[发明专利]高压开关设备的接地开关

说明书

本发明涉及一种接地开关，特别是3-35KV交流金属封闭开关设备用的接地开关。

高压开关设备一般都装有接地开关，它是一种检修时保证人身安全的机械接地装置。

图1和图2所示是高压开关设备的接地开关（以下简称接地开关）的基本结构。

该接地开关包括有一个由左、右端梁和中部横梁连接构成的安装底架;固定在横梁上的绝缘子3;固定于绝缘子3顶部的静触头2，通过连接母线，静触头的一端和主母线相通，另一端可与触刀1接通或断开;由端梁支承能够旋转的主轴11，在主轴11的一端连接有锥齿轮6、转轮12和凸轮5;有一固定在凸轮5和端梁上的蓄能弹簧7;在主轴上还固定有1-3对触刀1，每对触刀依靠触头弹簧4的压力来保证与静触头2可靠接触;有一连接在主轴11和横梁上的软连接9;固定在横梁上的合闸限位螺钉8;固定在端梁上的接地片10。

在操作接地开关时，外力使锥齿轮6转动，带动主轴11和转轮12旋转，转轮12上的销钉推使凸轮5旋转，凸轮5使蓄能弹簧7压缩，当主轴11由下限开始动作15度之后，弹簧能量释放，触刀1随主轴11快速移动到静触头2的接触面上，实现快速合闸。

当接地开关在主母线带电情况下接通时，电流即从主母线上通过静触头2、触刀1、主轴11、软连接9、横梁和端梁以及接地片10流向大地。

处于这种情况下的局部电路如图3和图4所示。

如图3所示，由于电路流通的结果，就有电动力F₁作用在触刀1上，F₁是触头回路产生的，F₁是使触刀1沿分闸方向移动的推斥力。同时还有电动力F₂作用在两片触刀a、b上，E₂是电流流过触刀1所产生的电动力，F₂是使触刀1离开静触头2的涨开力，如图4所示。

由于大电流通过触头，触头间产生了电动力F₁和F₂，其结果是使触刀1和静触头2之间的接触压力减少，为此，现有的接地开关均采用触头弹簧4来保证触头压力。比如，热稳定电流（2秒）为31.5KA的接地开关，触头弹簧对触头接触面的正压力在45-50Kg之间（单相），三相弹簧压力应在135-150Kg之间，可见其操作力之大。使用实践表明，现有接地开关未能解决大电流产生的电动力斥开触头和触头振动等问题。按国标和国际电工标准，接地开关应能通过31.5KA4秒短时大电流试验，但是现有的接地开关均未能通过上述试验。

浙江省江山开关厂的两种产品说明书公开了上述现有接地开关的基本结构和有关数据，该厂产品JN口-10/I型高压接地开关在试验中存在上述问题或不足。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够使触刀之间产生相互吸引的电动力（电磁力）代替触头弹簧产生的触头压力的，能够使静触头产生有利于触刀关合的电动力的，具有利用杠杆原理设置的能够推动触刀关合的部件、能够防止合闸后发生误动作的装置、不仅操作力比较小而且能够满足关合和通过短时大电流试验要求的高压开关设备用的接地开关。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：本发明的高压开关设备的接地开关，包括有一个由左右端梁和中部横梁连接构成的安装底架，固定在横梁上的绝缘子，固定于绝缘子顶部的静触头，由端梁支承能够旋转的主轴，与主轴连接为一体的触刀，触刀可移动到与静触头接通或断开的位置，一个固定在主轴和底架上，以蓄能弹簧为驱动元件控制触刀运动的操作机构，以及固定在底架和主轴上的限位定位部件和接地部件。特别是静触头为异形结构，近似于水平放置的瓦刀形，其单头端固定在绝缘子上，双头端的上部平面与主母线直接相连，双头端的下部侧面与所述触刀接通或断开，主母线和触刀位于绝缘子的同一侧面，双头端的上部和下部之间有加强筋。所述的触刀包括自上而下顺序排列的接触、分流和定位三个部分，它们被成型或连接为一体，可以接触件与分流定位件或者接触分流件与定位件连接为一体，任何情况下，触刀的接触和分流部分都被均匀分割为2-4个支片，至少应保证触刀的分流部分是用既导电又导磁的金属材料制造的。在主轴的下方位设有一根固定于所述触刀的定位部分，其重量与所有触刀重量相当的导电平衡轴。在主轴端部设有一个能够控制蓄能弹簧和主轴以及触刀动作的锁定装置。