接地开关装配单元及其高速接地开关的制作方法
【专利摘要】本发明涉及接地开关装配单元及其高速接地开关，高速接地开关包括用于在使用时置于相应装配单元的壳体的密闭气室中的六氟化硫灭弧装置，六氟化硫灭弧装置包括静端装配和动端装配，静端装配包括静端支座、设置于静端支座上的静端导体和电连于静端导体上的静弧触头，静端导体上设置有分别用于与相应两个导电杆的相邻端固定电连的导电杆连接结构，动端装配包括动端支座和通过与所述静弧触头合闸来将所述单相接地的动弧触头，动弧触头和静弧触头均沿左右方向水平布置，高速接地开关还包括动力输出端与所述动弧触头传动连接的操动机构。本发明提供了一种用于熄灭潜供电流的高速接地开关和一种使用该接地开关的接地开关装配单元。
【专利说明】接地开关装配单元及其高速接地开关
【技术领域】
[0001] 本发明涉及输电设备领域中的接地开关装配单元及其构成的高速接地开关。
【背景技术】
[0002] 超高压输电线路的故障90%以上是单相接地故障，而单相接地故障中约有80%为 "瞬时性"故障，在我国220kV及以上线路大多采用单相重合闸消除单相接地故障，来提高系 统的稳定性和供电的可靠性，单相重合闸的成功与否取决于故障点的潜供电弧能否自熄。 输电线路中线路发生单相接地故障时，系统自动重合闸装置立即动作，故障相两端的断路 器立即断开，短路电流被切断，此时健全相通过静电耦合和电磁耦合继续向故障点提供电 流，即潜供电流。
[0003] 超高压输电线路由于导线多采用8分裂、甚至12分裂，且相间距离较大，线路较 长，因此线路对地分布电容及相间分布电容都很大，来自健全相的感应电压产生的潜供电 弧燃烧时间较长，使单相自动重合闸的成功率大大降低，对系统的危害很严重，因此，必须 采取相应的措施来缩短潜供电弧的熄灭时间。目前，用于熄灭潜供电弧的方法主要有加装 高速接地开关和并联电抗器中性点接小电抗两种。我国建设特高压示范线路时采用的是并 联电抗器中性点接小电抗，这种方法由于相间与相对地电容可能与电抗器的阻抗构成谐振 回路，需要采取预防措施而增加了系统保护的复杂性，同时投资性较大。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种用于熄灭潜供电流的高速接地开关；本发明的目的还 在于提供一种使用该接地开关的接地开关装配单元。
[0005] 为了解决上述问题，本发明中高速接地开关的技术方案为： 一种高速接地开关，包括用于在使用时置于相应装配单元的壳体的密闭气室中的六氟 化硫灭弧装置，六氟化硫灭弧装置包括静端装配和动端装配，静端装配包括静端支座、设置 于静端支座上的静端导体和电连于静端导体上的静弧触头，静端导体上设置有分别用于与 相应两个导电杆的相邻端固定电连的导电杆连接结构，动端装配包括动端支座和通过与所 述静弧触头合闸来将所述单相接地的动弧触头，动弧触头和静弧触头均沿左右方向水平布 置，高速接地开关还包括动力输出端与所述动弧触头传动连接的操动机构。
[0006] 所述静端导体包括与所述静弧触头同轴线设置的导电套，所述静弧触头通过静弧 触头固定支架设置于所述导电套的内孔的右端，所述动弧触头位于所述静弧触头的右侧， 所述操动机构位于所述动弧触头的右侧。
[0007] 所述静端支座包括连接于所述静端导体与动端支座之间的静端绝缘支撑筒，所述 动弧触头同轴线穿设于所述静端绝缘支撑筒中。
[0008] 所述动端支座包括与动弧触头同轴线设置的动端绝缘支撑筒，所述动端绝缘支撑 筒内串设有实现操动机构与动弧触头传动连接的绝缘拉杆。
[0009] 所述的导电杆连接结构包括设置于所述静端导体上相对两侧的、用于与对应导电 杆的相应端面对接电连的连接平面，所述连接平面上设置有供相应连接螺栓穿装而实现对 应导电杆与静端导体固定连接的螺纹孔。
