固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置製造方法
2023-06-06 05:39:06 1
固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置製造方法
【專利摘要】一種固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，由三工位隔離接地開關操作端，三工位隔離接地開關，母線接口，出線端子，真空開關，隔離靜觸頭，接地觸頭，環氧樹脂殼體以及端蓋組成；其特徵在於：所述三工位隔離接地開關和真空開關平行澆鑄於環氧樹脂殼體內，並通過動觸頭支撐與導電觸指座連接；所述的接地觸頭和動觸頭支撐分別固封於端蓋和環氧樹脂殼體；所述的隔離靜觸頭澆鑄於母線接口內並與母線接口內部導體相連。本實用新型中所有高壓部件在工作位置時外表輪廓都經過優化，不需要在環氧樹脂殼體內澆鑄額外的屏蔽網，易於實現產品小型化，簡化了製造工藝；在滿足人體可觸及部位都接地的條件下產品局部放電量也很低；動觸頭支撐外形輪廓要求較低，零件容許誤差更高，製造工藝更簡單，成本更低，提高產品使用壽命。
【專利說明】固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種使用於高壓開關設備內的真空開關三工位隔離接地開關模塊，特別是一種用於固體絕緣全封閉組合電器上的真空開關三工位隔離接地開關模塊。
【背景技術】
[0002]環網供電是配電系統中常用的供電形式，而環網櫃是實現安全供電的核心部件，一般分空氣絕緣，SF6絕緣和固體絕緣三類。由於空氣絕緣性能限制，空氣絕緣環網櫃一般體積較大，佔地面積大。並且由於高壓帶電部件直接暴露於空氣中，產品性能受和可靠性會直接受環境影響。SF6是一種溫室效應極強的氣體，約為C02的23000多倍，並且極不易分解，另外SF6環網櫃還存在洩漏而嚴重降低產品絕緣性能的隱患。
[0003]固體絕緣環網櫃通過將高壓帶電部件固封於環氧材料內，利用環氧優異的電氣性能來實現絕緣。雖然在環氧腔體內部的絕緣介質同樣是空氣，但它的體積遠遠小於傳統空氣環網櫃。由於高壓帶電部件都密封在環氧腔體內，產品對環境的適應性大大增強。另外在環氧樹脂殼體的外表面塗上導電或者半導電層已實現接地，更使得產品可靠性大大提高。固體絕緣作為新型技術有其獨特的優勢，同樣設計上也帶來新的挑戰，即如何在實現產品小型化，絕緣件外表面接地的同時獲得較低局部放電量。
[0004]固體絕緣環網櫃一次側元件主要包括真空開關，接地開關，隔離開關，進線套管/接口，出現套管/接口，熔斷器等。而將真空開關，接地開關和/或隔離開關與澆鑄在一個模塊裡是市場的主流設計。在目前設計中接地開關和隔離開關有做成刀閘式三工位開關的，也有用真空開關來實現隔離和接地功能的。
[0005]固定刀閘需要用到螺釘或者銷釘，由於螺釘或者銷釘的凸起會造成電場集中，從而降低產品的耐壓能力。特別是對於絕緣件外部接地的設計，不利於產品小型化。這類設計還需要在環氧材料內澆鑄屏蔽網來改善電場，製造工藝複雜。用真空開關能夠有效地控制電場，降低局部放電量，但是真空開關成本高，另外真空開關由於洩漏及斷口不可見等因素作為隔離開關還沒有被廣泛接受。
【發明內容】
[0006]針對上述現有技術的缺陷，本設計的目的在於提供一種製作工藝簡單、內部場強均勻可控，絕緣件外表面接地的小型化固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置。
[0007]為了實現上述目的，本設計的技術方案如下:
[0008]一種固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，由三工位隔離接地開關操作端，三工位隔離接地開關，母線接口，出線端子，真空開關，隔離靜觸頭，接地觸頭，環氧樹脂殼體以及端蓋主要元件組成；所述三工位隔離接地開關和真空開關平行澆鑄於環氧樹脂殼體內，並通過動觸頭支撐與導電觸指座連接；動觸頭支撐固封於環氧樹脂殼體；隔離靜觸頭澆鑄於母線接口內並與母線接口內部導體相連。
[0009]所述的環氧樹脂殼體在上端開有與端蓋配合的開口，下端開有與母線接口配合的接口。
[0010]所述的母線接口通過螺栓與環氧樹脂殼體固定相連，兩者配合接口可以為錐形，可不限於錐形，可以是其他卡口形狀，此種設計可保證定位的精確性與密封性。
[0011]所述的導電觸指座中加工有安裝導電觸指的槽。
[0012]所述的導電觸指座通過後裝配的方式安裝在動觸頭支撐上；
[0013]所述的導電觸指座與動觸頭支撐之間為可拆固定連接；可以是螺紋連接，但不限於螺紋連接；如通過螺釘安裝在動觸頭支撐上。
[0014]所述的動觸頭支撐與真空開關一起澆鑄於環氧樹脂殼體內，之間通過導電觸指座和導電觸指連接。
