主迴路與滅弧室串聯以開合感應電流的超高壓接地開關的製作方法

2023-12-05 12:13:26

本發明主要涉及電力設備技術領域，特指一種主迴路與滅弧室串聯以開合感應電流的超高壓接地開關。

背景技術：

隨著電力建設的發展，電網不斷擴大和容量不斷提高，為了減少輸電走廊佔地，採用同塔雙迴路並聯架空高壓輸電線路日漸增多，開合感應電流的接地開關採用得越來越廣泛。近來隨著超、特高壓輸變電工程的大量建設，長距離、大容量輸電線路增多，線路產生的感應電流參數亦相應升高，為了確保系統運行安全可靠，接地開關開合高參數感應電流的需求非常迫切。目前國內外還不能提供滿足系統要求的開合最高參數感應電流能力的接地開關，這一產品的空白致使一些超、特高壓變電工程的設計不能採用優化方案。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題就在於：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、可靠性高、能開合高參數感應電流的主迴路與滅弧室串聯以開合感應電流的超高壓接地開關。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種主迴路與滅弧室串聯以開合感應電流的超高壓接地開關，包括接地開關本體、滅弧室和滅弧室操動機構，所述接地開關本體包括安裝底座、接地底座、瓷瓶、主接地刀閘、小接地刀閘、主接地刀閘操動機構和小接地刀閘操動機構，所述瓷瓶的底端安裝於一基礎立柱上，頂端安裝有主靜觸頭；所述安裝底座、主接地刀閘操動機構和小接地刀閘操動機構均安裝於另一基礎立柱上，所述接地底座通過絕緣柱安裝於所述安裝底座的上方，所述主接地刀閘的底端安裝在接地底座上並與主接地刀閘操動機構相連，頂端安裝有主動觸頭；所述小接地刀閘的底端安裝在安裝底座上並與小接地刀閘操動機構相連，頂端安裝有小動觸頭，所述接地底座上安裝有與小動觸頭相匹配的小靜觸頭；所述滅弧室和滅弧室操動機構安裝於同一獨立基礎立柱上，所述滅弧室的一端與滅弧室操動機構相連，另一端與接地底座相連。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述小接地刀閘通過安裝於安裝底座上的第一傳動機構與所述小接地刀閘操動機構相連，所述第一傳動機構包括小操作軸、主動拐臂、操作拉杆、從動拐臂以及第一轉軸，所述小操作軸豎直設置在所述安裝底座上且底端與小接地刀閘操動機構相連，所述主動拐臂的一端與所述小操作軸固定連接，所述主動拐臂的另一端與操作拉杆的一端活動連接，所述從動拐臂的一端與操作拉杆的另一端活動連接，所述從動拐臂的另一端與水平設置的第一轉軸固定連接，所述小接地刀閘固定在所述第一轉軸的一端。

所述主接地刀閘通過安裝在接地底座上的第二傳動機構與主接地刀閘操動機構相連，所述第二傳動機構包括轉動座、調節拉杆、主拐臂、第二轉軸和主動軸，所述轉動座的中段鉸接在接地底座上，所述轉動座的一端與主接地刀閘固定相連，另一端與調節拉杆的一端鉸接，所述調節拉杆的另一端與主拐臂的一端鉸接，所述主拐臂的另一端與第二轉軸轉動連接，所述第二轉軸通過齒輪組件與豎直設置的主動軸相連，所述主動軸與主接地刀閘操動機構相連。

所述滅弧室的另一端通過銅排與接地底座相連。

所述瓷瓶的頂端安裝有主均壓環以及位於所述主靜觸頭一側的側均壓環。

所述滅弧室包括兩端封閉的絕緣套管，所述絕緣套管的內部一端固定有氣缸，所述氣缸的外部滑設有外套筒，所述氣缸的內部滑設有操作杆，所述操作杆伸出氣缸的一端固定有噴口座，所述噴口座的外周與外套筒螺紋連接，所述噴口座的內側螺紋連接有動觸指，所述絕緣套管的內部與動觸指相對的一端設置有靜觸指；所述外套筒、氣缸以及噴口座之間形成封閉的氣室且所述絕緣套管內充滿sf6氣體，所述噴口座上設有連通氣室且開口朝向動觸指與靜觸指接觸部位的孔。

