一種固體絕緣開關的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種固體絕緣開關，包括外部涂有接地層的絕緣殼體，所述絕緣殼體內設有隔離開關、接地開關和真空滅弧室，所述固體絕緣開關的結構呈左右對稱，所述隔離開關和接地開關、真空滅弧室分別對稱地設置在其左右兩側。本實用新型的有益之處在于：將隔離開關、接地開關與斷路器采取對稱的結構澆注在一起從而減小設備的體積同時減少裝配環(huán)節(jié)，對稱布置的設計便于各種進出線方式，提高不同開關柜方案的通用性，減少開發(fā)成本；使用導體屏蔽優(yōu)化了固體絕緣結構中氣體斷口的設計，從而使氣體斷口的長度最小，發(fā)揮出固體絕緣材料高的擊穿場強的優(yōu)勢，使得整個設備尺寸得以減小，整個絕緣結構更加緊湊。
【專利說明】一種固體絕緣開關

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力系統中的電力設備領域，特別是涉及中高壓開關設備中的一種固體絕緣開關。

【背景技術】
[0002]固體絕緣開關由于未使用SF6氣體，因此比較環(huán)保。為保證運行中人體觸及無危險，其外表面噴涂有接地的導體或半導體涂層；通過利用固體絕緣材料較高的耐受場強以及較為良好的散熱，固體絕緣開關設備結構更加緊湊。
[0003]目前，固體絕緣開關柜中僅僅使用固體絕緣殼體將主要開關元件包裹其中，并不能真正體現固體絕緣的優(yōu)勢，同時體積不能有效的減小。由于外表皮接地，因而很難控制產品的局放。
[0004]固體絕緣開關的主要元器件由于包在環(huán)氧殼體內部，因此不能看到其斷口也不能判斷其各部分的帶電情況。
[0005]專利CN200810013281.9公開了一種環(huán)氧澆注固體絕緣雙隔離開關，其包括環(huán)氧殼體內的三個相同的開關本體，開關本體包括真空滅弧室和兩個相同的上、下隔離開關；上隔離開關、真空滅弧室艙和下隔離開關相互固定連接，上隔離開關位于真空滅弧室艙的上面，下隔離開關位于真空滅弧室艙的下面且水平安裝方向與上隔離開關相同，垂直安裝方向與上隔離開關相對；由于其采用三腔布置整體結構較大。且?guī)щ妼w直接部分澆于環(huán)氧中，環(huán)氧主要起固定導體的作用，導體與環(huán)氧及空氣的三交處沒有有效的屏蔽，因而運行中常出現局放超標及絕緣擊穿的事故。同時該結構不能可靠的判斷各部分的帶電情況。
[0006]專利CN 201310318932.6公開了一種固體絕緣極柱，它包括內設有隔離開關、接地開關和真空滅弧室的絕緣殼體；所述接地開關的靜端部分和所述隔離開關的靜端部分具有內設置共用動端子和操作機構的動端共用通道；所述隔離開關和接地開關組成同軸的直動三工位結構。在隔離開關絕緣筒和接地開關絕緣筒的兩端側均裝有屏蔽罩。當柜子采取不同進出線方式后，與之配套的產品如母線套管、熔絲筒等需要重新設計。直動三工位與斷路器未能有效隔離，容易對真空滅弧室的滅弧產生影響導致開斷失敗，且直動三工位與斷路器各自形成一個氣腔，不利于內部氣體流動換熱，導致產品發(fā)熱較大。


【發(fā)明內容】

[0007]為了解決固體絕緣開關中整體體積較大，內部電場分布不均散熱性能差及無法可靠監(jiān)測設備帶電與局放，同時不利于各種柜子方案通用等問題，本實用新型提供一種固體絕緣開關。將隔離接地開關與斷路器對稱地澆鑄成一體，便于提高各種開關柜布置的通用性，減少開發(fā)成本，通過采取直動三工位及滑動電接觸同時通過導體屏蔽優(yōu)化了固體絕緣結構中氣體斷口的設計，發(fā)揮了固體絕緣材料高的擊穿場強的優(yōu)勢使得整個設備尺寸得以減小，設備更為緊湊；同時還利用噴鋅層將斷路器與隔離開關分成兩部分，既有利于消除它們之間的相互電磁影響同時也提高產品的散熱效果；設置了具有屏蔽功能的傳感器并設有防爆口及視窗使得該固體絕緣開關具有更高的可靠性。
