专利名称：一种接地开关及其开关设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种接地开关，特别是一种快速接地开关。此外，本实用新型还涉及一种采用这种接地开关的开关设备，特别是一种气体绝缘金属封闭开关设备。
背景技术：
在电力系统中，受到各种因素的影响，电缆会在运行过程中发生故障(例如闪络故障)，进而影响电力系统的正常工作。要使电力系统恢复正常，通常要先用例如电缆故障检测装置来查明电缆上发生故障的位置。在此过程中，需要将电缆故障检测装置连接在故障电缆的一端，并对故障电缆施加直流高压，从而通过分析接收到的反馈信号来判断故障位置。在电力系统中，电缆会与气体绝缘金属封闭开关设备(英文缩写GIS，以下简称开关设备)连接，以完成电力的输送、分配等工作。当电缆出现故障时或在定期检修过程中采用电缆故障检测装置查找潜在的故障位置时，可以通过与开关设备连接的电缆的一端来寻找故障位置。由于电缆的一端连接在开关设备的气室中，而气室内充满了高压的六氟化硫气体，故需要先将六氟化硫气体回收，再打开其中连接有电缆的开关设备的气室，随后还须要从中拆除变压器并安装试验套管，最后在电缆的一端上施加一定电压等级的直流电压来寻找电缆故障。由于需要打开开关设备的气室，故这种寻找故障位置的方式将增加开关设备将来发生故障的几率，且因故障抢修的速度受到影响而致使故障测量和寻找时间长，增加了排除电缆故障的成本。接地开关通常用于在电力系统中将电缆及设备接地，从而在例如设备检修时保护操作人员的安全。图1为一种现有的接地开关1的局部剖视图，其中接地开关1的引出导体122与连接块124固定，而与引出导体122连接的导电杆131的动触头1312可穿过隔板 114上的孔1141与开关设备的其它导体(未示出)连接，从而将电缆及设备接地。盖板112 和隔板114安装在壳体111的两端，其中一个绝缘套121穿设于盖板112，且引出导体122 与绝缘套121之间、绝缘套121与盖板112之间，以及法兰113与壳体111和盖板112之间均通过相应的密封圈密封配合，并被连接块1 压紧，以阻止六氟化硫气体泄漏。此外，两个支撑杆132、133分别位于导电杆131的两侧。绝缘套121与盖板112固定，且通过紧固件126(例如，螺钉)将引出导体122与绝缘套121固定。导电杆131的一端与引出导体 122固定，导电杆131的另一端为动触头1312。支撑杆132、133的两端分别连接到引出导体122和隔板114。导电杆131的动触头1312的前端和隔板114之间安装有导电杆绝缘套 1311，而支撑杆132、133的前端分别通过支撑杆绝缘套1321、1331安装在隔板114上。图 1展示了接地开关1断开时的状态，此时导电杆131的另一端上的动触头1312未穿过隔板 114上的孔1141。当接地开关1闭合时，动触头1311穿过孔1141伸出壳体114，并沿着平行于两侧支撑杆132、133的方向运动。虽然接地开关可以与电缆连接，但是由于接地开关一般为交流应用而设计，故接地开关不具备对直流的耐压能力，或者耐压能力远低于所需要施加的直流电压的电压等级，无法通过将电缆故障检测装置与接地开关直接连接来对电缆进行故障检测。如果强行
4将直流高压引入接地开关，则会引起电火花，甚至烧毁与接地开关相连的其它装置。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种接地开关，特别是一种快速接地开关，其可以与电缆故障检测装置直接连接来对电缆进行故障检测或在定期检修时用于查找潜在的故障位置。这种接地开关包括一个壳体、一个安装在所述壳体一端的盖板、一个安装在所述壳体另一端的隔板、一个穿设于所述盖板的绝缘套、一个与所述绝缘套密封配合的引出导体、一个导电杆以及分别位于所述导电杆两侧的两个支撑杆，其中所述绝缘套与所述盖板固定， 所述引出导体与所述绝缘套固定；所述导电杆的一端与所述引出导体固定，所述导电杆的另一端可穿过所述隔板上的孔，所述支撑杆的两端分别连接到所述引出导体和所述隔板。 所述接地开关还包括一个安装于所述引出导体和所述盖板之间的绝缘垫块。依据本实用新型的一个方面，所述接地开关包括一个导电块，所述导电块将所述引出导体与所述绝缘套固定，所述绝缘套包括第一绝缘筒部和第二绝缘筒部，所述第一绝缘筒部的内径大于所述第二绝缘筒部的内径，从而在所述第一绝缘筒部和所述第二绝缘筒部的交界处形成肩部，且所述导电块位于所述第一绝缘筒部内。依据本实用新型的另一方面，所述接地开关包括一个连接在所述盖板上的连接块，一个紧固件将所述导电块与所述连接块固定。