CN2602477Y

CN2602477Y - 高压真空负荷隔离开关

Info

Publication number: CN2602477Y
Application number: CN 03201175
Authority: CN
Inventors: 徐腊元; 易平; 庞腊成
Original assignee: Dianyan Huayuan Power Tech Co Ltd Beijing
Current assignee: Dianyan Huayuan Power Tech Co Ltd Beijing; Electric Power Research Institute of State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-02-04
Anticipated expiration: 2013-01-16

Abstract

本实用新型为一种高压真空负荷隔离开关，应用于72kV的高压线路中，包含有进线板、出线板、隔离刀片、真空灭弧装置以及传动机构组成，该真空灭弧装置由真空灭弧室以及驱动机构构成，所述的驱动机构由凸轮机构以及拨叉组成，该拨叉通过软连接连接于灭弧室的动作端，另一端连接于凸轮机构，所述的凸轮机构连接于另一端固定的储能弹簧，所述的拨叉在合闸状态可与隔离开关相互连接。本实用新型具有操作准确迅速、切负荷容量高的效果。

Description

高压真空负荷隔离开关

技术领域

本实用新型为一种高压开关电器，尤指一种应用于72kv的配电网中的高压真空负荷隔离开关。

背景技术

负荷开关在配电网中的运用，在国外已经使用多年，并取得了很好的经济效益与运行成果。由于负荷开关的结构简单、制造工艺容易、价格低的优点，受到广大用户的青睐。但是在使用过程中，开关电器断开电路时，在电路电压不低于10～20V，电流不小于80～100mA，电器的触头间便会产生电弧。而电弧是高温高导电率的游离气体，不仅对触头有很大的破坏作用，并且使断开电路的时间延长。为解决上述问题，一般采用下列的灭弧措施：①利用气体或者油吹灭电弧；②采用多断口的结构，使加于每个断口的电压降低来灭弧；③采用并联电阻来改善其工作环境；④采用新介质进行灭弧。

目前我国常用于电网中的开关有一下两种：

1、产气式负荷开关：结构以单级双断口形式，与高压熔断器配合使用，可对主变压器进行保护，其灭弧原理是由灭弧室内的产气材料聚烯氟乙烯受高温后产生气体，随灭弧室的动触头快速运动产生气流，而吹灭电弧的。每台开关具有六只灭弧室，配用弹簧储能机构，具备远方控制与就地操作的功能。其产品缺点是：由于是采用双断口结构，要求安装的构架面积较大，开关的切负荷容量低，机构寿命短，灭弧室的产气材料需要更换；维修工作量大，供电部门的使用成本较高。

2、ABB公司生产的SF₆负荷开关：其产品为单级箱式形式，主要零部件被密封在一个充满SF₆气体的箱体内，SF₆气体作为绝缘和灭弧介质，所配用的操动机构是弹簧储能机构，保证了分合闸速度的要求。其主要缺点：第一，由于箱内充以SF₆气体，使用过程中易漏气，因此对箱体的制作工艺要求高；第二，开关分开后没有可见的隔离断口，安全性差；第三，价格高，是国产设备的5倍。

目前，在线路运行的大多以产气式灭弧或SF₆气体灭弧的负荷开关和少量的进口负荷开关。我国在高电压等级的负荷开关研究和使用起步较晚，在近几年开始推广了40.5kv的真空开关，本申请人于2001年9月申请了一项实用新型专利，该实用新型所述的负荷开关可直接应用于40.5kv的高压线路中，该负荷开关由进线板、出线板、真空灭弧室以及驱动机构构成，该负荷开关的传动机构由输入传动轴和一对伞齿轮构成，并通过一组连动杆解决相与相之间的连动，并输出齿轮与隔离刀片相连，这种结构的开关利用伞齿轮的互相传动的平稳性，其传动速度不受人力因素的影响，避免误操作，可以安全可靠的应用于40.5kV的高压线路中。

