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      固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關模塊的制作方法

      文檔序號:7075009閱讀:206來源:國知局
      固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關模塊的制作方法
      【專利摘要】一種固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關模塊,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(huán)氧樹脂殼體以及端蓋組成;其特征在于:所述三工位隔離接地開關和真空開關平行澆鑄于環(huán)氧樹脂殼體內(nèi),并通過動觸頭支撐與導電觸指座連接;所述的接地觸頭和隔離靜觸頭分別固封于端蓋和環(huán)氧樹脂殼體。本實用新型中高壓部件外表輪廓都經(jīng)過優(yōu)化,不需要在環(huán)氧樹脂殼體內(nèi)澆鑄額外的屏蔽網(wǎng),產(chǎn)品電場均勻,相同耐受電壓下所需的絕緣距離更短,易于實現(xiàn)產(chǎn)品小型化;由于無需澆鑄屏蔽網(wǎng),簡化了制造工藝。滿足人體可觸及部位都接地的條件下產(chǎn)品局部放電量也很低。
      【專利說明】固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關模塊

      【技術領域】
      [0001] 本實用新型涉及一種使用于高壓開關設備內(nèi)的斷路器三工位隔離接地開關模塊, 特別是一種用于固體絕緣全封閉組合電器上的斷路器三工位隔離接地開關模塊。

      【背景技術】
      [0002] 環(huán)網(wǎng)供電是配電系統(tǒng)中常用的供電形式,而環(huán)網(wǎng)柜是實現(xiàn)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。由于空氣絕緣性能限制,空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜一般 體積較大,占地面積大。并且由于高壓帶電部件直接暴露于空氣中,產(chǎn)品性能受和可靠性會 直接受環(huán)境影響。SF6是一種溫室效應極強的氣體,約為C02的23000多倍,并且極不易分 解,另外SF6環(huán)網(wǎng)柜還存在泄漏而嚴重降低產(chǎn)品絕緣性能的隱患。
      [0003] 固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜通過將高壓帶電部件固封于環(huán)氧材料內(nèi),利用環(huán)氧優(yōu)異的電氣性 能來實現(xiàn)絕緣。雖然在環(huán)氧腔體內(nèi)部的絕緣介質(zhì)同樣是空氣,但它的體積遠遠小于傳統(tǒng)空 氣環(huán)網(wǎng)柜。由于高壓帶電部件都密封在環(huán)氧腔體內(nèi),產(chǎn)品對環(huán)境的適應性大大增強。另外在 環(huán)氧樹脂殼體的外表面涂上導電或者半導電層已實現(xiàn)接地,更使得產(chǎn)品可靠性大大提高。 固體絕緣作為新型技術有其獨特的優(yōu)勢,同樣設計上也帶來新的挑戰(zhàn),即如何在實現(xiàn)產(chǎn)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(huán)網(wǎng)柜一次側(cè)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(xiàn)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 塊里是市場的主流設計。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(xiàn)隔離和接地功能的。
      [0005] 固定刀閘需要用到螺釘或者銷釘,由于螺釘或者銷釘?shù)耐蛊饡斐呻妶黾校瑥?而降低產(chǎn)品的耐壓能力。特別是對于絕緣件外部接地的設計,不利于產(chǎn)品小型化。這類設 計還需要在環(huán)氧材料內(nèi)澆鑄屏蔽網(wǎng)來改善電場,制造工藝復雜。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,另外真空開關由于泄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(fā)明內(nèi)容】