依据本实用新型的再一方面，所述导电块包括导电块本体和位于所述导电块本体两端的两个导电块连接部，所述导电块连接部将所述导电块分别与所述连接块和所述引出导体固定，所述绝缘套的所述肩部抵靠所述导电块本体的一个端面，所述导电块本体和所述第一绝缘筒部沿所述绝缘套的轴线方向的长度相等。依据本实用新型的又一方面，所述绝缘套包括套管连接部，所述绝缘套通过所述套管连接部与所述盖板固定。依据本实用新型的又一方面，所述盖板包括一个盖板接合部，所述绝缘垫块包括一个垫块接合部，所述盖板接合部与所述垫块接合部相配合，所述盖板接合部和所述垫块接合部分别为一个凸台和一个凹槽。依据本实用新型的又一方面，所述接地开关包括一个法兰，所述法兰固定在所述盖板与所述壳体之间，所述法兰的内径大于M4. 5毫米。依据本实用新型的又一方面，所述接地开关包括一个导电杆绝缘套，所述导电杆绝缘套装穿过所述隔板上的所述孔。依据本实用新型的又一方面，所述接地开关包括两个支撑杆绝缘帽，每个所述支撑杆的一端通过所述支撑杆绝缘帽连接到所述隔板。依据本实用新型的又一方面，所述导电杆绝缘套安装到位后，所述导电杆绝缘套的长度使得所述导电杆绝缘套伸出所述隔板至少5毫米。依据本实用新型的又一方面，所述导电杆绝缘套由聚四氟乙烯组成。本实用新型的目的还在于提供一种开关设备，其包括上述的接地开关。本实用新型的接地开关具有较高的直流耐压水平，由于增加了绝缘垫块，故接地开关的整体绝缘性能得到了提高，并且可以通过调整绝缘垫块的大小和形状以及通过选择合适的绝缘材料来满足不同绝缘性能的要求。此外，由于在引出导体和紧固件之间增加了导电块，使得用户可以拆除紧固件，并通过导电块施加直流高压来寻找故障位置。因此，当采用本实用新型实施例的接地开关时，无需打开开关设备的壳体就可以对电缆故障进行检测，操作简单，大大缩短了寻找故障的时间，提高了抢修故障的速度。下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对接地开关及其开关设备的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围，其中图1示意性地展示了现有接地开关的局部剖视图；图2示意性地展示了本实用新型的接地开关的局部剖视图；图3为图2中的绝缘套221的示意性剖视图；图4为图2中的导电块228的示意性剖视图；图5为图2中的导电杆绝缘套2311的示意性剖视图；图6为图2中的支撑杆绝缘帽2321的示意性剖视图。标号说明111、211 壳体112、212 盖板113、213 法兰114、214 隔板1141 孔121、221 绝缘套122、222 引出导体124、224 连接块225绝缘垫块1洸、2洸紧固件228导电块131、231 导电杆1311、2311导电杆绝缘套132、133、232、233 支撑杆1321、1331支撑杆绝缘套1312、2312导电杆动触头2321、2331支撑杆绝缘帽2211绝缘套肩部2212第一绝缘筒部2213第二绝缘筒部2214绝缘套连接部2121盖板接合部2251垫块接合部[0050]2281导电块本体2观2、2283导电块连接部2284导电块端面
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型技术方案做详细说明。为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
，在各图中相同的标号表示相同或结构相似但功能相同的部分。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中“连接”、“固定”、“安装”表示直接的“连接”、“固定”、“安装”，或是经由第三者的“连接”、“固定”、“安装”。图2示意性地展示了本实用新型的接地开关2的局部剖视图，其中用双点划线省略了接地开关2中部结构相同的导电杆231和支撑杆232、233的延伸。接地开关2包括一个壳体211、一个安装在壳体211—端的盖板212和一个安装在壳体211另一端的隔板214、 一个穿设于盖板212的绝缘套221、一个与绝缘套221密封配合的引出导体222、一个导电杆231以及两个位于导电杆231两侧的支撑杆232、233，其中绝缘套221与盖板212固定， 而引出导体222与绝缘套221固定。绝缘套221相对于现有的绝缘套121的延长增强了绝缘套221的绝缘水平，从而提高了引出导体222的耐压水平。导电杆231的一端与引出导体222固定，导电杆231的另一端可在接地开关2闭合时穿过隔板214上的孔(同图1中的孔1141)与开关设备中的其它导体(未示出)连接，进而电连接到相关电缆(未示出)， 其中支撑杆232、233的两端分别连接到引出导体222和隔板214。接地开关2还包括一个安装于引出导体222和盖板212之间的筒状的绝缘垫块225。