CN2591834Y - 变压器中心点自动短接间隙装置 - Google Patents

Abstract

一种变压器中心点自动短接间隙装置，包括间隙、绝缘支柱、接地支柱和基座，绝缘支柱的一端固定安装在基座上，绝缘支柱的另一端固定安装有间隙的高压极，接地支柱的一端固定安装在基座上，接地支柱的另一端固定安装有间隙的接地极并与间隙的高压极相对应，自动短接刀闸安装在接地支柱上或者安装在接地支柱的上接地支柱与下接地支柱之间，自动短接刀闸的刀闸定极固定安装在绝缘支柱上并与间隙的高压极导电连接，并且刀闸定极与自动短接刀闸中的刀闸动极相对应。其可达到下述有益效果：减少间隙因长时间放电而对电极的烧损；降低因单相接地故障引发的工频及弧光过电压的水平；可输出状态改变信号；操作简单，维护方便，无需电源。

Description

变压器中心点自动短接间隙装置

一.技术领域：

本实用新型涉及电力变压器中心点的放电间隙装置，是一种能自动短接的变压器中心点自动短接间隙装置，特别适合装设于110kV、220kV有效接地高压电网中变压器的中心点与地网之间，用于保护变压器中心点免受雷电过电压，以及当此类电网因偶然原因形成不接地的局部电网时，工频过电压、弧光过电压及系统过电压对变压器、电网系统及其它设备的伤害。

二.背景技术：

按现有设计规范，我国110kV、220kV电压等级的高压电网均采用有效接地运行方式，见《中华人民共和国电力行业标准DL/T620-1997》第1页3.1.1节，即正常运行时电网中变压器的中心点应有效接地，为地电位。其三相电压U_A、U_B、U_C相量图见附图1所示，有效接地运行方式可以是电网中所有变压器的中心点全部直接接地运行，也可以是电网中变压器的中心点采取选择性接地方式运行，目前主要采用后一种运行方式，即不是将电网中所有变压器中心点全部直接接地，而是将一部分变压器的中心点直接接地，而另一部分变压器中心点不接地，选择性接地运行方式中变压器中心点接地原理图如附图2所示，T1、T2是变压器，其中T1的中心点接地，T2的中心点不接地。实际运行中，每个变电站内一般采取1/2数量的变压器中心点直接接地，而另外1/2数量的变压器的中心点不接地运行。之所以按选择性接地方式运行，其主要原因是：如果此类电网中所有变压器的中心点全部直接接地，一旦发生单相接地故障，故障点的电流非常大，造成断路器切除故障困难，为了减小单相接地故障时的接地电流，同时选用经济型的断路器，故采用选择性接地方式运行。为保护不接地变压器的中心点免受雷电过电压的损坏，原有的设计规程规定，不接地变压器的中心点应装设避雷器。

这种选择性接地电网在实际运行中，由于各种偶然的原因，(如保护装置动作、断路器动作等)完全有可能造成一台或数台变压器中心点不接地的局部电网，在这偶然形成的局部不接地电网中，如发生单相接地故障，而系统又未及时将故障线路切除的情况下，故障相对地电压将变为零(或接近零电压)，变压器中心点的电压将由地电位升高到相电压，非故障相的对地电压将由相电压升高到线电压。现假设故障相是B相，故障时的三相电压相量图见附图3所示，在附图3中，B相电压为地电位，变压器中心点的电压是相电压。如果发生单相间隙性弧光接地，则系统最高过电压水平可达3.5倍p.u(p.u为正常运行时相对地电压的幅值)。由于此类电网中所用电气设备都是按有效接地系统，即相对地电压为电网中线电压的 来确定其绝缘水平的，因而当出现上述工频及弧光过电压时，将对设备造成极大的伤害或破坏。对于这种过电压伤害，原设计规范中装设于不接地变压器中心点的避雷器是不起作用的，并且在其动作电压值选择过低的情况下，一旦故障电压产生则避雷器还有可能爆炸。为了减小伤害及破坏，局部不接地电网中变压器中心点的过电压保护最有效且最简单的办法是：在过电压出现时，立即将局部不接地电网中的一台变压器的中心点直接接地，使局部的不接地系统变成局部的有效接地系统。