[0010] 本发明中接地开关装配单元的技术方案为：接地开关装配单元，包括壳体和机构 箱体，壳体内设置有密闭气室，密闭气室的气室壁上通过绝缘支撑结构绝缘密封装配有两 个用于在使用时与相应单相导电连接的中心导体，密闭气室中设置有分别与各中心导体导 电连接的导电杆，所述密闭气室中还设置有六氟化硫灭弧装置，六氟化硫灭弧装置包括静 端装配和动端装配，静端装配包括静端支座、设置于静端支座上的静端导体和电连于静端 导体上的静弧触头，静端导体上设置有分别与相应两个导电杆的相邻端固定电连的导电杆 连接结构，动端装配包括动端支座和通过与所述静弧触头合闸来将所述单相接地的动弧触 头，动弧触头和静弧触头均沿左右方向水平布置，高速接地开关还包括动力输出端与所述 动弧触头传动连接的操动机构。
[0011] 所述静端导体包括与所述静弧触头同轴线设置的导电套，所述静弧触头通过静弧 触头固定支架设置于所述导电套的内孔的右端，所述动弧触头位于所述静弧触头的右侧， 所述操动机构位于所述动弧触头的右侧。
[0012] 所述壳体包括与动弧触头同轴线设置的横向筒体，横向筒体的左右两端分别密封 盖装有左、右盖板，所述机构箱体固设于所述右盖板的右侧面上，所述动端支座固设于所述 右盖板的左侧面上，所述静端支座包括连接于所述静端导体与动端支座之间的静端绝缘支 撑筒，所述动弧触头同轴线穿设于所述静端绝缘支撑筒中。
[0013] 所述动端支座包括与动弧触头同轴线设置的动端绝缘支撑筒，所述动端绝缘支撑 筒内串设有实现操动机构与动弧触头传动连接的绝缘拉杆。
[0014] 所述的导电杆连接结构包括设置于所述静端导体上相对两侧的、用于与对应导电 杆的相应端面对接电连的连接平面，所述连接平面上设置有供相应连接螺栓穿装而实现对 应导电杆与静端导体固定连接的螺纹孔。
[0015] 本发明的有益效果为：使用时将本发明中接地开关装配单元的导电杆与对应单相 导电连接，当运行线路发生单相接地短路故障时，产生一次电弧，出现故障的单相称为故障 相，故障相两端断路器跳闸，一次电弧熄灭，另外两相带电相通过静电耦合和电磁耦合向故 障点继续提供电流，潜供电流产生，此时操动机构带动动、静弧触头合闸，故障相通过静弧 触头和动弧触头接地，潜供电弧熄灭，随后操动机构带动动、静弧触头分闸，本发明利用六 氟化硫灭弧装置中的动、静弧触头接地，可以保证动、静弧触头分闸时顺利灭弧，从而保证 后续断路器的重合闸成功。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明中接地开关装配单元的一个实施例的结构示意图； 图2是图1的A-A向剖视图。
【具体实施方式】
[0017] 接地开关装配单元的实施例如图1~2所示：包括壳体，壳体包括轴线沿左右方向 水平布置的横向筒体22,横向筒体的左、右两端分别密封盖装有左盖板23和右盖板10,右 盖板的右侧面上固装有机构箱体17,横向筒体的上下侧筒体壁上开有一对同轴线设置的安 装孔，各安装孔上均密封装配有绝缘支撑结构，在各绝缘支撑结构的中心位置处均设置有 中心导体24,绝缘支撑结构由绝缘盆子构成，在各中心导体上均固装有上下设置的导电杆 2,左、右盖板、各绝缘支撑结构和横向筒体的筒体壁围成一个密闭气室，封闭气室中充有六 氟化硫气体，使该封闭气室形成了一个大的灭弧室，该密闭气室中设置有六氟化硫灭弧装 置，并以此实现六氟化硫灭弧装置良好的灭弧功能，六氟化硫灭弧装置包括静端装配和动 端装配，静端装配包括静端支座、设置于静端支座上的静端导体和电连于静端导体上的静 弧触头5,静弧触头与横向筒体同轴线设置，静端导体包括与静弧触头同轴线设置的导电套 1，静弧触头通过静弧触头固定支架25同轴线设置于导电套的内孔右端，导电套的上下两 端分别设置有用于与两个导电杆的相邻端固定电连的导电杆连接结构，导电杆连接结构包 括与对应导电杆的相应端面对接电连的连接平面，连接平面上设置有供相应连接螺栓穿装 而实现对应导电杆与静端导体固定连接的螺纹孔，通过连接螺栓将右侧导电杆固定于导电 套上，这有助于提高整体的结构强度，静端支座包括与静弧触头同轴线设置的静端绝缘支 撑筒6。