CN104300416B - 具有双隔离功能的组合开关 - Google Patents
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Abstract
一种具有双隔离功能的组合开关，包括真空灭弧室、上隔离开关和下隔离开关，所述真空灭弧室、上隔离开关和下隔离开关采用固体绝缘材料包覆在固封基座内，所述的上隔离开关设有接地工位成为接地开关，所述真空灭弧室的动触头侧设有上隔离开关，所述真空灭弧室的静触头侧设有下隔离开关，所述上隔离开关和下隔离开关均为活塞式隔离开关。本发明提供了一种有效减少占用体积、环保性良好的具有双隔离功能的组合开关。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关。特别是一种由真空灭弧室与隔离开关、接地开关为一体使用固体绝缘的组合开关。
背景技术
目前配电系统设备一般由隔离开关、真空灭弧室、接地开关等组成，用母线将这些独立设备连接组成供电系统，其隔离开关、接地开关一般是采用闸刀式或旋转式来完成线路和接通和开断，绝缘介质可分为空气、油、SF6六氟化硫气体等。以SF6六氟化硫性能最好，但SF6六氟化硫气体也是国际上公认的六种温室效应气体之一，并且在电流开断时还会产生有毒气体，在制造和检修过程中甚至还危其到人的生命。用空气作为绝缘开关的设备绝缘性能较差，因此生产出来的设备体积较大，占地面积大，受使用环境的影响，不稳定的因素较多，且不适宜用于户外环境。环网柜和开关柜是使用这这种设备组合的一次电源供电设备，一次电源经过电缆传输到该设备，经隔离开关、真空灭弧室或组合电器输送到用户。接地开关侧为检修时保证人身安全用，隔离开关还有上隔离与下隔离之分，同样都是起安全保护作用的。由于这几种开关都有各自的体积，组合起来总的体积较大，使得整个设备的体积增大，制造成本提高。由于设备独立连接回路增长，使得总的回路电阻增大，系统在该设备上消耗的电能也无多。另外隔离开关、接地开关在这些绝缘介质中的断口距离相对较大，使得整个开关的尺寸也变大。
环网柜是近年来得到广泛的应用，是因为环网柜结构简单，运行 可靠且安全，维修量很小，运行费用低。目前制造的环网柜主要有气体绝缘，以SF6六氟化硫气体为主，还有一部分是SF6六氟化硫与其它气体混合的气体。近年来固体绝缘环网柜的研发和应用正在得到各方面的重视，也取得了一些进展，一般是将真空灭弧室、隔离开关、接地开关、主母线等组合后用固体绝缘介质包覆封装成一体，但隔离开关、接地开关的断口绝缘仍是使用空气绝缘。同时操作真空灭弧室的绝缘拉杆的长度也影响到该产品的尺寸大小，这样使得结构尺寸还是比较大。因此所设计的环网柜尺寸较大，特别是在高度方向的影响。环网柜一般用于城市街道，居民小区，大的尺寸占地面积大，特别是高大的尺寸成为一种视觉污染，给人们的出行带来不便。在可使用的土地越来越少，人们的环境意识越来越强，这样更需要我们提供一种体积更小的输配电设备。
发明内容
为了克服已有组合开关在环网柜使用环境下的占用体积较大、环保性较差的不足，本发明提供了一种有效减少占用体积、环保性良好的具有双隔离功能的组合开关。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种具有双隔离功能的组合开关，包括真空灭弧室、上隔离开关和下隔离开关，所述真空灭弧室、上隔离开关和下隔离开关采用固体绝缘材料包覆在固封基座内，所述的上隔离开关设有接地工位成为接地开关，所述真空灭弧室的动触头侧设有上隔离开关，所述真空灭弧室的静触头侧设有下隔离开关，所述上隔离开关和下隔离开关均为活塞式隔离开关；
