一种特高压直流阀厅接地开关 |
|||||||
| 申请号 | CN201611209142.4 | 申请日 | 2016-12-23 | 公开(公告)号 | CN106531526A | 公开(公告)日 | 2017-03-22 |
| 申请人 | 中国西电电气股份有限公司; | 发明人 | 司小伟; 王宇驰; 赵晓辉; 麻永福; 何吉婷; | ||||
| 摘要 | 本 发明 一种特高压直流 阀 厅接地 开关 ，包括上部平衡装置、上部 基座 、下部平衡装置、下部基座、下 支撑 臂、上支撑臂、接地闸刀、操动机构、垂直 连杆 、分闸支撑架、 齿轮 盒装置、连杆和接地静触头。上部平衡装置安装在上部基座的上部；接地闸刀安装在上部基座的下部；下部平衡装置安装在下部基座的上部；下支撑臂安装在下部基座的下部；上支撑臂的一端安装在下支撑臂上，另一端安装在接地闸刀上；垂直连杆安装在操动机构和齿轮盒装置之间。接地闸刀为侧墙安装式结构，导电臂采用梯形截面结构。利用两级平衡装置，通过接地闸刀进行旋转式运动，使动触头和静触头 接触 实现通流，在静触头上设置有夹紧 弹簧 ，确保接触的可靠性，结构简单可靠。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种特高压直流阀厅接地开关，其特征在于，包括操动机构(8)，固定设置的接地静触头(13)，分别安装在直流阀厅侧墙上的上部基座(2)和下部基底(4)，通过设置在上部基座(2)中一组齿轮啮合连接在上部基底(2)上的上部平衡装置(1)和接地闸刀(7)，通过设置在下部基底(4)中另一组齿轮啮合连接在下部基底(4)上下部平衡装置(3)和下支撑臂(5)，以及铰接在下支撑臂(5)和接地闸刀(7)之间的上支撑臂(6)； |
||||||
| 说明书全文 | 一种特高压直流阀厅接地开关技术领域[0001] 本发明属于高压设备领域，具体为一种特高压直流阀厅接地开关。 背景技术[0002] 近年来，为了进一步提高特高压直流输电效率，节约宝贵的土地和走廊资源，提升经济和社会效益，国家电网公司规划建设±1100kV特高压直流输电线路，阀厅接地开关是换流站建设的重要组成部分，现有的接地开关占用阀厅内部的空间大，结构复杂，无法满足特高压直流阀厅的需求。 发明内容[0003] 针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种结构独特，稳定可靠，操作方便，容易维护，能够安装在侧墙的特高压直流阀厅接地开关。 [0004] 本发明是通过以下技术方案来实现： [0005] 一种特高压直流阀厅接地开关，包括操动机构，固定设置的接地静触头，分别安装在直流阀厅侧墙上的上部基座和下部基底，通过设置在上部基座中一组齿轮啮合连接在上部基底上的上部平衡装置和接地闸刀，通过设置在下部基底中另一组齿轮啮合连接在下部基底上下部平衡装置和下支撑臂，以及铰接在下支撑臂和接地闸刀之间的上支撑臂；操动机构依次通过垂直连杆、齿轮盒装置和连杆与下部基底中设置的另一组齿轮连接传动；接地闸刀的自由端设置动触头；当下支撑臂和上支撑臂共线时，动触头插入接地静触头中完成合闸。 [0007] 上部平衡转轴安装在上部支架的上部，刀臂转轴安装在上部支架的下部；刀臂支架安装在刀臂转轴上； [0008] 刀臂左齿轮和刀臂右齿轮分别安装在刀臂转轴的左侧和右侧；平衡转轴左齿轮和平衡转轴右齿轮分别安装在刀臂转轴的左侧和右侧；刀臂左齿轮和平衡转轴左齿轮啮合，平衡转轴右齿轮和刀臂右齿轮啮合，形成设置在上部基座中一组齿轮。 [0009] 进一步，所述的上部平衡装置包括上部左平衡锤、上部左平衡臂、上部连板、上部右平衡臂、上部右平衡锤和上部连接杆；上部左平衡锤安装在上部左平衡臂的一端，上部右平衡锤装在上部右平衡臂的一端；上部连板安装在上部左平衡臂和上部右平衡臂之间，上部连接杆安装在上部左平衡锤和上部右平衡锤之间；上部左平衡臂和上部右平衡臂的另一端连接在上部平衡转轴上。 [0010] 进一步，接地闸刀包括第一下部导电臂、第一上部导电臂、动触头支座、第一连接件、第二上部导电臂、第二连接件、第三连接件、第四连接件、导电臂连接支架、第五连接件、第六连接件、第七连接板、第八连接板、第九连接件、第二下部导电臂和动触头； [0011] 导电臂连接支架的一侧固定有共线的第一下部导电臂和第一上部导电臂，另一侧对称设置有共线的第二上部导电臂和第二下部导电臂；第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件和第五连接件依次安装在第一下部导电臂和第二下部导电臂之间； [0012] 第六连接件、第七连接板、第八连接板和第九连接件依次安装在第一上部导电臂和第二下部导电臂之间；动触头通过动触头支座安装在第一上部导电臂和第二上部导电臂的自由端之间。 [0013] 再进一步，第一下部导电臂、第一上部导电臂、第二上部导电臂和第二下部导电臂采用梯形截面结构。 [0014] 优选的，下部基座包括下部支架、下部平衡转轴左齿轮、下部平衡转轴、下部平衡转轴右齿轮、下部驱动臂转轴、下部驱动臂左齿轮、下部驱动臂、下部驱动臂右齿轮、分合闸限位装置和连杆拐臂； [0015] 下部平衡装置通过下部平衡转轴安装在下部支架上部；下部平衡转轴左齿轮和下部平衡转轴右齿轮分别安装在下部平衡转轴的左侧和右侧；下部驱动臂转轴安装在下部支架下部；下部驱动臂左齿轮、下部驱动臂、下部驱动臂右齿轮、分合闸限位装置和连杆拐臂依次安装在下部驱动臂转轴上； [0016] 下部驱动臂与下支撑臂铰接，下部驱动臂转轴通过一端设置的连杆拐臂与连杆铰接。 [0017] 进一步，下支撑臂包括下支撑臂左驱动臂、下支撑臂右驱动臂和下支撑臂转轴；下支撑臂转轴安装在下支撑臂左驱动臂和下支撑臂右驱动臂的一端之间；下支撑臂左驱动臂和下支撑臂右驱动臂的另一端分别与下部驱动臂连接。 [0018] 进一步，上支撑臂包括上支撑臂转轴、支撑臂左驱动臂和上支撑臂右驱动臂；上支撑臂转轴安装在支撑臂左驱动臂和上支撑臂右驱动臂的一端之间；支撑臂左驱动臂和上支撑臂右驱动臂的另一端分别与下支撑臂转轴连接，上支撑臂转轴铰接在接地闸刀上。 [0019] 优选的，齿轮盒装置包括齿轮盒拐臂、齿轮盒支架、齿轮盒转轴、大锥齿轮、小锥齿轮和小锥齿轮转轴；齿轮盒转轴安装在齿轮盒支架上；齿轮盒转轴的一侧安装齿轮盒拐臂；另一侧安装大锥齿轮；与大锥齿轮啮合的小锥齿轮通过小锥齿轮转轴安装在齿轮盒支架上；齿轮盒拐臂连接连杆，小锥齿轮转轴连接垂直连杆。 [0020] 优选的，接地静触头包括静触头连接板、罩、触指、导向套、第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧、绝缘板和座；入口处设置导向套的罩安装在静触头连接板上；座安装在罩内；设置在罩内的触片通过绝缘板固定安装在座上；第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧依次安装在触指上。 [0021] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果： [0022] 本发明采用侧墙安装式结构；接地闸刀采用直杆式结构，平衡方式采用两级平衡装置平衡的方式，优化了产品的结构，提高了产品的可靠性；导电臂采用梯形截面结构，重量轻，抗弯抗扭性能好，安全可靠性高。 [0024] 进一步的，支撑臂采用折臂式结构，占用空间小，安全可靠。 [0025] 进一步的，接地闸刀分闸后，不占用阀厅内部空间，利用阀厅内部设备的布置。 [0027] 图1为发明实例中所述特高压直流阀厅接地开关的主视图。 [0028] 图2为图1的左视图。 [0029] 图3为发明实例中所述上部平衡装置的主视图。 [0030] 图4a为发明实例中所述上部基座的主视图。 [0031] 图4b为发明实例中所述上部基座的右视图。 [0032] 图5a为发明实例中所述接地闸刀的主视图。 [0033] 图5b为发明实例中所述接地闸刀的右视图。 [0034] 图6a为发明实例中所述下部基座的主视图。 [0035] 图6b为发明实例中所述下部基座的右视图。 [0036] 图7为发明实例中所述下支撑臂的主视图。 [0037] 图8为发明实例中所述上支撑臂的主视图。 [0038] 图9为发明实例中所述齿轮盒装置的主视图。 [0039] 图10为发明实例中所述接地静触头的主视图。 [0040] 图11为发明实例中所述特高压直流阀厅接地开关的动作原理图。 [0041] 图中：1为上部平衡装置；2为上部基座；3为下部平衡装置；4为下部基座；5为下支撑臂；6为上支撑臂；7为接地闸刀；8为操动机构；9为垂直连杆；10为分闸支撑架；11为齿轮盒装置；12为连杆；13为接地静触头；14为上部左平衡锤；15为上部左平衡臂；16为上部连板；17为上部右平衡臂；18为上部右平衡锤；19为上部连接杆；20为上部支架；21为上部平衡转轴；22为刀臂转轴；23为刀臂左齿轮；24为刀臂支架；25为刀臂右齿轮；26为平衡转轴左齿轮；27为平衡转轴右齿轮；28为第一下部导电臂；29为第一上部导电臂；30为动触头支座；31为第一连接件；32为第二上部导电臂；33为第二连接件；34为第三连接件；35为第四连接件；36为导电臂连接支架；37为第五连接件；38为第六连接件；39为第七连接板；40为第八连接板；41为第九连接件；42为第二下部导电臂；43为动触头；44为下部支架；45为下部平衡转轴左齿轮；46为下部平衡转轴；47为下部平衡转轴右齿轮；48为下部驱动臂转轴；49为下部驱动臂左齿轮；50为下部驱动臂；51为下部驱动臂右齿轮；52为分合闸限位装置；53为连杆拐臂；54为下支撑臂左驱动臂；55为下支撑臂右驱动臂；56为下支撑臂转轴；57为上支撑臂转轴；58为支撑臂左驱动臂；59为上支撑臂右驱动臂；60为齿轮盒拐臂；61为齿轮盒支架；62为齿轮盒转轴；63为大锥齿轮；64为小锥齿轮；65为小锥齿轮转轴；66为静触头连接板；67为罩；68为触指；69为导向套；70为第一弹簧；71为第二弹簧；72为第三弹簧；73为绝缘板；74为座。 具体实施方式[0042] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。 [0043] 本发明一种特高压直流阀厅接地开关，如图1和图2所示，包括上部平衡装置1、上部基座2、下部平衡装置3、下部基座4、下支撑臂5、上支撑臂6、接地闸刀7、操动机构8、垂直连杆9、分闸支撑架10、齿轮盒装置11、连杆12和接地静触头13。上部平衡装置1安装在上部基座2的上部；接地闸刀7安装在上部基座2的下部；下部平衡装置3安装在下部基座4的上部；下支撑臂5安装在下部基座4的下部；上支撑臂6的一端安装在下支撑臂5上，另一端安装在接地闸刀7上；垂直连杆9安装在操动机构8和齿轮盒装置11之间，齿轮盒装置11通过连杆12与下部基底4中设置的另一组齿轮连接传动带动下支撑臂5转动。 [0044] 如图3所示，上部平衡装置1包括上部左平衡锤14、上部左平衡臂15、上部连板16、上部右平衡臂17、上部右平衡锤18和上部连接杆19。上部左平衡锤14安装在上部左平衡臂15上，上部右平衡锤18装在上部右平衡臂17，上部连板16安装在上部左平衡臂15和上部右平衡臂17之间，上部连接杆19安装在上部左平衡锤14和上部右平衡锤18之间；上部左平衡臂15和上部右平衡臂17的另一端连接在上部平衡转轴21上。 [0045] 如图4所示，上部基座2包括上部支架20、上部平衡转轴21、刀臂转轴22、刀臂左齿轮23、刀臂支架24、刀臂右齿轮25、平衡转轴右齿轮26、和平衡转轴左齿轮27。上部平衡转轴21安装在上部支架20的上部；刀臂转轴22安装在上部支架20的下部；刀臂支架24安装在刀臂转轴22上；刀臂左齿轮23和刀臂右齿轮25分别安装在刀臂转轴22的左侧和右侧；平衡转轴左齿轮27和平衡转轴右齿轮26分别安装在上部平衡转轴21的左侧和右侧；刀臂左齿轮23和平衡转轴左齿轮27啮合，平衡转轴右齿轮26和刀臂右齿轮25啮合，形成设置在上部基座2中一组齿轮。 [0046] 如图5所示，接地闸刀7为侧墙安装式结构，包括第一下部导电臂28、第一上部导电臂29、动触头支座30、第一连接件31、第二上部导电臂32、第二连接件33、第三连接件34、第四连接件35、导电臂连接支架36、第五连接件37、第六连接件38、第七连接板39、第八连接板40、第九连接件41、第二下部导电臂42和动触头43。第一下部导电臂28和第一上部导电臂 29、第二上部导电臂32和第二下部导电臂42通过导电臂连接支架36连接在一起。