于是，在1997年10月1日由原电力工业部颁布《中华人民共和国电力行业标准DL/T620-1997》，名称是《交流电气装置的过电压保护及绝缘配合》，其中第3页4.1.1(B)部分，对选择性接地电网中不接地变压器中心点的过电压保护方式作出明确规定，其原文如下：“应避免在110kV及220kV有效接地系统中偶然形成局部不接地系统，并产生较高的工频过电压。对可能形成这种局部系统、低压侧有电源的110kV及220kV变压器不接地的中心点应装设间隙。因接地故障形成局部不接地系统时该间隙应动作；系统以有效接地方式运行发生单相接地故障时，间隙不应动作”，并对有效接地系统不接地变压器中心点的保护方式、间隙的动作值的范围都做了明确规定。所谓“间隙”实际上是相距一定距离的，端头曲率半径为4～5mm的金属尖棒，装配在同一轴线上，两尖相对，一端接变压器中心点，另一端接地。其工作原理是利用间隙在大气中放电的伏--秒特性，即在雷电波作用下间隙的放电电压较高，而在工频电压下放电电压较低这一特性，从而满足变压器中心点雷电、工频两种过电压的同时保护。在变压器的中心点出现接近于相电压的过电压时，间隙放电。间隙保护的实质是：当变压器中心点出现工频过电压时，间隙击穿放电形成弧道，通过低阻弧道将变压器中心点接地，使偶然形成的局部不接地电网通过弧道变成零时性的有效接地系统。附图4是现有间隙在现场与变压器中心点的安装示意图，该间隙装置包括间隙(1)、间隙绝缘支架(2)、接地支柱(19)和基座(13)，间隙的接地极(12)与间隙的高压极(11)相对应并且两极尖端相对保持在同一轴线上，一般情况下在间隙(1)的旁边还并接一组人工接地刀闸(3)，人工接地刀闸(3)与变压器中心点相联，人工接地刀闸(3)闭合变压器中心点直接接地；人工接地刀闸(3)打开则间隙投入，变压器中心点不直接接地。通常在接地支柱(19)及人工接地刀闸(3)的接地引线上，还装有电流互感器(6)，用以测量接地电流。

上述标准颁布之日起至今，运行经验证明以间隙保护变压器的中心点是合理有效的。

在上述间隙装置投入运行后，取得实际效果的同时，也暴露出了新的问题和缺陷，主要表现为：1.间隙放电的同时，电流产生的大量的热能将间隙烧损，使间隙距离变大，棒端形状变坏，造成放电电压及放电特性改变。运行经验证实每次放电后，轻则需修整棒端形状，重则要更换新的电极。2.中心点间隙的电弧放电，同样会产生不利于变压器及系统的过电压，如长时间存在对设备及电网运行安全极为不利。3.强烈的电弧会引起工作人员的心理恐慌。

三.发明内容：

本实用新型解决了因间隙长时间放电而被烧损的问题，是一种能在间隙放电时自动短接而保护间隙的变压器中心点自动短接间隙装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种变压器中心点自动短接间隙装置，包括间隙、绝缘支柱、接地支柱和基座，绝缘支柱的一端固定安装在基座上，在绝缘支柱的另一端固定安装有间隙的高压极，接地支柱的一端固定安装在基座上，在接地支柱的另一端固定安装有间隙的接地极并与间隙的高压极相对应，自动短接刀闸安装在接地支柱上或者安装在接地支柱的上接地支柱与下接地支柱之间，自动短接刀闸的刀闸定极固定安装在绝缘支柱上并与间隙的高压极导电连接，并且刀闸定极与自动短接刀闸中的刀闸动极相对应。

上述自动短接刀闸可包括运动机构箱、刀闸支座、刀闸动极、刀闸拐臂、弓形联杆、联杆支撑座、弹簧、软连接导线和触发装置，刀闸支座和联杆支撑座固定安装在运动机构箱内的箱壁上，刀闸拐臂的中部铰接在刀闸支座上，刀闸拐臂的一端有刀闸动极，刀闸拐臂的另一端与弓型联杆的一端相铰接连接，刀闸拐臂与弓型联杆构成一个曲柄联杆机构，弓型联杆自身的中间拐点铰接连接，弓型联杆的另一端铰接在联杆支撑座上，弓型联杆或/和刀闸拐臂与弹簧连接，软连接导线的一端与接地支柱或与运动机构箱或与地网导电相连，软连接导线的另一端连着刀闸动极，触发装置包括电磁铁和铁芯，且电磁铁及铁芯安装于弓形联杆拐点下方的运动机构箱内的箱壁上；在绝缘支柱与间隙的高压极之间安装有高压端金属支柱，自动短接刀闸的刀闸定极安装在高压端金属支柱上并与自动短接刀闸中的刀闸动极相对应。

