一种水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关的制作方法

专利2025-06-24  6


本发明涉及隔离开关,尤其是指一种水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关。


背景技术:

1、隔离开关是电力系统中应用数量最多的设备,主要作用包括:隔离带电运行与停电检修设备,保证检修作业安全;配合倒闸操作,改变系统运行方式;开合小电流电路。虽然隔离开关的工作原理及结构相对简单,但其运行状态对电网的安全稳定具有较大的影响,是电力系统中对设施可靠性有较大影响的关键设备。

2、目前,电力系统中仍运行着大量的全敞开式户外高压交流隔离开关,容易受到外界环境(雨水、风沙、污秽等)的影响,导致动、静触头之间的导电接触劣化,电弧烧蚀和发热使实际通流能力较铭牌额定通流指标显著降低,支持瓷绝缘子受力复杂易发生老化断裂,极大地制约了变电容量的设计和利用。

3、另外,隔离开关较大的操作功要求其传动部件必须采用金属材料,金属传动部件在外界环境的长时间腐蚀下,特别是在高污秽等级地区,经常发生由于传动金属件锈蚀卡涩等导致的隔离开关操作故障。

4、为了解决上述问题,一般采用以下技术方案:

5、例如,中国发明专利(cn111933475a)公开了一种高强度耐老化全封闭式户外高压交流隔离开关,包括底架、第一支柱绝缘子、第二支柱绝缘子、导电回路、静侧触指座、动侧触指座;导电回路采用全封闭结构,隔离开关合闸后,导电回路被完全封闭于绝缘材料内部。

6、上述文献还提供了一种橡胶包覆材料,通过对导电闸刀进行包覆,使绝缘层和导体贴合紧密,提高隔离开关可靠性。

7、上述文献提供的技术方案在一定程度上隔绝了隔离开关导电回路与外界环境的直接接触,但是由于上述橡胶材料散热性和力学性能较差,经常出现包覆层因热老化爆裂和破损的情况。同时,隔离开关仍然采用传统的金属传动部件,腐蚀损坏问题同样凸显。


技术实现思路

1、为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中隔离开关导电回路与外界环境的直接接触,经常出现包覆层因热老化爆裂和破损的情况,加剧隔离开关的腐蚀损坏。

2、为解决上述技术问题,本发明提供了一种水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关。

3、本发明所采用的技术方案如下:

4、一种水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,包括:

5、复合绝缘套管,呈水平布置;

6、导电模块,包括设于所述复合绝缘套管内的静触头单元和动触头单元;

7、第一支撑模块,包括第一支撑绝缘子、设于所述第一支撑绝缘子一侧的第一固定组件以及安装于所述第一固定组件内的充放气阀,所述复合绝缘套管的一侧和所述第一固定组件固定连接且所述充放气阀对所述复合绝缘套管内部注放绝缘气体,所述静触头单元和所述第一固定组件固定连接;

8、接地模块,包括接地开关静触头和具有接地开关动触头的接地开关动导电杆,所述接地开关静触头和所述第一固定组件连接,所述接地开关静触头和所述接地开关动触头可分开或接触;

9、第二支撑模块,包括第二支撑绝缘子以及设于所述第二支撑绝缘子的第二固定组件;所述复合绝缘套管的另一侧和所述第二固定组件固定连接;

10、调整模块,至少有部分设于第二支撑模块内;所述调整模块包括水平伞齿传动杆、设于所述水平伞齿传动杆一端的水平伞齿传动轮、垂直伞齿传动杆以及设于所述垂直伞齿传动杆一端的垂直伞齿传动轮,所述水平伞齿传动轮和所述垂直伞齿传动轮啮合,所述水平伞齿传动杆的另一端和所述动触头单元连接;其中,所述垂直伞齿传动杆设于所述第二支撑绝缘子内或与所述第二支撑绝缘子平行设置;

11、第二操作模块,控制所述垂直伞齿传动杆转动,使得所述动触头单元和所述静触头单元分开或接触。

12、优选地,所述静触头单元包括静端基座、和所述静端基座连接的静端导电主体、设于所述静端导电主体内的静侧弧触头弹簧、与所述静侧弧触头弹簧连接的静侧弧触头、与所述静端导电主体连接的静触头触指以及包围所述静触头触指的第一屏蔽罩。