所述滅弧室還包括基座、第三轉軸、從拐臂、絕緣拉杆、支座、大支座、屏蔽罩和大噴口，所述基座與絕緣套管的一端封閉連接，所述從拐臂和絕緣拉杆位於所述基座內，所述第三轉軸通過軸承裝設於基座上，所述第三轉軸的一端伸出基座並與滅弧室操動機構固定連接，所述第三轉軸位於基座內的部分則與從拐臂的一端固定連接，所述從拐臂的另一端與絕緣拉杆的一端鉸接，所述絕緣拉杆的另一端則與操作杆伸出絕緣套管的一端相連；所述大支座的一端置於絕緣套管內，另一端則與絕緣套管的一端封閉連接，所述支座固定於大支座上，所述靜觸指和屏蔽罩均安裝於支座上，所述大噴口安裝於噴口座的一端。

與現有技術相比，本發明的優點在於：

本發明的主迴路與滅弧室串聯以開合感應電流的超高壓接地開關，通過主接地刀閘、小接地刀閘和滅弧室之間的相互配合，能夠有效的開合高參數電磁感應電流和靜電感應電流，能夠滿足超、特高壓變電工程的需求；主接地刀閘、小接地刀閘以及滅弧室均通過獨立的操動機構進行操作，可靠性較高；整體結構簡單、安裝調試維護方便。

附圖說明

圖1為本發明的主視結構示意圖。

圖2為本發明的側視結構示意圖。

圖3為本發明中小接地刀閘的主視結構示意圖。

圖4為本發明中小接地刀閘的側視結構示意圖。

圖5為本發明中小接地刀閘的仰視結構示意圖。

圖6為圖3的局部放大圖。

圖7為本發明中接地底座的主視結構示意圖。

圖8為本發明中接地底座的側視結構示意圖。

圖9為本發明中滅弧室的剖視圖。

圖10為圖9的a-a視圖。

圖中標號表示：1、基礎立柱；2、安裝底座；21、主操作瓷瓶；22、支柱瓷瓶；3、接地底座；4、主接地刀閘；41、主接地刀閘操動機構；42、主動觸頭；43、主靜觸頭；44、第二傳動機構；441、主操作軸；442、主動軸；443、齒輪組件；444、第二轉軸；445、主拐臂；446、調節拉杆；447、轉動座；448、可調連杆；5、小接地刀閘；51、小接地刀閘操動機構；52、第一傳動機構；521、小操作軸；522、主動拐臂；523、操作拉杆；524、從動拐臂；525、第一轉軸；53、小動觸頭；54、小靜觸頭；6、瓷瓶；61、主均壓環；62、側均壓環；7、滅弧室；701、基座；702、從動臂；703、第三轉軸；704、從拐臂；705、軸承；706、絕緣套管；707、絕緣拉杆；708、操作杆；709、氣缸；710、噴口座；711、外套筒；712、動觸指；713、閥片；714、大噴口；715、大支座；716、支座；717、靜觸指；718、屏蔽罩；719、滅弧室操動機構；8、銅排。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。

