CN104269292A - 一种绝缘屏障式带电作业用消弧开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绝缘屏障式带电作业用消弧开关。该发明的基本思想在于通过消弧室内可90度转动的绝缘屏障切断开关断开时产生的电弧，从而起到消弧的作用。本发明主要包括：外电极、内电极、绝缘环、柔性导线、绝缘透明圆筒、消弧室排气孔、消弧室、绝缘推位杆、圆筒形绝缘杆、弹簧、绝缘屏障、操作机构，本发明所涉及的消弧开关与其它类型的开关相比，同时利用绝缘屏障及绝缘屏障在转动过程中引起的空气流动所带来的双重消弧功效，提高了消弧效果，且操作简便。本发明提出的消弧开关可广泛应用于超过高、特高压带电作业时临时接地线挂接或用于10kV线路带电作业的傍路开关。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝缘屏障式带电作业用消弧开关，主要用于超高压、特高压输电线路检修时挂接临时接地线，可有效避免高压线路烧蚀，或用于10kV线路带电作业的傍路开关，保护操作人员的安全。
背景技术
超高压或特高压输电线路在停电检修时存在一定的残压，尤其是同塔双回输电线路，常采用一回线路运行，另一回线路停电检修的工作方式，由于双回输电线路间存在电场及磁场的相互耦合，将在检修线路上感应出较大的感应电压和感应电流。为确保检修人员的人身安全，在高压线路检修点必须挂接临时接地线。由于感应电压高，临时接地线在接触及脱离高压线时将产生很强的电弧和冲击电流，这将严重威胁检修人员的安全，且对导线也会造成烧蚀。在10kV输电线路带电作业时，也需要增加傍路开关，消除带电导线与非带电导线连接或断开时产生的电弧，保护作业人员的人身安全。
本发明针对超高压，尤其是特高压输电线路检修临时接地线挂接及10kV线路带电作业的需要，发明一种绝缘屏障式消弧开关，可有效消除带电导线与非带电导线接触或断开时产生的电弧，保护导线及作业人员的安全。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提出主要用于超高压、特高压输电线路挂接临时接地线时，将挂钩与高压线间潜在的电弧转移至电弧室，并在消弧室快速熄弧，可有效避免高压线路烧蚀；或用于10kV输电线路带电作业的傍路开关，保护操作人员的安全的一种绝缘屏式带电作业用消弧开关。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种绝缘屏障式带电作业用消弧开关，其特征在于，包括一个绝缘透明圆筒，设置在绝缘透明圆筒内的两段圆筒形绝缘杆，即第一圆筒形绝缘杆和第二圆筒形绝缘杆；第一圆筒形绝缘杆从绝缘透明圆筒顶端插入且全部位于绝缘透明圆筒内，第一圆筒形绝缘杆两端通过绝缘支撑环封闭；第二圆筒形绝缘杆从绝缘透明圆筒底端插入且部分设置在绝缘透明圆筒外；第二圆筒形绝缘杆位于绝缘透明圆筒内的部分上下分别用绝缘支撑环封闭构成一个消弧室；消弧室的顶端外壁均匀设有若干与外界相通的消弧室排气孔；消弧室中部设有一个用于能够将消弧室分为两个腔室的绝缘屏障；两个外电极分别设置在第一圆筒形绝缘杆顶端以及第二圆筒形绝缘杆的外壁；两个内电极分别设置在第一圆筒形绝缘杆内以及第二圆筒形绝缘杆内，其位于第二圆筒形绝缘杆内的内电极能够与另一个电机接触或者脱离；设置在第一圆筒形绝缘杆顶端的外电极与设置在第一圆筒形绝缘杆内的内电极通过柔性连接导线连接；设置在第二圆筒形绝缘杆的外壁的外电极与设置在第二圆筒形绝缘杆内的内电极通过柔性连接导线连接。
