CN201717184U - 一种超高压隔离用真空灭弧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高压隔离用真空灭弧装置，由动力部件、储能单元、执行部件和灭弧部件组成，它以隔离开关动导电杆为动力源，通过拨叉带动机构，从而实现灭弧室分合，隔离开关合操作时，主触头接触前灭弧装置首先导通，承担关合转移电流，分操作时，隔离开关主触头先分断，灭弧装置暂时承担导流任务，并最后开断，起熄灭电弧的作用。本实用新型解决了串补并联特高压隔离开关投切母线环流灭弧难题，具有结构合理、传动可靠、操作方便、灭弧性能好的特点。

Description

一种超高压隔离用真空灭弧装置

技术领域

本实用新型涉及一种超高压隔离开关所使用的真空灭弧装置。

背景技术

对双母线供电回路，由于母联断路器价格昂贵，一般直接用串补并联隔离开关作为双母线转换开关，对于500kV以下供电回路，由于母线相对电势差小，采用常规设计的隔离弧触头就能够满足隔离开关分合要求，但是对于1100kV供电回路，由于电压等级高，隔离开关操作时，母线相对电势差大(国家电网给定参数电势差为6kV，转移电流为6300A)，隔离开关操作时，因不具备开断能力，无法消除电弧，使触头烧损严重，无法用于超高压隔离开关母线间的切换，不能满足超高压隔离开关在特殊使用场合中的要求。

发明内容

为解决超高压隔离开关在操作时存在的问题，本实用新型提供了一种超高压隔离用真空灭弧装置，其所采用的技术方案为：

该装置包括封装在绝缘罩内的真空灭弧室，分别固定在绝缘罩顶部和底部的动端法兰和静端法兰，固定在静端法兰上的机箱底板，从左到右依次固定在机箱底板上的机箱左侧板、机箱夹板和机箱右侧板，右端架设在机箱夹板上且左端穿过机箱左侧板的转轴I，左右两端分别架设在机箱夹板和机箱右侧板上的转轴II，以及固定在转轴I左端的拨叉，机箱夹板上开设有以转轴I的轴面为圆心的下圆弧槽孔，下圆弧槽孔上穿设有轴销I，机箱左侧板和机箱夹板之间设有拐臂I、芯杆和套接在芯杆上的储能簧，其中拐臂I的上端固定在转轴I上，拐臂I的下端套接轴销I的左端，芯杆的上端固定在轴销上，芯杆的下端穿过机箱底板，储能簧卡接在芯杆的杆沿和机箱底板之间，机箱夹板和机箱右侧板相对应的位置上分别开设有竖槽孔，机箱夹板和机箱右侧板之间设有转盘、拐臂II、连板、横轴、分闸簧、压簧、导杆、横杆I和横杆II，其中横轴的两端穿设在竖槽孔上，分闸簧的上下两端分别套接在转轴II和横轴上，拐臂II的上端固定在转轴II上，拐臂II的下端通过轴销II与连板的上端铰接，连板的下端套接在横轴上，导杆的上端固定在横轴上，灭弧室动触头的上端穿过动端法兰与导杆的下端固定连接，套接在导杆上的压簧卡接在横轴和动端法兰之间，转盘固定在转轴II上，转盘的盘缘上开有位置与下圆弧槽孔相对应的缺口，使轴销I的右端位于转盘的缺口内，位置相对应的横杆I和横杆II的两端分别固定在机箱夹板和机箱右侧板上，横杆I和横杆II上分别固定有位置相对应的定位块I和定位块II，定位块I和定位块II可压接轴销II。

该装置采用真空作为熄弧媒介应用到超高压隔离开关上，将真空灭弧室安装到串补并联特高压隔离开关上，安装在隔离弧触头与隔离静触头之间，先于隔离开关主触头接通，后于隔离开关主触头断开，在隔离开关主触头闭合后不承担通流任务，作为主导电回路的灭弧功能，能承担隔离开关切换母线时产生的环流，电弧将通过灭弧室消除，隔离弧触头避免了电弧的烧蚀，能帮助隔离开关应用于特殊场合。该装置由高压隔离开关动导电杆提供操作动力，无额外提供动力源，操作机构采用双拨叉结构作为机构与隔离开关接口，整套机构无半轴锁扣设计，全部采用过死点定位方式。

本实用新型解决了串补并联特高压隔离开关投切母线环流灭弧难题，可替代价格昂贵的超高压断路器，能显著推动特高压隔离开关应用范围，避免了不必要的特高压断路器的配置，可节省大量成本，避免资金浪费。本实用新型具有结构合理、传动可靠、操作方便、灭弧性能好的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1在分闸位置时的B-B剖视图；

