[发明专利]三工位隔离接地开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于固体绝缘开关设备的单元，特别是一种适于12～24Kv，50Hz三相交流电网中用的小型模块化全固体绝缘具有可视断口的三工位隔离接地开关。主要适于构成模块化的固体绝缘环网柜用固体组合单元。

背景技术

目前，城市建筑、商场、公用事业、机场、铁路、交通、煤炭、化工、钢铁、工矿企业及输变电站和发电厂等三相交流电网中的固体绝缘环网开关柜中，一般都采用绝缘开关单元。其按绝缘介质可分为固体绝缘隔离开关单元、气体绝缘隔离开关单元和真空开关单元等。现有固体绝缘柜的空气隔离、接地开关和隔离接地三工位开关在运行中，仍存在一定的隐患。其固封开关罩，要么是敞开的，要么是封闭不严，一旦其绝缘表面被异物和潮气等污染，就会发生漏电甚至短路事故，危及运行安全；它也不具备关合接地短路电流的能力。

在中压领域，将体积小、电性能高的真空开关技术扩展到隔离和接地断口的趋势非常明显，有的采用单一断口隔离，有的采用隔离接地三工位开关，还有的在研发一体化的灭弧、隔离和接地三功能真空灭弧室。但在真空隔离断口方面，由于在原理和结构上没明显的突破，隔离的安全可靠性存在着隐患；尽管现代真空开关管的漏气几率很低（有报道是万分之几），但漏气是必然存在的，用户还不能确信真空隔离断口（特别是回路中为单一真空隔离断口）的绝缘可靠性；真空隔离断口不具备漏电保护功能，不能认为它具有符合标准规定的、真正意义上的隔离开关功能。据相关文献报导，在隔离断口方面，现有主流产品仍采用传统的、空气绝缘的隔离、接地开关和隔离接地三工位开关。如公布号为CN102360986A的“一种固封全真空开关装置”，其采用真空开关室做为隔离接地导电回路。该装置的缺点是无可视断口，且目前国内真空在线监测技术还不过关，一但真空开关室漏气，将危及操作人员性命。如公布号为CN102664363A记载的“固体绝缘真空环网柜”，采用的结构是将标准电缆头、标准硅橡胶干式母线通过螺钉安装在柜体中的真空开关单元上；标准电缆头、标准硅橡胶干式母线分别安装在固封极柱的电缆插头和母线插头上。采用的三工位真空灭弧室，其自身具有合闸、分闸隔离、接地共三个工作位置，简化了开关的结构；由于所有带电体均浇注或安装在环氧树脂内，不会受到外部环境对环网柜的电气性能的影响，减少了设备的维护、延长了使用寿命。但是由于采用真空灭弧室做隔离开关，其断口不可见，一但发生机械故障或者真空灭弧室漏气，将危及人身安全，且不符合标准要求。其真空灭弧室水平放置，瓷壳受横向力作用，易破裂，且操作绝缘子导向套摩擦阻力大。断路器进线存在不密封或密封不严的问题。如公告号为CN202230967U的“户内高压真空断路器、隔离和接地开关组合电器”，公开的结构复杂，实际操作中，对中心很难控制，且隔离开关为单纯的空气绝缘，没有固体绝缘，不具备快速合闸功能，不具有关合短路电流的能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有可视断口的三工位隔离接地开关，解决了现有三工位隔离接地开关无可视断口，无关合短路电流能力，无密封或密封不严等问题，其结构紧凑，设计合理，部件容易实现小型模块化，节约材料，绝缘强度高，互换性好，便于现场安装、调试，完成分合隔离接地断口速度高，具有快分快合的关合能力，隔离断口可见，使用安全可靠，延长使用寿命。

本发明所采用的技术方案是：该具有可视断口的三工位隔离接地开关包括操动机构和极柱，其技术要点是：所述极柱和操动机构均采用小型模块化结构，全绝缘模块化极柱包括采用环氧树脂制成的绝缘外壳，封装在外壳绝缘腔体内的静刀安装孔、空心轴拐臂、空心轴支架、连板、刀架、隔离刀、刀座、表链触指连接座、接地座，密封外壳的密封垫和后封板；极柱设置可视隔离刀分断的观察窗，极柱上、下出线端的连接法兰结构相同；小型模块化操动机构包括极柱用安装架及组装安装架上的转轴和机构本体，转轴为空心轴，空心轴内腔有直板扭簧，空心轴和直板扭簧的一端组装在同一轴套上，空心轴的另一端与机构本体的棘轮同轴固定连接，直板扭簧的另一端与机构本体的凸轮轴固定连接；凸轮的轴心与棘轮的轴心在同一轴线上，机构本体的操作轴驱动凸轮轴转动，凸轮外周的凸台顶开棘爪，直板扭簧释放能量驱动棘轮和空心轴转动，直到棘轮被下一棘爪顶住停止转动。

所述极柱的绝缘外壳外表面喷金属漆层或半导电层，并直接接地。

所述机构本体包括夹板式框架，组装在框架内的棘轮，与棘轮外周相啮合的棘爪，凸轮，驱动凸轮轴转动的操作轴。