本實(shí)用新型涉及220kV及以上電壓等級(jí)的換流站/變電站的設(shè)備領(lǐng)域,更具體地說,涉及雙斷口隔離開關(guān)模塊。
背景技術(shù):
隔離開關(guān)(俗稱“刀閘”),一般指的是高壓隔離開關(guān),即額定電壓在1kV以上的隔離開關(guān),通常簡(jiǎn)稱為隔離開關(guān),是高壓開關(guān)電器中使用最多的一種電器,它本身的工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,但是由于使用量大,工作可靠性要求高,對(duì)變電所、電廠的設(shè)計(jì)、建立和安全運(yùn)行的影響均較大。隔離開關(guān)的主要特點(diǎn)是無滅弧能力,只能在沒有負(fù)荷電流的情況下分、合電路。隔離開關(guān)用于各級(jí)電壓,用作改變電路連接或使線路或設(shè)備與電源隔離,它沒有斷流能力,只能先用其它設(shè)備將線路斷開后再操作。一般帶有防止開關(guān)帶負(fù)荷時(shí)誤操作的聯(lián)鎖裝置,有時(shí)需要銷子來防止在大的故障的磁力作用下斷開開關(guān)。
但隨著電力技術(shù)的進(jìn)步以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,GIS產(chǎn)品在市場(chǎng)上依靠自身結(jié)構(gòu)占地面積小,運(yùn)行故障率低、重量輕、免維護(hù)等一系列優(yōu)勢(shì)得到越來越多的應(yīng)用。
目前從國(guó)內(nèi)外各大主流GIS設(shè)備廠家對(duì)于備用間隔擴(kuò)建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來看,備用擴(kuò)建間隔與運(yùn)行母線中間只有一個(gè)隔離斷口,因此在進(jìn)行GIS備用間隔擴(kuò)建安裝以及交接耐壓試驗(yàn)時(shí)均需對(duì)原運(yùn)行母線進(jìn)行停電處理,避免對(duì)接安裝時(shí)隔離斷口放電擊穿造成的人身傷害,同時(shí)防止交接試驗(yàn)時(shí)隔離斷口兩端反向疊加過電壓導(dǎo)致放電擊穿的設(shè)備安全事故的發(fā)生。對(duì)于運(yùn)行單位來說,協(xié)調(diào)變電站母線停電意味著工程進(jìn)度的延誤、人力物力的浪費(fèi)以及停電帶來的直接或間接的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)粗略估算,對(duì)于一個(gè)500kV變電站,停電一天的直接經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)數(shù)百萬元以上,更有一些變電站,由于上下游客戶的特殊性,如大型冶煉工廠、重要政府機(jī)關(guān)部門等,導(dǎo)致協(xié)調(diào)母線停電的難度極高,嚴(yán)重影響工程的投運(yùn)時(shí)間,間接造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此在項(xiàng)目招標(biāo)初期,很多業(yè)主已經(jīng)在GIS的技術(shù)規(guī)范書中明確:GIS備用間隔設(shè)計(jì)方案需滿足在GIS在后期擴(kuò)建過程中不停運(yùn)行母線的要求。
傳統(tǒng)的GIS上使用的單斷口隔離開關(guān)模塊(DS:Disconnector Switch)將不適應(yīng)于現(xiàn)今工業(yè)的需求。
綜上,為滿足GIS間隔擴(kuò)建安裝及交接耐壓試驗(yàn)時(shí)不停母線停電的需求,急需設(shè)計(jì)一種新型的隔離開關(guān)模塊,在實(shí)現(xiàn)擴(kuò)建過程中以及交接耐壓試驗(yàn)時(shí)原GIS運(yùn)行設(shè)備不需停電過程中提供安全、穩(wěn)定、可靠的開關(guān)模塊,以滿足對(duì)GIS間隔不停電擴(kuò)建的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),提供一種能實(shí)現(xiàn)同時(shí)、同步雙斷開的隔離開關(guān)模塊。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
雙斷口隔離開關(guān)模塊,包括殼體、雙斷口開關(guān)裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),殼體內(nèi)設(shè)有n個(gè)依次連通的密閉的腔體,每個(gè)腔體內(nèi)均設(shè)有一組雙斷口開關(guān)裝置、一組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);雙斷口開關(guān)裝置包括動(dòng)觸頭座、一對(duì)動(dòng)觸頭和一對(duì)靜觸頭;動(dòng)觸頭座設(shè)在腔體的中部;一對(duì)靜觸頭分別設(shè)在動(dòng)觸頭座的相對(duì)兩旁;一對(duì)動(dòng)觸頭設(shè)在動(dòng)觸頭座內(nèi)部且能從相對(duì)方向伸出動(dòng)觸頭座與對(duì)應(yīng)的靜觸頭接觸配合,一對(duì)動(dòng)觸頭通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)作同步的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),與靜觸頭同時(shí)接觸或同時(shí)分離;一對(duì)動(dòng)觸頭相互導(dǎo)通;每個(gè)腔體內(nèi)的雙斷口開關(guān)裝置通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)同步合閘或分閘。
