CN105448578B - 一种隔离开关及其导体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔离开关及其导体。隔离开关用导体，包括主导体，主导体的头部一体设置有用于套设在动触头或静触头的外周上的环形罩状的头部屏蔽结构，头部屏蔽结构是与主导体同轴、旋转母线为自主导体头部沿圆弧轨迹弯曲的曲线的旋转体。通过将传统隔离开关的导体和屏蔽罩合二为一，既可以通过头部屏蔽结构增大了表面积，实现了导通电流的作用；而且头部屏蔽结构也可以在主导体的头部起到屏蔽作用，均匀隔离开关内部的电厂，同时，头部屏蔽结构在主导体头部的一体设计省去了传统导体与屏蔽罩之间的螺栓连接，减少了隔离开关内零部件种类和数量，从而通过导体的结构紧促设计，使得隔离开关的结构简单、拆装方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种隔离开关及其导体。
背景技术
GIS(Gas Insulated metal-enclosed Switchgear，SF6气体绝缘金属封闭开关设备)/HGIS(Half Gas Insulated metal-enclosed Switchgear，复合式SF6气体绝缘金属封闭开关设备)因其结构紧凑、占地面积小、环境耐受能力强、操作安全、外形美观等诸多优点，近年来在变电站中被广泛应用。GIS/HGIS作为特大型变电站的核心设备，其主要由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、电缆终端、母线、套管等部件有机结合，外部通过金属壳体进行保护，壳体内充以SF6绝缘气体。
隔离开关为GIS组成中的主要部件之一，其作用：在运行时承载回路额定电流和短时承载线路故障电流；在断路器检修时，提供安全可靠的隔离断口；在电站更换主母线时，起切换主母线的作用。现有的隔离开关如中国专利文献CN 203552958 U公开的“一种大电流隔离开关结构”，包括朝向断口的一端呈敞口状的静触头和可插接到静触头的敞口内的动触头，静触头的敞口端的外周上套装有静端屏蔽罩，静端屏蔽罩固定在处于静触头远离断口的一端的静端导体上，并在静端导体上安装有静触头；动触头为空心结构，动触头的外周上套装有动端屏蔽罩，动端屏蔽罩的内壁与动触头的外周面通过嵌装在动端屏蔽罩的内壁上的表带触指导电连接，动端屏蔽罩远离断口的一端固定有套装在动触头的外周上的动端导体，动端导体内还设置有连接在动触头远离断口的一端的连接拐臂。而导体作为隔离开关内承载电流的主要载体，其结构和通电流能力对隔离开关的性能起决定作用。550kVGIS/HGIS 隔离开关的导体在设计时，既要考虑温升（通流能力）问题，又要考虑绝缘问题。为了控制导体温升不超标，往往要增大导体的表面积，这就使得隔离开关的壳体面积相应增加；考虑绝缘问题，则需在导体端部增加屏蔽，以均匀导体与壳体间电场。最后造成隔离开关内部结构复杂，零部件种类多，装配工作量大，隔离开关设备无法做到小型化，整体成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种在保证温升和绝缘的情况下、结构紧促的隔离开关用导体，同时本发明还提供了一种使用该导体的隔离开关。
为了实现以上目的，本发明中隔离开关用导体的技术方案如下：
隔离开关用导体，包括用于导电连接动触头或静触头的主导体，定义主导体的两端分别为用于朝向断口布置的头部和用于背向断口布置的尾部，主导体的头部一体设置有用于套设在动触头或静触头的外周上的环形罩状的头部屏蔽结构，头部屏蔽结构是与主导体同轴、旋转母线为自主导体头部沿圆弧轨迹弯曲的曲线的旋转体。
主导体为用于通过触指导电连接在动触头的外周上的动端导体的动端主导体，动端主导体为套状，所述头部屏蔽结构为自动端主导体的头部开始先向外、后向尾部翻折的翻边，头部屏蔽结构的末梢部位与动端主导体的外周面间隔布置。
动端主导体的外周面为自头部屏蔽结构向尾部外径逐渐增大的锥面，动端主导体的内壁面为与锥面段同轴的内圆柱面。