[0008]本實用新型采用如下技術方案:一種固體絕緣開關，包括外部涂有接地層的絕緣殼體，所述絕緣殼體內設有隔離開關、接地開關和真空滅弧室，所述固體絕緣開關的結構呈左右對稱，所述隔離開關和接地開關、真空滅弧室分別對稱地設置在其左右兩側。
[0009]優(yōu)選的，所述隔離開關和真空滅弧室兩者之間設有絕緣間隙。
[0010]進一步的，所述絕緣間隙的表層設有接地層。
[0011]優(yōu)選的，所述絕緣殼體的下端設有防爆口，該防爆口也可為絕緣透明材料制成充當觀察窗。
[0012]進一步的，所述隔離開關的靜端部分由進線導體、傘裙絕緣筒和中間導體構成，所述接地開關的靜端部分由中間導體、接地導體構成，所述中間導體的一端和所述進線導體通過傘裙絕緣筒進行連接，所述隔離開關的靜端部分和接地開關的靜端部分具有依次連通接地導體、中間導體、傘裙絕緣筒和進線導體的公共通道，所述公共通道內設有動導體和驅動所述動導體移動的操作機構；所述真空滅弧室的靜端與出線導體連接，所述真空滅弧室的動端上套裝一導電滑塊，所述真空滅弧室的動端通過導電滑塊與中間導體導通，所述真空滅弧室的動端設置有屏蔽網，在所述傘裙絕緣筒的兩端和所述中間導體的下端側均設有屏蔽網。
[0013]進一步的,所述操作機構包括絕緣絲桿,所述絕緣絲桿與進線導體樞轉連接,所述動導體與絕緣絲桿螺紋連接，所述接地導體、中間導體和進線導體通過其對應的公共通道上設有彈簧觸指或表帶觸指，與動導體電連接；所述絕緣絲桿具有伸出所述絕緣殼體的操作部分。
[0014]進一步的，所述公共通道下端與斷路器的下端相通。
[0015]進一步的，在所述進線導體和出線導體對應的殼體內部均設置有傳感器。
[0016]進一步的，所述傳感器包括金屬網或由澆注成型的、具有導電功能的尼龍網，所述金屬網或尼龍網的兩邊設有外翻圓，網面上陣列排布直徑< 5_的孔。
[0017]更進一步的，所述絕緣殼體為環(huán)氧樹脂殼體，所述隔離開關和接地開關均為銅件或鋁件。
[0018]本實用新型的有益之處在于:
[0019]1、將隔離開關、接地開關與斷路器采取對稱的結構澆注在一起從而減小設備的體積同時減少裝配環(huán)節(jié)，對稱布置的設計便于各種進出線方式，提高不同開關柜方案的通用性，減少開發(fā)成本；
[0020]2、通過采取直動三工位及滑動電接觸的同時，使用導體屏蔽優(yōu)化了固體絕緣結構中氣體斷口的設計，從而使氣體斷口的長度最小，發(fā)揮出固體絕緣材料高的擊穿場強的優(yōu)勢，使得整個設備尺寸得以減小，整個絕緣結構更加緊湊；
[0021]3、在隔離開關和真空滅弧室之間的絕緣間隙的電壓梯度(對地或斷口)方向上，通過噴鋅層將斷路器與隔離開關分成兩部分既有利于消除它們之間的相互電磁影響，同時也提聞廣品的散熱效果；
[0022]4、同時在接地層末端內部帶入具有屏蔽功能的傳感器，該傳感器可以檢測產品的局放或是電壓。同時，產品開有絕緣材料制成的透明觀察窗，從而實現斷口可視的功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的固體絕緣開關(隔離開關合閘狀態(tài))的內部結構示意圖；
[0024]圖2為本實用新型的固體絕緣開關(隔離開關分閘狀態(tài))的內部結構示意圖；
[0025]圖3為本實用新型的固體絕緣開關(接地開關合閘狀態(tài))的內部結構示意圖；
[0026]圖4為本實用新型的傳感器的金屬網的結構示意圖；
[0027]圖5為本實用新型的屏蔽網的結構示意圖；
[0028]附圖標記:1、接地層；2、絕緣殼體；3、進線導體；4、中間導體；5、接地導體；6、動導體；7、絕緣絲桿；8、絕緣拉桿；9、導電滑塊；10、真空滅弧室；11、出線導體；12、絕緣間隙；201、傘裙絕緣筒；202 (203)、傳感器；301 (401、402、403)、屏蔽網；204、防爆口。