第一连接件31、第二连接件33、第三连接件34、第四连接件35、第五连接件37、第六连接件38、第七连接板39、第八连接板40和第九连接件41依次安装在第一下部导电臂28和第二下部导电臂42之间、以及第一上部导电臂29和第二上部导电臂32之间；动触头支座30安装在第一上部导电臂29和第二上部导电臂32之间；动触头43安装在动触头支座30上。第一下部导电臂28、第一上部导电臂29、第二上部导电臂32和第二下部导电臂42采用梯形截面结构。 [0047] 如图6所示，下部基座4包括下部支架44、下部平衡转轴左齿轮45、下部平衡转轴46、下部平衡转轴右齿轮47、下部驱动臂转轴48、下部驱动臂左齿轮49、下部驱动臂50、下部驱动臂右齿轮51、分合闸限位装置52和连杆拐臂53。下部平衡转轴46安装在下部支架44上部；下部平衡转轴左齿轮45和下部平衡转轴右齿轮47分别安装在下部平衡转轴46的左侧和右侧；下部驱动臂转轴48安装在下部支架44下部；下部驱动臂左齿轮49、下部驱动臂50、下部驱动臂右齿轮51、分合闸限位装置52和连杆拐臂53依次安装在下部驱动臂转轴48上；下部平衡装置3与上部平衡装置1结构相同，下部平衡装置3固定在下部平衡转轴46上，下部驱动臂50与下支撑臂5铰接，下部驱动臂转轴48通过一端设置的连杆拐臂53与连杆12铰接。。 [0048] 如图7所示，下支撑臂5包括下支撑臂左驱动臂54、下支撑臂右驱动臂55和下支撑臂转轴56。下支撑臂转轴56安装在下支撑臂左驱动臂54和下支撑臂右驱动臂55的一端之间。下支撑臂左驱动臂54和下支撑臂右驱动臂55采用铝方管结构；下支撑臂左驱动臂54和下支撑臂右驱动臂55的另一端分别与下部驱动臂50固定连接。 [0049] 如图8所示，上支撑臂6包括上支撑臂转轴57、支撑臂左驱动臂58和上支撑臂右驱动臂59。上支撑臂转轴57安装在支撑臂左驱动臂58和上支撑臂右驱动臂59的一端之间；支撑臂左驱动臂58和上支撑臂右驱动臂59的另一端分别与下支撑臂转轴56连接，上支撑臂转轴57铰接在接地闸刀7上。支撑臂左驱动臂58和上支撑臂右驱动臂59采用铝方管结构。 [0050] 如图9所示，齿轮盒装置11包括齿轮盒拐臂60、齿轮盒支架61、齿轮盒转轴62、大锥齿轮63、小锥齿轮64和小锥齿轮转轴65。齿轮盒转轴62安装在齿轮盒支架61上；齿轮盒拐臂60安装在齿轮盒转轴62的一侧；大锥齿轮63安装在齿轮盒转轴62的另一侧；小锥齿轮转轴 65安装在齿轮盒支架61上；小锥齿轮64安装在小锥齿轮转轴65上，与大锥齿轮63配合。齿轮盒支架61采用焊接结构；齿轮盒拐臂60连接连杆12，小锥齿轮转轴65连接垂直连杆9。 [0051] 如图10所示，接地静触头2主要包括静触头连接板66、罩67、触指68、导向套69、第一弹簧70、第二弹簧71、第三弹簧72、绝缘板73和座74。罩67安装在静触头连接板66上；导向套69安装在罩67上；座74安装在罩67上；绝缘板73安装在座74上；触片68安装在座74上；第一弹簧70、第二弹簧71和第三弹簧72依次安装在触指68上。 [0052] 本发明的一种特高压直流阀厅接地开关的工作原理，如图11所示，接地开关合闸时，接地闸刀7沿着合闸方向从分闸位置转到合闸位置，操作机构8转动带动垂直连杆9转动，进而带动齿轮盒装置11中的小锥齿轮64旋转，从而带动齿轮盒拐臂60转动，再带动连杆12运动，使得下部基座4中的连杆拐臂53转动，进而带动下部驱动臂50转动，再带动下支撑臂5转动，再带动上支撑臂6转动，使得接地闸刀7转动。当下支撑臂5和上支撑臂6共线时，动触头43插入静触头的触指68中完成合闸动作。与此同时，上部基座2和下部基座4通过上部平衡装置1和下部平衡装置3共同来平衡接地闸刀7、下支撑臂5和上支撑臂6的重力距。 [0053] 接地开关分闸时，接地闸刀7沿着合闸方向从合闸位置转到分闸位置，操作机构8转动带动垂直连杆9转动，进而带动齿轮盒装置11中的小锥齿轮64旋转，从而带动齿轮盒拐臂60转动，再带动连杆12运动，使得下部基座4中的连杆拐臂53转动，进而带动下部驱动臂50转动，再带动下支撑臂5转动，再带动上支撑臂6转动，使得接地闸刀7转动。当下支撑臂5旋转到垂直位置时，完成分闸动作。与此同时，上部基座2和下部基座4通过上部平衡装置1和下部平衡装置3共同来平衡接地闸刀7、下支撑臂5和上支撑臂6的重力距。 |
||||||