      [0006] 針對上述現(xiàn)有技術的缺陷,本設計的目的在于提供一種制作工藝簡單、內(nèi)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模塊。
      [0007] 為了實現(xiàn)上述目的,本設計的技術方案如下:
      [0008] -種固體絕緣真空開關三工位隔尚接地開關模塊,由三工位隔尚接地開關操作 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(huán)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于環(huán)氧樹脂殼 體內(nèi),并通過動觸頭支撐與導電觸指座連接;所述的接地觸頭和隔離靜觸頭分別固封于端 蓋和環(huán)氧樹脂殼體。
      [0009] 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銷釘?shù)?(不限于)固定連接在一起,另一端穿過接地觸頭與絕緣驅(qū)動桿通過螺紋(不限于)固定連 接在一起;三工位隔離接地開關操作端與接地觸頭用密封圈密封。
      [0010] 所述的接地觸頭兩側(cè)安裝有軸承,用于支撐三工位隔離接地開關操作端。
      [0011] 所述的絕緣驅(qū)動桿與驅(qū)動螺母配合形成絲杠螺母結(jié)構。
      [0012] 所述的驅(qū)動螺母與動觸頭固定連接;絕緣驅(qū)動桿帶動驅(qū)動螺母和動觸頭上下運動 實現(xiàn)三工位隔離接地開關的關合、隔離和接地。
      [0013] 所述的三工位操作機構為現(xiàn)有技術,可選擇電機驅(qū)動齒輪傳動副組成,通過電機 正反轉(zhuǎn)帶動三工位隔離接地開關操作端正反轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)開關的不同位置切換。
      [0014] 所述的動觸頭支撐兩端側(cè)壁上固定有導向塊;所述的三工位隔離接地開關通過動 觸頭支撐內(nèi)壁設有固定的導向塊,用于限制動觸頭轉(zhuǎn)動。
      [0015] 所述的動觸頭與驅(qū)動螺母固定連接。
      [0016] 所述的動觸頭兩端裝有導電觸指;用于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。
      [0017] 所述的接地觸頭和隔離靜觸頭分別固封于端蓋和環(huán)氧樹脂殼體。
      [0018] 所述的導電觸指座中加工有安裝導電觸指的槽。
      [0019] 所述的導電觸指座通過可拆固定連接方式安裝在動觸頭支撐上。
      [0020] 所述的導電觸指座與動觸頭支撐之間的可拆固定連接,可以是螺紋連接、銷連接、 彈性形變連接、鎖扣連接、插接方式。
      [0021] 所述的動觸頭支撐與環(huán)氧樹脂殼體之間距離不小于2mm。
      [0022] 所述的動觸頭支撐表面可涂上一層絕緣或半導電層;可以改善動觸頭支撐表面電 場,提商擊穿電壓特別是雷電沖擊擊穿電壓。
      [0023] 所述的真空開關與導電觸指座一起澆鑄于環(huán)氧樹脂殼體內(nèi),之間通過導電觸指連 接。
      [0024] 所述的真空開關下端澆鑄有出線端子,用于連接出線,上端通過螺紋與絕緣拉桿 連接。
      [0025] 所述的絕緣拉桿與波紋管上端密封連接,波紋管下端密封固定于端蓋上,實現(xiàn)絕 緣拉桿接口與環(huán)氧樹脂殼體腔體的密封。
      [0026] 所述的環(huán)氧樹脂殼體與端蓋的接觸面上有密封槽,用于裝入密封圈,達到環(huán)氧樹 脂殼體與端蓋之間的密封。
      [0027] 所述的環(huán)氧樹脂殼體左側(cè)開有觀察窗,用于判斷動觸頭的工作位置,環(huán)氧樹脂殼 體內(nèi)側(cè)澆鑄有傘裙。
      [0028] 所述的動觸頭內(nèi)部安裝有位置指示牌和復位彈簧;動觸頭處于非接地位置時復位 彈簧總保持位置指示牌突出在動觸頭外。當動觸頭處于隔離位置,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(chǎn)品尺寸的前提下,可以提供 更加明確的位置辨識標識。
      [0029] 本實用新型有如下優(yōu)點:
      [0030] 1、所有高壓部件在工作位置時外表輪廓都經(jīng)過優(yōu)化,不需要在環(huán)氧樹脂殼體內(nèi)澆 鑄額外的屏蔽網(wǎng),產(chǎn)品電場均勻,相同耐受電壓下所需的絕緣距離更短,易于實現(xiàn)產(chǎn)品小型 化。另外由于無需澆鑄屏蔽網(wǎng),簡化了制造工藝。
      [0031] 2、整個模塊工作狀態(tài)下帶電的部件周圍氣隙可根據(jù)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(chǎn)品局部放電量也很低。

      【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于解釋本實用新型,并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(jié)構實施原理構圖。

