直流超高壓隔離開關的製作方法

2023-06-18 06:57:51 1

專利名稱：直流超高壓隔離開關的製作方法
技術領域：
本實用新型主要涉及到電力設備領域，特指一種直流超高壓隔離開關。
背景技術：
在高電壓輸變電技術中，直流輸電具有輸電距離遠、輸送容量大、線路損耗小、易於控 制和調節等特點，適合遠距離大容量的電能輸送和區域電網的異步互聯，在輸送功率方面， 例如一條500kV交流線路可以輸送100萬KW，而土500直流輸電可達300萬KW;在輸送距離 方面，±500可達1000km以上，±800可達2000km以上。採用直流背靠背換流站適合相鄰電 網的民步互聯。鑑於冰凍環境中的輸電線路融冰時需要大電流隔離開關，且目前直流系統直 流刀閘頻頻出現過熱現象，大電流直流隔離開關已成市場急需，但此型開關在國內、外行業 生產領域仍處於一片空白。
實用新型內容
本實用新型要解決的問題就在於針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種 結構簡單緊湊、成本低廉、絕緣性能高、抗無線電幹擾能力強、額定電流參數高、熱穩定性 能和動穩定導電性能優良的直流超高壓隔離開關。
為解決上述技術問題，本實用新型提出的解決方案為 一種直流超高壓隔離開關，其特 徵在於它包括兩個接線座裝配、觸頭側裝配、觸指側裝配、兩個支柱絕緣子、安裝底座和 驅動傳動機構，所述兩個支柱絕緣子的下端固定於安裝底座的旋轉軸承座上，接線座裝配分 別固定於支柱絕緣子的頂端，用來帶動支柱絕緣子轉動的驅動傳動機構固定於安裝底座上， 所述觸頭側裝配和觸指側裝配相對設置並分別裝設於兩個支柱絕緣子頂端接線座裝配的水平 孔內。
所述觸頭側裝配包括觸頭、觸頭鋁導電板、觸頭接頭、觸頭導電管以及觸頭限位塊，所 述觸頭為半框型結構並固定在觸頭鋁導電板的三個側面，觸頭鋁導電板的另外一個側面通過 觸頭接頭與觸頭導電管固接，觸頭導電管裝設於支柱絕緣子頂端接線座裝配的水平孔內，所 述觸頭限位塊安裝於觸頭鋁導電板的底端。
所述觸指側裝配包括觸指導電管、觸指接頭、觸指鋁導電板、主觸指、限位勾板、限位 條、導向板焊裝以及觸指限位板，所述相對設置的兩個觸指鋁導電板一端通過觸指接頭與觸 指導電管固接，觸指導電管裝設於支柱絕緣子頂端接線座裝配的水平孔內，兩個主觸指裝設 於兩個觸指鋁導電板之間並分別固定於兩個觸指鋁導電板的內端面上，兩個觸指鋁導電板的 外端面分別與導向板焊裝以及用來與觸頭限位塊配合的限位勾板相連，限位條通過連接套固定在限位勾板的底面，觸指限位板固定於兩個觸指鋁導電板之間。
所述限位勾板或導向板焊裝上裝設有定位銷，定位銷的外側套設有觸指彈簧，觸指彈簧 的一端通過絕緣套壓在主觸指上，另一端壓在定位銷的軸肩上。
所述觸頭導電管的上、下兩端通過鋁彎板分別設有一個觸頭屏蔽環，所述觸指導電管的 上、下兩端通過鋁彎板分別設有一個觸指屏蔽環。
所述接線座裝配包括鋁接線座、U形觸指、U形觸指彈簧、導電軸、絕緣軸套、接線塊以 及蓋板，所述鋁接線座上開設有豎直孔和水平孔，導電軸設置於鋁接線座的豎直孔中，導電 軸的上端與接線塊固定接觸，所述U形觸指的一端固定於鋁接線座上，另一端與導電軸活動
接觸，u形觸指彈簧套設於絕緣銷上。
所述支柱絕緣子與鋁接線座之間裝設有絕緣子屏蔽環。
