CN2909493Y - 特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种特高压隔离开关的触头，具体说是特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置。它包括安装在隔离开关的定触头绝缘支柱上端的插入式定触头，定触头铰接在支撑板上，支撑板固定安装在底板上，定触头的后端与阻尼器铰接，阻尼器固定安装在底板上。该装置能够通过摆动适应触头插入角度的变化，化解折叠式垂直断开隔离开关闭合过程中的水平冲击力形成的弯矩，保护绝缘支柱减轻损伤。

Description

特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置

技术领域

本实用新型涉及一种特高压隔离开关的触头，具体说是特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置。

背景技术

隔离开关是通过触头的接触来实现电路的通断，因此，对触头的要求是尽可能接触良好，接触面尽可能大，同时尽可能保持接触面清洁。现有用于特高压线路的隔离开关可分为垂直分合隔离开关和水平分合隔离开关。其中垂直断开式隔离开关是应用于超高压变电站中的常用设备，其工作原理是利用设置在每一相线上的一个可以垂直旋转90度的连杆连接端头，连杆是固定的直杆，合闸时旋转连杆使其触头插入触头端子，分闸时将连杆旋转90度抬起即可。但由于连杆是一直杆，分闸时连杆一端悬在高空，动触头绝缘支柱要承受较大的扭力，影响使用的稳定性；同时，用于超高压线路的时候，隔离开关的体积非常庞大，分闸后占用空间非常大，抗风能力减弱；庞大的体积以及较长的连杆使得分、合闸动作的时候惯性冲击力大，容易造成机械损坏；刚分速度慢，不符合分合闸特性要求。同时，传统的垂直断开式隔离开关采用多组拐臂驱动方式，结构复杂、稳定性差、动作误差大，容易造成动作不到位或过动作。本人的另一专利申请“双断口折叠式垂直分合隔离开关”(专利申请号：200520085948.8)提供一一种惯性冲击小、稳定性好的解决方案，该方案通过折叠连杆的方法大幅度降低了惯性冲击力。但仍然不能彻底解决合闸过程中连杆对绝缘支柱的冲击，尤其是在隔离开关闭合的瞬间，绝缘支柱受到水平方向冲击的冲击力量较大，容易造成绝缘支柱折断或裂痕。根据国家电网公司发布、中国电力出版社2006年4月出版的《输变电设备技术改造指导意见》“2002年——2004年66KV——500KV隔离开关发生故障200台次，其中瓷绝缘子断裂造成的故障56次”，运行状况表明，原老式结构的高压隔离开关的运行可靠性距现行电网高可靠性的要求相差比较远，对电网的安全运行造成较大影响。如果瓷绝缘隔离开关用于特高压，由于瓷柱的高度比500KV隔离开关瓷柱增加1倍左右，所以断裂的概率将会更高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置，该装置能够化解折叠式垂直断开隔离开关闭合过程中的水平冲击力对绝缘支柱形成的弯矩，保护绝缘支柱。

为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

本实用新型所述的特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置包括安装在隔离开关的定触头绝缘支柱上端的插入式定触头，定触头的铰接在支撑板上，支撑板固定安装在底板上，定触头的一端与阻尼器铰接，阻尼器固定安装在底板上。

定触头绝缘支柱的上端安装有减振块，减振块的上端固定安装有连杆，连杆上套装有缓冲弹簧，底板上带有连杆孔，连杆的上端穿在连杆孔中，并用螺母固定。

上述底板上安装有限位调整螺栓。

所述的阻尼器包括活塞杆，活塞杆的下端固定连接有活塞，活塞上带有纵向的通孔，活塞安装在壳体中，壳体的下端封闭，活塞杆穿过壳体的上端与定触头的后端铰接，活塞与壳体之间连接有回位弹簧。