本领域技术人员将理解，对于三相电力系统而言，可以在盖板212和隔板214之间安装三个引出导体222和三个导电杆231，即将本实用新型用于三相共箱式气体绝缘金属封闭开关设备。通过将绝缘垫块225 安装于引出导体222和盖板212之间，绝缘垫块225与绝缘套221的配合提高了引出导体 222与盖板212之间的绝缘水平，进而提高了接地开关2整体的绝缘性能，从而具有较高的直流耐压水平。本领域技术人员将理解，可以通过调整绝缘垫块225的大小和形状以及通过选择合适的绝缘材料(例如，聚四氟乙烯)来满足不同场合的绝缘性能的要求。接地开关2包括一个导电块228，导电块2 将引出导体222与绝缘套221固定， 其中绝缘套221如图3所示包括第一绝缘筒部2212和第二绝缘筒部2213。第一绝缘筒部2212的内径大于第二绝缘筒部2213的内径，从而在第一绝缘筒部2212和第二绝缘筒部2213的交界处形成绝缘套肩部2211，且导电块2 位于第一绝缘筒部2212内。如图4 所示，导电块2 包括导电块本体2281和位于导电块本体2281两端的两个导电块连接部 2282、2观3，其中导电块连接部2282、2283将导电块2 分别与连接块2 和引出导体222 固定。导电块连接部2283通过紧固件226(例如，螺钉)将导电块2 与连接块224固定， 而绝缘套肩部2211抵靠导电块本体2281的一个导电块端面2284。当绝缘垫块225位于第一绝缘筒部2212内时，导电块本体2281和第一绝缘筒部2212沿绝缘套221的轴线方向的长度相等。这种结构使得用户可以在接地开关2闭合的情况下通过拆除紧固件2 来将直流电压施加用于导电块228，从而在不打开开关设备的气室的前提下将电缆故障检测装置电连接到电缆。由于采用本实用新型的接地开关2的开关设备无须打开开关装置的气室就可以对电缆故障进行检测，且操作筒单，大大缩短了寻找故障的时间，提高了抢修故障的速度。本领域技术人员将理解，尽管两个导电块连接部2282、2观3在图4中位于上方的导电块连接部2283为一个螺孔，而位于下方的导电块连接部2282为一个螺柱，但是也可以改变其位置，即将导电块连接部2282设置为一个螺孔，而将导电块连接部2283设置为一个螺柱， 此时引出导体222上的螺孔也要相应的变为螺柱，这种连接方式还可以省去紧固件226。盖板212包括一个盖板接合部2121，而绝缘垫块225包括一个垫块接合部2251， 其中盖板接合部2121与垫块接合部2251相配合。本领域技术人员将理解，盖板接合部2121 和垫块接合部2251分别为一个凸台和一个凹槽，盖板接合部2121和垫块接合部2251中的一个为凸台而另一个为凹槽。法兰213固定在盖板212与壳体211之间以实现壳体211和盖板212之间的密封配合，并可在其与壳体211和盖板212之间分别安装有密封圈M，其中优选法兰213的内径大于M4. 5毫米，以增大引出导体222与法兰213之间的绝缘距离。如图2所示，接地开关2包括筒状的一个导电杆绝缘套2311和两个支撑杆绝缘帽 2321、2331，其中导电杆绝缘套2311穿过隔板214上的孔，且每个支撑杆232、233的一端通过支撑杆绝缘帽2321、2331连接到隔板214，其中导电杆绝缘套2311和两个支撑杆绝缘帽 2321、2331优选由聚四氟乙烯组成，但也可以采用绝缘胶木或者为硬度强且绝缘性高的其它绝缘材料。图5所示的导电杆绝缘套2311相对于图1中的导电杆绝缘套1311进行了延长，从而穿过隔板214上的孔，其中导电杆绝缘套2311延长的长度使得导电杆绝缘套2311 安装隔板214后伸出隔板214约5毫米，从而有效地加大导电杆231的动触头2312与隔板 214间的绝缘距离，以进一步提高接地开关的整体绝缘性能。支撑杆232、233用于控制导电杆231沿支撑杆232、233平行方向的运动，其中支撑杆绝缘帽2321、2331与图1中的支撑杆绝缘套1321、1331的区别在于，支撑杆绝缘帽2321、2331如图6所示只有一端开口，以将支撑杆232、233与隔板214相互绝缘，而支撑杆绝缘套1321、1331的两端均是贯通的。本实用新型的接地开关的直流耐压水平可以达到30kV以上，并可以满足目前电力系统内与开关设备相连接的电缆线路故障检测时的需要。由于无须回收六氟化硫气体， 且无须拆除变压器及安装试验套管等作业流程，故可以将电缆故障检测装置直接接入本实用新型的接地开关的引出导体进行故障检测。由于本实用新型的接地开关的绝缘水平大于电缆常规试验所需的水平，故可以适应方便快速查寻电缆故障点的试验要求，极大缩短了寻找测量故障点和检修的时间。