CN106373821A - 双断口隔离开关模块 - Google Patents

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Abstract

双断口隔离开关模块，包括壳体、双断口开关装置、驱动机构，壳体内设有n个依次连通的密闭的腔体，每个腔体内均设有一组双断口开关装置、一组驱动机构；双断口开关装置包括动触头座、一对动触头和一对静触头；动触头座设在腔体的中部；一对静触头分别设在动触头座的相对两旁；一对动触头设在动触头座内部且能从相对方向伸出动触头座与对应的静触头接触配合，一对动触头通过驱动机构带动作同步的往复直线运动，与静触头同时接触或同时分离；一对动触头相互导通；每个腔体内的双断口开关装置通过驱动机构实现同步合闸或分闸。优点是，双断口隔离开关模块采用三相联动机械传动结构，传动稳定、可靠。

Description

双断口隔离开关模块
技术领域
本发明涉及220kV及以上电压等级的换流站/变电站的设备领域，更具体地说，涉及双断口隔离开关模块。
背景技术
隔离开关(俗称“刀闸”)，一般指的是高压隔离开关，即额定电压在1kV以上的隔离开关，通常简称为隔离开关，是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。隔离开关的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。隔离开关用于各级电压，用作改变电路连接或使线路或设备与电源隔离，它没有断流能力，只能先用其它设备将线路断开后再操作。一般带有防止开关带负荷时误操作的联锁装置，有时需要销子来防止在大的故障的磁力作用下断开开关。
但随着电力技术的进步以及国民经济的发展，GIS产品在市场上依靠自身结构占地面积小，运行故障率低、重量轻、免维护等一系列优势得到越来越多的应用。
目前从国内外各大主流GIS设备厂家对于备用间隔扩建结构的设计来看，备用扩建间隔与运行母线中间只有一个隔离断口，因此在进行GIS备用间隔扩建安装以及交接耐压试验时均需对原运行母线进行停电处理，避免对接安装时隔离断口放电击穿造成的人身伤害，同时防止交接试验时隔离断口两端反向叠加过电压导致放电击穿的设备安全事故的发生。对于运行单位来说，协调变电站母线停电意味着工程进度的延误、人力物力的浪费以及停电带来的直接或间接的经济损失。据粗略估算，对于一个500kV变电站，停电一天的直接经济损失可达数百万元以上，更有一些变电站，由于上下游客户的特殊性，如大型冶炼工厂、重要政府机关部门等，导致协调母线停电的难度极高，严重影响工程的投运时间，间接造成巨大的经济损失。因此在项目招标初期，很多业主已经在GIS的技术规范书中明确：GIS备用间隔设计方案需满足在GIS在后期扩建过程中不停运行母线的要求。
传统的GIS上使用的单断口隔离开关模块(DS：Disconnector Switch)将不适应于现今工业的需求。
综上，为满足GIS间隔扩建安装及交接耐压试验时不停母线停电的需求，急需设计一种新型的隔离开关模块，在实现扩建过程中以及交接耐压试验时原GIS运行设备不需停电过程中提供安全、稳定、可靠的开关模块，以满足对GIS间隔不停电扩建的需求。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种能实现同时、同步双断开的隔离开关模块。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
双断口隔离开关模块，包括壳体、双断口开关装置、驱动机构，壳体内设有n个依次连通的密闭的腔体，每个腔体内均设有一组双断口开关装置、一组驱动机构；双断口开关装置包括动触头座、一对动触头和一对静触头；动触头座设在腔体的中部；一对静触头分别设在动触头座的相对两旁；一对动触头设在动触头座内部且能从相对方向伸出动触头座与对应的静触头接触配合，一对动触头通过驱动机构带动作同步的往复直线运动，与静触头同时接触或同时分离；一对动触头相互导通；每个腔体内的双断口开关装置通过驱动机构实现同步合闸或分闸。
通过双断口隔离开关模块能够同时实现双侧隔离断口分合闸，