上述应用于40.5kV负荷开关的结构直接安装于72kV的高压线路中，显然不能满足其需要，因为在72kV的高压条件下，在进行分闸时，由于其电压都很高，分闸时，需要很大的力来实现，而上述开关的传动机构产生的平稳的力不足以实现分闸操作，而如果72kV的高压条件下，不能及时分闸，会对整个高压线路造成破坏，显然不能实现安全可靠开关控制。

基于上述原因，对于在72kv的高压线路中应用真空开关，在国内还没有产品的出现。随着我国国民经济的不断增长和人民生活水平的不断提高，工业与民用的用电量急剧增加，用户对产品的可靠性，免维护性功能要求越来越高。现有的两种类型的负荷开关已经不能满足电网安全运行和用户的使用要求。

发明内容

本实用新型提供一种高压真空负荷隔离开关，可应用于72kV的高压线路中，并具有操作准确迅速、切负荷容量高的效果。

本实用新型的另一目的在于提供一种真空负荷隔离开关，具有负荷开关与隔离开关的作用，既可在正常情况下切断或接通正常工作电流，又可以在检修时隔离电源。

本实用新型的第三个目的是提供一种动作灵敏、并且灭弧室外绝缘效果良好的真空高压负荷隔离开关。

本实用新型的第四个目的在于提供一种每一真空灭弧室均配置有一驱动机构，且开关与机构合为一体，具有稳定可靠性，开关整体性能稳定、结构合理，免去现场的安装调试的效果。

本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型所述的高压真空负荷隔离开关，应用于72kV的高压线路中，包含有进线板、出线板、隔离刀片、真空灭弧装置以及传动机构组成，该真空灭弧装置由真空灭弧室以及驱动机构构成，其特征在于，所述的驱动机构由凸轮机构以及拨叉组成，该拨叉通过软连接连接于灭弧室的动作端，另一端连接于凸轮机构，所述的凸轮机构连接于另一端固定的储能弹簧，所述的拨叉在合闸状态可与隔离开关相互连接。

所述的真空灭弧室与驱动机构之间设有分闸弹簧以及触头压力弹簧。

所述的每一真空灭弧室对应配合设置有驱动机构。

所述的凸轮机构的尖端可抵于真空灭弧开关的动杆顶端。

所述的隔离刀片通过绝缘拉杆与传动机构一体连接。

所述真空灭弧装置密封在绝缘装置中，且绝缘装置通过紧固件固定在进线板上，所述的绝缘装置由驱动结构的绝缘外壳以及灭弧室的绝缘套管构成，该驱动结构的绝缘外壳通过紧固件与绝缘套管连接。

所述的绝缘套管可为外带伞裙的户外树脂套管。

所述固定绝缘装置的导电板与隔离刀片相连。

本实用新型的效果是显著的：本实用新型可以安全的应用于72kV的高压线路中，并采用了与现有技术不同的新的结构和设计，从而有效克服了现有负荷开关的不足，实现了发明的目的。具体讲有以下几个方面：

(1)本实用新型的在设计时，采用的驱动机构由拨叉以及凸轮机构构成，所述的拨叉通过软连接机构与灭弧室的动作端连接，构成辅助的导电回路，可降低电弧的强度；该凸轮机构容易实现特殊的以及不规则的动作，并结构紧凑，使驱动机构的设计更为合理，本实用新型在结构设计上更紧凑、合理；一灭弧室一驱动机构的设计，使本实用新型的动作更加有效，灭弧能力更强，可以使开关的开合闸更加灵敏；另外本实用新型取消了相与相之间的传动连杆，提高了开关的稳定性以及可靠性。

