电站电气系统中重要的开关电器之一，在高压电网中起到建立可靠绝缘间隙、换接线路、变换母线接线方式等作用,其性能的好坏直接影响着电网的安全稳定运行。其主要功能是：在检修或更换时，将需停电设备与电源隔离，形成明显的开路点，起隔离电压的作用，保证工作人员和高压电器及装置在检修工作时的安全。

高压隔离开关按绝缘支柱数目分为，单柱式，双柱式和三柱式，本文主要研究的是三柱水平旋转式隔离开关。目前市面上使用的是自2007年由平高集团自主研发的800kv高压隔离开关(GW27A-800),其工作原理是连杆机构推动触点立柱绝缘子旋转，带动中间翻转机构与导电杆旋转，连接两个静触点，实现电路的导通。在实际应用的过程中，由于户外环境恶劣，特别是高海拔的高原地区，会出现合闸操作失败的问题。三柱水平旋转式隔离开关中的导电杆在理想合闸过程中进行的运动是先旋转，后翻转，从而合闸。但是在合闸过程中，只要对导电杆的旋转运动产生干扰，会导致导电杆提前进行翻转。所受干扰的来源不仅仅包括风扰、结构变形以及杂物堆积等，还包括导电杆与静触头的摩擦、连杆运动的不平顺，甚至导电杆转动惯量的变化(如飞禽或其他野生动物的暂憩)都有可能造成翻转运动的提前开始，导致合闸操作失败。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高压隔离开关用翻转机构，能够更好地对三柱水平旋转式隔离开关合闸过程中的旋转运动和翻转运动进行解耦，确保合闸动作安全可靠。

本实用新型采用以下技术方案：

一种高压隔离开关用翻转机构，包括旋转法兰，旋转法兰的上部设置有支撑底座，支撑底座通过凸轮与旋转法兰连接，凸轮的两侧与弹簧阻尼系统连接，凸轮顶部通过槽轮机构与支撑底座上设置的导电杆连接。

具体的，支撑底座的底部设置有轴承座，凸轮设置在轴承座内，通过轴承座与旋转法兰连接。

具体的，弹簧阻尼系统包括两组弹簧，两组弹簧对应设置在凸轮的左右两侧，每组弹簧的一端与凸轮连接，另一端与支撑底座连接。

进一步的，每组弹簧与支撑底座之间设置有定位销。

具体的，凸轮的上方设置有拨盘，拨盘上对应槽轮机构设置有圆柱销。

进一步的，槽轮机构包括槽轮连杆，槽轮连杆的一端与拨盘活动连接，另一端通过拨杆与导电杆连接。

进一步的，凸轮与拨盘之间设置有隔板，隔板的两端分别与支撑底座连接。

进一步的，支柱绝缘子、凸轮和拨盘为一体结构。

具体的，槽轮机构为空间连杆结构。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型一种高压隔离开关用翻转机构，槽轮机构可实现间歇功能，为导电杆顺利翻转形成一个缓冲区域，以即遇到干扰时不会使导电杆提前翻转，待弹簧阻尼系统平衡干扰后，槽轮间歇机构带动导电杆正常翻转。

进一步的，轴承座用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致(比如电机运转方向)，并且保持平衡轴承，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

进一步的，弹簧阻尼系统由于弹簧阻尼器与凸轮之间存在弹性力，所以旋转法兰所受转矩会传递到支撑底座上，给支成底座一个旋转的力；当支撑底座旋转遇到干扰时，弹簧阻尼器弹性力进一步的增加，形成的转矩与干扰力矩平衡，整个支撑底座会抵抗干扰，继续旋转，直到导电杆旋转到位。

进一步的，定位销起找正作用，在本实用新型中是为了导电杆的精准翻转，当圆柱销(定位销)进入槽轮连杆一端槽间后，导电杆进行翻转。

进一步的，拨盘目的是在拨盘上设置定位销和锁止弧，锁止弧分为凹凸锁止弧，拨盘上为凸锁止弧，与槽轮连杆的凹锁止弧相配合，形成槽轮间歇机构。

进一步的，槽轮连杆一端凹锁止弧与拨盘上的凸锁止弧配合，形成槽轮间歇机构，另一端与导电杆相连，当拨盘上定位销进入槽间后，可以准备带动导电杆翻转。

进一步的，设置有隔板的目的是为了将弹簧阻尼系统一端固定在支撑底座内部。

进一步的，支柱绝缘子、凸轮和拨盘为一体结构设置的目的是为了整个机构的运动提供驱动力。

进一步的，槽轮机构为空间连杆结构设置的目的是槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，转角准确，机械效率高，可以准确的带动导电杆翻转。