如圖1至圖10所示，本實施例的主迴路與滅弧室串聯以開合感應電流的超高壓接地開關，包括接地開關本體、滅弧室7和滅弧室操動機構719，接地開關本體包括安裝底座2、接地底座3、瓷瓶6、主接地刀閘4、小接地刀閘5、主接地刀閘操動機構41和小接地刀閘操動機構51，瓷瓶6的底端安裝於一基礎立柱1上，頂端安裝有主靜觸頭43；安裝底座2、主接地刀閘操動機構41和小接地刀閘操動機構51均安裝於另一基礎立柱1上，接地底座3通過兩根絕緣柱（分別為主操作瓷瓶21和支柱瓷瓶22）安裝於安裝底座2的上方，主接地刀閘4的底端安裝在接地底座3上並與主接地刀閘操動機構41相連，頂端安裝有主動觸頭42；小接地刀閘5的底端安裝在安裝底座2上並與小接地刀閘操動機構51相連，頂端安裝有小動觸頭53，接地底座3上安裝有與小動觸頭53相匹配的小靜觸頭54；滅弧室7和滅弧室操動機構719安裝於同一獨立基礎立柱1上，滅弧室7的一端與滅弧室操動機構719相連，另一端與接地底座3導電相連。本實施例的超高壓接地開關在進行合閘時，主接地刀閘4、小接地刀閘5和滅弧室7均處於斷開狀態，首先主接地刀閘4合閘，延時後滅弧室7合閘，再延時後小接地刀閘5合閘，完成合閘動作。在進行分閘時各開關的動作過程與合閘過程相反，即首先小接地刀閘5分閘後，延時後滅弧室7分閘，再延時後主接地刀閘4分閘，完成分閘操作。在分合閘過程中，主接地刀閘4與滅弧室7串聯，小接地刀閘5與滅弧室7並聯，通過主接地刀閘4、小接地刀閘5和滅弧室7之間的相互配合（導通順序），能夠有效的開合高參數電磁感應電流和靜電感應電流（電磁感應性電流為360a/30kv，靜電感應性電流50a/180kv），能夠滿足超、特高壓變電工程（如1110kv）的需求；主接地刀閘4、小接地刀閘5以及滅弧室7均通過獨立的操動機構進行操作，可靠性較高；整體結構簡單、安裝調試維護方便。

如圖3至圖5所示，本實施例中，小接地刀閘5通過安裝於安裝底座2上的第一傳動機構52與小接地刀閘操動機構51相連，第一傳動機構52包括小操作軸521、主動拐臂522、操作拉杆523、從動拐臂524以及第一轉軸525，小操作軸521豎直設置在安裝底座2上且底端通過鋼管與小接地刀閘操動機構51相連，主動拐臂522的一端與小操作軸521固定連接，主動拐臂522的另一端與操作拉杆523的一端活動連接，從動拐臂524的一端與操作拉杆523的另一端活動連接（樞接），從動拐臂524的另一端與水平設置的第一轉軸525固定連接（固定套接），小接地刀閘5則固定在第一轉軸525的一端。在進行分合閘時，小接地刀閘操動機構51帶動小操作軸521旋轉，從而通過主動拐臂522拉動操作拉杆523來回運動，操作拉杆523的另一端則通過從動拐臂524驅使第一轉軸525轉動，使固定安裝於第一轉軸525上的小接地刀閘5轉動以使小接地刀閘5上的小動靜頭與接地底座3上的小靜觸頭54接觸或分離，從而實現小接地刀閘5的分合閘，其結構簡單、易於操作。

如圖1、圖7和圖8所示，本實施例中，主接地刀閘4通過安裝在接地底座3上的第二傳動機構44與主接地刀閘操動機構41相連，第二傳動機構44包括轉動座447、調節拉杆446、主拐臂445、第二轉軸444和主動軸442，轉動座447的中段鉸接在接地底座3上，轉動座447的上端與主接地刀閘4固定相連，下端則與調節拉杆446的一端鉸接，調節拉杆446的另一端則與主拐臂445的一端鉸接，主拐臂445的另一端與第二轉軸444轉動連接，第二轉軸444通過齒輪組件443與豎直設置的主動軸442相連，主動軸442通過絕緣柱與安裝底座2上的主操作軸441相連，主操作軸441則通過鋼管與主接地刀閘操動機構41相連，另外接地底座3上還鉸接有可調連接，可調連杆448設置在主接地刀閘4的內部並與主動觸頭42相連。在主接地刀閘4分合閘時，主接地刀閘操動機構41轉動，帶動主操作軸441、主動軸442轉動，再經過齒輪組件443驅動第二轉軸444轉動，然後通過主拐臂445來加拉動調節拉杆446，使轉動座447繞與接地底座3的鉸接點轉動，主接地刀閘4則相應轉動，再通過可調連杆448之間的相互配合，實現主動觸頭42和主靜觸頭43之間的接觸或分離，從而完成主接地刀閘4的分合閘。

