新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊的制作方法
【專利摘要】一種新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，由三工位隔離接地開關(guān)操作端，三工位隔離接地開關(guān)，母線接口，出線端子，真空開關(guān)，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(guān)和真空開關(guān)平行澆鑄于環(huán)氧樹脂殼體內(nèi)，并通過動(dòng)觸頭支撐與導(dǎo)電觸指座連接；所述的接地觸頭通過后裝配的方式安裝于端蓋或環(huán)氧樹脂殼體上；隔離靜觸頭固封于環(huán)氧樹脂殼體內(nèi)。本實(shí)用新型的高壓部件在工作位置時(shí)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)，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品小型化，簡化了制造工藝；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；降低整個(gè)產(chǎn)品報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說明】新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種使用于高壓開關(guān)設(shè)備內(nèi)的真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模 塊，特別是一種用于固體絕緣全封閉組合電器上的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地 開關(guān)模塊。
【背景技術(shù)】
[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(shí)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(huì) 直接受環(huán)境影響。SF6是一種溫室效應(yīng)極強(qiáng)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(yán)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(shí)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(duì)環(huán)境的適應(yīng)性大大增強(qiáng)。另外在 環(huán)氧樹脂殼體的外表面涂上導(dǎo)電或者半導(dǎo)電層已實(shí)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(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)勢，同樣設(shè)計(jì)上也帶來新的挑戰(zhàn)，即如何在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品 小型化，絕緣件外表面接地的同時(shí)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(guān)，接地開關(guān)，隔離開關(guān)，進(jìn)線套管/ 接口，出現(xiàn)套管/接口，熔斷器等。而將真空開關(guān)，接地開關(guān)和/或隔離開關(guān)與澆鑄在一個(gè)模 塊里是市場的主流設(shè)計(jì)。在目前設(shè)計(jì)中接地開關(guān)和隔離開關(guān)有做成刀閘式三工位開關(guān)的， 也有用真空開關(guān)來實(shí)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?huì)造成電場集中，從 而降低產(chǎn)品的耐壓能力。特別是對(duì)于絕緣件外部接地的設(shè)計(jì)，不利于產(chǎn)品小型化。這類設(shè) 計(jì)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(fù)雜。用真空開關(guān)能夠有效地控 制電場，降低局部放電量，但是真空開關(guān)成本高，另外真空開關(guān)由于泄漏及斷口不可見等因 素作為隔離開關(guān)還沒有被廣泛接受。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本設(shè)計(jì)的目的在于提供一種制作工藝簡單、內(nèi)部場強(qiáng) 均勻可控，絕緣件外表面接地的小型化固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本設(shè)計(jì)的技術(shù)方案如下：
[0008] -種新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊固體絕緣真空開關(guān)三工位 隔離接地開關(guān)模塊，由三工位隔離接地開關(guān)操作端，三工位隔離接地開關(guān)，母線接口，出線 端子，真空開關(guān)，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(guān)和真空開關(guān)平行澆鑄于環(huán)氧樹脂殼體內(nèi)，并通過動(dòng)觸頭支撐與導(dǎo)電觸指座連 接；所述的接地觸頭通過后裝配的方式安裝于端蓋或環(huán)氧樹脂殼體上；隔離靜觸頭固封于 環(huán)氧樹脂殼體內(nèi)。
[0009] 所述的三工位隔離接地開關(guān)操作端一端與三工位操作機(jī)構(gòu)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(dòng)桿通過螺紋（不限于）固定連 接在一起；三工位隔離接地開關(guān)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(guān)操作端。
[0011] 所述的絕緣驅(qū)動(dòng)桿與驅(qū)動(dòng)螺母配合形成絲杠螺母結(jié)構(gòu)。
[0012] 所述的驅(qū)動(dòng)螺母與動(dòng)觸頭固定連接；絕緣驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺母和動(dòng)觸頭上下運(yùn)動(dòng) 實(shí)現(xiàn)三工位隔離接地開關(guān)的關(guān)合、隔離和接地。
[0013] 所述的三工位操作機(jī)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，可選擇電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)副組成，通過電機(jī) 正反轉(zhuǎn)帶動(dòng)三工位隔離接地開關(guān)操作端正反轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)的不同位置切換。