所述旋轉軸承座為全密封結構，其包括主軸體、軸承座以及軸承端蓋。所述軸承座內孔 的上部安裝有上向心滾針軸承，下部安裝有軸承端蓋，所述軸承端蓋內安裝下向心滾針軸承 和推力滾針軸承，主軸體穿越軸承座與上向心滾針軸承、下向心滾針軸承和推力滾針軸承形 成配合。
與現有技術相比，本實用新型的優點就在於
1、 本實用新型中採用鋁質材料的均壓環組成一個完善的屏蔽系統，增大高壓電極對本體 的電容，使對地電容電流得到補償而改善電壓分布，從而有效改善了電場的分布，具有絕緣 性能高、抗無線電幹擾能力強的優點，其產品實驗絕緣參數和抗無線電幹參數達到60min 工頻耐受電壓800kV、雷電衝擊耐受電壓(有效值)2680kV、操作衝擊耐受電壓(有效值) 1860kV、抗無線電幹擾水平《500uV，其技術指標優於國際水平。
2、 本實用新型的接線座裝配中觸指為自淨式"U形"觸指結構，通電時觸指與導電軸 接觸的一邊受到自身另一邊向內的電動斥力，觸指緊緊夾住導電軸，增大了活動電接觸的可 靠性。觸頭、觸指裝配處觸頭、觸指均採用厚銅板成形，同時觸指活動接觸端離固定接觸
端路徑比較長，這樣在保證開關觸指不產生塑性變形的前提下增加了導電截面積，很適合大
電流隔離開關；開關合閘到位後，主觸指裝配側的限位勾板勾子正好對中觸頭裝配的限位塊 尖角，這樣當主閘刀受到接線端子等外力作用致使觸頭觸指嚙合有脫離傾向時，限位勾板會 勾住限位塊防止出現隔離開關帶電分閘故障，增加了開關電氣穩定性；兩邊鋁導電板與觸指 的連接相互獨立，使此處電氣連接安全可靠，避免出現某些開關在兩邊觸指之間設固定塊的 整體連接方式導致發熱燒損開關的情況；合閘時觸頭碰到主觸指裝配側的限位條板被限位， 使兩邊觸頭、觸指均勻接觸，避免單邊接觸時開關發熱燒損。從整個主閘刀裝配結構使產品
5具有優良的熱穩定和動穩定導電性能，可以承載較大的額定電流值，試驗表明產品能通過 5600A大電流的溫升試驗考核，且能承受2秒熱穩定電流63kA和170kA的動穩定電流值，其 電氣性能處於國際領先水平。
3、 本實用新型旋轉軸承座採用向心滾針軸承和推力滾針軸承相組合的方式，這種組合方 式結構緊湊、兩種軸承分別承受徑向力和軸向力，受力合理、剛性高，大大地增強了開關的 機械穩定性；
4、 本實用新型的觸頭觸指採用厚紫銅鍍銀，導電部份採用高強度鋁合金管和鑄造鋁合金 件，傳動部件採用了全密封滾針軸承，開關具有優良抗腐蝕性。
5、 本實用新型採用等靜壓工藝製造的支柱絕緣子，有足夠的絕緣、機械強度和剛度，大 大超過產品規定的使用條件要求。


圖1是本實用新型的總裝結構示意圖2是本實用新型屏蔽系統的結構示意圖3是本實用新型接線座裝配的俯視結構示意圖4是圖3中A-A處的剖視結構示意圖5是本實用新型觸頭側裝配的俯視結構示意圖6是本實用新型觸頭側裝配的側視結構示意圖； 圖7是本實用新型觸指側裝配的側視結構示意圖8是圖7中B-B處的剖視結構示意圖9是本實用新型軸承座裝配的結構示意圖。
圖例說明
1、接線座裝配2、觸頭側裝配
3、觸指側裝配4、支柱絕緣子
5、安裝底座6、旋轉軸承座
7、驅動傳動機構8、觸頭側絕緣子屏蔽環
9、觸頭側下均壓環10、觸頭側均壓環安裝板
11、觸頭側上均壓環12、觸指側均壓環安裝板
13、觸指側上均壓環14、觸指側下均壓環
15、觸指側絕緣子屏蔽環16、鋁接線座
17、 U形觸指 18、觸指彈簧19、導電軸20、絕緣軸套
21、接線塊22、蓋板