通過雙斷口隔離開關(guān)模塊能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)雙側(cè)隔離斷口分合閘,
作為方案一的改進(jìn),還包括安裝在外殼上的接地刀閘和安裝在動(dòng)觸頭座表面與接地刀閘配合的靜側(cè)觸頭座。
為保證機(jī)構(gòu)機(jī)械操作穩(wěn)定性與可靠性,雙斷口開關(guān)裝置和接地刀閘分別由兩個(gè)操作機(jī)構(gòu)控制動(dòng)作,該設(shè)計(jì)有利于優(yōu)化及簡(jiǎn)化刀閘操作時(shí)序,避免誤操作。
作為方案一的改進(jìn),在動(dòng)觸頭背離靜觸頭的一端設(shè)有軸向布置的與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配合的齒條。
作為方案三的改進(jìn),動(dòng)觸頭為圓柱體,在背離靜觸頭的一側(cè)在徑向方向設(shè)有L形切口,齒條平設(shè)在L形切口上的徑向平面上,齒條傳動(dòng)方向與動(dòng)觸頭的軸向一致。
作為方案三的改進(jìn),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絕緣傳動(dòng)桿、傳動(dòng)齒輪、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)嵌入件;傳動(dòng)軸為花鍵軸;傳動(dòng)嵌入件的軸心位置設(shè)有與花鍵軸的外周配合的花鍵盲孔;傳動(dòng)齒輪的軸心位置設(shè)有與花鍵軸的外周配合的花鍵通孔,傳動(dòng)齒輪的外周為與齒條配合的外齒輪部;絕緣傳動(dòng)桿的兩端均同軸固定一個(gè)傳動(dòng)嵌入件,傳動(dòng)嵌入件的花鍵盲孔朝外;傳動(dòng)齒輪設(shè)在動(dòng)觸頭座內(nèi)部且外齒輪部與一對(duì)動(dòng)觸頭的齒條配合;傳動(dòng)軸穿過傳動(dòng)齒輪的花鍵通孔,傳動(dòng)軸一端與絕緣傳動(dòng)桿一端的傳動(dòng)嵌入件連接,另一端與另一組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的絕緣傳動(dòng)桿一端的傳動(dòng)嵌入件連接。
通過簡(jiǎn)單緊湊的機(jī)械聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)使雙斷口開關(guān)裝置穩(wěn)定、可靠。
作為方案五的改進(jìn),絕緣傳動(dòng)桿的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂。
作為方案五的改進(jìn),傳動(dòng)齒輪的材質(zhì)為40Cr。
作為方案一的改進(jìn),動(dòng)觸頭座包括動(dòng)觸頭座本體和數(shù)個(gè)彈簧觸頭;動(dòng)觸頭座本體的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)腔,在動(dòng)觸頭座本體的相對(duì)兩側(cè)均設(shè)有一個(gè)連通內(nèi)腔的導(dǎo)向孔,導(dǎo)向孔的內(nèi)壁與動(dòng)觸頭的外周配合,在導(dǎo)向孔的內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)軸向均勻排列用于安裝彈簧觸頭的環(huán)形槽,每個(gè)環(huán)形槽對(duì)應(yīng)安裝一個(gè)彈簧觸頭;內(nèi)腔與兩個(gè)導(dǎo)向孔形成容置一對(duì)動(dòng)觸頭的容置空間。
作為方案一至八任一項(xiàng)的改進(jìn),動(dòng)觸頭座與靜觸頭均通過盆式絕緣子與殼體安裝在一起。
作為方案九的改進(jìn),動(dòng)觸頭座的材質(zhì)為鑄鋁ZL101A-T6。
本實(shí)用新型具有以下有益效果:
1.雙斷口隔離開關(guān)模塊采用三相聯(lián)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu),傳動(dòng)穩(wěn)定、可靠。
2.采用無外露連桿的內(nèi)置式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),增強(qiáng)產(chǎn)品關(guān)鍵部件的耐候性,同時(shí)減少傳動(dòng)環(huán)節(jié),提高隔離刀閘的分合操作傳動(dòng)效率。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的雙斷口隔離開關(guān)模塊的立體示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的雙斷口隔離開關(guān)模塊的主視面剖視圖。
圖3為圖2的A區(qū)域局部放大示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的雙斷口隔離開關(guān)模塊的俯視面剖視圖。
圖5為圖4的B區(qū)域局部放大示意圖。