所述上隔离开关包括上动触杆，所述真空灭弧室的动触头侧的固 封三极基座内开有供所述上动触杆动作的上活塞腔，所述上动触杆靠近真空灭弧室的动触头侧安装上导电环，所述上导电环两侧的上动触杆分别安装第二上密封圈和第三上密封圈，其中，第二上密封圈靠近真空灭弧室的动触头侧，所述上导电环的外壁两侧分别设置上左表带触指和上右表带触指；所述上活塞腔的中部安装上隔离连接座，所述上活塞腔远离真空灭弧室的动触头侧安装接地座，所述上活塞腔靠近真空灭弧室的动触头侧安装动触头连接座，所述动触头连接座的环状连接端内壁安装动触头表带触指，所述真空灭弧室的动触头上下滑动地套装在所述动触头表带触指内；所述动触头连接座与上隔离连接座之间的距离、所述上隔离连接座与动触头连接座之间的距离均和上左表带触指与上右表带触指之间的距离相等；
所述下隔离开关包括下动触杆，所述真空灭弧室的静触头下方的固封三极基座内开有供所述下动触杆动作的下活塞腔，所述下活塞腔靠近静触头一侧安装静连接座，所述真空灭弧室的静触头与所述静连接座电连接，所述下动触杆靠近静触头侧安装下导电环，所述下导电环两侧的下动触杆分别安装第二下密封圈和第三下密封圈，其中，第二下密封圈靠近静触头侧，所述下导电环的外壁两侧分别设置下左表带触指和下右表带触指；所述下活塞腔的中部安装下隔离连接座，所述静触头连接座与下隔离连接座之间的距离和下左表带触指与下右表带触指之间的距离相等；所述下隔离连接座与母排连接。
进一步，所述上活塞腔为贯通孔，所述下活塞腔为盲孔，在所述下活塞腔靠近所述静触头侧开有连接通道，所述连接通道与辅助活塞腔连通，所述辅助活塞腔内可滑动地安装活塞，所述活塞的外壁安装 第一密封圈。
更进一步，所述动触头的上端与绝缘拉杆连接，在绝缘拉杆的内孔中装有触头压力弹簧，弹簧座的大圆两端面装有垫圈并被压紧螺母压于绝缘拉杆孔中，所述弹簧座与用以带动弹簧座上下运动的操作机构联动。
再进一步，所述操作机构包括第一拉杆，第一拉杆与弹簧座固定连接，第一拉杆上端与第三连杆的一端铰接，所述第三连杆的另一端与支架上端铰接，所述支架的下端可滑动地套装在安装板上，所述第三连杆的中部与传动连板的下端铰接，所述传动连板的上端与真空灭弧室传动轴的连板铰接。
所述上动触杆上安装上连接轴，所述下动触杆上安装下连接轴，所述上连接轴套装在第一连杆的下端的长孔内，所述下连接轴套装在第二连杆的下端的长孔内，所述第一连杆和第二连杆的中部均与安装板铰接，所述第一连杆、第二连杆的上端通过销轴与第四连杆的下端连接，所述第四连杆的上端与传动杆的下端连接，所述传动杆的上端安装在隔离开关传动轴上。
本发明的有益效果主要表现在：采用全固体绝缘，设计了活塞式隔离开关结构，极大地减少制造设备的体积尺寸，对环境无污染或少污染，使生产出来和设备达到目前的最优化。
附图说明
图1是具有双隔离功能的组合开关的示意图。
图2是图1的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1，一种具有双隔离功能的组合开关，包括真空灭弧室20、隔离开关和接地开关，所述真空灭弧室20、隔离开关和接地开关采用固体绝缘材料包覆在固封基座内，所述真空灭弧室20的动触头侧设有上隔离开关，所述真空灭弧室20的静触头侧设有下隔离开关，所述上隔离开关和下隔离开关均为活塞式隔离开关；
所述上隔离开关包括上动触杆5，所述真空灭弧室20的动触头侧的固封三极基座内开有供所述上动触杆动作的上活塞腔，所述上动触杆5靠近真空灭弧室的动触头侧安装上导电环17，所述上导电环17两侧的上动触杆分别安装第二上密封圈141和第三上密封圈181，其中，第二上密封圈141靠近真空灭弧室的动触头侧，所述上导电环171的外壁两侧分别设置上左表带触指和上右表带触指161；所述上活塞腔的中部安装上隔离连接座7，所述上活塞腔远离真空灭弧室的动触头侧安装接地座3，所述上活塞腔靠近真空灭弧室的动触头侧安装动触头连接座21，所述动触头连接座21的环状连接端内壁安装动触头表带触指22，所述真空灭弧室的动触头65上下滑动地套装在所述动触头表带触指22内；所述动触头连接座21与上隔离连接座7之间的距离、所述上隔离连接座7与动触头连接座3之间的距离均和上左表带触指与上右表带触指之间的距离相等；