上述弹簧可为拉力弹簧，而拉力弹簧一端固定安装于联杆支撑座上或联杆支撑座一侧的弓型联杆一端，拉力弹簧的另一端固定安装于弓型联杆的另一端或刀闸拐臂上。

上述弹簧还可为扭力弹簧，而扭力弹簧套接在刀闸支座的铰接轴上，扭力弹簧的一端固定于运动机构箱内，扭力弹簧的另一端钩住刀闸拐臂。

上述触发装置还可包括电磁铁和铁芯，电磁铁线圈的一端通过电弧电流引线与接地支柱的上接地支柱或与间隙的接地极电导通，上接地支柱与运动机构箱之间安装有绝缘层，电磁铁线圈的另一端与运动机构箱或与接地支柱的下接地支柱或与地网电导通。

上述触发装置还可包括电磁铁、铁芯和脱扣电流互感器，而脱扣电流互感器安装在接地支柱上，脱扣电流互感器的线圈与电磁铁的线圈电导通并构成回路。

上述触发装置还可包括电磁铁、铁芯和脱扣杠杆，而脱扣杠杆的中部铰接在运动机构箱内的箱壁上，脱扣杠杆的一端安装有合闸拉环，脱扣杠杆的另一端位于弓形联杆拐点的下方。

在上述接地支柱上可安装有测量电流互感器；或/和，在弓形联杆或刀闸拐臂或刀闸动极所能触发范围内的运动机构箱上还可安装有位置开关。

在上述刀闸动极上可有刀闸拉环。

自动短接间隙装置投入运行时，当变压器中心点出现过电压时，过电压传递至放电间隙使其放电，产生电弧电流。电弧电流直接或(经脱扣电流互感器)间接驱动触发装置中的电磁铁使铁芯运动，铁芯撞击弓形联杆的拐点，弓形联杆曲折，在弹簧力的作用下刀闸动极运动，与刀闸定极相接触，将放电间隙短接，在剩余弹簧力的作用下刀闸动极保持稳定。接地电流经由刀闸定极、刀闸动极、软连接导线流入大地，变压器中心点直接接地，放电间隙弧道熄灭。位置开关状态接点改变，测量电流互感器输出电流信号。

电网系统正常后，如需将变压器中心点自动短接间隙装置重新投入，可用工具钩住刀闸动极，使其与刀闸定极分离，而刀闸动极通过刀闸拐臂给弹簧储能，当弓形联杆被拉伸至直线位置时，弹簧拉力与弓形联杆的推力相平衡，松开刀闸动极，弓形联杆反向微微弯曲，中间的拐点将落在触发装置的正上方，弓形联杆重新处于平衡位置，变压器中心点与接地网断开，自动短路间隙装置投入；自动短接间隙装置投入后，如需人为将变压器中心点直接接地，可用工具钩住合闸拉环，用力一拉，则合闸拉环带动脱扣杠杆直接推动弓形联杆的拐点，使弓形联杆越过直线位置，在弹簧力的作用下，刀闸动极转动与刀闸定极相接触，使变压器中心点直接接地。

本实用新型可达到下述有益效果：1.将间隙的电弧放电接地转变成经自动短接刀闸的直接金属接地。2.减少间隙因长时间放电而对电极的烧损。3.降低因单相接地故障引发的工频及弧光过电压的水平。4.本实用新型动作后，位置开关接点状态改变，该接点信号与测量电流互感器二次电流两个信号量，可为继电保护装置提供可靠的动作依据，以便保护装置在必要情况下，将变压器快速脱离电网，保障设备安全。5.变压器中心点自动短接间隙装置操作简单，维护方便，无需电源，可以取消原有的人工接地刀闸。

