主回路与灭弧室并联以开合感应电流的超高压接地开关的制作方法

本发明主要涉及电力设备技术领域，特指一种主回路与灭弧室并联以开合感应电流的超高压接地开关。

背景技术：

随着电力建设的发展，电网不断扩大和容量不断提高，为了减少输电走廊占地，采用同塔双回路并联架空高压输电线路日渐增多，开合感应电流的接地开关采用得越来越广泛。近来随着超、特高压输变电工程的大量建设，长距离、大容量输电线路增多，线路产生的感应电流参数亦相应升高，为了确保系统运行安全可靠，接地开关开合高参数感应电流的需求非常迫切。目前国内外还不能提供满足系统要求的开合最高参数感应电流能力的接地开关，这一产品的空白致使一些超、特高压变电工程的设计不能采用优化方案。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单可靠、能开合高参数感应电流的采用主回路与灭弧室并联以开合感应电流的超高压接地开关。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种主回路与灭弧室并联以开合感应电流的超高压接地开关，包括接地开关本体和辅助回路，所述接地开关本体包括安装底座、瓷瓶、主刀闸和主刀闸操动机构，所述安装底座安装于基础立柱上，所述主刀闸的底端安装在安装底座上并与主刀闸操动机构相连，所述主刀闸的顶端安装有主动触头，所述瓷瓶的底端安装在安装底座上，顶端安装有主静触头，所述辅助回路包括动弧触头、静弧触头、灭弧室和灭弧室操动机构，所述静弧触头与主静触头固定，所述动弧触头固定在主刀闸的顶部并与主刀闸绝缘，所述动弧触头通过导线与灭弧室的一端相连，所述灭弧室的另一端与灭弧室操动机构相连，所述导线与灭弧室之间设有自动收线装置，用于卷绕在动弧触头和静弧触头分闸后收缩的导线。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述自动收线装置包括固定板以及位于固定板两侧的挡板，所述固定板安装于灭弧室的端面，所述挡板之间设置有第一转轴，所述第一转轴于两块挡板之间的部位固定有滚筒，其中一侧的挡板的外侧设置有平面涡卷弹簧，所述平面涡卷弹簧的中心固定在转轴上，所述导线固定在滚筒上。

至少一块挡板的外侧设置有两片自立式触指，两片自立式触指的固定端固定在挡板上，活动端夹设在第一转轴上。

所述动弧触头通过连接管与所述导线相连，所述连接管通过第一绝缘柱固定在所述主刀闸上。

所述安装底座上安装有用于与分闸后的动弧触头相接触的接地触杆。

所述动弧触头与主刀闸之间设置有第二绝缘柱，所述第二绝缘柱于动弧触头的一端设置有安装板，所述安装板上设置有第二转轴，所述第二转轴上固定有滑块，所述滑块上设置有通孔，所述动弧触头呈直线状且滑设于通孔内，所述第二转轴的一端设置有扭簧。

所述静弧触头与主静触头通过支撑杆连接，所述支撑杆上设置有两块夹块，所述静弧触头夹设于两块夹块之间，且两块夹块的外侧支撑杆上均设置有侧均压环。

所述主刀闸通过安装在安装底座上的传动机构与主刀闸操动机构相连，所述传动机构包括转动座、调节拉杆、主拐臂、第三转轴和主动轴，所述转动座的中段铰接在安装底座上，所述转动座的一端与主刀闸固定相连，另一端与调节拉杆的一端铰接，所述调节拉杆的另一端与主拐臂的一端铰接，所述主拐臂的另一端与第三转轴转动连接，所述第三转轴通过齿轮组件与竖直设置在安装底座上的主动轴相连，所述主动轴与主刀闸操动机构相连。

所述灭弧室包括两端封闭的绝缘套管，所述绝缘套管的内部一端固定有气缸，所述气缸的外部滑设有外套筒，所述气缸的内部滑设有操作杆，所述操作杆伸出气缸的一端固定有喷口座，所述喷口座的外周与外套筒螺纹连接，所述喷口座的内侧螺纹连接有动触指，所述绝缘套管的内部与动触指相对的一端设置有静触指；所述外套筒、气缸以及喷口座之间形成封闭的气室且所述绝缘套管内充满sf6气体，所述喷口座上设有连通气室且开口朝向动触指与静触指接触部位的孔；所述灭弧室还包括基座、第四转轴、从拐臂、绝缘拉杆、支座、大支座、屏蔽罩和大喷口，所述基座与绝缘套管的一端封闭连接，所述从拐臂和绝缘拉杆位于所述基座内，所述第四转轴通过轴承装设于基座上，所述第四转轴的一端伸出基座并与灭弧室操动机构固定连接，所述第四转轴位于基座内的部分则与从拐臂的一端固定连接，所述从拐臂的另一端与绝缘拉杆的一端铰接，所述绝缘拉杆的另一端则与操作杆伸出绝缘套管的一端相连；所述大支座的一端置于绝缘套管内，另一端则与绝缘套管的一端封闭连接，所述支座固定于大支座上，所述静触指和屏蔽罩均安装于支座上，所述大喷口安装于喷口座的一端。