在上述的一种绝缘屏障式带电作业用消弧开关，两个外电极分别是第一外电极和第二外电极；两个内电极分别是第一内电极和第二内电极；其中，第一外电极为金属杆，插入第一圆筒形绝缘杆顶端的绝缘支撑环后固定；第一内电极为金属杆且固定在第一圆筒形绝缘杆底端的绝缘支撑环上，并通过柔性连接导线与第一内电极连接；第一内电极能够在绝缘支撑环上做上下运动，且底端通过弹簧支撑；第二内电极为金属杆，且依次穿过消弧室的顶端和底端的绝缘支撑环；并能够上下运动使第二内电极的顶端能够与第一内电极的底端接触或分离；第二内电极底端固定一个绝缘推位杆，通过绝缘推位杆推动第二内电极上下运动。
在上述的一种绝缘屏障式带电作业用消弧开关，所述绝缘屏障为一个绝缘板，所述绝缘板尾端通过一个扭转弹簧固定在第二圆筒形绝缘杆的内壁，并能够通过第二内电极5将其推开后沿扭转弹簧旋转，并能够在第二内电极顶端向下运动至扭转弹簧时闭合后将将消弧室分为两个腔室。
总结起来,本发明主要的创造性的:
1、在开关两电极处开设透明视窗，可明确观察开关断口的开断状况；
2、在圆筒形绝缘杆内设消弧室，在消弧室内设绝缘屏障，绝缘屏障在弹簧及移动电极的共同作用下可以转动，从而切断电弧；
3、在消弧室前后壁开多个通气小孔，当开关断开，绝缘屏障快速转动时，将消弧室内的电弧产生的离子从小孔扇出；
4、在绝缘杆下方设有操作机构，在弹簧的作用下，移动电极可快速上下移动，实现开关的开、断功能。
因此，本发明具有如下优点: 同时利用绝缘屏障及绝缘屏障在转动过程中引起的空气流动所带来的双重消弧功效，提高了消弧效果，且操作简便。可广泛应用于超过高、特高压带电作业时临时接地线挂接或用于10kV线路带电作业的傍路开关。
附图说明
附图1a是本发明的主视结构示意图开关闭合状态。
附图1b是本发明的主视结构示意图开关断开状态。
附图2a是本发明中消弧室结构主视结构示意图。
附图2b是图2a的左视结构示意图。
附图2c是图2a的俯视结构示意图。
附图3a是本发明中绝缘屏障结构主视结构示意图。
附图3b是图3a的左视结构示意图。
附图3c是图3a的俯视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本发明做进一步的详细说明。
一、 首先介绍一下本发明的具体结构：
如图1a至图1b所示，本发明包括一个绝缘透明圆筒6，设置在绝缘透明圆筒6内的两段圆筒形绝缘杆11，即第一圆筒形绝缘杆和第二圆筒形绝缘杆；第一圆筒形绝缘杆从绝缘透明圆筒6顶端插入且全部位于绝缘透明圆筒6内，第一圆筒形绝缘杆两端通过绝缘支撑环2封闭；第二圆筒形绝缘杆从绝缘透明圆筒6底端插入且部分设置在绝缘透明圆筒6外。
如图2a至图2c所示，第二圆筒形绝缘杆位于绝缘透明圆筒6内的部分上下分别用绝缘支撑环2封闭构成一个消弧室8；消弧室8的顶端外壁均匀设有若干与外界相通的消弧室排气孔7；消弧室8中部设有一个用于能够将消弧室8分为两个腔室的绝缘屏障13；两个外电极分别设置在第一圆筒形绝缘杆顶端以及第二圆筒形绝缘杆的外壁；两个内电极分别设置在第一圆筒形绝缘杆内以及第二圆筒形绝缘杆内，其位于第二圆筒形绝缘杆内的内电极能够与另一个电机接触或者脱离；设置在第一圆筒形绝缘杆顶端的外电极与设置在第一圆筒形绝缘杆内的内电极通过柔性连接导线3连接；设置在第二圆筒形绝缘杆的外壁的外电极与设置在第二圆筒形绝缘杆内的内电极通过柔性连接导线3连接；消弧室8中斜线部分代表该部分是由实心绝缘材料制成的，并填充物。
两个外电极分别是第一外电极1和第二外电极15；两个内电极分别是第一内电极4和第二内电极5；其中，第一外电极1为金属杆，插入第一圆筒形绝缘杆顶端的绝缘支撑环2后固定；第一内电极4为金属杆且固定在第一圆筒形绝缘杆底端的绝缘支撑环2上，并通过柔性连接导线3与第一内电极4连接；第一内电极4能够在绝缘支撑环2上做上下运动，且底端通过弹簧12支撑；第二内电极5为金属杆，且依次穿过消弧室8的顶端和底端的绝缘支撑环2；并能够上下运动使第二内电极5的顶端能够与第一内电极4的底端接触或分离；第二内电极5底端固定一个绝缘推位杆10，通过绝缘推位杆10推动第二内电极5上下运动。
