专利名称：负荷、隔离、接地三项电气功能联动中压开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及中低压开关领域，尤其涉及一种负荷、隔离、接地三项电气功能联动中压开关。能关合、承载、开断负载电流，并能关合和短时承载相应的短路电流。能装于环网柜、箱式变电站等成套设备中接受和分配电能用。能与限流熔断器组合成“负荷开关-熔断器组合电器”，对中小容量电力变压器实施保护与控制。
背景技术：
目前国内外输变电设备制造行业，尚没有设计制造出同时具备负荷、隔离、接地三项电气功能联动的开关。输变电行业需求中，为实现上述三项电气功能，常由二到三台不同功能开关组合，相互设置互防操作机构分步操作，或一台开关中设置二到三根不同功能的开关主轴，配用二到三台操动机构，相互设置互防操作机构进行分步操作。导致现状配、用电回路中所用的同时具备负荷、隔离、接地三项电气功能的电器设备，存在诸多缺陷首先，体积庞大，耗材多，制造复杂，投入成本大，其次，结构繁杂，事故点多，使用不方便，复杂的互防操作程序，易发生人为操作事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种通用性强、结构紧凑、工艺性好、制造成本低，且使用简便安全、稳定可靠的负荷、隔离、接地三项电气功能联动中压开关，以满足输变电，用电行业的实用需求。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为负荷、隔离、接地三项电气功能联动中压开关，包括底架安装的三相上绝缘子和下绝缘子，采取的措施包括每相下绝缘子固定的支架上固定有支承件，支承件设有的两个能转动支承杆分别支承有负荷隔离刀闸和接地刀闸；负荷隔离刀闸嵌配的大齿轮与接地刀闸嵌配的小齿轮相啮合；隔离刀闸和接地刀闸同步反向联动，达到一次操作分步完成负荷隔离刀闸与接地刀闸符合电气互防操作程序要求的分闸、关合动作；每相上绝缘子固定有负荷隔离刀闸的主触座和辅助触座；底架中间还安装有通用操动机构；通用操动机构中的三相输出拐臂经连杆、销与三相负荷隔离刀闸相铰接；同期分相输入符合负荷开关、隔离开关分合闸速度要求的分合闸操作力，在三相负荷隔离刀闸中间设有触力拉簧和真空灭弧旁路；通用操动机构的主轴上固定的分闸拐臂上挂有分闸主拉簧、分闸辅助拉簧、限位滚轮，且底架的相应位置上固定有分闸停挡和三相接地触座。
采取的措施还包括真空灭弧旁路包括动配于负荷隔离刀闸中的转轴、串在转轴中能滑动的真空灭弧室、固定保护真空灭弧室的塑壳、导通旁路电流的触球及上下复位拉簧、限位套、复位扭簧、固定在负荷隔离刀闸内侧的碰架、碰架上固定的橡皮垫和固定在转轴上的弹簧支架。
负荷隔离刀闸分闸，接地刀闸合闸状态下，操动机构同期分相输入满足负荷隔离刀闸关合速度要求的拉力，负荷隔离刀闸关合与其联动的接地刀闸分闸；在上述状态下，操动机构同期分相输入能满足负荷隔离刀闸分闸速度要求的操作力，负荷隔离刀闸在分闸力的作用下，克服与主触座的摩擦力，在将旋离主触座的同步真空灭弧旁路的触球压触辅助触座，在此状态下，负荷隔离刀闸在分闸力的作用下继续快速旋离，负荷电流转移由真空灭弧旁路导通，负荷隔离刀闸没开断负荷电流，负荷隔离刀闸继续快速旋离16°左右，在不会对主触座发生空间放电瞬间，辅助触座与触球的摩擦力快速拉尽了真空灭弧旁路中预设的真空灭弧室的滑动空程，即时拉开了真空灭弧室内的负荷触头，开断了负荷电流。真空灭弧旁路的触球，在负荷隔离刀闸继续旋离拉力的作用下，克服其与辅助触座的摩擦力，在无电流状态下，被拉离辅助触座，负荷隔离刀闸在分闸力和惯性力作用下，加速旋离直至达到与主触座间的设定开距，同步接地开关快速关合、即时固定在底架上的分闸停挡，挡住限位滚轮限位，实现一次操作就能按电气互防操作程序要求分步完成负荷电流开断，隔离开关分闸，接地开关关合三项电气功能动作。过程中，当负荷隔离刀闸旋转16°左右时，与其联动旋转的接地刀闸反转35°左右，有足够的空间距离，满足其对底架不放电的电气技术要求。
