一种隔离开关及其隔离开关本体、断口组件 |
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| 申请号 | CN201710675316.4 | 申请日 | 2017-08-09 | 公开(公告)号 | CN107492466A | 公开(公告)日 | 2017-12-19 |
| 申请人 | 许继集团有限公司; 许继(厦门)智能电力设备股份有限公司; 许昌许继软件技术有限公司; 国家电网公司; | 发明人 | 何彭; 何荣涛; 遵明伟; 袁传镇; 宋海明; 李明道; 李宪普; 吕东旭; 刘高峰; 崔宇; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种隔离 开关 及其 隔离开关 本体、断口组件，断口组件包括一个或相互 串联 的两个以上断口，所述断口外罩设有具有进线口和出线口的壳体，进线口和出线口中的至少一个具有用于与适配的断口组件的壳体连接的壳体连接结构，每个行程上的运动部件的运动行程缩短会减小运动部件的 质量 ，进而减小操作机构的负载，操作方便，而且至少两个断口的设计提高了隔离开关的整体耐压程度，保证了隔离开关开端的可靠性，进一步的，在装配过程中能够比较方便的将对应的零部件先分类装配，然后再通过壳体整体装配在一起，装配简单，对于不同的总行程的隔离开关，可以通过增加或减少带有零部件的壳体完成装配，结构比较简单。 | ||||||
| 权利要求 | 1.断口组件，其特征在于：包括一个或相互串联的两个以上断口，所述断口外罩设有具有进线口和出线口的壳体，进线口和出线口中的至少一个具有用于与适配的断口组件的壳体连接的壳体连接结构。 |
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| 说明书全文 | 一种隔离开关及其隔离开关本体、断口组件技术领域[0001] 本发明涉及一种隔离开关及其隔离开关本体、断口组件。 背景技术[0002] 直流开关设备主要用于直流输电系统运行方式的转换、故障清除，以及检修隔离等目的，直接关系到直流输电系统的可靠性、可利用率、可维护性，是直流输电系统中的重要设备。对于直流输电系统，需要直流断路器动作，切除直流线路上的路障，及时避免各种换流站闭锁保护，从而保证只有故障线路被切除而其余线路都能正常工作，随着直流输电系统的的发展，在目前使用的混合式直流断路器中，限制直流断路器动作时间的主要部件是高压直流快速隔离开关，传统的高压交流隔离开关行程较长，动触头与操动机构之间的绝缘拉杆长度较长，运动部件的质量大，使得操动机构的负载较大，操作不方便，而且在开断过程中由于行程较长，导致故障电流时无法快速隔离，且隔离开关的耐压性较低，不能保证隔离开关开断的可靠性和直流系统的稳定性。 发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种隔离开关，以解决现有技术中的直流隔离开关的行程较长，且操作机构的负载较大的问题；本发明的目的还在于提供一种该隔离开关的隔离开关本体；本发明的目的还在于提供一种该隔离开关本体的断口组件。 [0004] 为实现上述目的，本发明断口组件的第1种技术方案是：断口组件，包括一个或相互串联的两个以上断口，所述断口外罩设有具有进线口和出线口的壳体，进线口和出线口中的至少一个具有用于与适配的断口组件的壳体连接的壳体连接结构。 [0005] 本发明断口组件的第2种技术方案是：在本发明断口组件的第1种技术方案的基础上，进线口和出线口中的其中一个具有壳体连接结构，另一个具有用于与线缆套管连接的套管连接结构。通过两个断口组件实现隔离开关的整体装配。 [0006] 本发明断口组件的第3种技术方案是：在本发明断口组件的第2种技术方案的基础上，所述断口有两个以上，相邻的两个断口之间通过导电杆连接。多个断口提高隔离开关的耐压程度。 [0007] 本发明断口组件的第4种技术方案是：在本发明断口组件的第1种技术方案的基础上，所述断口的两个触头沿上下方向相对布置，其中位于下侧的触头上连接有向下延伸的用于与操作机构传动配合的绝缘拉杆，所述绝缘拉杆伸出于壳体外。上下布置节省断口的安装空间，绝缘拉杆位于下侧便于连接操作机构。 [0009] 本发明断口组件的第6种技术方案是：在本发明断口组件的第5种技术方案的基础上，所述外层屏蔽罩的靠近触头端部的一端具有向内侧弯曲的弯边，弯边上与外层屏蔽罩连接的根部向外侧凸起。利于改善电场分布。 [0010] 本发明断口组件的第7种技术方案是：在本发明断口组件的第1种或第二种技术方案的基础上，所述壳体的进线口和出线口处均设置有密封圈。整体密封，防止气体外漏。 [0011] 本发明隔离开关本体的第1种技术方案是：隔离开关本体，包括用于连接至线路中的至少两个相互适配串联的断口组件，所述断口组件包括一个或相互串联的两个以上的断口，所述断口外罩设有具有进线口和出线口的壳体，进线口和出线口中的至少一个具有用于与适配的断口组件的壳体连接的壳体连接结构。 [0012] 本发明隔离开关本体的第2种技术方案是：在本发明隔离开关本体的第1种技术方案的基础上，所述断口组件有两个，在前的断口组件的进线口用于与进线端线缆的线缆套管连接，在后的断口组件的出线口用于与出线端线缆的线缆套管连接。通过两个断口组件实现隔离开关的整体装配。 [0013] 本发明隔离开关本体的第3种技术方案是：在本发明隔离开关本体的第2种技术方案的基础上，所述断口有两个以上，相邻的两个断口之间连接有导电杆。多个断口提高隔离开关的耐压程度。 [0014] 本发明隔离开关本体的第4种技术方案是：在本发明隔离开关本体的第2种技术方案的基础上，两个断口组件的壳体之间通过过渡筒连接。实现两个断口组件的装配，满足一定的装配误差。 [0015] 本发明隔离开关本体的第5种技术方案是：在本发明隔离开关本体的第4种技术方案的基础上，所述过渡筒包括与壳体连接的过渡套筒和与过渡套筒连通的伸缩节。满足一定的装配误差。 [0016] 本发明隔离开关本体的第6种技术方案是：在本发明隔离开关本体的第1种技术方案的基础上，所述断口的两个触头沿上下方向相对布置，其中位于下侧的触头上连接有向下延伸的用于与操作机构传动配合的绝缘拉杆，所述绝缘拉杆伸出于壳体外。下布置节省断口的安装空间，绝缘拉杆位于下侧便于连接操作机构。 [0017] 本发明隔离开关本体的第7种技术方案是：在本发明隔离开关本体的第1种技术方案的基础上，断口的相应触头的端部设置有内侧屏蔽罩，相应触头的外侧设置有外层屏蔽罩。利于改善电场分布。 [0018] 本发明隔离开关本体的第8种技术方案是：在本发明隔离开关本体的第7种技术方案的基础上，所述外层屏蔽罩的靠近触头端部的一端具有向内侧弯曲的弯边，弯边上与外层屏蔽罩连接的根部向外侧凸起。利于改善电场分布。 [0019] 本发明隔离开关本体的第9种技术方案是：在本发明隔离开关本体的第1种或第2种技术方案的基础上，所述壳体的进线口和出线口处均设置有密封圈。整体密封，防止气体外漏。 [0020] 本发明一种隔离开关的第1种技术方案是：一种隔离开关，包括用于分别罩设在高压端线缆和低压端线缆的外部的线缆套管，两个线缆套管之间连接有隔离开关本体，隔离开关本体包括至少两个相互串联的断口组件，所述断口组件包括一个或相互串联的两个以上的断口，所述断口外罩设有具有进线口和出线口的壳体，进线口和出线口中的至少一个具有用于与适配的断口组件的壳体连接的壳体连接结构。 [0021] 本发明一种隔离开关的第2种技术方案是：在本发明一种隔离开关的第1种技术方案的基础上，所述断口组件有两个，在前的断口组件的进线口与进线端线缆的线缆套管连接，在后的断口组件的出线口与出线端线缆的线缆套管连接。通过两个断口组件实现隔离开关的整体装配。 [0022] 本发明一种隔离开关的第3种技术方案是：在本发明一种隔离开关的第2种技术方案的基础上，所述断口有两个以上，相邻的两个断口之间连接有导电杆。多个断口提高隔离开关的耐压程度。 [0023] 本发明一种隔离开关的第4种技术方案是：在本发明一种隔离开关的第2种技术方案的基础上，两个断口组件的壳体之间通过过渡筒连接。实现两个断口组件的装配，满足一定的装配误差。 [0024] 本发明一种隔离开关的第5种技术方案是：在本发明一种隔离开关的第4种技术方案的基础上，所述过渡筒包括与壳体连接的过渡套筒和与过渡套筒连通的伸缩节。满足一定的装配误差。 [0025] 本发明一种隔离开关的第6种技术方案是：在本发明一种隔离开关的第1种技术方案的基础上，所述断口的两个触头沿上下方向相对布置，其中位于下侧的触头上连接有向下延伸的用于与操作机构传动配合的绝缘拉杆，所述绝缘拉杆伸出于壳体外。上下布置节省断口的安装空间，绝缘拉杆位于下侧便于连接操作机构。 [0026] 本发明一种隔离开关的第7种技术方案是：在本发明一种隔离开关的第1种技术方案的基础上，断口的相应触头的端部设置有内侧屏蔽罩，相应触头的外侧设置有外层屏蔽罩。利于改善电场分布。 [0027] 本发明一种隔离开关的第8种技术方案是：在本发明一种隔离开关的第7种技术方案的基础上，所述外层屏蔽罩的靠近触头端部的一端具有向内侧弯曲的弯边，弯边上与外层屏蔽罩连接的根部向外侧凸起。利于改善电场分布。 [0028] 本发明一种隔离开关的第9种技术方案是：在本发明一种隔离开关的第1种或第2种技术方案的基础上，所述壳体的进线口和出线口处均设置有密封圈。整体密封，防止气体外漏。 [0029] 本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的隔离开关，通过相互串联的至少两个断口组件，将原有的只有一个断口改进为具有至少两个断口，每个断口处对应的运动部件的行程相应的缩短，通过每个断口处的分断实现隔离开关的整体分断，同时能够缩短每个断口处的绝缘拉杆的长度，而且每个行程上的运动部件的运动行程缩短会减小运动部件的质量，进而减小操作机构的负载，操作方便，而且至少两个断口的设计提高了隔离开关的整体耐压程度，保证了隔离开关开端的可靠性，进一步的，通过断口组件的壳体与对应的套筒或适配的断口组件的壳体的连接实现隔离开关的整体装配，在装配过程中能够比较方便的将对应的零部件先分类装配，然后再通过壳体整体装配在一起，装配简单，对于不同的总行程的隔离开关，可以通过增加或减少带有零部件的壳体完成装配，结构比较简单。附图说明 [0030] 图1为本发明隔离开关的第一个实施例结构示意图；图2为图1中的断口的结构示意图； 图3为图1中端口间的装配关系结构示意图； 图4为本发明隔离开关的第二个实施例结构示意图； 图5为本发明隔离开关的第三个实施例结构示意图； 图6为本发明隔离开关的第四个实施例结构示意图； 图7为本发明隔离开关的第五个实施例结构示意图。 具体实施方式[0031] 下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。 [0032] 本发明的隔离开关的第一个实施例，如图1至图3所示，该隔离开关为直流高速隔离开关，应用于左端高压、右端低压的线路中，其包括隔离开关本体，隔离开关本体包括有两个左右方向间隔布置的断口组件，分别为左断口组件1和右断口组件2，两个断口组件均包括壳体5，壳体5内均设置有两组左右方向间隔设置的断口3，断口3包括上下相对布置的动触头24和静触头23，其中动触头24位于下侧，动触头24的下端连接有向下延伸的绝缘拉杆22，该隔离开关还包括设置在隔离开关本体的下侧的与对应的断口3处的绝缘拉杆22传动连接的电磁操作机构4。 [0033] 在本实施例中，断口3共有四个，每个断口3的动触头24均安装于动触座20上，静触头23安装于静触座21上，其中静触头23悬挂于静触座21的下端，动触头24设置在动触座20的上端，通过静触头23与动触头24的相对分合实现断口3的断开和闭合，进而实现该隔离开关的整体的快速分断。 [0034] 对于左断口组件1，其壳体5具有进线口和出线口，其中进线口位于壳体5的左侧上端并上下延伸，出线口位于壳体5的右端并左右延伸，在进线口处设置有绝缘子13，位于最左侧的断口3的静触头23安装在绝缘子13上，静触头23与进线线缆15连接，进线线缆15上下延伸，并在进线线缆15外罩设有线缆套筒10，该壳体5的进线口与线缆套筒10的下端密封连接，同时在壳体5与线缆套筒10的接触面之间设置有密封圈，线缆套筒10的上侧设置有用于围设在进线线缆15的外侧的均压环14。在本实施例中，线缆套筒10与进线线缆15之间还设有套设在线缆套管上的中间电位屏蔽罩11，中间电位屏蔽罩11的下端固定在绝缘子13上，且中间电位屏蔽罩11的轴线与进线线缆15的轴线一致。在中间电位屏蔽罩11的外侧罩设有地电位屏蔽罩12，二者共同构成一个双重圆柱形屏蔽结构。其中中间电位屏蔽罩11可以将中间电位推至线缆套筒10的中部位置，从而使线缆套管内的电场分布趋于更加均匀，外电场分布得到改善，地电位屏蔽罩12可以解决边缘电场分布不均匀的问题。 [0035] 各个断口3的动触头24和静触头23之间并联有均压电容器29，每个并联均压电容器29由若干个单只电容串联安装于绝缘管内构成，每个并联均压电容器29上端用螺栓固定，下端用螺杆支撑，这种固定方式是为了防止分合闸时断口处的均压电容器29震动；各个断口3的动触头24和静触头23上的相对端面上均罩设有内屏蔽罩25，同时在均压电容器的外部罩设有外屏蔽罩26，通过内屏蔽罩25和外屏蔽罩26的设置能够有效的改善电场的分布，同时在两个相对设置的外屏蔽罩26的相对端均向内侧弯折构成弯边，弯边上与外层屏蔽罩连接的根部向外侧凸起而构成凸起结构27，有效的改善电场分布，内屏蔽主要是屏蔽触头部分的尖端、凸起等容易造成电场不均匀的部分，而外屏蔽主要是为了屏蔽均压电容固定端的尖端、凸起部分等容易造成电场不均匀的部分。在本实施例中，动触头24与静触头23之间的相对运动通过电磁操作机构4驱动绝缘拉杆22实现，电磁操作机构4具有电磁缓冲作用，与绝缘拉杆22直接连接，从而带动动触头24运动，而动触头24与静触头23之间设置有联动机构，从而能够实现动触头24与静触头23之间的相对运动，通过电磁缓冲控制合闸冲击力，并通过相对运动缩短分合闸时间，进而实现各个断口3的快速分断，确保分合闸的有效性与可靠性，保障直流系统的稳定性。 [0036] 对于左断口组件1内的两个断口3，二者通过两端分别连接在对应的动触座20上的导电杆6实现线路的导通，导电杆6与对应的动触头24导电连接。 [0037] 对于右断口组件2，其壳体5也具有进线口和出线口，进线口位于壳体5的右侧上端并上下延伸，出线口位于壳体5的左端并左右延伸，进线口处设置有绝缘子13，位于最左侧的断口3的静触头23安装在绝缘子13上，静触头23与出线线缆16连接，出线线缆16上下延伸，并在出线线缆16外罩设有线缆套筒10，该壳体5的进线口与线缆套筒10的下端密封连接，同时在壳体5与线缆套筒10的接触面之间设置有密封圈，线缆套筒10的上侧设置有用于围设在出线线缆16的外侧的均压环14。