23、觸頭24、觸頭鋁導電板
25、觸頭接頭26、觸頭導電管
27、觸頭限位塊28、觸指導電管
29、觸指接頭30、觸指鋁導電板
31、主觸指32、觸指彈簧
33、定位銷34、絕緣套
35、限位勾板36、限位條
37、連接套38、導向板焊裝
39、觸指限位板40、主軸體
41、防塵圈42、軸承座
43、上向心滾針軸承44、下向心滾針軸承
45、推力滾針軸承46、密封圈
47、軸承端蓋48、豎直孔
49、水平孔
具體實施方式
以下將結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
如圖1所示，本實用新型的直流超高壓隔離開關，它包括兩個接線座裝配1、觸頭側裝
配2、觸指側裝配3、兩個支柱絕緣子4、安裝底座5和驅動傳動機構7，兩個支柱絕緣子4 的下端固定於安裝底座5的旋轉軸承座6上，接線座裝配1分別固定於支柱絕緣子4的頂端， 用來帶動支柱絕緣子4轉動的驅動傳動機構7固定於安裝底座5上，觸頭側裝配2和觸指側 裝配3相對設置並分別裝設於兩個支柱絕緣子4頂端接線座裝配1的水平孔49內。支柱絕緣 子4採用等靜壓工藝製造的支柱絕緣子。
如圖5和圖6所示，本實施例中，觸頭側裝配2包括觸頭23、觸頭鋁導電板24、觸頭接 頭25、觸頭導電管26以及觸頭限位塊27，觸頭23為半框型結構並固定在觸頭鋁導電板24 的三個側面，觸頭鋁導電板24的另外一個側面通過觸頭接頭25與觸頭導電管26固接，觸頭 導電管26裝設於支柱絕緣子4頂端接線座裝配1的水平孔內，觸頭限位塊27安裝於觸頭鋁 導電板24的底端。如圖7和圖8所示，本實施例中，觸指側裝配3包括觸指導電管28、觸 指接頭29、觸指鋁導電板30、主觸指31、限位勾板35、限位條36、導向板焊裝38以及觸 指限位板39，相對設置的兩個觸指鋁導電板30 —端通過觸指接頭29與觸指導電管28固
7接，觸指導電管28裝設於支柱絕緣子4頂端接線座裝配1的水平孔內，兩個主觸指31裝設 於兩個觸指鋁導電板30之間並分別固定於兩個觸指鋁導電板30的內端面上，兩個觸指鋁導 電板30的外端面分別與導向板焊裝38以及用來與觸頭限位塊27配合的限位勾板35相連， 限位條36通過連接套37固定在限位勾板35的底面，觸指限位板39固定於兩個觸指鋁導電 板30之間。限位勾板35或導向板焊裝38上裝設有定位銷33，定位銷33的外側套設有觸指 彈簧32，觸指彈簧32的一端通過絕緣套34壓在主觸指31上，另一端壓在定位銷33的軸肩 上。參見圖2，觸頭導電管26的上、下兩端通過鋁彎板10分別設有一個觸頭屏蔽環9，觸指 導電管28的上、下兩端通過鋁彎板12分別設有一個觸指屏蔽環14。
如圖3和圖4所示，本實施例中，接線座裝配1包括鋁接線座16、 U形觸指17、 U形觸 指彈簧18、導電軸19、絕緣軸套20、接線塊21以及蓋板22,鋁接線座16上開設有豎直孔 48和水平孔49，導電軸19設置於鋁接線座16的豎直孔48中，導電軸19的上端與接線塊 21固定接觸，U形觸指17的一端固定於鋁接線座16上，另一端與導電軸19活動接觸，U 形觸指彈簧18套設於絕緣銷上。參見圖2，支柱絕緣子4與鋁接線座16之間裝設有絕緣子 屏蔽環8及15，觸頭側的上屏蔽環ll、下屏蔽環9分別安裝在與導電管固定連接的觸頭側均 壓環安裝板10上；觸指側的上屏蔽環13、下屏蔽環14分別安裝在與導電管固定連接的觸指 側均壓環安裝板12上。該觸頭側絕緣子屏蔽環8與觸頭屏蔽環9、觸指屏蔽環14、觸指側絕 緣子屏蔽環15組成了本實用新型的屏蔽系統。