附圖標(biāo)記說明:1、殼體;2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);3、腔體;4、動(dòng)觸頭座;5、動(dòng)觸頭;6、靜觸頭;7、接地刀閘;8、靜側(cè)觸頭座;9、齒條;10、L形切口;11、緣傳動(dòng)桿;12、傳動(dòng)齒輪;13、傳動(dòng)軸;14、傳動(dòng)嵌入件;15、花鍵盲孔;16、花鍵通孔;17、外齒輪部;18、彈簧觸頭;19、動(dòng)觸頭座本體;20、內(nèi)腔;21、導(dǎo)向孔;22、環(huán)形槽;23、盆式絕緣子。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖5所示,雙斷口隔離開關(guān)模塊,包括殼體1、雙斷口開關(guān)裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2,殼體1內(nèi)設(shè)有三個(gè)依次連通的密閉的腔體3,每個(gè)腔體3內(nèi)均設(shè)有一組雙斷口開關(guān)裝置、一組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2;雙斷口開關(guān)裝置包括動(dòng)觸頭座4、一對(duì)動(dòng)觸頭5和一對(duì)靜觸頭6;動(dòng)觸頭座4設(shè)在腔體3的中部;一對(duì)靜觸頭6分別設(shè)在動(dòng)觸頭座4的相對(duì)兩旁;一對(duì)動(dòng)觸頭5設(shè)在動(dòng)觸頭座4內(nèi)部且能從相對(duì)方向伸出動(dòng)觸頭座4與對(duì)應(yīng)的靜觸頭6接觸配合,一對(duì)動(dòng)觸頭5通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2帶動(dòng)作同步的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),與靜觸頭6同時(shí)接觸或同時(shí)分離;一對(duì)動(dòng)觸頭5相互導(dǎo)通;每個(gè)腔體3內(nèi)的雙斷口開關(guān)裝置通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2實(shí)現(xiàn)同步合閘或分閘。
雙斷口隔離開關(guān)模塊還包括安裝在殼體1上的接地刀閘7和安裝在動(dòng)觸頭座4表面與接地刀閘7配合的靜側(cè)觸頭座8。
在動(dòng)觸頭5背離靜觸頭6的一端設(shè)有軸向布置的與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2配合的齒條9。動(dòng)觸頭5為圓柱體,在背離靜觸頭6的一側(cè)在徑向方向設(shè)有L形切口10,齒條9平設(shè)在L形切口10上的徑向平面上,齒條9傳動(dòng)方向與動(dòng)觸頭5的軸向一致。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括絕緣傳動(dòng)桿11、傳動(dòng)齒輪12、傳動(dòng)軸13、傳動(dòng)嵌入件14;傳動(dòng)軸13為花鍵軸;傳動(dòng)嵌入件14的軸心位置設(shè)有與傳動(dòng)軸13的外周配合的花鍵盲孔15;傳動(dòng)齒輪12的軸心位置設(shè)有與傳動(dòng)軸13的外周配合的花鍵通孔16,傳動(dòng)齒輪12的外周為與齒條9配合的外齒輪部17;絕緣傳動(dòng)桿11的兩端均同軸固定一個(gè)傳動(dòng)嵌入件14,傳動(dòng)嵌入件14的花鍵盲孔15朝外;傳動(dòng)齒輪12設(shè)在動(dòng)觸頭座4內(nèi)部且外齒輪部17與一對(duì)動(dòng)觸頭5的齒條9配合;傳動(dòng)軸13穿過傳動(dòng)齒輪12的花鍵通孔16,傳動(dòng)軸13一端與絕緣傳動(dòng)桿11一端的傳動(dòng)嵌入件14連接,另一端與另一組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的絕緣傳動(dòng)桿11一端的傳動(dòng)嵌入件14連接。絕緣傳動(dòng)桿11的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂。傳動(dòng)齒輪12的材質(zhì)為40Cr。
動(dòng)觸頭座4包括動(dòng)觸頭座本體19和數(shù)個(gè)彈簧觸頭18;動(dòng)觸頭座本體19的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)腔20,在動(dòng)觸頭座本體19的相對(duì)兩側(cè)均設(shè)有一個(gè)連通內(nèi)腔20的導(dǎo)向孔21,導(dǎo)向孔21的內(nèi)壁與動(dòng)觸頭5的外周配合,在導(dǎo)向孔21的內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)軸向均勻排列用于安裝彈簧觸頭18的環(huán)形槽22,每個(gè)環(huán)形槽22對(duì)應(yīng)安裝一個(gè)彈簧觸頭18;內(nèi)腔20與兩個(gè)導(dǎo)向孔21形成容置一對(duì)動(dòng)觸頭5的容置空間。兩個(gè)動(dòng)觸頭5分別讓帶有齒條9的一端插入對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向孔21,兩個(gè)動(dòng)觸頭5的齒條9分別與傳動(dòng)齒輪12的外齒輪部17嚙合,動(dòng)觸頭5背離齒條9的一端的外周與導(dǎo)向孔21內(nèi)壁配合且與彈簧觸頭18接觸,通過傳動(dòng)齒輪12帶動(dòng)動(dòng)觸頭5在導(dǎo)向孔21的軸線方向作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
動(dòng)觸頭座4與靜觸頭6均通過盆式絕緣子23與殼體1安裝在一起。動(dòng)觸頭座4的材質(zhì)為鑄鋁ZL101A-T6。
上列詳細(xì)說明是針對(duì)本實(shí)用新型可行實(shí)施例的具體說明,該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍,凡未脫離本實(shí)用新型所為的等效實(shí)施或變更,均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。