图3为图1在中间位置时的B-B剖视图；

图4为图1在合闸位置时的B-B剖视图；

图5为图1在分闸位置时操作拨叉的A-A剖视图；

图6为图1在中间位置时操作拨叉的A-A剖视图；

图7为图1在合闸位置时操作拨叉的A-A剖视图；

图8为本实用新型在超高压隔离开关上的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

如图1和图2所示，真空灭弧室14封装在绝缘罩15内，真空灭弧室14内设有灭弧室动触头20和灭弧室静触头21，动端法兰23和静端法兰22分别固定在绝缘罩15顶部和底部，机箱底板26固定在静端法兰22上，机箱左侧板24、机箱夹板18和机箱右侧板25从左到右依次固定在机箱底板26上，转轴I2的右端架设在机箱夹板18上，且左端穿过机箱左侧板24固定拨叉1，转轴II7的左右两端分别架设在机箱夹板18和机箱右侧板25上，当隔离动导电杆分合时，分别推动拨叉1的上臂和下臂转动，从而使转轴I2在一定角度内旋转。机箱夹板18上开设有以转轴I2的轴面为圆心的下圆弧槽孔27，下圆弧槽孔27上穿设有轴销I4，机箱左侧板24和机箱夹板18之间设有拐臂I3、芯杆28和套接在芯杆28上的储能簧5，其中拐臂I3的上端固定在转轴I2上，拐臂I3的下端套接轴销I4的左端，芯杆28的上端固定在轴销4上，芯杆28的下端穿过机箱底板26，储能簧5卡接在芯杆28的杆沿和机箱底板26之间，储能簧5可通过内部芯杆28上下运动，在正反方向上通过死点位置，实现能量的储存、释放。机箱夹板18和机箱右侧板25相对应的位置上分别开设有竖槽孔29，机箱夹板18和机箱右侧板25之间设有转盘6、拐臂II8、连板9、横轴11、分闸簧12、压簧13、导杆19、横杆I30和横杆II31，其中横轴11的两端穿设在竖槽孔29上，分闸簧12的上下两端分别套接在转轴II7和横轴11上，拐臂II8的上端固定在转轴II7上，拐臂II8的下端通过轴销II10与连板9的上端铰接，连板9的下端套接在横轴11上，导杆19的上端固定在横轴11上，灭弧室动触头20的上端穿过动端法兰23与导杆19的下端固定连接，通过导杆19上下运动，进而带动真空灭弧室14)实现动静触头分合。套接在导杆19上的压簧13卡接在横轴11和动端法兰23之间，转盘6固定在转轴II7上，转盘6的盘缘上开有位置与下圆弧槽孔27相对应的缺口，使轴销I4的右端位于转盘6的缺口内，轴销I4可正反方向上拨动转盘6旋转。位置相对应的横杆I30和横杆II31的两端分别固定在机箱夹板18和机箱右侧板25上，横杆I30和横杆II31上分别固定有位置相对应的定位块I16和定位块II17，定位块I16和定位块II17可压接通过轴销II10，通过限定轴销II10位置，限定灭弧装置合分闸位置。

如图8所示，该真空灭弧装置B安装在隔离静触头A与隔离弧触头C之间，灭弧室静触头21通过静端法兰22与隔离静触头A固定安装在一起，隔离弧触头C通过导电排与灭弧室动端法兰23及灭弧室动触头20连接在一起。隔离弧触头C通过绝缘件支撑在隔离静触头支座上与隔离静触头A绝缘。

隔离合闸过程中：此时灭弧装置B)在分闸状态，隔离开关动导电杆D首先接触隔离弧触头C，并在弧触头上滑动保持可靠的电接触，同时推动拨叉1完成灭弧装置B合闸，隔离动导电杆D、隔离静触头A接触后，最后通过旋转操作，完成隔离开关动导电杆D与静触头压紧关合，同时在操作过程中，使隔离动导电杆与隔离弧触头脱离电接触。

合闸动作导电过程：电流在隔离静触头A-真空灭弧装置B-隔离弧触头C-隔离动导电杆D导通，最后为隔离静触头-隔离动导电杆，真空灭弧装置在隔离开关关合过程中，承担电弧关合任务。

隔离分闸过程中：此时灭弧装置B在合闸状态，隔离动导电杆旋转与隔离弧触头脱离，同时与隔离弧触头电接触，电流在隔离静触头A-真空灭弧装置B-隔离弧触头C-隔离动导电杆D导通，隔离开关动导电杆D在弧触头上滑动保持可靠的电接触，同时推动拨叉1完成灭弧装置B分闸，回路断开。真空灭弧装置在隔离开关分过程中，承担电弧分断任务。

该隔离灭弧装置分合闸过程具体如下：

(1)隔离灭弧装置合闸过程动作顺序为：

分闸位置--→中间位置(死点位)--→合闸位置；

合闸动作过程如图2至图7所示，具体描述如下：

初始状态：拨叉1的下臂33与水平方向成30°夹角，拐臂8与竖直方向成32°夹角。

1.储能阶段

隔离开关动导电杆运动方向如图5-图7中箭头所示，隔离开关动导电杆推动拨叉1的下臂33向下运动，使拨叉1逆时针转动，拐臂3同时转动，进而带动轴销I4沿下圆弧槽孔27从左上位置向中下位置运动，储能簧5未过死点位置(如图5)时被压缩储能，此时轴销I4的右端运动在转盘6的缺口内，既位于空行程区间，此时转盘6不能被拨动，转轴II7也不运动。