      【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模塊,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(huán)氧樹 脂殼體18以及端蓋20。三工位隔離接地開關2和真空開關16水平布置處于同一個氣室, 并通過動觸頭支撐6與導電觸指座15連接,導電觸指座15通過可拆固定連接方式安裝在 動觸頭支撐6上。導電觸指座與動觸頭支撐之間的可拆固定連接,可以是螺紋連接、銷連 接、彈性形變連接、鎖扣連接、插接方式。
      [0035] 在本實施方式中選擇:導電觸指座15通過螺紋連接方式安裝在動觸頭支撐6上, 導電觸指座15內(nèi)部加工有安裝導電觸指的槽。
      [0036] 三工位隔離接地開關操作端1 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(qū)動桿4固定連接在一起。三工位隔離接地開關操作端1與絕緣驅(qū)動桿4也可以 做成一體。三工位隔離接地開關操作端1與接地觸頭2通過密封圈密封。接地觸頭2兩側(cè) 安裝有軸承,用于支撐三工位隔離接地開關操作端1。
      [0037] 三工位隔離接地開關3的接地觸頭2和隔離靜觸頭12分別固封于端蓋20和環(huán)氧 樹脂殼體18,動觸頭支撐6通過后裝配的方式與導電觸指座15連接。動觸頭9上下運動實 現(xiàn)三工位隔離接地開關的關合,隔離以及接地工作,其運動實現(xiàn)方式為:三工位操作機構通 過三工位隔離接地開關操作端1帶動絕緣驅(qū)動桿4轉(zhuǎn)動,并帶動與動觸頭9固定在一起的 驅(qū)動螺母10。由于在動觸頭支撐6內(nèi)壁固定的導向塊7會限制動觸頭9轉(zhuǎn)動,使得驅(qū)動螺 母10和動觸頭9只能上下運動。動觸頭9兩端裝有導電觸指8,用于導通動觸頭9和其它 部件之間的電路。
      [0038] 用于和動觸頭支撐6連接的真空開關觸頭座15與真空開關14 一起澆鑄于環(huán)氧樹 脂殼體內(nèi),他們之間通過導電觸指連接。真空開關14下端澆鑄有用于連接出線的出線端子 13,上端通過螺紋與絕緣拉桿17連接。絕緣拉桿17與波紋管21上端密封連接,波紋管21 下端密封固定于端蓋20上,實現(xiàn)絕緣拉桿17接口與環(huán)氧樹脂殼體18腔體的密封。環(huán)氧樹 脂殼體18與端蓋20的接觸面上有密封槽19,用于裝入密封圈實現(xiàn)二者之間的密封。裝配 后所有高壓帶電部件都被環(huán)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(huán)氧材料的外表面涂有導電或半導電層用于接地,這樣就保證了整個模塊的可觸及區(qū)域都 處于低電勢。
      [0039] 環(huán)氧樹脂殼體18左側(cè)開有觀察窗5,用于判斷動觸頭9的工作位置,提高了操作 安全性。其可行的實現(xiàn)方式為:在動觸頭9內(nèi)部安裝有位置指示牌22和復位彈簧23,動觸 頭9處于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 于隔離位置,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23。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(chǎn)品尺寸的前提下,可以提供更加明確的位置辨識標識。
      [0040] 在不同的使用情況下,由于導體周圍的絕緣材料被電極化,導致絕緣材料呈現(xiàn)帶 電現(xiàn)象,此帶電區(qū)的半徑即為爬電距離。為了在有限空間內(nèi)滿足爬電距離要求,環(huán)氧樹脂殼 體18內(nèi)側(cè)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模塊,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(huán)氧樹脂殼 體以及端蓋組成;其特征在于:所述三工位隔離接地開關和真空開關平行澆鑄于環(huán)氧樹脂 殼體內(nèi),并通過動觸頭支撐與導電觸指座連接;所述的接地觸頭和隔離靜觸頭分別固封于 端蓋和環(huán)氧樹脂殼體。
      2. 根據(jù)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模塊,其特征在于: 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銷釘固定連接在一 起,另一端穿過接地觸頭與絕緣驅(qū)動桿通過螺紋固定連接在一起;三工位隔離接地開關操 作端與接地觸頭間用密封圈密封。
      3. 根據(jù)權利要求2所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關模塊,其特征在于: 所述的接地觸頭兩側(cè)安裝有軸承,支撐三工位隔離接地開關操作端。
      4. 根據(jù)權利要求2所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關模塊,其特征在于: 所述的絕緣驅(qū)動桿與驅(qū)動螺母配合形成絲杠螺母結(jié)構。
      5. 根據(jù)權利要求4所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關模塊,其特征在于: 所述的驅(qū)動螺母與動觸頭固定連接;絕緣驅(qū)動桿帶動驅(qū)動螺母和動觸頭上下運動實現(xiàn)三工 位隔離接地開關的關合、隔離和接地。
      6. 根據(jù)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模塊,其特征在于: 所述的動觸頭支撐兩端側(cè)壁上固定有導向塊;所述的三工位隔離接地開關通過動觸頭支撐 內(nèi)壁設有固定的導向塊,用于限制動觸頭轉(zhuǎn)動。
      7. 根據(jù)權利要求1或6所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關模塊,其特征在 于:所述的動觸頭兩端裝有導電觸指。
      8. 根據(jù)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模塊,其特征在于: 所述的導電觸指座中加工有安裝導電觸指的槽。
      9. 根據(jù)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模塊,其特征在于: 所述的導電觸指座通過可拆固定連接方式安裝在動觸頭支撐上。
      10. 根據(jù)權利要求9所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關模塊,其特征在于: 所述的導電觸指座與動觸頭支撐之間的可拆固定連接,可拆固定連接是螺紋連接或銷連接 或彈性形變連接或鎖扣連接或插接方式。
      11. 根據(jù)權利要求1或10所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關模塊,其特征 在于:所述的動觸頭支撐與環(huán)氧樹脂殼體之間距離不小于2mm。
      12. 根據(jù)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模塊,其特征在于: 動觸頭支撐表面可涂上一層絕緣或半導電層。
      13. 根據(jù)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模塊,其特征在于: 所述的真空開關與導電觸指座一起澆鑄于環(huán)氧樹脂殼體內(nèi),之間通過導電觸指連接。
      14. 根據(jù)權利要求1或10所述的固體絕緣真空開關三工位隔離接地開關模塊,其特征 在于:所述的動觸頭內(nèi)部安裝有位置指示牌和復位彈簧;動觸頭處于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;當動觸頭處于隔離位置,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】H01H89/00GK203910735SQ201420206505
      【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權日:2014年4月25日
      【發(fā)明者】黃留留, 崔佛布萊恩馬索 申請人:協(xié)勵行(廈門)電氣有限公司
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