综上所述，本实用新型具有分合闸过程动作平稳，性能可靠，有效的解决了翻转式三柱水平隔离开关的在遇到干扰时导电杆提前翻转的问题，安全、准确进行的进行分合闸操作。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型结构图；

图2为本实用新型局部放大图。

其中：1.支柱绝缘子；2.旋转法兰；3.支撑底座；4.导电杆；5.动触头；6.轴承座；7.凸轮；8.弹簧阻尼系统；9.定位销；10.圆柱销；11.槽轮连杆；12.拨杆；13.拨盘。

具体实施方式

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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本实用新型提供了一种高压隔离开关用翻转机构，设置弹簧阻尼系统目的是在整个机构受到干扰后，凸轮结构处弹簧弹性力增加，弹性力形成的转矩与干扰力转矩平衡，使其继续旋转，直至触碰到静触头挡块；在旋转法兰盘上设置槽轮连杆是为了合闸过程中，如遇干扰，槽轮连杆可使导电杆在到达静触头位置后，再进行翻转，不会在受到干扰后提前翻转；将主动拨盘、槽轮连杆形成的间歇机构与凸轮弹簧阻尼系统相结合，将隔离开关中的外界干扰造成的影响完全消除于间歇机构的停歇阶段，从本质上消除了干扰造成的隔离开关在合闸过程中出现的提前翻转现象。

请参阅图1和图2，本实用新型一种高压隔离开关用翻转机构，包括支柱绝缘子1、旋转法兰2、支撑底座3、动触头5、凸轮7、弹簧阻尼系统8和槽轮机构。

支柱绝缘子1经旋转法兰2与支撑底座3的底部活动连接，凸轮7设置在支撑底座3内，凸轮7的下部通过轴承座6与旋转法兰2连接，凸轮7的两侧分别与弹簧阻尼系统8连接，凸上部与槽轮机构连接，槽轮机构通过拨杆12与支撑底座3上的导电杆4连接，导电杆4的两端分别设置有动触头5，通过动触头5与另外两极的静触头进行闭合(通断)。

旋转法兰2中部由凸轮7及推力用轴承座6组成，凸轮7置于轴承座6之间。

槽轮机构为空间连杆结构，由槽轮连杆11、拨杆12和拨盘13组成间歇机构，位于支撑底座3的上部，槽轮连杆11设置在拨盘13上，拨杆12设置在槽轮连杆11的一端。

弹簧阻尼系统8由双弹簧组成，位于支撑底座3的下部；弹簧阻尼系统8的左右两部分呈对称形态，分别通过对应的弹簧和定位销9与支撑底座3连接，其中，弹簧的一端固定在支撑底座3的钢板处，另一端连接凸轮7。

槽轮连杆11、凸轮7、弹簧阻尼系统8为本实用新型的重点，当隔离开关合闸时，旋转法兰2与支柱绝缘子1一同旋转；旋转法兰2、凸轮7与拨盘13设计为固定在一起，由于弹簧阻尼器8与凸轮7之间存在弹性力，旋转法兰2所受转矩会传递到支撑底座3上，带动支撑底座3进行旋转，此时整个隔离开关开始做旋转运动。

旋转法兰2的底部通过螺栓与支柱绝缘子1进行固定，支柱绝缘子1、凸轮7和拨盘13固定为一体，旋转法兰2上方为槽轮连杆11的拨盘13，拨盘13上设有圆柱销10和凸锁止弧，拨盘13连接槽轮机构的槽轮连杆11，槽轮连杆11的一端连接拨杆12，使槽轮连杆11与导电杆4连接，待圆柱销10进行旋转运动进入槽轮连杆11后，随即拨杆12带动导电杆4进行翻转运动，圆柱销10不进入槽轮，即支座旋转运动还未结束，导电杆4不进行翻转运动，否则导致合闸失败。

拨盘上的圆柱销进入槽轮径向槽以前，凸锁止弧将槽轮连杆上的凹锁止弧锁住，则槽轮静止不动。圆柱销进入径向槽时，凸、凹锁止弧恰好分离，圆柱销驱动槽轮连杆转动，从而带动导电杆的翻转。当圆柱销脱离径向槽时，凸锁止弧又将凹锁止弧锁住，从而使槽轮静止不动。

支撑底座3在进行旋转运动时，存在不稳定因素，给其运动带来干扰，当支撑底座3的运动受到干扰时，干扰力使导电杆4与支撑底座3减速或停止转动，此时支柱绝缘子1、旋转法兰2和凸轮7继续进行旋转，造成支撑底座3与旋转法兰2的转杆之间产生速度差，从而导致弹簧阻尼系统8实现压缩，弹簧阻尼系统8的弹簧弹力增加，弹力沿旋转运动方向的分量增加，即旋转转矩增加，由弹簧阻尼系统8产生其部分分力与干扰力(风扰、结构变形、飞禽、杂物堆积等)进行抵消，保证整个机构按原运动继续进行旋转运动直至导电杆4进入静触点区域。