如圖9所示，旋轉軸承座6為全密封結構，其包括主軸體40、軸承座42以及軸承端蓋 47。軸承座42內孔的上部安裝有上向心滾針軸承43，下部安裝有軸承端蓋47，軸承端蓋47 內安裝下向心滾針軸承44和推力滾針軸承45，主軸體40穿越軸承座42與上向心滾針軸承 43、下向心滾針軸承44和推力滾針軸承45形成配合。在軸承與外部接觸的部位安裝防塵圈 41。
工作原理順時針操作主刀操作機構7的手柄，通過底座5上的傳動裝置帶動左側支柱 絕緣子4順時針轉動、右側支柱絕緣子4逆時針轉動，從而帶動觸頭側裝配2、觸指側裝配3 同步相向合攏，使觸頭插入觸指之間並產生穩定的夾緊力，從而完成合閘動作。分閘過程與 此相反。
以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅局限於上述實 施例，凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。應當指出，對於 本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些 改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1、一種直流超高壓隔離開關，其特徵在於它包括兩個接線座裝配(1)、觸頭側裝配(2)、觸指側裝配(3)、兩個支柱絕緣子(4)、安裝底座(5)和驅動傳動機構(7)，所述兩個支柱絕緣子(4)的下端固定於安裝底座(5)的旋轉軸承座(6)上，接線座裝配(1)分別固定於支柱絕緣子(4)的頂端，用來帶動支柱絕緣子(4)轉動的驅動傳動機構(7)固定於安裝底座(5)上，所述觸頭側裝配(2)和觸指側裝配(3)相對設置並分別裝設於兩個支柱絕緣子(4)頂端接線座裝配(1)的水平孔(49)內。
2、 根據權利要求1所述的直流超高壓隔離開關，其特徵在於所述觸頭側裝配(2)包 括觸頭(23)、觸頭鋁導電板(24)、觸頭接頭(25)、觸頭導電管(26)以及觸頭限位塊(27)， 所述觸頭(23)為半框型結構並固定在觸頭鋁導電板(24)的三個側面，觸頭鋁導電板(24) 的另外一個側面通過觸頭接頭(25)與觸頭導電管(26)固接，觸頭導電管(26)裝設於支 柱絕緣子(4)頂端接線座裝配(1)的水平孔內，所述觸頭限位塊(27)安裝於觸頭鋁導電 板(24)的底端。
3、 根據權利要求2所述的直流超高壓隔離開關，其特徵在於所述觸指側裝配(3)包 括觸指導電管(28)、觸指接頭(29)、觸指鋁導電板(30)、主觸指(31)、限位勾板(35)、 限位條(36)、導向板焊裝(38)以及觸指限位板(39)，所述相對設置的兩個觸指鋁導電板(30) —端通過觸指接頭(29)與觸指導電管(28)固接，觸指導電管(28)裝設於支柱絕 緣子(4)頂端接線座裝配(1)的水平孔內，兩個主觸指(31)裝設於兩個觸指鋁導電板(30) 之間並分別固定於兩個觸指鋁導電板(30)的內端面上，兩個觸指鋁導電板(30)的外端面 分別與導向板焊裝(38)以及用來與觸頭限位塊(27)配合的限位勾板(35)相連，限位條(36)通過連接套(37)固定在限位勾板(35)的底面，觸指限位板(39)固定於兩個觸指 鋁導電板(30)之間。