动端装配包括动端支座和在单相故障时通过与静弧触头合闸来将所述单相接地的 动弧触头26,动弧触头位于静弧触头右侧，动端支座包括左右顺序设置的动端支撑7、动端 过渡支撑筒8和动端绝缘支撑筒9,动端支撑7、动端过渡支撑筒8和动端绝缘支撑筒9均与 动弧触头同轴线设置，动端绝缘支撑筒固装于右盖板的左侧面上，静端绝缘支撑筒的右端 与动端支撑固定连接。六氟化硫灭弧装置还包括同轴线套设于动弧触头外围的气压缸12， 动弧触头与气压缸导电连接，气压缸的左端固设有喷口 11，气压缸导向套装于活塞筒上， 活塞筒的底部设置有单向呼吸阀15,单向呼吸阀的通流方向是由右至左通流，即在气压缸 朝左运动时，气体可由右进入气压缸中，在气压缸朝右移动时，气体不能由呼吸阀排出，只 能由喷口排出，气压缸与绝缘拉杆传动连接，也就是说绝缘拉杆、气压缸、喷口和动弧触头 同步动作，动端支撑上设置有与气压缸导电连接的触指14,触指与接地电流引出棒电连接 20,接地引流棒的轴线沿上下方向延伸设置，这样方便现场接线，接地电流引出棒通过绝缘 支撑盘19设置于壳体上，从而实现动弧触头与接地端子装配电连接，六氟化硫灭弧装置的 工作原理为：动、静弧触头合闸时，通过动、静弧触头实现单相接地，在动、静弧触头分闸时， 绝缘拉杆带动动弧触头、喷口、气压缸向下移动，气压缸内的六氟化硫气体被压缩而压力升 高，当喷口打开时，高压力的气体将由喷口处向外排出，实现吹弧作用。
[0018] 机构箱体中设置有动力输出端通过绝缘拉杆27与动弧触头传动连接的操动机 构21，绝缘拉杆由动端绝缘支撑筒的内孔中穿过，操动机构为一个液压操动机构，操动机构 包括传动轴，传动轴上固设有曲轴连杆，曲轴连杆的连杆与绝缘拉杆的下端铰接相连，液压 驱动机构的动力输出端通过一拉杆与传动轴上的拐臂传动连接，在实际使用时，液压驱动 机构驱动传动轴转动，从而使曲轴连杆带动绝缘拉杆上下运动，以实现动、静弧触头的合分 闸。图中项1表示用于实现导电杆与相应单相电连接的杯形电连接套。
[0019] 使用时将本接地开关装配单元与GIS其它设备的筒体连接起来，并使与导电杆电 连的中心导体与对应单相导电连接，在运行线路发生单相接地短路故障时，产生一次电弧， 故障相两端断路器跳闸，一次电弧熄灭，另外两相带电相通过静电耦合和电磁耦合继续向 故障点提供电流，此时潜供电流产生，装设于故障相的接地开关的动、静弧触头合闸，实现 单相接地，潜供电弧熄灭，随后接地开关的动、静弧触头分闸，最后断路器重合闸成功，线路 恢复正常带电运行。
[0020] 本发明中利用盆式绝缘子实现静端导体及导电杆对壳体的绝缘；利用静端绝缘支 承筒实现静端装配与动端装配之间的绝缘；利用动端绝缘支承筒实现动端装配与壳体之间 的绝缘；利用绝缘支撑盘实现接地电流引出棒对壳体的绝缘；利用绝缘拉杆实现灭弧室与 操动机构之间的绝缘。
[0021] 在本发明的其它实施例中：导电杆连接结构还可以是固设于静端导体上的杯形电 连接套，使用时将导电杆直接导电插装于杯形电连接套的内孔中；本发明中的六氟化硫灭 弧装置为压气式灭弧，当然六氟化硫灭弧装置还可以采用自能式气吹灭弧装置；盆式绝缘 子还可以被绝缘支撑板或其它绝缘支撑结构代替；两个导电杆还可以垂直设置。
[0022] 高速接地开关的实施例如图1~2所示：高速接地开关包括六氟化硫灭弧装置和操 动机构，六氟化硫灭弧装置和操动机构的具体结构与上述各接地开关装配单元实施例中所 述的六氟化硫灭弧装置和操动机构相同，在此不再详述。
【权利要求】