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文通过附图和实施例对本实用新型进行了详细展示和说明，然而本实用新型不限于这些已揭示的实施例，本领域技术人员从中推导出来的其他方案也在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种接地开关，包括一个壳体011)、一个安装在所述壳体011) —端的盖板012)、 一个安装在所述壳体oil)另一端的隔板014)、一个穿设于所述盖板012)的绝缘套 021)、一个与所述绝缘套021)密封配合的引出导体022)、一个导电杆031)以及分别位于所述导电杆031)两侧的两个支撑杆032、233)，其中所述绝缘套021)与所述盖板 (212)固定，所述引出导体022)与所述绝缘套(221)固定；所述导电杆(231)的一端与所述引出导体022)固定，所述导电杆031)的另一端可穿过所述隔板(214)上的孔，所述支撑杆032、233)的两端分别连接到所述引出导体(22 和所述隔板014)，其特征在于，所述接地开关(2)还包括一个安装于所述引出导体(22 和所述盖板(21 之间的绝缘垫块025)。
2.根据权利要求1所述的接地开关，其中所述接地开关(2)包括一个导电块0观)，所述导电块(228)将所述引出导体(22 与所述绝缘套(221)固定，所述绝缘套(221)包括第一绝缘筒部021 和第二绝缘筒部(2213)，所述第一绝缘筒部021 的内径大于所述第二绝缘筒部的内径，从而在所述第一绝缘筒部021 和所述第二绝缘筒部0213) 的交界处形成肩部(2211)，且所述导电块(228)位于所述第一绝缘筒部021 内。
3.根据权利要求2所述的接地开关，其中所述接地开关( 包括一个连接在所述盖板 (212)上的连接块，一个紧固件(226)将所述导电块(228)与所述连接块(224)固定。
4.根据权利要求3所述的接地开关，其中所述导电块(228)包括导电块本体和位于所述导电块本体两端的两个导电块连接部0观2、2283)，所述导电块连接部 (2282,2283)将所述导电块(228)分别与所述连接块(224)和所述引出导体(22 固定，所述绝缘套021)的所述肩部0211)抵靠所述导电块本体的一个端面(2284)，所述导电块本体和所述第一绝缘筒部021 沿所述绝缘套021)的轴线方向的长度相寸。
5.根据权利要求4所述的接地开关，其中所述绝缘套021)包括套管连接部(2214)， 所述绝缘套021)通过所述套管连接部0214)与所述盖板012)固定。
6.根据权利要求1所述的接地开关，其中所述盖板(21 包括一个盖板接合部 (2121)，所述绝缘垫块(22 包括一个垫块接合部(2251)，所述盖板接合部Q121)与所述垫块接合部0251)相配合，所述盖板接合部0121)和所述垫块接合部0251)分别为一个凸台和一个凹槽。
7.根据权利要求1所述的接地开关，其中所述接地开关(2)包括一个法兰013)，所述法兰013)固定在所述盖板012)与所述壳体011)之间，所述法兰013)的内径大于M4. 5毫米。
8.根据权利要求1所述的接地开关，其中所述接地开关(2)包括一个导电杆绝缘套 (2311)，所述导电杆绝缘套0311)穿过所述隔板014)上的所述孔。
9.根据权利要求1所述的接地开关，其中所述接地开关(2)包括两个支撑杆绝缘帽 0321、2331)，每个所述支撑杆(232、23；3)的一端通过所述支撑杆绝缘帽(2321、2331)连接到所述隔板014)。
10.根据权利要求8所述的接地开关，其中所述导电杆绝缘套0311)安装到位后，所述导电杆绝缘套0311)的长度使得所述导电杆绝缘套0311)伸出所述隔板(214)至少5毫米。 2
11.根据权利要求8所述的接地开关，其中所述导电杆绝缘套0311)由聚四氟乙烯组成。
12.—种开关设备，其特征在于，包括如权利要求1至11中任一项所述的接地开关⑵。
专利摘要本实用新型公开了一种接地开关，包括一个壳体、一个安装在壳体一端的盖板、一个安装在壳体另一端的隔板、一个穿设于盖板的绝缘套、一个与绝缘套密封配合的引出导体、一个导电杆以及位于导电杆两侧的两个支撑杆，其中绝缘套与盖板固定，引出导体与绝缘套固定；导电杆的一端与引出导体固定，导电杆的另一端可穿过隔板上的孔，支撑杆的两端分别连接到引出导体和隔板。接地开关还包括一个安装于引出导体和盖板之间的绝缘垫块。采用本实用新型的接地开关，无需打开开关设备的壳体就可以对电缆故障进行检测，故大大缩短了寻找故障的时间。本实用新型还提供了一种开关设备。
文档编号H02B1/16GK202205631SQ201120325058
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者何敏, 周伟梁, 李德军 申请人:上海西门子高压开关有限公司