13、优选地,所述静触头单元还包括套设于所述静端导电主体的第一绝缘同心定位盘。

14、优选地,所述动触头单元包括动端基座、和所述动端基座连接的动端固定导电主体、设于所述动端固定导电主体内的动端移动导电主体、设于所述动端移动导电主体内的传动螺杆、设于所述传动螺杆一端的绝缘套筒、设于所述动端移动导电主体端部并可与所述静侧弧触头接触的动触头、与所述动端移动导电主体接触的动端导电触指、包围所述动端导电触指的第二屏蔽罩、设置于靠近所述动端导电触指且设于所述动端固定导电主体内侧的绝缘定位环;所述绝缘套筒和所述水平伞齿传动杆连接。

15、优选地,所述动触头单元还包括设于所述传动螺杆一端且设于所述动端移动导电主体内的绝缘定位圆盘块、套设于所述动端固定导电主体的第二绝缘同心定位盘以及固定于所述动端移动导电主体端部的定位板。

16、优选地,所述绝缘气体为sf6、n2、sf6/n2、c4f7n/co2、c4f7n/o2/co2中的一种。

17、优选地,所述第一固定组件包括第一接线端子板和设于所述第一接线端子板一侧的第一保护罩,所述第一保护罩和所述第一接线端子板形成第一容置空间,所述充放气阀设于所述第一容置空间内。

18、优选地,所述第二固定组件包括第二接线端子板和设于所述第二接线端子板一侧的第二保护罩,所述第二保护罩和所述第二接线端子板形成第二容置空间,所述水平伞齿传动轮、所述水平伞齿传动杆的至少一部分、所述垂直伞齿传动轮和所述垂直伞齿传动杆的至少一部分设于所述第二容置空间内。

19、优选地,还包括第一操作模块,所述第一操作模块控制所述接地开关静触头和所述接地开关动触头分开或接触。

20、优选地,所述第一支撑模块还包括支撑所述第一支撑绝缘子和所述接地模块的第一底座。

21、优选地,所述第二支撑模块还包括支撑所述第二支撑绝缘子和所述垂直伞齿传动杆的第二底座。

22、优选地,所述垂直伞齿传动杆暴露在空气中时,所述垂直伞齿传动杆为带有伞裙的绝缘传动杆,且所述第二支撑绝缘子为实心杆件;当所述垂直伞齿传动杆置于所述第二支撑绝缘子内时所述垂直伞齿传动杆为绝缘传动杆,所述第二支撑绝缘子为内部充气的绝缘套管。

23、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:

24、本发明所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关将隔离开关重要的导电活动及接触部分即静触头单元和动触头单元全部密封在充有绝缘气体的复合绝缘套管内部,通过支撑绝缘子实现对地及相间绝缘,同时避免外界环境的影响。

25、本发明所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关通过伞齿传动杆、伞齿传动轮和传动螺杆对隔离开关的动、静触头单元进行开合。

26、本发明所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关中动触头单元只做短距离直线运动,操作功和力矩小;第一支撑绝缘子和第二支撑绝缘子与复合绝缘套管构成整体结构,无额外不平衡力矩作用。

27、本发明所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关中第二支撑绝缘子和垂直伞齿传动杆的设计方式可采用实芯有机复合绝缘杆组合,即两者均为实芯有机复合绝缘杆的形式或有机复合绝缘套管与设置在其内部的传动绝缘杆的方式,防污闪性能优异;当采用有机复合绝缘套管与设置在其内部的传动绝缘杆的方式,合理的绝缘气体压力与有机复合套管及传动绝缘杆可确保隔离开关断口具有较高的绝缘水平。

28、本发明所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关适用于交流35千伏及以上户外型水平布置隔离开关。


技术特征:

1.一种水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,所述静触头单元(6)包括静端基座(61)、和所述静端基座(61)连接的静端导电主体(62)、设于所述静端导电主体(62)内的静侧弧触头弹簧(63)、与所述静侧弧触头弹簧(63)连接的静侧弧触头(64)、与所述静端导电主体(62)连接的静触头触指(66)以及包围所述静触头触指(66)的第一屏蔽罩(67)。