[0014] 所述的動(dòng)觸頭支撐兩端側(cè)壁上固定有導(dǎo)向塊；所述的三工位隔離接地開關(guān)通過動(dòng) 觸頭支撐內(nèi)壁設(shè)有固定的導(dǎo)向塊，用于限制動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0015] 所述的動(dòng)觸頭與驅(qū)動(dòng)螺母固定連接。
[0016] 所述的動(dòng)觸頭兩端裝有導(dǎo)電觸指；用于在關(guān)合位置時(shí)導(dǎo)通隔離靜觸頭和動(dòng)觸頭支 撐，在接地位置時(shí)導(dǎo)通接地觸頭和動(dòng)觸頭支撐。
[0017] 所述的接地觸頭后裝配方式為可拆固定連接方式；所述的接地觸頭后裝配方式可 以通過螺釘固定。
[0018] 所述的導(dǎo)電觸指座中加工有安裝導(dǎo)電觸指的槽。
[0019] 所述的導(dǎo)電觸指座通過可拆固定連接方式安裝在動(dòng)觸頭支撐上。
[0020] 所述的導(dǎo)電觸指座與動(dòng)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(dòng)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(dòng)觸頭支撐表面可涂上一層絕緣或半導(dǎo)電層；可以改善動(dòng)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(guān)與導(dǎo)電觸指座一起澆鑄于環(huán)氧樹脂殼體內(nèi)，之間通過導(dǎo)電觸指連 接。
[0024] 所述的真空開關(guān)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(shí)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(dá)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(dòng)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(dòng)觸頭內(nèi)部安裝有位置指示牌和復(fù)位彈簧；動(dòng)觸頭處于非接地位置時(shí)復(fù)位 彈簧總保持位置指示牌突出在動(dòng)觸頭外；當(dāng)動(dòng)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(dāng)動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)到接地位置時(shí)，接地觸頭將推動(dòng)位置指示牌壓縮復(fù)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(shí)標(biāo)識(shí)。
[0029] 本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0030] 1、所有高壓部件在工作位置時(shí)外表輪廓都經(jīng)過優(yōu)化，不需要在環(huán)氧樹脂
[0031] 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(shí)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。
[0032] 2、整個(gè)模塊工作狀態(tài)下帶電的部件周圍氣隙可根據(jù)設(shè)計(jì)要求來設(shè)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。
[0033] 3、本設(shè)計(jì)中導(dǎo)電觸指座通過可拆卸的方式裝配在動(dòng)觸頭支撐上，相比于直接澆鑄 在環(huán)氧樹脂殼體內(nèi)的方式，避免了由于導(dǎo)電觸指損壞或者澆鑄前忘記裝入導(dǎo)電觸指而導(dǎo)致 整個(gè)產(chǎn)品報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034] 此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部 分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的 不當(dāng)限定。在附圖中：
[0035] 圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)實(shí)施原理構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 如圖1所示，一種新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，包括三工位 隔離接地開關(guān)操作端1，三工位隔離接地開關(guān)3,母線接口 11，出線端子13,真空開關(guān)16,環(huán) 氧樹脂殼體18以及端蓋20。三工位隔離接地開關(guān)2和真空開關(guān)16水平布置處于同一個(gè)氣 室，并通過動(dòng)觸頭支撐6與導(dǎo)電觸指座15連接，導(dǎo)電觸指座15通過可拆固定連接方式安裝 在動(dòng)觸頭支撐6上。導(dǎo)電觸指座與動(dòng)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。
[0037] 在本實(shí)施方式中選擇：導(dǎo)電觸指座15通過螺紋連接方式安裝在動(dòng)觸頭支撐6上， 導(dǎo)電觸指座15內(nèi)部加工有安裝導(dǎo)電觸指的槽。
[0038] 三工位隔離接地開關(guān)操作端1 一端與三工位操作機(jī)構(gòu)相連，另一端穿過接地觸頭 2與絕緣驅(qū)動(dòng)桿4固定連接在一起。三工位隔離接地開關(guān)操作端1與絕緣驅(qū)動(dòng)桿4也可以 做成一體。三工位隔離接地開關(guān)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(guān)操作端1。
[0039] 三工位隔離接地開關(guān)3的接地觸頭2通過后裝配的方式安裝于端蓋20或環(huán)氧樹 脂殼體18上（圖2)。隔離靜觸頭12固封于環(huán)氧樹脂殼體18。，動(dòng)觸頭支撐6通過后裝配的 方式與導(dǎo)電觸指座15連接。動(dòng)觸頭9上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)三工位隔離接地開關(guān)的關(guān)合，隔離以及 接地工作，其運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)方式為：三工位操作機(jī)構(gòu)通過三工位隔離接地開關(guān)操作端1帶動(dòng)絕 緣驅(qū)動(dòng)桿4轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)與動(dòng)觸頭9固定在一起的驅(qū)動(dòng)螺母10。由于在動(dòng)觸頭支撐6內(nèi)壁 固定的導(dǎo)向塊7會(huì)限制動(dòng)觸頭9轉(zhuǎn)動(dòng)，使得驅(qū)動(dòng)螺母10和動(dòng)觸頭9只能上下運(yùn)動(dòng)。動(dòng)觸頭 9兩端裝有導(dǎo)電觸指8,用于導(dǎo)通動(dòng)觸頭9和其它部件之間的電路。