【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0030]如圖1-5所示，一種固體絕緣開關，包括外部涂有接地層I的絕緣殼體2，所述絕緣殼體2內設有隔離開關、接地開關和真空滅弧室10，所述固體絕緣開關的結構呈左右對稱，將隔離、接地開關和斷路器對稱分布并澆鑄成一體。所述隔離開關和接地開關、真空滅弧室10分別對稱地設置在其左右兩側。其中的進線導體3與出線導體11可以根據開關柜的布置要求，功能作用相互替換，例如從斷路器側進線。與其相配合的元器件就不需要重新設計，通用性較強。接地層I可通過噴涂導電或半導電的漆或膠。也可由金屬噴涂而成，本實施例中采用噴鋅工藝。
[0031]將進線導體3、中間導體4及接地導體5形成獨立的隔離接地三工位結構。動導體6通過與絕緣絲桿7相配合的螺紋結構實現在公共通道中運動，動導體6與其它各導體間通過彈簧觸指或是表帶觸指實現電接觸。在本實施例中，隔離開關的靜端部分由進線導體3、傘裙絕緣筒201和中間導體4構成，接地開關的靜端部分由中間導體4、接地導體5構成，中間導體4的一端和所述進線導體3通過傘裙絕緣筒201進行連接，隔離開關的靜端部分和接地開關的靜端部分具有依次連通接地導體5、中間導體4、傘裙絕緣筒201和進線導體3的公共通道，公共通道內設有動導體6和驅動所述動導體6移動的操作機構；真空滅弧室10的靜端與出線導體11連接，真空滅弧室10的動端上套裝一導電滑塊9，真空滅弧室10的動端通過導電滑塊9與中間導體4導通，導電滑塊9與中間導體4通過彈簧觸指或是表帶觸指實現電接觸。真空滅弧室10的動端設置有屏蔽網403，用于均勻斷路器下端的電場分布。在傘裙絕緣筒201的兩端和所述中間導體4的下端側均設有屏蔽網301(401、402)。操作機構包括絕緣絲桿7,絕緣絲桿7與進線導體3樞轉連接,動導體6與絕緣絲桿7螺紋連接，接地導體5、中間導體4和進線導體3通過其對應的公共通道上設有彈簧觸指或表帶觸指,與動導體6電連接；絕緣絲桿7具有伸出所述絕緣殼體2的操作部分。在采取直動三工位及滑動電接觸的同時，使用導體屏蔽優(yōu)化了固體絕緣結構中氣體斷口的設計，從而使氣體斷口的長度最小，發(fā)揮出固體絕緣材料高的擊穿場強的優(yōu)勢，使得整個設備尺寸得以減小，整個絕緣結構更加緊湊。
[0032]隔離開關和真空滅弧室兩者之間設有絕緣間隙12，絕緣間隙12的表層設有接地層。使兩部分間不相互影響且有利于產品散熱。
[0033]絕緣殼體2的下端設有透明絕緣的防爆口 204，便于觀察三工位斷口。該防爆口也可為絕緣透明材料制成充當觀察窗。公共通道下端與斷路器的下端相通。在本實施例中，隔離接地三工位下端與斷路器下端相通，便于內部氣體流動換熱。
[0034]在進線導體3和出線導體11對應的殼體內部均設置有傳感器202(203)。傳感器可檢測電壓或產品局放。如圖4所示，傳感器202 (203)包括金屬網或由澆注成型的、具有導電功能的尼龍網，金屬網或尼龍網的兩邊設有外翻圓，網面上陣列排布直徑< 5_的孔，提高了在絕緣材料的燒鑄質量。
[0035]絕緣殼體2為環(huán)氧樹脂殼體，所述隔離開關和接地開關均為銅件或鋁件。
[0036]本實用新型的工作過程如圖1-3所示:
[0037]圖1、為隔離開關合閘狀態(tài)，動導體6移動到上端與進線導體3形成電接觸，高電位中間導體4與接地導體5形成對地氣體斷口。
[0038]圖2、為隔離開關分閘狀態(tài)，動導體6處于中間導體4中間位置，與進線導體3形成隔離斷口。
[0039]圖3、為接地開關合閘狀態(tài)，動導體6移動到下端與接地導體5形成電接觸。