作为方案一的改进，还包括安装在外壳上的接地刀闸和安装在动触头座表面与接地刀闸配合的静侧触头座。
为保证机构机械操作稳定性与可靠性，双断口开关装置和接地刀闸分别由两个操作机构控制动作，该设计有利于优化及简化刀闸操作时序，避免误操作。
作为方案一的改进，在动触头背离静触头的一端设有轴向布置的与驱动机构配合的齿条。
作为方案三的改进，动触头为圆柱体，在背离静触头的一侧在径向方向设有L形切口，齿条平设在L形切口上的径向平面上，齿条传动方向与动触头的轴向一致。
作为方案三的改进，驱动机构包括绝缘传动杆、传动齿轮、传动轴、传动嵌入件；传动轴为花键轴；传动嵌入件的轴心位置设有与花键轴的外周配合的花键盲孔；传动齿轮的轴心位置设有与花键轴的外周配合的花键通孔，传动齿轮的外周为与齿条配合的外齿轮部；绝缘传动杆的两端均同轴固定一个传动嵌入件，传动嵌入件的花键盲孔朝外；传动齿轮设在动触头座内部且外齿轮部与一对动触头的齿条配合；传动轴穿过传动齿轮的花键通孔，传动轴一端与绝缘传动杆一端的传动嵌入件连接，另一端与另一组驱动机构的绝缘传动杆一端的传动嵌入件连接。
通过简单紧凑的机械联动结构使双断口开关装置稳定、可靠。
作为方案五的改进，绝缘传动杆的材质为环氧树脂。
作为方案五的改进，传动齿轮的材质为40Cr。
作为方案一的改进，动触头座包括动触头座本体和数个弹簧触头；动触头座本体的内部设有内腔，在动触头座本体的相对两侧均设有一个连通内腔的导向孔，导向孔的内壁与动触头的外周配合，在导向孔的内壁设有多个轴向均匀排列用于安装弹簧触头的环形槽，每个环形槽对应安装一个弹簧触头；内腔与两个导向孔形成容置一对动触头的容置空间。
作为方案一至八任一项的改进，动触头座与静触头均通过盆式绝缘子与壳体安装在一起。
作为方案九的改进，动触头座的材质为铸铝ZL101A-T6。
本发明具有以下有益效果：
1.双断口隔离开关模块采用三相联动机械传动结构，传动稳定、可靠。
2.采用无外露连杆的内置式传动结构设计，增强产品关键部件的耐候性，同时减少传动环节，提高隔离刀闸的分合操作传动效率。
附图说明
图1为本发明的双断口隔离开关模块的立体示意图。
图2为本发明的双断口隔离开关模块的主视面剖视图。
图3为图2的A区域局部放大示意图。
图4为本发明的双断口隔离开关模块的俯视面剖视图。
图5为图4的B区域局部放大示意图。
附图标记说明：1、壳体；2、驱动机构；3、腔体；4、动触头座；5、动触头；6、静触头；7、接地刀闸；8、静侧触头座；9、齿条；10、L形切口；11、缘传动杆；12、传动齿轮；13、传动轴；14、传动嵌入件；15、花键盲孔；16、花键通孔；17、外齿轮部；18、弹簧触头；19、动触头座本体；20、内腔；21、导向孔；22、环形槽；23、盆式绝缘子。
具体实施方式
如图1至图5所示，双断口隔离开关模块，包括壳体1、双断口开关装置、驱动机构2，壳体1内设有三个依次连通的密闭的腔体3，每个腔体3内均设有一组双断口开关装置、一组驱动机构2；双断口开关装置包括动触头座4、一对动触头5和一对静触头6；动触头座4设在腔体3的中部；一对静触头6分别设在动触头座4的相对两旁；一对动触头5设在动触头座4内部且能从相对方向伸出动触头座4与对应的静触头6接触配合，一对动触头5通过驱动机构2带动作同步的往复直线运动，与静触头6同时接触或同时分离；一对动触头5相互导通；每个腔体3内的双断口开关装置通过驱动机构2实现同步合闸或分闸。
双断口隔离开关模块还包括安装在壳体1上的接地刀闸7和安装在动触头座4表面与接地刀闸7配合的静侧触头座8。
在动触头5背离静触头6的一端设有轴向布置的与驱动机构2配合的齿条9。动触头5为圆柱体，在背离静触头6的一侧在径向方向设有L形切口10，齿条9平设在L形切口10上的径向平面上，齿条9传动方向与动触头5的轴向一致。
驱动机构2包括绝缘传动杆11、传动齿轮12、传动轴13、传动嵌入件14；传动轴13为花键轴；传动嵌入件14的轴心位置设有与传动轴13的外周配合的花键盲孔15；传动齿轮12的轴心位置设有与传动轴13的外周配合的花键通孔16，传动齿轮12的外周为与齿条9配合的外齿轮部17；绝缘传动杆11的两端均同轴固定一个传动嵌入件14，传动嵌入件14的花键盲孔15朝外；传动齿轮12设在动触头座4内部且外齿轮部17与一对动触头5的齿条9配合；传动轴13穿过传动齿轮12的花键通孔16，传动轴13一端与绝缘传动杆11一端的传动嵌入件14连接，另一端与另一组驱动机构2的绝缘传动杆11一端的传动嵌入件14连接。绝缘传动杆11的材质为环氧树脂。传动齿轮12的材质为40Cr。