四.附图说明：

附图1是有效接地系统U_A、U_B、U_C的三相电压相量图；

附图2是选择性接地运行方式中变压器中心点接地原理图；

附图3是局部不接地系统发生单相接地故障时三相电压相量图；

附图4是现有间隙在现场与变压器中心点的安装示意图；

附图5是本实用新型在现场与变压器的安装示意图；

附图6是本实用新型实施例1间隙投入状态的结构示意图，

附图7是本实用新型实施例1间隙短接状态的结构示意图；

附图8是本实用新型实施例2间隙投入状态的结构示意图，

附图9是本实用新型实施例2间隙短接状态的结构示意图；

附图10是本实用新型实施例3间隙投入状态的结构示意图，

附图11是本实用新型实施例3间隙短接状态的结构示意图；

附图12是本实用新型实施例4间隙投入状态的结构示意图，

附图13是本实用新型实施例4间隙短接状态的结构示意图；

其中：(1)间隙、(2)间隙绝缘支架、(3)人工接地刀闸、(4)变压器中心点绝缘套管、(5)变压器、(6)测量接地电流用电流互感器、(7)接地导电体、(8)现场安装支柱、(9)人工接地刀闸操作手柄、(10)变压器中心点自动短接间隙装置、(11)间隙的高压极、(12)间隙的接地极、(13)基座、(14)绝缘支柱、(15)刀闸定极、(16)高压端金属支柱、(17)绝缘支撑棒、(18)运动机构箱、(19)接地支柱、(20)法兰、(21)刀闸支座、(22)刀闸动极、(23)刀闸拐臂、(24)弓形联杆、(25)联杆支撑座、(26)拉力弹簧、(27)扭力弹簧、(28)软连接导线、(29)电磁铁、(30)铁芯、(31)绝缘层、(32)电弧电流引线、(33)脱扣电流互感器、(34)脱扣杠杆、(35)合闸拉环、(36)刀闸拉环、(37)位置开关、(38)测量电流互感器、(39)变压器中心点引线；

S是间隙的高压极与间隙的接地极之间的间距，T、T1、T2是变压器，A、B、C是变压器的三相高压套管，N是变压器的中心点。

五.具体实施方式：

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据上述本实用新型的技术方案和实际需要来确定具体的实施方式。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述：

实施例1：

如附图6和7所示，该变压器中心点自动短接间隙装置，包括间隙、绝缘支柱(14)、接地支柱(19)和基座(13)，绝缘支柱(14)的一端固定安装在基座上(13)，在绝缘支柱(14)的另一端固定安装有间隙的高压极(11)，接地支柱(19)的一端固定安装在基座(13)上，在接地支柱(19)的另一端固定安装有间隙的接地极(12)并与间隙的高压极(11)相对应，自动短接刀闸安装在接地支柱(19)的上接地支柱与下接地支柱之间(或者自动短接刀闸可安装在接地支柱上)，自动短接刀闸的刀闸定极(15)固定安装在绝缘支柱(14)上并与间隙的高压极(11)导电连接，并且刀闸定极(15)与自动短接刀闸中的刀闸动极(22)相对应。

其中还可进一步优选的技术特征如下：

如附图6和7所示，自动短接刀闸包括运动机构箱(18)、刀闸支座(21)、刀闸动极(22)、刀闸拐臂(23)、弓形联杆(24)、联杆支撑座(25)、弹簧、软连接导线(28)和触发装置，刀闸支座(21)和联杆支撑座(25)固定安装在运动机构箱(18)内的箱壁上，刀闸拐臂(23)的中部铰接在刀闸支座(21)上，刀闸拐臂(23)的一端有刀闸动极(22)，刀闸拐臂(23)的另一端与弓型联杆(24)的一端相铰接连接，刀闸拐臂(23)与弓型联杆(24)构成一个曲柄联杆机构，弓型联杆(24)自身的中间拐点铰接连接，弓型联杆(24)的另一端铰接在联杆支撑座(25)上，刀闸拐臂(23)(或弓型联杆，或刀闸拐臂和弓型联杆)与弹簧连接；如附图6和7所示，弹簧为拉力弹簧(26)，而拉力弹簧(26)一端固定安装于联杆支撑座(25)上(或可固定安装在联杆支撑座一侧的弓型联杆一端)，拉力弹簧(26)的另一端固定安装于刀闸拐臂(23)上(或可固定安装于弓型联杆的另一端)，根据所需要拉力的大小，拉力弹簧(26)可不止一根；软连接导线(28)的一端与接地支柱(19)(或可与运动机构箱或可与地网)导电相连，软连接导线(28)的另一端连着刀闸动极(22)；