本實施例中，滅弧室7的另一端通過銅排8與接地底座3相連；瓷瓶6的頂端安裝有主均壓環61以及位於主靜觸頭43一側的側均壓環62，滿足特、超高壓變電工程中大電流以及高參數的需求。

如圖9和圖10所示，本實施例中，滅弧室7包括兩端封閉的絕緣套管706，絕緣套管706的內部一端固定有氣缸709，氣缸709的外部滑設有外套筒711，氣缸709的內部滑設有操作杆708，操作杆708伸出氣缸709的一端固定有噴口座710，噴口座710的外周與外套筒711螺紋連接，操作杆708上套設有閥片713，閥片713通過螺栓固定在氣缸709的端部，噴口座710的內側螺紋連接有動觸指712，絕緣套管706的內部與動觸指712相對的一端設置有靜觸指717；外套筒711、氣缸709以及噴口座710之間形成封閉的氣室且絕緣套管706內充滿sf6氣體，噴口座710上設有連通氣室且開口朝向動觸頭與靜觸頭接觸部位的孔。另外滅弧室7還包括基座701、第三轉軸703、從拐臂704、絕緣拉杆707、支座716、大支座715、屏蔽罩718和大噴口714，基座701與絕緣套管706的一端封閉連接，從拐臂704和絕緣拉杆707位於基座701內，第三轉軸703通過軸承705裝設於基座701上，第三轉軸703的一端伸出基座701並通過從動臂702與滅弧室操動機構719固定連接，第三轉軸703位於基座701內的部分則與從拐臂704的一端固定連接，從拐臂704的另一端與絕緣拉杆707的一端鉸接，絕緣拉杆707的另一端則與操作杆708伸出絕緣套管706的一端相連；大支座715的一端置於絕緣套管706內，另一端則與絕緣套管706的一端封閉連接，支座716固定於大支座715上，靜觸指717和屏蔽罩718均安裝於支座716上，大噴口714安裝於噴口座710的一端。該滅弧室7中的關鍵部件均設於絕緣套管706內，其密封性能好、無洩露、無需檢修維護。在滅弧室7分合閘時，滅弧室操動機構719驅動第三轉軸703轉動，通過從拐臂704帶動絕緣拉杆707將操作杆708來回拉伸，使動觸指712與靜觸指717之間接觸或分離以實現分合閘。在分閘時，操作杆708帶動動觸指712以及噴口座710快速向外拉出，使封閉氣室的空間減小、壓力增大、氣室內的sf6氣體則沿噴口座710上的噴口噴向動觸指712與靜觸指717的接觸部位，達到滅弧的效果。

接地開關合閘時：主接地刀閘4、sf6滅弧室7與小接地刀閘5均處於斷開狀態。按下總控箱內合閘按鈕，總控箱發出指令給主接地刀閘操動機構41操作主接地刀閘4從水平位置向上擺，直至完成合閘動作，此時主接地刀閘操動機構41返回信號給總控箱，總控箱延時發出指令給滅弧室操動機構719操作sf6滅弧室7合閘，合閘完成後滅弧室操動機構719返回信號給總控箱，總控箱延時發出指令給小接地刀閘操動機構51操動小接地刀閘5合閘，至此接地開關完成合閘過程。

接地開關分閘時：主接地刀閘4、sf6滅弧室7與小接地刀閘5均處於合閘狀態。按下總控箱內分閘按鈕，總控箱發出指令給小接地刀閘操動機構51操作小接地刀閘5分閘，分閘完成後小接地刀閘操動機構51返回信號給總控箱，總控箱延時發出指令給滅弧室操動機構719操作sf6滅弧室7分閘，分閘完成後滅弧室操動機構719返回信號給總控箱，總控箱延時發出指令給主接地刀閘操動機構41操作主接地刀閘4下擺運動到水平位置，完成分閘，至此接地開關完成分閘過程。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。