在本实施例中，线缆套筒10与出线线缆16之间还设有套设在线缆套管上的中间电位屏蔽罩11，中间电位屏蔽罩11的下端固定在绝缘子13上，且中间电位屏蔽罩11的轴线与出线线缆16的轴线一致。在中间电位屏蔽罩11的外侧罩设有地电位屏蔽罩12，二者共同构成一个双重圆柱形屏蔽结构。其中中间电位屏蔽罩11可以将中间电位推至线缆套筒10的中部位置，从而使线缆套管内的电场分布趋于更加均匀，外电场分布得到改善，地电位屏蔽罩12可以解决边缘电场分布不均匀的问题。 [0038] 对于右断口组件2内的两个断口3，二者通过两端分别连接在对应的动触座20上的导电杆6实现线路的导通，导电杆6与对应的动触头24导电连接。 [0039] 对于上述的左断口组件1和右断口组件2来说，二者通过连接在两个壳体5之间的过渡套筒9实现连接，而且过渡套筒9与对应的壳体5之间均设置有密封圈，通过各个部分的密封圈的设置，将整体的隔离开关设置为一个密封罐，保证了隔离开关的气密性。在过渡圆筒的一端连接有与另一个对应的壳体连通的伸缩节8，伸缩节8的左端与左断口组件1的壳体5通过螺栓28连接，右端与过渡套筒9通过螺栓28连接。满足在左断口组件1与右断口组件2装配的过程中的各个部分的装配误差。左断口组件1和右断口组件2通过中间导电杆7实现线路导通，其中中间导电杆7的左端固定在左断口组件1中的右侧断口3上的静触座21上，右端固定在右断口组件2中的左侧断口3的静触座21上，从而能够将四个断口3依次串联起来。 [0040] 上述的导电杆6为浮动安装，其一端固定在对应的动触座20上，另一端浮动安装至另一个动触座20上，中间导电杆7也为浮动安装，其一端固定在对应的静触座21上，另一端浮动安装至另一个静触座21上，从而满足一定的装配误差。 [0041] 在装配时，先将各个断口3装配于壳体5内，再通过导电杆6将对应的两个断口3连接，而后将电磁操作机构4与断口3上的绝缘拉杆22连接，然后将整体的断口组件与对应的线缆套筒10连接，最后将两个断口组件固定装配实现线路导通。上述的四个断口3安装于同一平面上其相互串联，壳体5与线缆套筒10，壳体5与过渡套筒9之间均设置有密封圈，共同构成一个完全封闭的气室，且整体成左右对称布置。 [0042] 在第二个实施例中，与第一个实施例的不同之处在于：根据不同的隔离开关的行程，断口组件可以设置有三个甚至更多，如图4所示，可以在左断口组件和右断口组件之间设置中间断口组件，其中中间断口组件的左端与左断口组件的出线口连接，右端与右断口组件的进线口连接。 [0043] 在第三个实施例中，与第一个实施例的不同之处在于：每一个断口组件的断口可以至设置一个，如图5所示，通过两个断口实现隔离开关的整体分断。 [0044] 在第四个实施例中，与第一个实施例的不同之处在于：每一个断口组件的断口可以设置有多个，如图6所示，通过更多的断口实现隔离开关的整体分断。 [0045] 在第五个实施例中，与第一个实施例的不同之处在于：各个断口的静触头和动触头的分布可以根据实际情况设置，如图7所示，只需要满足操作机构操作绝缘拉杆动作即可。 [0046] 在其他实施例中，可不设置过渡套管，直接通过壳体与壳体连接实现整体装配；电磁屏蔽结构可以只设置内屏蔽结构或外屏蔽结构；动触头与静触头之间的分合闸也可采用一般的动触头向静触头运动的形式。 [0047] 本发明所涉及的隔离开关本体，其结构形式与上述的隔离开关中的具体实施例一至五中的任意一个的隔离开关本体的结构形式一致，不再详细展开。 [0048] 本发明所涉及的断口组件，其结构形式与上述的隔离开关中的具体实施例一至五中的任意一个的断口组件的结构形式一致，不再详细展开。 |
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