触发装置可包括电磁铁(29)和铁芯(30)，且电磁铁(29)及铁芯(30)安装于弓形联杆(24)拐点下方的运动机构箱(18)内的箱壁上，电磁铁(29)线圈的一端通过电弧电流引线(32)与接地支柱(19)的上接地支柱(或可与间隙的接地极)电导通，上接地支柱与运动机构箱(18)之间安装有绝缘层(31)，电磁铁(29)线圈的另一端与运动机构箱(18)(或可与接地支柱的下接地支柱或可与地网)电导通，上述的电磁铁(29)不局限为交流电磁铁，只要增加整流器件，也可以是直流驱动的电磁铁，如附图6和7所示，这样有利于简化触发装置的构成；

触发装置还可包括脱扣杠杆(34)，而脱扣杠杆(34)的中部铰接在运动机构箱(18)内的箱壁上，脱扣杠杆(34)的一端安装有合闸拉环(35)，脱扣杠杆(34)的另一端位于弓形联杆(24)拐点的下方，如附图6和7所示；这样便于进行人工操作，还可将电磁铁(29)中的铁芯(30)下端设计在运动机构箱(18)的外部，从而通过人工顶起铁芯(30)下端达到进行人工操作的效果；

如附图6和7所示，在绝缘支柱(14)与间隙的高压极(11)之间可安装有高压端金属支柱(16)，即间隙的高压极(11)可通过高压端金属支柱(16)安装在绝缘支柱(14)的上端，自动短接刀闸的刀闸定极(15)可安装在高压端金属支柱(16)上并与自动短接刀闸中的刀闸动极(22)相对应，在上述的绝缘支柱(14)与运动机构箱(18)之间可固定安装有绝缘支撑棒(17)，从而更有利于结构的牢固；

在接地支柱(19)上还可安装有测量电流互感器(38)；在弓形联杆(24)拐点上方的运动机构箱(18)内的箱壁上还可安装有位置开关(37)，测量电流互感器(38)的输出及位置开关(37)的接点信号可通过接线远传，有利于即时掌握本实用新型的工作状态；在刀闸动极(22)上可有刀闸拉环(36)，以便于操作，如附图6和7所示。

使用时：首先通过本实用新型的基座(13)直接将本实用新型固定安装在现场安装支柱(8)上；其次将变压器中心点引线(39)与刀闸定极(15)(或可与高压端金属支柱或可与间隙的高压极)电导通，并且通过接地导电体(7)将基座(13)接地；然后才能将本实用新型投入使用。

实施例1的工作过程如下：

1.间隙投入状态：

如附图6所示，刀闸动极(22)不在水平位置，即变压器中心点不接地，刀闸动极(22)与刀闸定极(15)分离，弓形联杆(24)的两轴线不在一条直线上，A点是弓形联杆(24)与联杆支撑座(25)的铰接点，B点是弓形联杆(24)的拐点，C点是弓形联杆(24)与刀闸拐臂(23)的铰接点，D是刀闸拐臂(23)与刀闸支座(21)的铰接点，A点、D点是固定的，B点及C点能以A点、D点为圆心转动。此时，弓形联杆(24)落在触发装置电磁铁(29)的顶端，使得弓形联杆(24)无法再向下运动，在弓形联杆(24)的轴线上产生对刀闸拐臂(23)的向外推力，A点和C点之间的拉力弹簧(26)处于被拉伸状态，在C点，作用在刀闸拐臂(23)上的弹簧拉力与弓形联杆(24)作用在刀闸拐臂(23)上的推力相平衡，弓形联杆处于稳定的等待状态。间隙的接地极(12)与地网连通，间隙的高压极(11)与变压器中心点连通。