动端主导体的尾部一体设置有用于容纳连接拐臂的尾部屏蔽结构，尾部屏蔽结构为与主导体同轴的旋转体。
尾部屏蔽结构为空心球状，尾部屏蔽结构的头部开设有与动端主导体的尾端口连通的连接开口、尾端设有供连接拐臂的传动部件穿过的传动开口。
本发明中隔离开关的技术方案如下：
隔离开关，包括动触头、动端导体、静触头、静端导体，动、静触头同轴相对布置，静端导体包括导电连接在静触头上的静端主导体，动端导体包括导电连接在动触头上的动端主导体，定义动、静端主导体的两端分别为用于朝向断口布置的头部和用于背向断口布置的尾部，动端主导体和/或静端主导体的头部一体设置有用于套设在对应触头的外周上的环形罩状的头部屏蔽结构，头部屏蔽结构是与所处主导体同轴、旋转母线为自所处主导体的头部沿圆弧轨迹弯曲的曲线的旋转体。
动端主导体的头部一体设置有头部屏蔽结构，动端主导体为套状，所述头部屏蔽结构为自动端主导体的头部开始先向外、后向尾部翻折的翻边，头部屏蔽结构的末梢部位与动端主导体的外周面间隔布置。
动端主导体的尾部一体设置有用于容纳连接拐臂的尾部屏蔽结构，尾部屏蔽结构为与主导体同轴的旋转体。
动端导体为直角形导体，尾部屏蔽结构的底部固连有动端绝缘盆子，动端绝缘盆子的轴线与动端主导体的轴线垂直。
动触头包括同轴导向移动装配在动端主导体内的动主触头及其头部固定的头部开口的动弧触头，静触头包括头部开口而供动主触头插入的静主触头及其内装配的用于插入动弧触头内的静弧触头。
本发明中导体将传统隔离开关的导体和屏蔽罩合二为一，既可以通过头部屏蔽结构增大了表面积，提高了散热效率，也就使得整个导体的温升问题得以保证，实现了导通电流的作用；而且头部屏蔽结构也可以在主导体的头部起到屏蔽作用，均匀隔离开关内部的电厂，同时，头部屏蔽结构在主导体头部的一体设计省去了传统导体与屏蔽罩之间的螺栓连接，减少了隔离开关内零部件种类和数量，降低了装配工作量，从而通过导体的结构紧促设计，使得隔离开关的结构简单、拆装方便。
附图说明
图1是本发明的隔离开关的实施例在合闸状态下的结构示意图；
图2是图1中隔离开关在去除外壳后、分闸状态下的结构示意图。
具体实施方式
本发明中隔离开关的实施例：如图1和图2所示，该隔离开关是一种HGIS/GIS隔离开关，包括壳体14及其内装配的动触头、静触头，动触头和静触头同轴相对布置，动触头和静触头之间的断口为隔离断口，定义动触头和静触头朝向隔离断口的一端为头部、背向隔离断口的一端为尾部，且动触头通过动端导体固定在壳体14内，静触头通过静端导体5固定在壳体14内。
动触头包括圆柱状的动主触头3，动主触头3的头部端面上开设有圆形的盲孔，盲孔内装配有通过紧固螺钉固定在封闭端的内端面上的动弧触头4，动弧触头4呈筒状，即动弧触头4的头部为敞口端、尾部为封闭端；动主触头3的尾部连接有带动其沿轴向移动的连接拐臂，该连接拐臂从壳体14的尾部伸出，以通过传动部件连接处于壳体14外的操动机构。动端导体为铸造而成的旋转体，动端导体同轴套装在动主触头3的外周上，且动端导体由自头部向尾部一体连接而成的头部屏蔽罩11、动端主导体12和尾部屏蔽罩13组成。动端主导体12为套状，动端主导体12的内壁面为与动主触头3同轴的内圆柱面，并在动端主导体12的内壁面上通过环形凹槽嵌装有环绕在动主触头3外周上的表带触指2，以使动主触头3通过表带触指2与动端主导体12导电连接；动端主导体12的外周面为自头部向尾部外径逐渐增大的锥面，以使整个动端主导体12的壁厚自头部向尾部逐渐增加。头部屏蔽罩11是与动端主导体12同轴且旋转母线为自主导体头部沿圆弧轨迹弯曲的曲线的旋转体，同时头部屏蔽罩11又是自动端主导体12的头部开始先向外、后向尾部翻折的翻边，头部屏蔽罩11的末梢部位与动端主导体12的外周面间隔布置。尾部屏蔽罩13为空心球状，在考虑电流的集肤效应的前提下，减少了材料的使用量，内部还可容纳分合闸的连接拐臂，尾部屏蔽结构的头部开设有与动端主导体12的尾端口连通的连接开口、尾端设有供连接拐臂的传动部件穿过的传动开口。该动端导体为直角形导体，尾部屏蔽结构的底部与动端绝缘盆子9的内嵌件直接通过螺栓固定连接，避免了以往结构中还需一个支撑件与动端绝缘盆子9过渡连接，减少了装配工作量，使该部分结构大大简化，整体结构减小，且动端绝缘盆子9的轴线与动端主导体12的轴线垂直。