所述的定触头包括触头杆和固定连接在触头杆顶端的均压环，触头杆为中空的管状，触头杆中套装有辅助触头，辅助触头与触头杆之间设置有回位弹簧，触头杆的管壁上均匀分布多个触头孔，该触头孔中安装有主触头，主触头外侧的触头杆上套装有套管，主触头的外侧与套管的内壁之间通过弹性体连接；定触头的前端固定安装有绝缘套筒，绝缘套筒的筒壁内带有分、合闸电阻，分、合闸电阻的一端与定触头电连接，另一端与固定安装在绝缘套筒前端的灭弧触点以及均压环电连接；绝缘套筒套装在套管上；辅助触头与触头杆之间设置有导向套，辅助触头的末端安装回位弹簧。

上述在底板和减振块相对的工作面上各固定安装一减振座，两减振座相对的工作面上各带有一弧面凹坑，该凹坑中安装有弹性定位减振球。

采用上述技术方案后，本实用新型所述的特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置能够通过定触头初始插入角度的变化和阻尼器对定触头角度变化的阻尼作用，使定触头产生反向弯矩，抵消折叠式垂直断开隔离开关刚分、刚合中的水平的力产生的巨大弯矩，防止绝缘支柱折断。能大大减少隔离开关对电网造成的事故。同时，设置了减振块和缓冲弹簧，可以避免触头分、合闸过程中产生卡滞，并减轻动触头的冲击力对定触头的破坏。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2是阻尼器的结构示意图；

图3是定触头的结构示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是定触头的另一实施例的结构示意图；

图6是图5的B-B剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置包括安装在隔离开关的定触头绝缘支柱1上端的插入式定触头2。在定触头绝缘支柱1的上端安装有减振块6，减振块6与定触头绝缘支柱1的接触面由弹性物质构成，如橡胶等，使减振块6具有一定的缓冲作用，并防止应力和局部受力偏大对绝缘子的破坏。减振块6的上端固定安装有连杆7，连杆7上套装有缓冲弹簧8，底板4上带有连杆孔，连杆7的上端带有螺纹，穿在连杆孔中，并用螺母固定。这样，底板4就浮动安装在缓冲弹簧8上，可以在纵向上产生一定的压缩，化解纵向的冲击力，同时也可以产生小幅度的水平弹性位移，减少卡滞现象。

为了避免缓冲弹簧8发生过度变形和震荡，在底板4和减振块6相对的工作面上各固定安装一减振座10，在两减振座10相对的工作面上各带有一弧面凹坑，该凹坑中安装有弹性定位减振球11。弹性定位减振球11可以避免底板4产生过度的纵向压缩并减轻震荡，另外，当底板4和减振块6发生水平位移的时候，弹性定位减振球11可以促使其回位，保证合闸准确度。

底板4的上面焊接有两块平行的支撑板3，定触头2的中间通过转轴铰接在支撑板3上，并使该转轴位于绝缘支柱轴线的一侧、靠近定触头2一边。这样，定触头2以铰轴为中心，两端可以上下活动。定触头2的后端与阻尼器5铰接，阻尼器5固定安装在底板4上。阻尼器5的作用是向定触头2施加一个阻尼力量，由于动触头在合闸瞬间产生的冲击力F是倾斜向下的，并与定触头2轴线产生一定的夹角，在摩擦接触的瞬间产生水平和垂直向下的两个分力，并通过定触头2偏心形成的力臂使定触头2产生与水平冲击力相反的弯矩，达到减少水绝缘支柱的损坏。当然，阻尼器5也可以安装在定触头2的前端。