与现有技术相比，本发明的负荷电流由设在隔离刀闸中真空灭弧旁路的真空灭弧室与隔离刀闸分闸动作的有机配合，实现旁路开断。隔离刀闸与接地刀闸在满足上述三项电气功能互防操作程序要求的前提下，由齿轮啮合联动实现相互交替的分、合闸分步动作；而操动机构配用的是FCT-2负荷开关通用操动机构。其优点是通用性强、结构简单、体积小、工艺性好、造价低，且使用简便安全、动作稳定可靠、机械寿命2万次以上。
图1是本发明实施例整体组装结构局部剖面示意图；图2是图1的后视示意图；图3是图1的分闸状态局部剖面示意图；图4是图1的合闸状态局部剖面示意图；图5是图1的开断负荷电流瞬态局部剖面示意图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
图1至图5所示为负荷、隔离、接地三项电气功能联动中压开关，包括底架1安装的三相上绝缘子27和下绝缘子10，其底架1中间还安装有通用操动机构2；通用操动机构2中的三相输出拐臂3经连杆4、销5与三相负荷隔离刀闸6相铰接；同期分相输入符合负荷开关、隔离开关分合闸速度要求的分合闸操作力；负荷隔离刀闸6的支承端嵌配有大齿轮7，该大齿轮7则与负荷隔离刀闸6同轴转动。三相接地刀闸8的支承端嵌配有与大齿轮7啮合的小齿轮9，该小齿轮9与接地刀闸8同轴转动，隔离刀闸6和接地刀闸8同步反向联动，达到一次操作分步完成负荷隔离刀闸6与接地刀闸8符合电气互防操作程序要求的分闸、关合动作。低架1上固定的三相下绝缘子10上有支架11，每个支架11上固定有铜质支承件12；支承件12设有的两个能转动支承杆分别支承有负荷隔离刀闸6和接地刀闸8，也就是负荷隔离刀闸6和接地刀闸8均以固定在铜质支承件12上的支承杆为轴转动。在底架1的对应位置上固定有三相接地触座13，在负荷隔离刀闸6中间安装有触力拉簧22和真空灭弧旁路，真空灭弧旁路与负荷隔离刀闸6配合实现真空旁路开断；真空灭弧旁路包括动配于负荷隔离刀闸6中的转轴17、串在转轴17中能滑动的真空灭弧室14、固定保护真空灭弧室14的塑壳15、导通旁路电流的触球16及上下复位拉簧20、限位套21、复位扭簧19、固定在负荷隔离刀闸内侧的碰架23、碰架23上固定的橡皮垫24和固定在转轴17上的弹簧支架18。主触座25及辅助触座26固定在安装于底架1的三相上绝缘子27上。通用操动机构2的主轴28上固定的分闸拐臂29上挂有分闸主拉簧30、分闸辅助拉簧31、限位滚轮32，且底架1的相应位置上固定有分闸停挡33。
具体实施过程为(一)隔离开关关合，接地开关分闸，如图3所示。
三相通用操动机构2经三相输出拐臂3、连杆4、销5与三相负荷隔离刀闸6铰接。对三相负荷隔离刀闸6同期分相输入满足合闸速度的力，负荷隔离刀闸6快速关合。
实施过程中与负荷隔离刀闸6嵌配并同轴旋转的大齿轮7，带动与其啮合的小齿轮9转动。小齿轮9中嵌配的接地刀闸8随其转动实现接地刀闸8分闸。
(二)负荷隔离开关分闸，接地开关关合，如图4所示。
三相通用操动机构2经三相输出拐臂3、连杆4、销5与三相负荷隔离刀闸6铰接。对三相负荷隔离刀闸6同期分相输入满足分闸速度的力，负荷隔离刀闸6分闸，接地开关8关合。