[0040] 用于和動(dòng)觸頭支撐6連接的真空開關(guān)觸頭座15與真空開關(guān)14 一起澆鑄于環(huán)氧樹 脂殼體內(nèi)，他們之間通過導(dǎo)電觸指連接。真空開關(guān)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(shí)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(shí)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(dá)IP68的防護(hù)等級(jí)，模塊可以在水下正常運(yùn)行。 環(huán)氧材料的外表面涂有導(dǎo)電或半導(dǎo)電層用于接地，這樣就保證了整個(gè)模塊的可觸及區(qū)域都 處于低電勢。
[0041] 環(huán)氧樹脂殼體18左側(cè)開有觀察窗5,用于判斷動(dòng)觸頭9的工作位置，提高了操作 安全性。其可行的實(shí)現(xiàn)方式為：在動(dòng)觸頭9內(nèi)部安裝有位置指示牌22和復(fù)位彈簧23,動(dòng)觸 頭9處于非接地位置時(shí)復(fù)位彈簧總保持位置指示牌22突出在動(dòng)觸頭9外。當(dāng)動(dòng)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(dāng)動(dòng)觸頭9運(yùn)動(dòng)到接地位置時(shí)， 接地觸頭2將推動(dòng)位置指示牌22壓縮復(fù)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(shí)標(biāo)識(shí)。
[0042] 在不同的使用情況下，由于導(dǎo)體周圍的絕緣材料被電極化，導(dǎo)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(quán)利要求】
1. 一種新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，由三工位隔離接地開關(guān)操作 端，三工位隔離接地開關(guān)，母線接口，出線端子，真空開關(guān)，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(guān)和真空開關(guān)平行澆鑄于環(huán)氧樹 脂殼體內(nèi)，并通過動(dòng)觸頭支撐與導(dǎo)電觸指座連接；所述的接地觸頭通過后裝配的方式安裝 于端蓋或環(huán)氧樹脂殼體上；隔離靜觸頭固封于環(huán)氧樹脂殼體內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特征在 于：所述的三工位隔離接地開關(guān)操作端一端與三工位操作機(jī)構(gòu)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(dòng)桿通過螺紋固定連接在一起；三工位隔離接地開關(guān) 操作端與接地觸頭間用密封圈密封。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)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(guān)操作端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特征在 于：所述的絕緣驅(qū)動(dòng)桿與驅(qū)動(dòng)螺母配合形成絲杠螺母結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特征在 于：所述的驅(qū)動(dòng)螺母與動(dòng)觸頭固定連接；絕緣驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺母和動(dòng)觸頭上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn) 三工位隔離接地開關(guān)的關(guān)合、隔離和接地。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特征在 于：所述的動(dòng)觸頭支撐兩端側(cè)壁上固定有導(dǎo)向塊；所述的三工位隔離接地開關(guān)通過動(dòng)觸頭 支撐內(nèi)壁設(shè)有固定的導(dǎo)向塊，用于限制動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特 征在于：所述的動(dòng)觸頭兩端裝有導(dǎo)電觸指。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特征在 于：所述的接地觸頭后裝配方式為可拆固定連接方式。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特征在 于：所述的導(dǎo)電觸指座中加工有安裝導(dǎo)電觸指的槽。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特 征在于：所述的導(dǎo)電觸指座通過可拆固定連接方式安裝在動(dòng)觸頭支撐上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特征 在于：所述的導(dǎo)電觸指座與動(dòng)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。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特征 在于：所述的動(dòng)觸頭支撐與環(huán)氧樹脂殼體之間距離不小于2mm。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1或12所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其 特征在于：動(dòng)觸頭支撐表面可涂上一層絕緣或半導(dǎo)電層。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特征 在于：所述的真空開關(guān)與導(dǎo)電觸指座一起澆鑄于環(huán)氧樹脂殼體內(nèi)，之間通過導(dǎo)電觸指連接。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型固體絕緣真空開關(guān)三工位隔離接地開關(guān)模塊，其特征 在于：所述的動(dòng)觸頭內(nèi)部安裝有位置指示牌和復(fù)位彈簧；動(dòng)觸頭處于非接地位置時(shí)復(fù)位彈 簧總保持位置指示牌突出在動(dòng)觸頭外；當(dāng)動(dòng)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(dāng)動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)到接地位置時(shí)，接地觸頭將推動(dòng)位置指示牌壓縮復(fù)位彈簧。
【文檔編號(hào)】H02B13/01GK203910629SQ201420206504
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】黃留留, 崔佛布萊恩馬索 申請(qǐng)人:協(xié)勵(lì)行(廈門)電氣有限公司