(2)本实用新型在真空灭弧室与驱动机构之间设有分闸弹簧以及灭弧室触头压力弹簧。现有的负荷开关在分闸时不能快速实现。而本实用新型在真空灭弧室与驱动机构之间设有分闸弹簧，在分闸时，由灭弧室驱动机构使得真空灭弧室分闸，分闸的速度靠灭弧室触头压力簧与分闸弹簧同时释放能量来保证，可有效地把分闸时产生的电弧熄灭在真空灭弧室内。

(3)本实用新型通过固定有灭弧室的导电板与隔离刀片相连，并设有通过灭弧室由拨叉连接辅助导电回路；隔离刀片在合闸状态时进线板搭接在一起，分闸时分离。这样，本实用新型正常工作的合闸状态时，电流经进线板直接流到隔离触片(即隔离刀片)，到出线板，只有小部分电流经真空灭弧室流到出线板，此时真空灭弧室处于合闸状态。与传统的负荷开关相比，这种设计解决现有开关在正常工作位置电流全部经灭弧通过，造成接触部位和真空灭弧室发热严重，导电元件易烧坏的弊端。

(4)本实用新型用真空灭弧室灭弧，真空灭弧室与驱动机构密封在绝缘装置中。这是发明人根据现有真空灭弧室制造技术，制造出、结构合理、切负荷容量高的专用灭弧室以满足线路负荷增加的要求；改变传统的设计思路，使得开关结构更加合理、成本降低，解决了现有结构在使用过程中出现的质量问题。

(5)本实用新型采用新材料与新工艺，将户外树脂材料制作部件用于该产品在户外使用，使得该产品整体效果美观，既增加了产品的技术含量与可靠性又美化了环境。

附图说明

图1a为本实用新型的外部结构示意图。

图1b为本实用新型的安装状态的俯视图。

图2为本实用新型的灭弧装置剖视图。

图3a为本实用新型的导电回路原理图。

图3b为本实用新型的导电回路原理图。

图3c为本实用新型的导电回路原理图。

图3d为本实用新型的导电回路原理图。

具体实施方式

本实用新型为一种应用于72kV高压线路中的高压真空负荷隔离开关，如图1、图2所示，包含有进线板1、出线板7、隔离刀片4、真空灭弧装置以及传动机构10组成，所述的真空灭弧装置由真空灭弧室3以及与该真空灭弧室3配合设置的驱动机构2组成。

结合图3所示，该真空灭弧室3与驱动机构2之间设有分闸弹簧14以及触头压力弹簧15。所述的驱动机构2由凸轮机构12以及拨叉17组成，该拨叉17通过软连接连接于灭弧室3的动作端，另一端连接于凸轮机构12，所述的凸轮机构12连接于另一端固定的储能弹簧11。该凸轮机构2的尖端可抵于真空灭弧室3的动杆18顶端。

在本实施例中，所述的隔离刀片4通过绝缘拉杆5与传动机构10一体连接。该传动机构10可由转动机构通过拐臂以及连杆与转动轴8连接，其传动结构10也可采用其他常规的传动方式构成，配合绝缘拉杆5的作用，以实现隔离刀片4分、闸合的功能。

本实用新型所述的真空灭弧装置密封在绝缘装置中，且绝缘装置通过紧固件固定在进线板1上，所述的绝缘装置由驱动结构2的绝缘外壳13以及灭弧室3的绝缘套管16构成，该驱动结构2的绝缘外壳13通过紧固件与绝缘套管16连接。该绝缘套管16可为外带伞裙的户外树脂套管16并由硅脂密封，可以避免户外使用的凝露现象，并提高产品的防污性能和爬电距离。