当拨叉1逆时针转动60°时，储能簧5过死点，能量释放。

2.快速合闸阶段：

储能簧5在死点位置(如图6)能量释放，此时轴销I4与转盘6缺口的右边缘接触(如图3)，推动转盘6逆时针旋转，进而带动转轴II7快速转动，销轴II10由于定位块I16的作用，拐臂8和连扳9组成的连扳机构推动横轴11沿竖槽孔29向下运动，从而通过导杆19推动灭弧室动触头20向下运动，实现与灭弧室静触头21的接触，此时分闸簧12拉伸，压簧13被压缩，连扳机构过死点后销轴II10通过定位块17维持在合闸位置(如图5)。此时的储能簧5达到合闸位(如图7)，弹性势能释放完毕。

合闸终止状态：拨叉1与水平线成-30°夹角，拐臂8与竖直方向成-17°夹角。

由于储能簧5储存的弹性势能很大，并且在瞬间释放完毕，灭弧室动触头的运动速度都很高，灭弧回路可先于隔离主回路导通，隔离动静导杆问的电势差引起的电弧将通过真空灭弧室进行关合。

(2)隔离灭弧装置分闸过程：

合闸位置--→中间位置(死点位)--→分闸位置。

1储能阶段

隔离开关动导电杆推动拨叉1的上臂32向上运动，使拨叉1顺时针转动，储能簧5未过死点位置时被压缩储能，轴销I4运动在转盘6的空行程区间，此时转轴II7不运动。

当拨叉1顺时针转动60°时，储能弹簧过死点，能量释放。

2.快速分闸阶段：

储能簧5在死点位置能量释放，轴销I4与转盘6接触，推动转盘顺时针旋转，带动转轴II7转动，拐臂8和连扳9通过横轴11和导杆19带动真空灭弧室14的动触头20向上运动。此时分闸簧12、压簧13能量释放，灭弧室动触头以高速分断，连扳机构过死点后轴销II10通过定位块16维持在分闸位置。此时的储能簧达到分闸位，弹性势能释放完毕。

在整个动作过程中，隔离主触头首先分开，真空灭弧回路暂时承担短暂通流任务后断开，环流将通过灭弧装置消除，原先隔离弧触头烧损现象将得到避免。

Claims (1)

1.一种超高压隔离用真空灭弧装置，包括封装在绝缘罩(15)内的真空灭弧室(14)，分别固定在绝缘罩(15)顶部和底部的动端法兰(23)和静端法兰(22)，固定在静端法兰(22)上的机箱底板(26)，从左到右依次固定在机箱底板(26)上的机箱左侧板(24)、机箱夹板(18)和机箱右侧板(25)，右端架设在机箱夹板(18)上且左端穿过机箱左侧板(24)的转轴I(2)，左右两端分别架设在机箱夹板(18)和机箱右侧板(25)上的转轴II(7)，以及固定在转轴I(2)左端的拨叉(1)，其特征在于：机箱夹板(18)上开设有以转轴I(2)的轴面为圆心的下圆弧槽孔(27)，下圆弧槽孔(27)上穿设有轴销I(4)，机箱左侧板(24)和机箱夹板(18)之间设有拐臂I(3)、芯杆(28)和套接在芯杆(28)上的储能簧(5)，其中拐臂I(3)的上端固定在转轴I(2)上，拐臂I(3)的下端套接轴销I(4)的左端，芯杆(28)的上端固定在轴销(4)上，芯杆(28)的下端穿过机箱底板(26)，储能簧(5)卡接在芯杆(28)的杆沿和机箱底板(26)之间，机箱夹板(18)和机箱右侧板(25)相对应的位置上分别开设有竖槽孔(29)，机箱夹板(18)和机箱右侧板(25)之间设有转盘(6)、拐臂II(8)、连板(9)、横轴(11)、分闸簧(12)、压簧(13)、导杆(19)、横杆I(30)和横杆II(31)，其中横轴(11)的两端穿设在竖槽孔(29)上，分闸簧(12)的上下两端分别套接在转轴II(7)和横轴(11)上，拐臂II(8)的上端固定在转轴II(7)上，拐臂II(8)的下端通过轴销II(10)与连板(9)的上端铰接，连板(9)的下端套接在横轴(11)上，导杆(19)的上端固定在横轴(11)上，灭弧室动触头(20)的上端穿过动端法兰(23)与导杆(19)的下端固定连接，套接在导杆(19)上的压簧(13)卡接在横轴(11)和动端法兰(23)之间，转盘(6)固定在转轴II(7)上，转盘(6)的盘缘上开有位置与下圆弧槽孔(27)相对应的缺口，使轴销I(4)的右端位于转盘(6)的缺口内，位置相对应的横杆I(30)和横杆II(31)的两端分别固定在机箱夹板(18)和机箱右侧板(25)上，横杆I(30)和横杆II(31)上分别固定有位置相对应的定位块I(16)和定位块II(17)，定位块I(16)和定位块II(17)可压接轴销II(10)。

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