如图3a至图3c所示，绝缘屏障13为一个绝缘板，绝缘板尾端通过一个扭转弹簧14固定在第二圆筒形绝缘杆的内壁，并能够通过第二内电极5将其推开后沿扭转弹簧14旋转，并能够在第二内电极5顶端向下运动至扭转弹簧14时闭合后将将消弧室8分为两个腔室。
二、工作时，
当开关处于闭合状态时，绝缘屏障在弹簧作用下将移动电极在消弧室的出口关闭。
如图1a所示，开关闭合操作过程为：
1、在操作机构的作用下可动电极(5)快速向上移动，推动绝缘屏障顺时针方向转动；
2、移动电极(5)继续向上移动，在可视窗内与电极(4)接触，实现开关的闭合。
如图1b所示，开关断开操作过程：
1、在操作机构的作用下可动电极(5)快速向下移动，并与电极(4)脱离，此时如果断口间电压超过断口间空气的绝缘强度，电极(4、5)间将存在电弧。
2、可动电极(5)继续向下移动，当电极(5)移动至消弧室下方瞬间，绝缘屏障在自身弹簧的作用下，逆时针方向转动，并将可动电极(5)的出口关闭，从而切断电极(4、5)间的电弧；同时，当绝缘屏障转动时，带动消弧室内空气流动，将电弧产生的离子吹出消弧室，加速电弧熄灭的过程。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (3)
1.一种绝缘屏障式带电作业用消弧开关，其特征在于，包括一个绝缘透明圆筒（6），设置在绝缘透明圆筒（6）内的两段圆筒形绝缘杆（11），即第一圆筒形绝缘杆和第二圆筒形绝缘杆；第一圆筒形绝缘杆从绝缘透明圆筒（6）顶端插入且全部位于绝缘透明圆筒（6）内，第一圆筒形绝缘杆两端通过绝缘支撑环（2）封闭；第二圆筒形绝缘杆从绝缘透明圆筒（6）底端插入且部分设置在绝缘透明圆筒（6）外；第二圆筒形绝缘杆位于绝缘透明圆筒（6）内的部分上下分别用绝缘支撑环（2）封闭构成一个消弧室（8）；消弧室（8）的顶端外壁均匀设有若干与外界相通的消弧室排气孔（7）；消弧室（8）中部设有一个用于能够将消弧室（8）分为两个腔室的绝缘屏障（13）；两个外电极分别设置在第一圆筒形绝缘杆顶端以及第二圆筒形绝缘杆的外壁；两个内电极分别设置在第一圆筒形绝缘杆内以及第二圆筒形绝缘杆内，其位于第二圆筒形绝缘杆内的内电极能够与另一个电机接触或者脱离；设置在第一圆筒形绝缘杆顶端的外电极与设置在第一圆筒形绝缘杆内的内电极通过柔性连接导线（3）连接；设置在第二圆筒形绝缘杆的外壁的外电极与设置在第二圆筒形绝缘杆内的内电极通过柔性连接导线（3）连接。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘屏障式带电作业用消弧开关，其特征在于，两个外电极分别是第一外电极（1）和第二外电极（15）；两个内电极分别是第一内电极（4）和第二内电极（5）；其中，第一外电极（1）为金属杆，插入第一圆筒形绝缘杆顶端的绝缘支撑环（2）后固定；第一内电极（4）为金属杆且固定在第一圆筒形绝缘杆底端的绝缘支撑环（2）上，并通过柔性连接导线（3）与第一内电极（4）连接；第一内电极（4）能够在绝缘支撑环（2）上做上下运动，且底端通过弹簧（12）支撑；第二内电极（5）为金属杆，且依次穿过消弧室（8）的顶端和底端的绝缘支撑环（2）；并能够上下运动使第二内电极（5）的顶端能够与第一内电极（4）的底端接触或分离；第二内电极（5）底端固定一个绝缘推位杆（10），通过绝缘推位杆（10）推动第二内电极（5）上下运动。
3. 根据权利要求1所述的一种绝缘屏障式带电作业用消弧开关，其特征在于，所述绝缘屏障（13）为一个绝缘板，所述绝缘板尾端通过一个扭转弹簧（14）固定在第二圆筒形绝缘杆的内壁，并能够通过第二内电极（5）将其推开后沿扭转弹簧（14）旋转，并能够在第二内电极（5）顶端向下运动至扭转弹簧（14）时闭合后将将消弧室（8）分为两个腔室。
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