2.运动过程：

当变压器中心点产生过电压时，过电压经变压器中心点引线(39)传递至间隙高压极(11)，当过电压超过间隙两极间所能承受的最高电压时，间隙放电形成电弧，电弧将间隙两端临时短路，电弧电流经间隙的接地极(12)→上接地支柱(19)→电弧电流引线(32)→电磁铁(29)线圈→运动机构箱(18)→下接地支柱(19)→基座(13)→接地导电体(7)，注入地网；当电流超过电磁铁(29)线圈的额定值时，电磁铁(29)动作，推动铁芯(30)向上运动，运动的铁芯(30)撞击弓形联杆(24)的拐点(B点)，由于铁芯(30)的撞击，拐点向上运动离开B点，与此同时，弓形联杆(24)运动到A、B、C三点处于一条直线的位置，并进一步使弹簧被拉长，在运动的铁芯(30)进一步的推动下，弓形联杆(24)拐点越过A、B、C三点处于一条直线的位置，随后弓形联杆(24)对刀闸拐臂(23)失去支撑，在拉力弹簧(26)收缩力的作用下，拉力弹簧(26)带动刀闸拐臂(23)逆时针转动，由于刀闸拐臂(23)和刀闸动极(22)是一个整体，故刀闸动极(22)同时逆时针向上运动，刀闸动极(22)端部卡入刀闸定极(15)内，并保证良好的强电接触。

3.间隙短接状态：

弓形联杆(24)的拐点运动到最顶端B’点触动位置开关(37)，刀闸拐臂(23)与弓形联杆(24)的铰接点也由C点运动到C’点，在拉力弹簧(26)剩余收缩力的作用下，弓形联杆(24)处于新的机械平衡状态，刀闸动极(22)保持在水平位置与刀闸定极(15)接触，变压器中心点经刀闸动极(22)直接接地，电弧电流熄灭。此时，接地电流由刀闸定极(15)→刀闸动极(22)→软连接导线(28)→下段接地支柱(19)→基座(13)→接地导电体(7)注入地网。触发装置的电磁铁(29)的线圈失电，铁芯(30)失去磁力推动，自动复位。位置开关(37)接点状态改变，装设于接地支柱(19)上的测量电流互感器(38)，可将接地电流转化为能够测量的模拟信号，自动短接间隙装置的状态信号和反应接地电流大小的模拟电流信号，可通过电缆远传。

4.人工操作：

变压器中心点在刀闸动极(22)直接接地的情况下，根据需要，如需将放电间隙重新投入，操作人员只需用工具钩住刀闸拉环(36)向下拉开刀闸动极(22)，刀闸拐臂(23)以D点为中心顺时针转动，刀闸拐臂(23)拉伸拉力弹簧(26)，弓形联杆(24)的拐点由B’返回，弓形联杆(24)再次伸直，当弓形联杆(24)到达A、B、C三点处于一条直线的位置时，刀闸动极(22)到达最下端位置，拉力弹簧(26)被拉伸至最长位置，此时松开刀闸拉环(36)，弓形联杆(24)将反向微微弯曲，弓形联杆(24)的拐点将落在触发装置电磁铁(29)的上方，回到B点，拉力弹簧(26)的拉力与弓形联杆(24)的推力相平衡，弓形联杆重新处于平衡位置，回到附图6所示的状态，变压器中心点与接地网断开，变压器中心点自动短接间隙装置投入运行。

合闸拉环(35)用于变压器中心点自动短接间隙装置装置的人工短接操作。

本实用新型投入运行后，根据运行要求，如需人为将变压器中心点直接接地，操作人员只需用工具钩住合闸拉环(35)，用力一拉，则合闸拉环(35)带动脱扣杠杆(34)，使脱扣杠杆(34)的触发端向上运动，推动弓形联杆(24)的拐点，当弓形联杆(24)越过A、B、C三点处于一条直线位置后，在弹簧拉力的作用下，刀闸动极(22)逆时针转动，与刀闸定极(15)相接触，刀闸动极(22)将间隙短接，使变压器中心点直接接地，人工触发后的自动短接刀闸的工作过程与前述自动触发后的自动短接刀闸的工作过程完全一致。