所述下隔离开关包括下动触杆19，所述真空灭弧室的静触头下方的固封三极基座内开有供所述下动触杆动作的下活塞腔，所述下活塞腔靠近静触头一侧安装静连接座15，所述真空灭弧室的静触头64与所述静连接座15电连接，所述下动触杆19靠近静触头侧安装下导电 环172，所述下导电环172两侧的下动触杆分别安装第二下密封圈142和第三下密封圈182，其中，第二下密封圈142靠近静触头侧，所述下导电环172的外壁两侧分别设置下左表带触指和下右表带触指162；所述下活塞腔的中部安装下隔离连接座13，所述静触头连接座15与下隔离连接座19之间的距离和下左表带触指与下右表带触指之间的距离相等；所述下隔离连接座13与母排12连接。
上隔离开关中，上动触头杆5装有第三上密封圈181、上导电环171、第二上密封圈141和上表带触指161。当前表带触指161被移动到与真空灭弧室静动连接座21与上隔离连接座7对应处时，上隔离开关合闸。当下触头杆向右移动使得第二上密封圈141到达真空灭弧室动连接座21与上隔离连接座7之间，上隔离开关分闸，第二上密封圈141在此起绝缘隔离作用。当上动触头杆5带动表带触指161被移动到上隔离连接座7与接地座对应处时，接地开关合闸。
下隔离开关中，下触头杆19上装有第三下密封圈182、下导电环172、第二下密封圈142和下表带触指162，真空灭弧室的静连接座15与真空灭弧室为一体密封圈为弹性较好的材料制成。下动触头杆19可在所装配孔中滑动，当下动触头杆19带动下表带触指162被移动到与真空灭弧室静连接座15与下隔离连接座13对应处时，下隔离开关合闸。当下触头杆向右移动使得第二下密封圈142到达真空灭弧室静连接座15与下隔离连接座13之间下，下隔离开关分闸，第二下密封圈14在此起绝缘隔离作用。活塞10可在辅助活塞腔内左右移动的，此辅助活塞腔与下动触头杆19所运动的下活塞腔相通，当下动触头杆19向左移动时，活塞10向右移动，活塞10上装有第一密封圈9。当下动触头杆19向右移动时，活塞10向左移动，以保持孔中的气压相 等。
上动触头杆5和下动触头杆19实现同步运动，也可以分别驱动。
本实施例中，接地座3、上隔离连接座7、母排12、下隔离连接13、真空灭弧室20、真空灭弧室动触头连接座21按图示位置被浇注在固封基座43中。
真空灭弧室动触头65与真空灭弧室静触头64的接触与分离实现对线路中电流的关合与开断。真空灭弧室动触头65可在装于真空灭弧室动触头连接座21上的动触头表带触指22中滑动，绝缘拉杆23上的螺纹与真空灭弧室动触头65相连。在绝缘拉杆23的孔中装有触头压力弹簧24，弹簧座27大圆两端面装有垫圈25并被压紧螺母26压于绝缘拉杆孔中，第一拉杆28与弹簧座27螺纹连接。第一拉杆28一端孔与第三连杆29一端孔为销连接，第三连杆29另一端孔用销与支架33的上端铰接，所述支架33的下端可滑动地连接在安装板34上，中间孔与传动连板32第一销30连接。由机构驱动的真空灭弧室传动轴31的连板与传动连板32的另一端销连接。
真空灭弧室与隔离开关、接地开关分别由操作机构输出轴相连接的真空灭弧室传动轴31和隔离开关传动轴35操作。附图1中真空灭弧室的触头在闭合位置，隔离开关也为关合位置而接地开关为断开位置。连板32处于垂直位置，触头弹簧的反作用力作用在真空灭弧室传动轴的中心。真空灭弧室分闸时，真空灭弧室传动轴顺时针转动，通过连杆32将连板第三连杆29向上拉起，真空灭弧室动触头65离开真空灭弧室静触头64，线路中电流断开。当真空灭弧室动触头65与真空灭弧室静触头64断开后可进行隔离开关和接地开关的操作，隔离开关传动轴由操作机构输出轴转动顺时针转动，由隔离开关传动轴35 上的连板用第六销78与第四连杆36转动向下，带动第一连杆1和第二连杆4同步运动。在第一连杆1和第二连杆4的中部有一孔与安装板34各有一个销连接，上动触头杆5上连接轴6连接，下动触头杆19与下连接轴11连接，上连接轴5与下连接轴11分别穿过第一连杆1和第二连杆4下方的长孔。隔离开关传动轴转动时，经第四连杆36带动第一连杆1和第二连杆4绕安装板34上的销转动，在第一连杆1和第二连杆4下方的长孔带动上连接轴6和下连接轴11向右移动，实现对隔离开关的分闸操作。隔离开关传动轴继续顺时针转动完成接地开关的合闸操作。