本实用新型真空灭弧室3的工作原理为，密封于绝缘套管16的真空灭弧室3的静端固定于进线板1上，该真空灭弧室3的动作端通过软连接方式与拨叉17相互连接，构成辅助导电回路。该灭弧室3的合分闸的过程是通过凸轮机构12的转动实现的。其分闸过程为：由开关的导电管带动拨叉17转动，使得储能弹簧11压缩储能，由于弹簧的弹性特性，当储能弹簧11压缩过中点后开始释放能量，可带动凸轮机构12转动，此时，凸轮机构12的尖端脱离了真空灭弧室3的动杆18顶端，此时被压缩的分闸弹簧14与触头压力弹簧15释放能量，并带动真空灭弧室分闸。在合闸时，由开关的导电管带动拨叉17转动，使得储能弹簧11压缩储能，但是储能弹簧11压缩过中点后开始释放能量，带动凸轮机构12转动，使得开关管的动端运动而合闸，此时分闸弹簧14与触头压力弹簧15被压缩储能，为合闸准备。

本实用新型的进线板1及出线板7可由支柱瓷瓶6支撑构成，并且所述的隔离刀片4的一端与绝缘拉杆5相互连接，并由与该绝缘拉杆5另一端连接的传动机构10控制该隔离刀片4的开闭。本实用新型的导电回路可如图所示，如图3a为本实用新型处于正常工作的合闸状态时，电流I经进线板1直接流到隔离刀片4在流到出线板7上，只有小部分电流I1经由真空灭弧室3流到出线板7上，实现电路的正常导通。如图3b所示为本实用新型处于开始分闸的状态，通过绝缘拉杆由传动机构的带动下，使得隔离刀片4与进线板1分开，此时电流I全部由进线板1经真空灭弧室3以及拨叉17，在经过隔离刀片4流到出线板7上。当开关继续转动完全分开，如图3c所示，真空灭弧室中的动、静触头开始分开，先将电弧熄灭，此时拨叉17、隔离刀片4以及出线板7均无电流通过，当开关继续转动完全分开后，隔离刀片4与拨叉17的辅助触头分离，在分离时由于无电流流过而不产生电弧，分闸的过程全部完成，如图3d所示。其开关合闸时，其原理与分闸时相反。

本实用新型的这种结构设计，使开关在正常工作位置时电流没有完全从真空灭弧室通过，避免了处于72kV的高压下开关接触部位以及真空灭弧室3发热严重、导电元件易烧坏的问题，并增加了其使用寿命。

Claims

1、一种高压真空负荷隔离开关，应用于72kV的高压线路中，包含有进线板、出线板、隔离刀片、真空灭弧装置以及传动机构组成，该真空灭弧装置由真空灭弧室以及驱动机构构成，其特征在于，所述的驱动机构由凸轮机构以及拨叉组成，该拨叉通过软连接连接于灭弧室的动作端，另一端连接于凸轮机构，所述的凸轮机构连接于另一端固定的储能弹簧，所述的拨叉在合闸状态可与隔离开关相互连接。

2、根据权利要求1所述的高压真空负荷隔离开关，其特征在于，所述的真空灭弧室与驱动机构之间设有分闸弹簧以及触头压力弹簧。

3、如权利要求1或2所述的高压真空负荷隔离开关，其特征在于，所述的每一真空灭弧室对应配合设置有驱动机构。

4、如权利要求3所述的高压真空负荷隔离开关，其特征在于，所述的凸轮机构的尖端可抵于真空灭弧开关的动杆顶端。

5、如权利要求1所述的高压真空负荷隔离开关，其特征在于，所述的隔离刀片通过绝缘拉杆与传动机构一体连接。

6、根据权利要求1或2所述的高压真空负荷隔离开关，其特征是：所述真空灭弧装置密封在绝缘装置中，且绝缘装置通过紧固件固定在进线板上，所述的绝缘装置由驱动机构的外壳以及灭弧室的绝缘套管构成，该驱动机构的外壳通过紧固件与绝缘套管连接。

7、如权利要求6所述的高压真空负荷隔离开关，其特征在于，所述的绝缘套管可为外带伞裙的户外树脂套管。

8、如权利要求6所述的高压真空负荷隔离开关，其特征是：所述固定绝缘装置的导电板与隔离刀片相连。