底板4上安装有高度可调节的限位调整螺栓9。其作用是限制定触头2后端的最底下降位置，通过调节限位调整螺栓9的高度，可以适当调节定触头2的初始工作角度。

如图2所示，所述的阻尼器5包括活塞杆51，活塞杆51的下端固定连接活塞52，活塞52上带有纵向的通孔53，活塞52安装在壳体54中，壳体54的下端封闭，活塞杆51穿过壳体54的上端与定触头2的后端铰接。活塞52与壳体54之间连接有回位弹簧55，回位弹簧55是套装在活塞杆51上的压簧，其上端被壳体54的上端面压住，下端压在活塞52上。壳体54中充满页压油等液体。没有外力作用的时候，由于回位弹簧55的作用，活塞杆51和活塞52处于最低点，此时，定触头2略微向上倾斜，也就是定触头2的初始工作状态；当动触头沿图1所示方向插入定触头2的瞬间，由于动触头在合闸瞬间产生的冲击力是倾斜向下的，产生水平和垂直向下的两个分力，并通过定触头2偏心形成的力臂使定触头2产生与水平冲击力相反的弯矩，并相互抵消，减少对绝缘支柱的损坏。动触头继续插入使定触头2的后端抬起的时候，活塞52要克服回位弹簧55和液压油的阻力才可移动，而此时活塞52上方的液压油要穿过通孔53进入活塞52的下方，这样就产生了阻尼作用，使等效偏心力臂加长，弯矩自平衡效果更好。

分闸过程与合闸过程相反，其原理类似，不再详述。

当然，阻尼器5的形式有多种，并不局限于图2的实施例。例如，还可以将回位弹簧55安装在壳体54的外面，直接挂在定触头2的后端。

如图3、图4所示，定触头2包括触头杆21和固定连接在触头杆21顶端的喇叭口状的均压环22，触头杆21为中空的管状，触头杆21中套装有辅助触头24，辅助触头24的前端为圆柱体状，圆柱体的中心带有一个凸起的半圆球体，这个半圆球体就是引弧点29，其作用是与动触头上的引弧触头对应，隔离开关分、合闸时产生的小电流电弧只在两引弧点之间燃烧，从而避免烧坏主触头23。辅助触头24的后端通过螺栓连接弹簧座，弹簧座里安装回位弹簧25，回位弹簧25的另一端是一个固定在触头杆21末端的端盖。触头杆21内还设置有导向套28，导向套28的中心带有导向孔，辅助触头24穿过导向孔。触头杆21的前端管壁上沿圆周均匀分布多个、多排触头孔，每排可以是3个或者多个，每一个触头孔中都安装有主触头23。主触头23的高度略大于触头杆21的厚度，使其放在触头孔中的时候上表面正好可以与触头杆21的外表面等高，而下表面可以接触到辅助触头24前端的圆柱体。主触头23外侧的触头杆21上套装有套管26，套管26通过其两端固定连接在触头杆21上，套管26的内径大于触头杆21的外径，主触头23的上表面与套管26的内壁之间通过弹性体27连接，该弹性体27可以是如本实施例所示的弹簧片，也可以是螺旋弹簧或其他弹性材料。

为了提高主触头23与触头杆21之间的导电性能，本实施例通过软导线30将各主触头23与触头杆21连接在一起。

合闸时，动触头推动辅助触头24向里移动，并压缩回位弹簧25，同时，动触头逐排与主触头23连接，电流依次通过动触头、主触头23、软导线30、触头杆21。

分闸时，动触头反方向移动，回位弹簧25推动辅助触头24向外移动，加快动触头的移动速度，最终使动触头完全与主触头23分离，达到分闸目的。此时，辅助触头24前端的圆柱体移动到最前端，将主触头23之间的空隙密封，达到防尘的目的。

如图5、图6所示的定触头2是在图3、图4实施例的基础上增加了分、合闸电阻31和灭弧触点32；在定触头2的前端固定安装绝缘套筒3A，绝缘套筒3A的筒壁内带有分、合闸电阻31，在绝缘套筒3A的前面、均压环22的后面安装灭弧触点32，并使之与均压环22电连接；分、合闸电阻31的一端与定触头2电连接，另一端与固定安装在绝缘套筒3A前端的灭弧触点32以及均压环22电连接；绝缘套筒3A套装在套管26上。

合闸时，动触头插入定触头2的时候，首先与灭弧触点32接触，并通过灭弧触点32、灭弧电阻31与定触头2导通，由于灭弧电阻31的作用，可以避免电路导通的瞬间产生过电压。动触头继续插入，推动辅助触头24向里移动，并压缩回位弹簧25，同时，动触头逐排与主触头23连接，电流依次通过动触头、主触头23、软导线30、触头杆21，实现完全导通。