[0015]所述的三工位隔離接地開關操作端一端與三工位操作機構輸出軸通過可拆固定連接方式固定連接在一起，可拆固定連接方式可以是銷釘連接，另一端穿過接地觸頭與絕緣驅動杆通過可拆固定連接方式固定連接在一起，可拆固定連接方式可以是螺紋連接；三工位隔離接地開關操作端與接地觸頭用密封圈密封。
[0016]所述的三工位操作機構為現有技術，可選擇電機驅動齒輪傳動副組成。通過電機正反轉帶動三工位隔離接地開關操作端正反轉動，實現開關的不同位置切換。
[0017]所述的接地觸頭兩側安裝有軸承，用於支撐三工位隔離接地開關操作端。
[0018]所述的三工位隔離接地開關通過動觸頭上下運動實現三工位隔離接地開關的關合、隔尚和接地。
[0019]所述的動觸頭與驅動螺母固定連接。
[0020]所述的動觸頭支撐內壁設有固定的導向塊，用於限制動觸頭轉動。
[0021]所述的動觸頭兩端裝有導電觸指，用於在關合位置時導通隔離靜觸頭和動觸頭支撐，在接地位置時導通接地觸頭和動觸頭支撐。
[0022]所述的真空開關下端澆鑄有出線端子，用於連接出線，上端通過螺紋與絕緣拉杆連接。
[0023]所述的絕緣拉杆與波紋管上端密封連接，波紋管下端密封固定於端蓋上，實現絕緣拉杆接口與環氧樹脂殼體腔體的密封。
[0024]所述的環氧樹脂殼體與端蓋的接觸面上有密封槽，用於裝入密封圈，達到環氧樹脂殼體與端蓋之間的密封。
[0025]所述的環氧樹脂殼體左側開有觀察窗，用於判斷動觸頭的工作位置，環氧樹脂殼體內側澆鑄有傘裙。
[0026]所述的動觸頭內部安裝有位置指示牌和復位彈簧，動觸頭處於非接地位置時復位彈簧總保持位置指示牌突出在動觸頭外。當動觸頭處於隔離位置，操作者可以通過觀察窗看到位置指示牌。當動觸頭運動到接地位置時，接地觸頭將推動位置指示牌壓縮復位彈簧。該位置指示方法在不增加觸頭絕緣距離的前提下，即不增加產品尺寸的前提下，可以提供更加明確的位置辨識標識。
[0027]本方案設計有如下優點:
[0028]1、所有高壓部件在工作位置時外表輪廓都經過優化，不需要在環氧樹脂殼體內澆鑄額外的屏蔽網，產品電場均勻，相同耐受電壓下所需的絕緣距離更短，易於實現產品小型化。另外由於無需澆鑄屏蔽網，簡化了製造工藝。[0029]2、整個模塊工作狀態下帶電的部件周圍氣隙可根據設計要求來設定，不存在局部電場集中，即使在滿足人體可觸及部位都接地的條件下產品局部放電量也很低。
[0030]3、本實用新型中動觸頭支撐可以做的更小，更節省材料.由於動觸頭支撐澆鑄於環氧樹脂殼體內，其表面許用電場值相對空氣要大大提高，所以動觸頭支撐外形輪廓要求較低，零件容許誤差更高，製造工藝更簡單，成本更低。
[0031]4、本實用新型中導電觸指座通過可拆卸的方式裝配在動觸頭支撐上，相比於直接澆鑄在環氧樹脂殼體內的方式，避免了由於導電觸指損壞或者澆鑄前忘記裝入導電觸指而導致整個產品報廢的風險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0033]圖1為本實用新型結構原理構圖。
【具體實施方式】
[0034]如圖1所示，一種固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，包括三工位隔離接地開關操作端1，三工位隔離接地開關3，母線接口 11，出線端子13，真空開關16，環氧樹脂殼體18以及端蓋20。所述三工位隔離接地開關2和真空開關16水平布置處於同一個氣室，並通過動觸頭支撐6與導電觸指座15連接，導電觸指座15內部加工有安裝導電觸指的槽；接地觸頭2和動觸頭支撐6別固封於端蓋20和環氧樹脂殼體18 ;隔離靜觸頭12澆鑄於母線接口 11內並與母線接口 11內部導體相連。
[0035]三工位隔離接地開關操作端I 一端與三工位操作機構相連，另一端穿過接地觸頭2與絕緣驅動杆4固定連接在一起。三工位隔離接地開關操作端I與絕緣驅動杆4也可以做成一體。三工位隔離接地開關操作端I與接地觸頭2通過密封圈密封。接地觸頭2兩側安裝有軸承，用於支撐三工位隔離接地開關操作端I。
[0036]三工位隔離接地開關3的接地觸頭2和動觸頭支撐6分別固封於端蓋20和環氧樹脂殼體18，而隔離靜觸頭12澆鑄於母線接口 11內並與母線接口 11內部導體相連；母線接口 11通過螺栓與環氧樹脂殼體18固定相連；兩者配合接口做成錐形，當然其他卡口形狀也可以，此種設計可以保證定位的精確性與密封性。
[0037]動觸頭支撐6側壁上加工了兩個開孔，澆鑄前導向塊7被壓入開孔並澆鑄在環氧樹脂殼體18內。動觸頭9在動觸頭支撐6內上下運動實現三工位隔離接地開關的關合，隔離以及接地，其運動實現方式為:三工位操作機構通過三工位隔離接地開關操作端I帶動絕緣驅動杆4轉動,並帶動與動觸頭9固定在一起的驅動螺母10。由於導向塊7會限制動觸頭9轉動，使得驅動螺母10和動觸頭9隻能上下運動。動觸頭9兩端裝有導電觸指8，用於導通動觸頭9和其它部件之間的電路。