[0040]為了解決上述狀態(tài)中高壓導體與環(huán)氧樹脂及內部空氣三介質交界處的場強集中問題，設置的屏蔽網301 (401、402)，將高電壓引入到絕緣殼體2中從而有效的縮小斷口距離。為了保證高低電位導體間的爬電距離在斷口內腔的環(huán)氧帶有滿足標準要求的傘裙。上述屏蔽網301(401、402)，如圖5所示，為同軸圓柱形結構，其外端往內側卷邊用以均勻端部的電場分布，為保證澆注時絕緣材料的流通性其側面開有直徑< 8 mm的陣列通孔。該屏蔽網為金屬網加工或是帶有導電性能的尼龍網注塑而成。
[0041]接地導體5可以通過支架固定在絕緣殼體2的下端，或是直接固定在底部面板上。
[0042]本實用新型具體安裝制作如下:先預澆鑄出傘裙絕緣筒201，將屏蔽網安裝于各導體上；再將傘裙絕緣筒201外表面通過噴砂或噴玻璃珠等進行表面粗化處理以提升其結合強度；利用相關裝配工裝將進線導體3、傘裙絕緣筒201、中間導體4、真空滅弧室10及出線導體11通過適當的過盈配合連接在一起后，將傳感器202及203分別套進上連接件的進線導體3及出線導體11 ;調試到位后裝入模具中，再將傳感器202及203固定在模具上，通過熱固性的環(huán)氧樹脂固封在一起。
[0043]盡管結合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節(jié)上對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種固體絕緣開關，包括外部涂有接地層的絕緣殼體，所述絕緣殼體內設有隔離開關、接地開關和真空滅弧室，其特征在于，所述固體絕緣開關的結構呈左右對稱，所述隔離開關和接地開關、真空滅弧室分別對稱地設置在其左右兩側。
2.如權利要求1所述的一種固體絕緣開關，其特征在于，所述隔離開關和真空滅弧室兩者之間設有絕緣間隙。
3.如權利要求2所述的一種固體絕緣開關，其特征在于，所述絕緣間隙的表層設有接地層。
4.如權利要求1所述的一種固體絕緣開關，其特征在于，所述絕緣殼體的下端設有防爆口，該防爆口也可為絕緣透明材料制成充當觀察窗。
5.如權利要求1-4任一項所述的一種固體絕緣開關，其特征在于，所述隔離開關的靜端部分由進線導體、傘裙絕緣筒和中間導體構成，所述接地開關的靜端部分由中間導體、接地導體構成，所述中間導體的一端和所述進線導體通過傘裙絕緣筒進行連接，所述隔離開關的靜端部分和接地開關的靜端部分具有依次連通接地導體、中間導體、傘裙絕緣筒和進線導體的公共通道，所述公共通道內設有動導體和驅動所述動導體移動的操作機構；所述真空滅弧室的靜端與出線導體連接，所述真空滅弧室的動端上套裝一導電滑塊，所述真空滅弧室的動端通過導電滑塊與中間導體導通，所述真空滅弧室的動端設置有屏蔽網，在所述傘裙絕緣筒的兩端和所述中間導體的下端側均設有屏蔽網。
6.如權利要求5所述的一種固體絕緣開關，其特征在于，所述操作機構包括絕緣絲桿，所述絕緣絲桿與進線導體樞轉連接，所述動導體與絕緣絲桿螺紋連接，所述接地導體、中間導體和進線導體通過其對應的公共通道上設有彈簧觸指或表帶觸指，與動導體電連接；所述絕緣絲桿具有伸出所述絕緣殼體的操作部分。
7.如權利要求5所述的一種固體絕緣開關，其特征在于，所述公共通道下端與斷路器的下端相通。
8.如權利要求5所述的一種固體絕緣開關，其特征在于，在所述進線導體和出線導體對應的殼體內部均設置有傳感器。
9.如權利要求8所述的一種固體絕緣開關，其特征在于，所述傳感器包括金屬網或由澆注成型的、具有導電功能的尼龍網，所述金屬網或尼龍網的兩邊設有外翻圓，網面上陣列排布直徑< 5mm的孔。
10.如權利要求6-9任一項所述的一種固體絕緣開關，其特征在于，所述絕緣殼體為環(huán)氧樹脂殼體，所述隔離開關和接地開關均為銅件或鋁件。
【文檔編號】H02B1/04GK203983828SQ201420446304
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權日:2014年8月8日
【發(fā)明者】王振良, 張建宏, 吳廣軍, 陳榆秀, 甘海平, 湯偉 申請人:麥克奧迪（廈門）電氣股份有限公司