分闸时，动触头反方向移动，回位弹簧25推动辅助触头24向外移动，加快动触头的移动速度，最终使动触头完全与主触头23分离。在动触头完全与主触头23分离的瞬间，由于灭弧电阻31仍然与动触头接触，灭弧电阻31接入电路中起作用，可以避免电路切断瞬间产生的过电压。动触头继续移动，完全退出定触头2的时候，分闸动作才算完成，此时，辅助触头24前端的圆柱体移动到最前端，将主触头23之间的空隙密封，达到防尘的目的。

Claims (7)

1、特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置，包括安装在隔离开关的定触头绝缘支柱(1)上端的插入式定触头(2)，其特征在于：定触头(2)的铰接在支撑板(3)上，支撑板(3)固定安装在底板(4)上，定触头(2)的一端与阻尼器(5)铰接，阻尼器(5)固定安装在底板(4)上。

2、根据权利要求1所述的特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置，其特征在于：定触头绝缘支柱(1)的上端安装有减振块(6)，减振块(6)的上端固定安装有连杆(7)，连杆(7)上套装有缓冲弹簧(8)，底板(4)上带有连杆孔，连杆(7)的上端穿在连杆孔中，并用螺母固定。

3、根据权利要求1或2所述的特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置，其特征在于：底板(4)上安装有限位调整螺栓(9)。

4、根据权利要求1或2所述的特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置，其特征在于：所述的阻尼器(5)包括活塞杆(51)，活塞杆(51)的下端固定连接有活塞(52)，活塞(52)上带有纵向的通孔(53)，活塞(52)安装在壳体(54)中，壳体(54)的下端封闭，活塞杆(51)穿过壳体(54)的上端与定触头(2)的后端铰接，活塞(52)与壳体(54)之间连接有回位弹簧(55)。

5、根据权利要求1或2所述的特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置，其特征在于：所述的定触头(2)包括触头杆(21)和固定连接在触头杆(21)顶端的均压环(22)，触头杆(21)为中空的管状，触头杆(21)中套装有辅助触头(24)，辅助触头(24)与触头杆(21)之间设置有回位弹簧(25)，触头杆(21)的管壁上均匀分布多个触头孔，该触头孔中安装有主触头(23)，主触头(23)外侧的触头杆(21)上套装有套管(26)，主触头(23)的外侧与套管(26)的内壁之间通过弹性体(27)连接；辅助触头(24)与触头杆(21)之间设置有导向套(28)，辅助触头(24)的末端安装回位弹簧(25)；主触头(23)与触头杆(21)之间连接有软导线(30)。

6、根据权利要求1或2所述的特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置，其特征在于：所述的定触头(2)包括触头杆(21)和固定连接在触头杆(21)顶端的均压环(22)，触头杆(21)为中空的管状，触头杆(21)中套装有辅助触头(24)，辅助触头(24)与触头杆(21)之间设置有回位弹簧(25)，触头杆(21)的管壁上均匀分布多个触头孔，该触头孔中安装有主触头(23)，主触头(23)外侧的触头杆(21)上套装有套管(26)，主触头(23)的外侧与套管(26)的内壁之间通过弹性体(27)连接；定触头(2)的前端固定安装有绝缘套筒(3A)，绝缘套筒(3A)的筒壁内带有分、合闸电阻(31)，分、合闸电阻(31)的一端与定触头(2)电连接，另一端与固定安装在绝缘套筒(3A)前端的灭弧触点(32)以及均压环(22)电连接；绝缘套筒(3A)套装在套管(26)上；辅助触头(24)与触头杆(21)之间设置有导向套(28)，辅助触头(24)的末端安装回位弹簧(25)。

7、根据权利要求2所述的特高压隔离开关定触头弯矩自平衡装置，其特征在于：在底板(4)和减振块(6)相对的工作面上各固定安装一减振座(10)，两减振座(10)相对的工作面上各带有一弧面凹坑，该凹坑中安装有弹性定位减振球(11)。

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