实施例2：

如附图8和9所示，实施例2与实施例1的不同之处是：实施例2的自动短接刀闸中使用的不是附图6和附图7中的拉力弹簧(26)，而是扭力弹簧(27)。扭力弹簧(27)套接在刀闸支座(21)的铰接轴上，扭力弹簧(27)的一端在运动机构箱(18)内固定不能移动，另一端钩住刀闸拐臂(23)，扭力弹簧(27)的扭力在刀闸拐臂(23)上产生逆时针方向的推力。当触发装置动作，将弓形联杆(24)推离A、B、C三点处于同一直线位置时，扭力弹簧(27)将带动刀闸拐臂(23)逆时针运动，使刀闸动极(22)与刀闸定极(15)相接触，剩余扭力能使刀闸动极(22)保持水平位置，刀闸动极(22)的端部卡入刀闸定极(15)并保持良好的强电接触。

上述自动短接刀闸中的扭力弹簧(27)，是自动短接刀闸的储能器件，在扭力释放过程中，带动弓形联杆(24)及刀闸动极(22)运动，根据扭力的大小，扭力弹簧(27)可以不止一根，并在刀闸拐臂(23)的两侧安装，其一端是固定不动的，另一端与刀闸拐臂(23)相连接，并与刀闸拐臂(23)一起移动。

实施例3：

如附图10和11所示，实施例3与实施例1的不同之处是：在实施例3中，在触发装置中由脱扣电流互感器(33)取代图6、图7中的绝缘层(31)和电弧电流引线(32)，不将触发装置中电磁铁(29)线圈串联在上、下接地支柱(19)之间，即不把电磁铁(29)线圈直接串联在电弧电流回路内，而是在接地支柱(19)的下段安装脱扣电流互感器(33)，脱扣电流互感器(33)的二次电流与电磁铁(29)的线圈实行电连接构成回路，电弧电流产生时，由脱扣电流互感器(33)的二次电流驱动电磁铁(29)的线圈，当电流达到线圈额定值时，使铁芯(30)产生运动。在取消绝缘层(31)与电弧电流引线(32)的同时，上段接地支柱(19)与运动机构箱(18)直接电连接，与地网相通保持地电位。

上述触发装置中的电磁铁(29)不局限为交流电磁铁，只要增加整流器件，也可以是直流驱动的电磁铁。

实施例4：

如附图12和13所示，实施例4与实施例3的不同之处是：在实施例3中，在自动短接刀闸中使用的不是附图10和11中所示的拉力弹簧(26)，而是扭力弹簧(27)，扭力弹簧(27)套接在刀闸支座(21)的铰接轴上，扭力弹簧(27)的一端在运动机构箱(18)内固定，不能移动，另一端钩住刀闸拐臂(23)，扭力弹簧(27)的扭力在刀闸拐臂(23)上产生逆时针方向的推力。当触发装置动作，将弓形联杆(24)推离A、B、C三点处于同一直线位置时，扭力弹簧(27)将带动刀闸拐臂(23)逆时针运动，使刀闸动极(22)与刀闸定极(15)相接触，剩余扭力推动刀闸动极(22)保持水平位置，刀闸动极(22)的端部卡入刀闸定极(15)内并保持良好的强电接触。

上述自动短接刀闸中的扭力弹簧(27)，是自动短接刀闸的储能器件，在扭力释放过程中，带动弓形联杆(24)及刀闸动极(22)运动，根据扭力的大小，扭力弹簧(27)可以不止是一根，并套接在刀闸支座(21)的铰接轴上，在刀闸拐臂(23)的两侧安装，其一端是固定不动的，另一端与刀闸拐臂(23)相连接，并与刀闸拐臂(23)一起移动。

在上述实施例中，电磁铁(29)可选择标准的工业产品。

在上述实施例中，测量电流互感器(38)以及脱扣电流互感器(33)，可为穿芯式电流互感器，还可以选择标准化的产品。

在上述实施例中，自动短接刀闸可以不止一套，刀闸动极(22)可以垂直布置，即其运动方向可以由下而上，也可以由上向下；或者将刀闸动极(22)水平布置，呈扇形或剪刀状方式运动。

Claims (10)

1、一种变压器中心点自动短接间隙装置，包括间隙、绝缘支柱、接地支柱和基座，其特征在于绝缘支柱的一端固定安装在基座上，在绝缘支柱的另一端固定安装有间隙的高压极，接地支柱的一端固定安装在基座上，在接地支柱的另一端固定安装有间隙的接地极并与间隙的高压极相对应，自动短接刀闸安装在接地支柱上或者安装在接地支柱的上接地支柱与下接地支柱之间，自动短接刀闸的刀闸定极固定安装在绝缘支柱上并与间隙的高压极导电连接，并且刀闸定极与自动短接刀闸中的刀闸动极相对应。