3.根据权利要求2所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,所述静触头单元(6)还包括套设于所述静端导电主体(62)的第一绝缘同心定位盘(65)。

4.根据权利要求2所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,所述动触头单元(7)包括动端基座(712)、和所述动端基座(712)连接的动端固定导电主体(78)、设于所述动端固定导电主体(78)内的动端移动导电主体(77)、设于所述动端移动导电主体(77)内的传动螺杆(79)、设于所述传动螺杆(79)一端的绝缘套筒(711)、设于所述动端移动导电主体(77)端部并可与所述静侧弧触头(64)接触的动触头(71)、与所述动端移动导电主体(77)接触的动端导电触指(74)、包围所述动端导电触指(74)的第二屏蔽罩(72)、设置于靠近所述动端导电触指(74)且设于所述动端固定导电主体(78)内侧的绝缘定位环(75);所述绝缘套筒(711)和所述水平伞齿传动杆(10)连接。

5.根据权利要求4所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,所述动触头单元(7)还包括设于所述传动螺杆(79)一端且设于所述动端移动导电主体(77)内的绝缘定位圆盘块(73)、套设于所述动端固定导电主体(78)的第二绝缘同心定位盘(76)以及固定于所述动端移动导电主体(77)端部的定位板(710)。

6.根据权利要求1所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,所述绝缘气体为sf6、n2、sf6/n2、c4f7n/co2、c4f7n/o2/co2中的一种。

7.根据权利要求1所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,所述第一固定组件包括第一接线端子板(1)和设于所述第一接线端子板(1)一侧的第一保护罩(2),所述第一保护罩(2)和所述第一接线端子板(1)形成第一容置空间,所述充放气阀(8)设于所述第一容置空间内。

8.根据权利要求1所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,所述第二固定组件包括第二接线端子板(3)和设于所述第二接线端子板(3)一侧的第二保护罩(4),所述第二保护罩(4)和所述第二接线端子板(3)形成第二容置空间,所述水平伞齿传动轮(9)、所述水平伞齿传动杆(10)的至少一部分、所述垂直伞齿传动轮(11)和所述垂直伞齿传动杆(12)的至少一部分设于所述第二容置空间内。

9.根据权利要求1所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,还包括第一操作模块(18),所述第一操作模块(18)控制所述接地开关静触头(13)和所述接地开关动触头分开或接触。

10.根据权利要求1所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,所述第一支撑模块还包括支撑所述第一支撑绝缘子(15)和所述接地模块的第一底座(17)。

11.根据权利要求1所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,所述第二支撑模块还包括支撑所述第二支撑绝缘子(16)和所述垂直伞齿传动杆(12)的第二底座(19)。

12.根据权利要求1所述的水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其特征在于,所述垂直伞齿传动杆(12)暴露在空气中时,所述垂直伞齿传动杆(12)为带有伞裙的绝缘传动杆,且所述第二支撑绝缘子(16)为实心杆件;当所述垂直伞齿传动杆(12)置于所述第二支撑绝缘子(16)内时所述垂直伞齿传动杆(12)为绝缘传动杆,所述第二支撑绝缘子(16)为内部充气的绝缘套管。


技术总结
本发明涉及隔离开关技术领域,特别涉及一种水平布置气体绝缘型封闭式户外高压交流隔离开关,其中隔离开关包括:呈水平布置的复合绝缘套管;导电模块包括设于复合绝缘套管内的静触头单元和动触头单元,通过支撑绝缘子实现对地及相间绝缘,同时避免外界环境的影响;并且通过调整模块的伞齿传动杆和伞齿传动轮对隔离开关的动触头单元进行传动,使得动触头单元和静触头单元分开或接触。本发明对外界环境影响的抵御能力强,满足了隔离开关长期可靠运行的要求,大大减轻运维检修人员的工作量。

技术研发人员:李国栋,穆广祺,侯永亮,田洪迅,俞华,宋述勇,李征宇,梁基重,张海,张雍赟,牛曙,刘宏,李帅,薛志刚,王志平,吴思远,徐波,梁灏,胡庆娟,刘涛,李守学,宫铭辰,赵翔宇,刘赫,于群英,张朋
受保护的技术使用者:国网山西省电力公司电力科学研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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