[0038]真空開關14與動觸頭支撐6 —起澆鑄於環氧樹脂殼體內，他們之間通過導電觸指座15以及導電觸指連接。真空開關14下端澆鑄有用於連接出線的出線端子13，上端通過螺紋與絕緣拉杆17連接。絕緣拉杆17與波紋管21上端密封連接，波紋管21下端密封固定於端蓋20上，實現絕緣拉杆17接口與環氧樹脂殼體18腔體的密封。環氧樹脂殼體18與端蓋20的接觸面上有密封槽19，用於裝入密封圈實現二者之間的密封。裝配後所有高壓帶電部件都被環氧樹脂密封可達IP68的防護等級，模塊可以在水下正常運行。環氧材料的外表面塗有導電或半導電層用於接地，這樣就保證了整個模塊的可觸及區域都處於低電勢。
[0039]環氧樹脂殼體18左側開有觀察窗5，用於判斷動觸頭9的工作位置，提高了操作安全性。其可行的實現方式為:在動觸頭9內部安裝有位置指示牌22和復位彈簧23，動觸頭9處於非接地位置時復位彈簧總保持位置指示牌22突出在動觸頭9外。當動觸頭9處於隔離位置，操作者可以通過觀察窗5看到位置指示牌22。當動觸頭9運動到接地位置時，接地觸頭2將推動位置指示牌22壓縮復位彈簧。該位置指示方法在不增加觸頭絕緣距離的前提下，即不增加產品尺寸的前提下，可以提供更加明確的位置辨識標識。為了在有限空間內滿足爬電距離要求，環氧樹脂殼體18內側澆鑄有傘裙。
【權利要求】
1.一種固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，由三工位隔離接地開關操作端，三工位隔離接地開關，母線接口，出線端子，真空開關，隔離靜觸頭，接地觸頭，環氧樹脂殼體以及端蓋組成；其特徵在於:所述三工位隔離接地開關和真空開關平行澆鑄於環氧樹脂殼體內，並通過動觸頭支撐與導電觸指座連接；所述的接地觸頭和動觸頭支撐分別固封於端蓋和環氧樹脂殼體；所述的隔離靜觸頭澆鑄於母線接口內並與母線接口內部導體相連。
2.根據權利要求1所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，其特徵在於:所述的環氧樹脂殼體在上端開有與端蓋配合的開口，下端開有與母線接口配合的接口。
3.根據權利要求1或2所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，其特徵在於:所述的母線接口通過螺栓與環氧樹脂殼體固定相連，兩者配合接口可以為錐形。
4.根據權利要求1所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，其特徵在於:所述的導電觸指座通過後裝配的方式安裝在動觸頭支撐上，安裝方式為可拆固定連接。
5.根據權利要求1所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，其特徵在於:所述的三工位隔離接地開關操作端一端與三工位操作機構輸出軸通過可拆固定連接方式固定連接在一起，另一端穿過接地觸頭與絕緣驅動杆通過可拆固定連接方式固定連接在一起；三工位隔離接地開關操作端與接地觸頭間用密封圈密封。
6.根據權利要求1所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，其特徵在於:所述的接地觸頭兩側安裝有軸承，支撐三工位隔離接地開關操作端。
7.根據權利要求1所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，其特徵在於:所述的動觸頭支撐內壁設有固定的導向塊，用於限制動觸頭轉動。
8.根據權利要求1所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，其特徵在於:所述的導電觸指座與動觸頭支撐之間為可拆固定連接。
9.根據權利要求1所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，其特徵在於:所述的導電觸指座中加工有安裝導電觸指的槽。
10.根據權利要求1所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，其特徵在於:所述的動觸頭兩端裝有導電觸指。
11.根據權利要求1所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關裝置，其特徵在於:所述的動觸頭內部安裝有位置指示牌和復位彈簧；動觸頭處於非接地位置時復位彈簧總保持位置指示牌突出在動觸頭外；當動觸頭處於隔離位置，操作者可以通過觀察窗看到位置指示牌；當動觸頭運動到接地位置時，接地觸頭將推動位置指示牌壓縮復位彈簧。
【文檔編號】H01H89/00GK203826329SQ201420206432
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】黃留留, 史蒂芬埃裡克吉布森 申請人:協勵行(廈門)電氣有限公司