4、 根據權利要求3所述的直流超高壓隔離開關，其特徵在於所述限位勾板(35)或導 向板焊裝(38)上裝設有定位銷(33)，定位銷(33)的外側套設有觸指彈簧(32)，觸指彈 簧(32)的一端通過絕緣套(34)壓在主觸指(31)上，另一端壓在定位銷(33)的軸肩上。
5、 根據權利要求3所述的直流超高壓隔離開關，其特徵在於所述觸頭導電管(26)的 上、下兩端通過鋁彎板(10)分別設有一個觸頭屏蔽環(9),所述觸指導電管(28)的上、 下兩端通過鋁彎板(12)分別設有一個觸指屏蔽環(14)。
6、 根據權利要求1或2或3或4或5所述的直流超高壓隔離開關，其特徵在於所述接 線座裝配(1)包括鋁接線座(16)、 U形觸指(17)、 U形觸指彈簧(18)、導電軸(19)、絕 緣軸套(20)、接線塊(21)以及蓋板(22)，所述鋁接線座(16)上開設有豎直孔(48)和水平孔(49),導電軸(19)設置於鋁接線座(16)的豎直孔(48)中，導電軸(19)的上端 與接線塊(21)固定接觸，所述U形觸指(17)的一端固定於鋁接線座(16)上，另一端與 導電軸(19)活動接觸，U形觸指彈簧(18)套設於絕緣銷上。
7、 根據權利要求6所述的直流超高壓隔離開關，其特徵在於所述支柱絕緣子(4)與 鋁接線座(16)之間裝設有絕緣子屏蔽環。
8、 根據權利要求1或2或3或4或5所述的直流超高壓隔離開關，其特徵在於所述旋 轉軸承座(6)為全密封結構，其包括主軸體(40)、軸承座(42)以及軸承端蓋(47);所述 軸承座(42)內孔的上部安裝有上向心滾針軸承(43)，下部安裝有軸承端蓋(47)，所述軸 承端蓋(47)內安裝下向心滾針軸承(44)和推力滾針軸承(45)，主軸體(40)穿越軸承座(42)與上向心滾針軸承(43)、下向心滾針軸承(44)和推力滾針軸承(45)形成配合。
9、 根據權利要求6所述的直流超高壓隔離開關，其特徵在於所述旋轉軸承座(6)為 全密封結構，其包括主軸體(40)、軸承座(42)以及軸承端蓋(47);所述軸承座(42)內 孔的上部安裝有上向心滾針軸承(43),下部安裝有軸承端蓋(47)，所述軸承端蓋(47)內 安裝下向心滾針軸承(44)和推力滾針軸承(45)，主軸體(40)穿越軸承座(42)與上向心 滾針軸承(43)、下向心滾針軸承(44)和推力滾針軸承(45)形成配合。
專利摘要一種直流超高壓隔離開關，它包括兩個接線座裝配、觸頭側裝配、觸指側裝配、兩個支柱絕緣子、安裝底座和驅動傳動機構，所述兩個支柱絕緣子的下端固定於安裝底座的旋轉軸承座上，接線座裝配分別固定於支柱絕緣子的頂端，用來帶動支柱絕緣子轉動的驅動傳動機構固定於安裝底座上，所述觸頭側裝配和觸指側裝配相對設置並分別裝設於兩個支柱絕緣子頂端接線座裝配的水平孔內。本實用新型是一種結構簡單緊湊、成本低廉、絕緣性能高、抗無線電幹擾能力強、額定電流參數高、熱穩定性能和動穩定導電性能優良的直流超高壓隔離開關。
文檔編號H01H31/00GK201274252SQ20082015877
公開日2009年7月15日 申請日期2008年10月15日 優先權日2008年10月15日
發明者張嬋玉, 偉 文, 鄧文華, 曉 馬, 黃展先 申請人:湖南長高高壓開關集團股份公司