1. 一种高速接地开关，其特征在于：包括用于在使用时置于相应装配单元的壳体的密 闭气室中的六氟化硫灭弧装置，六氟化硫灭弧装置包括静端装配和动端装配，静端装配包 括静端支座、设置于静端支座上的静端导体和电连于静端导体上的静弧触头，静端导体上 设置有分别用于与相应两个导电杆的相邻端固定电连的导电杆连接结构，动端装配包括动 端支座和通过与所述静弧触头合闸来将所述单相接地的动弧触头，动弧触头和静弧触头均 沿左右方向水平布置，高速接地开关还包括动力输出端与所述动弧触头传动连接的操动机 构。
2. 根据权利要求1所述的高速接地开关，其特征在于：所述静端导体包括与所述静弧 触头同轴线设置的导电套，所述静弧触头通过静弧触头固定支架设置于所述导电套的内孔 的右端，所述动弧触头位于所述静弧触头的右侧，所述操动机构位于所述动弧触头的右侧。
3. 根据权利要求1所述的高速接地开关，其特征在于：所述静端支座包括连接于所述 静端导体与动端支座之间的静端绝缘支撑筒，所述动弧触头同轴线穿设于所述静端绝缘支 撑筒中。
4. 根据权利要求2所述的高速接地开关，其特征在于：所述动端支座包括与动弧触头 同轴线设置的动端绝缘支撑筒，所述动端绝缘支撑筒内串设有实现操动机构与动弧触头传 动连接的绝缘拉杆。
5. 根据权利要求1~4任意一项所述的高速接地开关，其特征在于：所述的导电杆连接 结构包括设置于所述静端导体上相对两侧的、用于与对应导电杆的相应端面对接电连的连 接平面，所述连接平面上设置有供相应连接螺栓穿装而实现对应导电杆与静端导体固定连 接的螺纹孔。
6. 接地开关装配单元，其特征在于：包括壳体和机构箱体，壳体内设置有密闭气室，密 闭气室的气室壁上通过绝缘支撑结构绝缘密封装配有两个用于在使用时与相应单相导电 连接的中心导体，密闭气室中设置有分别与各中心导体导电连接的导电杆，所述密闭气室 中还设置有六氟化硫灭弧装置，六氟化硫灭弧装置包括静端装配和动端装配，静端装配包 括静端支座、设置于静端支座上的静端导体和电连于静端导体上的静弧触头，静端导体上 设置有分别与相应两个导电杆的相邻端固定电连的导电杆连接结构，动端装配包括动端支 座和通过与所述静弧触头合闸来将所述单相接地的动弧触头，动弧触头和静弧触头均沿左 右方向水平布置，高速接地开关还包括动力输出端与所述动弧触头传动连接的操动机构。
7. 根据权利要求6所述的接地开关装配单元，其特征在于：所述静端导体包括与所述 静弧触头同轴线设置的导电套，所述静弧触头通过静弧触头固定支架设置于所述导电套的 内孔的右端，所述动弧触头位于所述静弧触头的右侧，所述操动机构位于所述动弧触头的 右侧。
8. 根据权利要求6所述的接地开关装配单元，其特征在于：所述壳体包括与动弧触头 同轴线设置的横向筒体，横向筒体的左右两端分别密封盖装有左、右盖板，所述机构箱体固 设于所述右盖板的右侧面上，所述动端支座固设于所述右盖板的左侧面上，所述静端支座 包括连接于所述静端导体与动端支座之间的静端绝缘支撑筒，所述动弧触头同轴线穿设于 所述静端绝缘支撑筒中。
9. 根据权利要求7所述的接地开关装配单元，其特征在于：所述动端支座包括与动弧 触头同轴线设置的动端绝缘支撑筒，所述动端绝缘支撑筒内串设有实现操动机构与动弧触 头传动连接的绝缘拉杆。
10.根据权利要求6、任意一项所述的接地开关装配单元，其特征在于：所述的导电杆 连接结构包括设置于所述静端导体上相对两侧的、用于与对应导电杆的相应端面对接电连 的连接平面，所述连接平面上设置有供相应连接螺栓穿装而实现对应导电杆与静端导体固 定连接的螺纹孔。
【文档编号】H01H33/28GK104143464SQ201310437477
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】钟建英, 郭煜敬 申请人:国家电网公司, 河南平高电气股份有限公司, 平高集团有限公司