动触头座4包括动触头座本体19和数个弹簧触头18；动触头座本体19的内部设有内腔20，在动触头座本体19的相对两侧均设有一个连通内腔20的导向孔21，导向孔21的内壁与动触头5的外周配合，在导向孔21的内壁设有多个轴向均匀排列用于安装弹簧触头18的环形槽22，每个环形槽22对应安装一个弹簧触头18；内腔20与两个导向孔21形成容置一对动触头5的容置空间。两个动触头5分别让带有齿条9的一端***对应的导向孔21，两个动触头5的齿条9分别与传动齿轮12的外齿轮部17啮合，动触头5背离齿条9的一端的外周与导向孔21内壁配合且与弹簧触头18接触，通过传动齿轮12带动动触头5在导向孔21的轴线方向作往复直线运动。
动触头座4与静触头6均通过盆式绝缘子23与壳体1安装在一起。动触头座4的材质为铸铝ZL101A-T6。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.双断口隔离开关模块，其特征在于：包括壳体、双断口开关装置、驱动机构，所述的壳体内设有n个依次连通的密闭的腔体，每个所述的腔体内均设有一组双断口开关装置、一组驱动机构；
所述的双断口开关装置包括动触头座、一对动触头和一对静触头；所述的动触头座设在所述的腔体的中部；所述的一对静触头分别设在所述的动触头座的相对两旁；所述的一对动触头设在所述的动触头座内部且能从相对方向伸出动触头座与对应的静触头接触配合，所述的一对动触头通过驱动机构带动作同步的往复直线运动，与静触头同时接触或同时分离；所述的一对动触头相互导通；
所述的每个腔体内的双断口开关装置通过驱动机构实现同步合闸或分闸。
2.根据权利要求1所述的双断口隔离开关模块，其特征在于：还包括安装在外壳上的接地刀闸和安装在动触头座表面与接地刀闸配合的静侧触头座。
3.根据权利要求1所述的双断口隔离开关模块，其特征在于：在所述的动触头背离静触头的一端设有轴向布置的与所述的驱动机构配合的齿条。
4.根据权利要求3所述的双断口隔离开关模块，其特征在于：所述的动触头为圆柱体，在背离静触头的一侧在径向方向设有L形切口，所述的齿条平设在L形切口上的径向平面上，齿条传动方向与动触头的轴向一致。
5.根据权利要求3所述的双断口隔离开关模块，其特征在于：所述的驱动机构包括绝缘传动杆、传动齿轮、传动轴、传动嵌入件；所述的传动轴为花键轴；所述的传动嵌入件的轴心位置设有与花键轴的外周配合的花键盲孔；所述的传动齿轮的轴心位置设有与花键轴的外周配合的花键通孔，传动齿轮的外周为与所述的齿条配合的外齿轮部；所述的绝缘传动杆的两端均同轴固定一个传动嵌入件，所述的传动嵌入件的花键盲孔朝外；所述的传动齿轮设在所述的动触头座内部且所述的外齿轮部与一对动触头的齿条配合；所述的传动轴穿过传动齿轮的花键通孔，所述的传动轴一端与绝缘传动杆一端的传动嵌入件连接，另一端与另一组驱动机构的绝缘传动杆一端的传动嵌入件连接。
6.根据权利要求5所述的双断口隔离开关模块，其特征在于:所述的绝缘传动杆的材质为环氧树脂。
7.根据权利要求5所述的双断口隔离开关模块，其特征在于:所述的传动齿轮的材质为40Cr。
8.根据权利要求1所述的双断口隔离开关模块，其特征在于：所述的动触头座包括动触头座本体和数个弹簧触头；所述的动触头座本体的内部设有内腔，在动触头座本体的相对两侧均设有一个连通内腔的导向孔，所述的导向孔的内壁与所述的动触头的外周配合，在导向孔的内壁设有多个轴向均匀排列用于安装弹簧触头的环形槽，每个环形槽对应安装一个弹簧触头；所述的内腔与两个导向孔形成容置一对动触头的容置空间。
9.根据权利要求1至8任一项所述的双断口隔离开关模块，其特征在于：所述的动触头座与静触头均通过盆式绝缘子与壳体安装在一起。
10.根据权利要求9所述的双断口隔离开关模块，其特征在于:所述的动触头座的材质为铸铝ZL101A-T6。
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