Claims (4)
1.一种具有双隔离功能的组合开关，包括真空灭弧室、上隔离开关和下隔离开关，所述真空灭弧室、上隔离开关和下隔离开关采用固体绝缘材料包覆在固封基座内，所述的上隔离开关设有接地工位成为接地开关，其特征在于：所述真空灭弧室的动触头侧设有上隔离开关，所述真空灭弧室的静触头侧设有下隔离开关，所述上隔离开关和下隔离开关均为活塞式隔离开关；
所述上隔离开关包括上动触杆，所述真空灭弧室的动触头侧的固封基座内开有供所述上动触杆动作的上活塞腔，所述上动触杆靠近真空灭弧室的动触头侧安装上导电环，所述上导电环两侧的上动触杆分别安装第二上密封圈和第三上密封圈，其中，第二上密封圈靠近真空灭弧室的动触头侧，所述上导电环的外壁两侧分别设置上左表带触指和上右表带触指；所述上活塞腔的中部安装上隔离连接座，所述上活塞腔远离真空灭弧室的动触头侧安装接地座，所述上活塞腔靠近真空灭弧室的动触头侧安装动触头连接座，所述动触头连接座的环状连接端内壁安装动触头表带触指，所述真空灭弧室的动触头上下滑动地套装在所述动触头表带触指内；所述动触头连接座与上隔离连接座之间的距离、所述上隔离连接座与接地座之间的轴向距离均和上左表带触指与上右表带触指之间的轴向距离相等；
所述下隔离开关包括下动触杆，所述真空灭弧室的静触头下方的固封基座内开有供所述下动触杆动作的下活塞腔，所述下活塞腔靠近静触头一侧安装静连接座，所述真空灭弧室的静触头与所述静连接座电连接，所述下动触杆靠近静触头侧安装下导电环，所述下导电环两侧的下动触杆分别安装第二下密封圈和第三下密封圈，其中，第二下密封圈靠近静触头侧，所述下导电环的外壁两侧分别设置下左表带触指和下右表带触指；所述下活塞腔的中部安装下隔离连接座，所述静触头连接座与下隔离连接座之间的轴向距离和下左表带触指与下右表带触指之间的轴向距离相等；所述下隔离连接座与母排连接；
所述上动触杆上安装上连接轴，所述下动触杆上安装下连接轴，所述上连接轴套装在第一连杆的下端的长孔内，所述下连接轴套装在第二连杆的下端的长孔内，所述第一连杆和第二连杆的中部均与安装板铰接，所述第一连杆、第二连杆的上端通过销轴与第四连杆的下端连接，所述第四连杆的上端与传动杆的下端连接，所述传动杆的上端安装在隔离开关传动轴上。
2.如权利要求1所述的具有双隔离功能的组合开关，其特征在于：所述上活塞腔为贯通孔，所述下活塞腔为盲孔，在所述下活塞腔靠近所述静触头侧开有连接通道，所述连接通道与辅助活塞腔连通，所述辅助活塞腔内可滑动地安装活塞，所述活塞的外壁安装第一密封圈。
3.如权利要求1或2所述的具有双隔离功能的组合开关，其特征在于：所述动触头的上端与绝缘拉杆连接，在绝缘拉杆的内孔中装有触头压力弹簧，弹簧座的大圆两端面装有垫圈并被压紧螺母压于绝缘拉杆孔中，所述弹簧座与用以带动弹簧座上下运动的操作机构联动。
4.如权利要求3所述的具有双隔离功能的组合开关，其特征在于：所述操作机构包括第一拉杆，第一拉杆与弹簧座固定连接，第一拉杆上端与第三连杆的一端铰接，所述第三连杆的另一端与支架上端铰接，所述支架下端可滑动地套装在安装板上，所述第三连杆的中部与传动连板的下端铰接，所述传动连板的上端与真空灭弧室传动轴的连板铰接。
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