2、根据权利要求1所述的变压器中心点自动短接间隙装置，其特征在于自动短接刀闸包括运动机构箱、刀闸支座、刀闸动极、刀闸拐臂、弓形联杆、联杆支撑座、弹簧、软连接导线和触发装置，刀闸支座和联杆支撑座固定安装在运动机构箱内的箱壁上，刀闸拐臂的中部铰接在刀闸支座上，刀闸拐臂的一端有刀闸动极，刀闸拐臂的另一端与弓型联杆的一端相铰接连接，刀闸拐臂与弓型联杆构成一个曲柄联杆机构，弓型联杆自身的中间拐点铰接连接，弓型联杆的另一端铰接在联杆支撑座上，弓型联杆或/和刀闸拐臂与弹簧连接，软连接导线的一端与接地支柱或与运动机构箱或与地网导电相连，软连接导线的另一端连着刀闸动极，触发装置包括电磁铁和铁芯，且电磁铁及铁芯安装于弓形联杆拐点下方的运动机构箱内的箱壁上；在绝缘支柱与间隙的高压极之间安装有高压端金属支柱，自动短接刀闸的刀闸定极安装在高压端金属支柱上并与自动短接刀闸中的刀闸动极相对应。

3、根据权利要求2所述的变压器中心点自动短接间隙装置，其特征在于弹簧为拉力弹簧，而拉力弹簧一端固定安装于联杆支撑座上或联杆支撑座一侧的弓型联杆一端，拉力弹簧的另一端固定安装于弓型联杆的另一端或刀闸拐臂上；或者，弹簧为扭力弹簧，而扭力弹簧套接在刀闸支座的铰接轴上，扭力弹簧的一端固定于运动机构箱内，扭力弹簧的另一端钩住刀闸拐臂。

4、根据权利要求2或3所述的变压器中心点自动短接间隙装置，其特征在于触发装置包括电磁铁和铁芯，电磁铁线圈的一端通过电弧电流引线与接地支柱的上接地支柱或与间隙的接地极电导通，上接地支柱与运动机构箱之间安装有绝缘层，电磁铁线圈的另一端与运动机构箱或与接地支柱的下接地支柱或与地网电导通；或者，触发装置包括电磁铁、铁芯和脱扣电流互感器，而脱扣电流互感器安装在接地支柱上，脱扣电流互感器的线圈与电磁铁的线圈电导通并构成回路。

5、根据权利要求2或3所述的变压器中心点自动短接间隙装置，其特征在于触发装置包括电磁铁、铁芯和脱扣杠杆，而脱扣杠杆的中部铰接在运动机构箱内的箱壁上，脱扣杠杆的一端安装有合闸拉环，脱扣杠杆的另一端位于弓形联杆拐点的下方。

6、根据权利要求4所述的变压器中心点自动短接间隙装置，其特征在于触发装置包括电磁铁、铁芯和脱扣杠杆，而脱扣杠杆的中部铰接在运动机构箱内的箱壁上，脱扣杠杆的一端安装有合闸拉环，脱扣杠杆的另一端位于弓形联杆拐点的下方。

7、根据权利要求1或2或3或6所述的变压器中心点自动短接间隙装置，其特征在于接地支柱上安装有测量电流互感器；或/和，在弓形联杆或刀闸拐臂或刀闸动极所能触发范围内的运动机构箱上安装有位置开关。

8、根据权利要求4所述的变压器中心点自动短接间隙装置，其特征在于接地支柱上安装有测量电流互感器；或/和，在弓形联杆或刀闸拐臂或刀闸动极所能触发范围内的运动机构箱上安装有位置开关。

9、根据权利要求5所述的变压器中心点自动短接间隙装置，其特征在于接地支柱上安装有测量电流互感器；或/和，在弓形联杆或刀闸拐臂或刀闸动极所能触发范围内的运动机构箱上安装有位置开关。

10、根据权利要求1或2或3或6或8或9所述的变压器中心点自动短接间隙装置，其特征在于刀闸动极上有刀闸拉环。

Images