静端导体5的尾部固定在壳体14上，静端导体5的头部通过螺栓固定静端屏蔽罩6，并在静端屏蔽罩6内装配固定在静端导体5头部的静触头。静触头由静主触头、静弧触头8和静端触指7组成。静主触头的头部开口而供动主触头3插入，静弧触头8同轴布置在静主触头内，且静弧触头8的尾部固定在静端导体5的头部端面上，静端触指7一体设置在静主触头上，且静端触指7处于静端导体5和静端屏蔽罩6的间隙中。
本实施例中隔离开关在工作时，动主触头3运动对接在静触头的头部，与静端触指7导通，同时动弧触头4与静弧触头8导通。在动主触头3的尾部，动主触头3通过表带触指2与动端导体导通，动端导体通过绝缘盆内金属嵌件与外接导体10导通。电流依次通过静端导体5、静端触指7、动主触头3、表带触指2、动端导体、外接导体10，从而流出隔离开关，流入主回路中。隔离开关通过动触头尾部的连接拐臂实现分合运动。
本发明中隔离开关用导体的实施例：本实施例中隔离开关用导体的结构与上述实施例中动端导体的结构相同，因此不再赘述。
在上述实施例中，仅动端导体采用屏蔽罩和导体一体成型的结构，在其他实施例中，静端导体也可以采用屏蔽罩和导体一体成型的结构。
在上述实施例中，动端导体为直角形，在其他实施例中，动端导体也可以是直线型，此时动端导体的尾端直接固定在壳体上的绝缘盆子上。
Claims (4)
1.隔离开关用导体，包括用于导电连接动触头或静触头的主导体，定义主导体的两端分别为用于朝向断口布置的头部和用于背向断口布置的尾部，其特征在于，主导体的头部一体设置有用于套设在动触头的外周上的环形罩状的头部屏蔽结构，头部屏蔽结构是与主导体同轴、旋转母线为自主导体头部沿圆弧轨迹弯曲的曲线的旋转体，该隔离开关用导体为动端导体，主导体为用于通过触指导电连接在动触头的外周上的动端导体的动端主导体，动端主导体为套状，所述头部屏蔽结构为自动端主导体的头部开始先向外、后向尾部翻折的翻边，头部屏蔽结构的末梢部位与动端主导体的外周面间隔布置，动端主导体的尾部一体设置有用于容纳连接拐臂的尾部屏蔽结构，尾部屏蔽结构为与主导体同轴的旋转体，尾部屏蔽结构为空心球状，尾部屏蔽结构的头部开设有与动端主导体的尾端口连通的连接开口、尾端设有供连接拐臂的传动部件穿过的传动开口，动端导体为直角形导体，尾部屏蔽结构的底部用于固连轴线与动端主导体的轴线垂直的动端绝缘盆子。
2.根据权利要求1所述的隔离开关用导体，其特征在于，动端主导体的外周面为自头部屏蔽结构向尾部外径逐渐增大的锥面，动端主导体的内壁面为与锥面段同轴的内圆柱面。
3.隔离开关，包括动触头、动端导体、静触头、静端导体，动、静触头同轴相对布置，静端导体包括导电连接在静触头上的静端主导体，动端导体包括导电连接在动触头上的动端主导体，定义动、静端主导体的两端分别为用于朝向断口布置的头部和用于背向断口布置的尾部，其特征在于，动端主导体和/或静端主导体的头部一体设置有用于套设在对应触头的外周上的环形罩状的头部屏蔽结构，头部屏蔽结构是与所处主导体同轴、旋转母线为自所处主导体的头部沿圆弧轨迹弯曲的曲线的旋转体，动端主导体的头部一体设置有头部屏蔽结构，动端主导体为套状，所述头部屏蔽结构为自动端主导体的头部开始先向外、后向尾部翻折的翻边，头部屏蔽结构的末梢部位与动端主导体的外周面间隔布置，动端主导体的尾部一体设置有用于容纳连接拐臂的尾部屏蔽结构，尾部屏蔽结构为与主导体同轴的旋转体，尾部屏蔽结构为空心球状，尾部屏蔽结构的头部开设有与动端主导体的尾端口连通的连接开口、尾端设有供连接拐臂的传动部件穿过的传动开口，动端导体为直角形导体，尾部屏蔽结构的底部固连有动端绝缘盆子，动端绝缘盆子的轴线与动端主导体的轴线垂直。
4.根据权利要求3所述的隔离开关，其特征在于，动触头包括同轴导向移动装配在动端主导体内的动主触头及其头部固定的头部开口的动弧触头，静触头包括头部开口而供动主触头插入的静主触头及其内装配的用于插入动弧触头内的静弧触头。
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