实施过程中隔离刀闸6在分闸力作用下克服与触座25的摩擦力，从触座25中拉离的同时真空灭弧旁路的触球16与辅助触座26接触，负荷电流全部转移由真空灭弧室14组成的灭弧旁路导通。负荷隔离刀闸6没开断负荷电流。负荷隔离刀闸6旋离触座25，即时其旋转速度加快，当负荷隔离刀闸6旋转16°左右，不会对触座25发生放电瞬时，真空灭弧旁路的触球16与辅助触座26的摩擦力，拉尽了真空灭弧旁路预设空程，即时快速拉开真空灭弧室14内负荷触头，开断了负荷电流，触球16被继续旋离的负荷隔离刀闸6，在无电流状态下，拉离辅助触座26。最终由分闸停挡33限定负荷隔离刀闸6与触座25的开距，实现负荷隔离开关分闸。
实施过程中与负荷隔离刀闸6嵌配同轴旋转的大齿轮7，带动与其啮合的小齿轮9转动。小齿轮9中嵌配的接地刀闸8随其转动，当负荷隔离刀闸6旋转16°左右时，即临界负荷电流开断瞬间，与其联动旋转的接地刀闸8转动小于35°左右，有足够开距满足其不对底架1放电的电气技术要求。隔离刀闸6继续旋离，分闸到位，接地开关8同步快速关合。
本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。
权利要求
1.负荷、隔离、接地三项电气功能联动中压开关，包括底架(1)安装的三相上绝缘子(27)和下绝缘子(10)，其特征是每相下绝缘子(10)固定的支架(11)上固定有支承件(12)，所述的支承件(12)设有的两个能转动支承杆分别支承有负荷隔离刀闸(6)和接地刀闸(8)；负荷隔离刀闸(6)嵌配的大齿轮(7)与接地刀闸(8)嵌配的小齿轮(9)相啮合；所述的隔离刀闸(6)和接地刀闸(8)同步反向联动，一次操作分步完成负荷隔离刀闸(6)与接地刀闸(8)符合电气互防操作程序要求的分闸、关合动作；每相上绝缘子(27)固定有负荷隔离刀闸(6)的主触座(25)和辅助触座(26)；所述的底架(1)中间还安装有通用操动机构(2)；所述的通用操动机构(2)中的三相输出拐臂(3)经连杆(4)、销(5)与三相负荷隔离刀闸(6)相铰接；同期分相输入符合负荷开关、隔离开关分合闸速度要求的分合闸操作力；在三相负荷隔离刀闸(6)中间设有触力拉簧(22)和真空灭弧旁路；通用操动机构(2)的主轴(28)上固定的分闸拐臂(29)上挂有分闸主拉簧(30)、分闸辅助拉簧(31)、限位滚轮(32)，且底架(1)的相应位置上固定有分闸停挡(33)和三相接地触座(13)。
2.根据权利要求1所述的负荷、隔离、接地三项电气功能联动中压开关，其特征是所述的真空灭弧旁路包括动配于负荷隔离刀闸(6)中的转轴(17)、串在转轴(17)中能滑动的真空灭弧室(14)、固定保护真空灭弧室(14)的塑壳(15)、导通旁路电流的触球(16)及上下复位拉簧(20)、限位套(21)、复位扭簧(19)、固定在负荷隔离刀闸内侧的碰架(23)、碰架(23)上固定的橡皮垫(24)和固定在转轴(17)上的弹簧支架(18)。
全文摘要
本发明公开了负荷、隔离、接地三项电气功能联动中压开关，包括底架安装的三相上绝缘子和下绝缘子，每相下绝缘子固定的支架上固定有支承件，支承件设有的两个能转动支承杆分别支承有负荷隔离刀闸和接地刀闸；负荷隔离刀闸嵌配的大齿轮与接地刀闸嵌配的小齿轮相啮合；每相上绝缘子固定有负荷隔离刀闸的主触座和辅助触座；底架中间还安装有通用操动机构；通用操动机构中的输出拐臂经连杆、销与三相负荷隔离刀闸相铰接；在三相负荷隔离刀闸中间设有触力拉簧和真空灭弧旁路；通用操动机构的主轴上固定的分闸拐臂上挂有分闸主拉簧、分闸辅助拉簧、限位滚轮，且底架的相应位置上固定有分闸停挡和三相接地触座。其通用性强、结构紧凑、使用稳定可靠。
文档编号H01H9/26GK101017739SQ20071006743
公开日2007年8月15日 申请日期2007年3月8日 优先权日2007年3月8日
发明者冯保明 申请人:冯保明