若此时遇到外界的干扰，阻碍了支撑底座3的旋转运动造成隔离开关停止运动，此时旋转法兰2仍会在支柱绝缘子1的带动下继续进行旋转，且由于存在拨盘13、槽轮机构(间歇机构)使得旋转法兰2的转动不会带来导电杆的转动；并且随着旋转法兰2的旋转，凸轮7结构处弹簧的弹性力增加，该弹性力形成的转矩与干扰力转矩平衡后，整个机构会抵抗干扰继续旋转，直到导电杆4旋转到位，触碰到隔离开关另外两极的静触头的挡块上。

当导电杆4与静触头挡块接触，旋转法兰2继续旋转，拨盘13和槽轮连杆11中的圆柱销10与槽轮上的径向槽接触，带动槽轮连杆的转动，从而拨动导电杆的拨杆12，使导电杆4翻转，导电杆的动触头5与另外两极上的静触头进行接触，最终完后合闸操作。分闸过程与合闸同理，只需支柱绝缘子1与法兰2提供相反的动力，即可完成分闸操作。

以上描述主要针对的是机构遇到干扰时的情况，本实施例是在没有遇到干扰时隔离开关的运动情况。

当隔离开关合闸时，旋转法兰2与支柱绝缘子1一同旋转，由于弹簧阻尼器8与凸轮7之间存在弹性力，所以旋转法兰2所受转矩传递到支撑底座3上，带动支撑底座3进行旋转，此时整个隔离开关开始做旋转运动；

随着旋转运动的进行，期间未遇到任何干扰，当拨盘13上圆柱销10进入到槽轮连杆11一端的槽间内，此时导电杆4的动触头5装置已进入到另外两极的静触头区域；

导电杆4的拨杆12开始反向移动，带动导电杆4进行翻转运动，导电杆4移动到限位区一端的尽头，翻转运动结束，此时隔离开关的动触头和静触头相接，合闸操作完成。

分闸过程与合闸同理，只需支柱绝缘子1与旋转法兰2提供相反的动力，即可完成分闸操作。

综上所述，本实用新型一种高压隔离开关用翻转机构，具有分合闸过程动作平稳，性能可靠，有效的解决了翻转式三柱水平隔离开关的遇到干扰问题，安全、准确进行的进行分合闸操作。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压隔离开关用翻转机构，其特征在于，包括旋转法兰(2)，旋转法兰(2)的上部设置有支撑底座(3)，支撑底座(3)通过凸轮(7)与旋转法兰(2)连接，凸轮(7)的两侧与弹簧阻尼系统(8)连接，凸轮(7)顶部通过槽轮机构与支撑底座(3)上设置的导电杆(4)连接。

2.根据权利要求1所述的高压隔离开关用翻转机构，其特征在于，支撑底座(3)的底部设置有轴承座(6)，凸轮(7)设置在轴承座(6)内，通过轴承座(6)与旋转法兰(2)连接。

3.根据权利要求1所述的高压隔离开关用翻转机构，其特征在于，弹簧阻尼系统(8)包括两组弹簧，两组弹簧对应设置在凸轮(7)的左右两侧，每组弹簧的一端与凸轮(7)连接，另一端与支撑底座(3)连接。

4.根据权利要求3所述的高压隔离开关用翻转机构，其特征在于，每组弹簧与支撑底座(3)之间设置有定位销(9)。

5.根据权利要求1所述的高压隔离开关用翻转机构，其特征在于，凸轮(7)的上方设置有拨盘(13)，拨盘(13)上对应槽轮机构设置有圆柱销(10)。

6.根据权利要求5所述的高压隔离开关用翻转机构，其特征在于，槽轮机构包括槽轮连杆(11)，槽轮连杆(11)的一端与拨盘(13)活动连接，另一端通过拨杆(12)与导电杆(4)连接。

7.根据权利要求5所述的高压隔离开关用翻转机构，其特征在于，凸轮(7)与拨盘(13)之间设置有隔板，隔板的两端分别与支撑底座(3)连接。

8.根据权利要求5所述的高压隔离开关用翻转机构，其特征在于，支柱绝缘子(1)、凸轮(7)和拨盘(13)为一体结构。

9.根据权利要求1所述的高压隔离开关用翻转机构，其特征在于，槽轮机构为空间连杆结构。

10.根据权利要求1所述的高压隔离开关用翻转机构，其特征在于，旋转法兰(2)的底部与支柱绝缘子(1)连接。

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