所述主动轴与灭弧室操动机构连接的一端设有灭弧室拨动机构，所述灭弧室拨动机构包括转动套、两组行程开关组件和两件分合闸拨动片，所述转动套固定在主动轴上，所述两组行程开关组件于转动套两侧对称设置，所述两件分合闸拨动片通过紧固件紧固在转动套上，各分合闸拨动片上均设有用于调整周向相对位置的腰型孔，各分合闸拨动片分别与一行程开关组件对应。。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的主回路与灭弧室并联以开合感应电流的超高压接地开关，通过辅助回路与接地开关本体之间的相互配合，能够有效的开合高参数电磁感应电流和静电感应电流，能够满足超、特高压变电工程的需求；辅助回路与接地开关本之间采用并联结构、整体结构简单、操作便捷、安装调试维护方便且可靠性高；而且辅助回路可以在原有的接地开关本体上直接加装而无需安装基础，从而方便现有接地开关的改装；另外使用自动收线装置，能够使导线在分合闸的过程中，保证导线可靠缠绕，均衡了导线产生的电场，同时也保障了分合闸的可靠动作。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图（合闸时）。

图2为本发明的侧视结构示意图（合闸时）。

图3为本发明的主视结构示意图（分闸时）。

图4为本发明的侧视结构示意图（分闸时）。

图5为本发明中自动收线装置的主视结构示意图。

图6为本发明中自动收线装置的俯视结构示意图。

图7为本发明中自动收线装置的侧视结构示意图。

图8为图7的a-a视图。

图9为本发明中动弧触头的结构示意图。

图10为本发明中主静触头和静弧触头的结构示意图。

图11为本发明中安装底座的主视结构示意图。

图12为本发明中安装底座的侧视结构示意图。

图13为本发明中灭弧室的剖视图。

图14为图13的b-b视图。

图15为本发明中灭弧室拨动机构的结构示意图。

图中标号表示：1、基础立柱；2、安装底座；3、瓷瓶；31、支撑杆；32、主均压环；33、侧均压环；34、夹块；4、主刀闸；41、主刀闸操动机构；42、主动触头；43、主静触头；44、传动机构；441、可调连杆；442、主动轴；443、齿轮组件；444、第三转轴；445、主拐臂；446、调节拉杆；447、转动座；5、静弧触头；6、动弧触头；61、第二绝缘柱；62、连接管；63、安装板；64、第二转轴；65、滑块；66、第一绝缘柱；67、扭簧；7、灭弧室；701、基座；702、从动臂；703、第四转轴；704、从拐臂；705、轴承；706、绝缘套管；707、绝缘拉杆；708、操作杆；709、气缸；710、喷口座；711、外套筒；712、动触指；713、阀片；714、大喷口；715、大支座；716、支座；717、静触指；718、屏蔽罩；719、灭弧室操动机构；720、灭弧室拨动机构；721、销轴；722、小扭簧；723、方形支架；724、压片；725、分合闸拨动片；726、转动套；727、行程开关组件；728、安装块；729、限位销；8、自动收线装置；801、固定板；802、挡板；803、第一转轴；804、滚筒；805、减摩垫；806、平面涡卷弹簧；807、安装罩；808、绝缘垫；809、自立式触指；810、导线；9、接地触杆。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1至图15所示，本实施例的主回路与灭弧室并联以开合感应电流的超高压接地开关，包括接地开关本体和辅助回路，接地开关本体包括安装底座2、瓷瓶3、主刀闸4和主刀闸操动机构41，安装底座2安装于基础立柱1上，主刀闸4的底端安装在安装底座2上并与主刀闸操动机构41相连，主刀闸4的顶端安装有主动触头42，瓷瓶3的底端安装在安装底座2上，顶端安装有主静触头43和主均压环32；辅助回路包括动弧触头6、静弧触头5、灭弧室7和灭弧室操动机构719，静弧触头5与主静触头43固定，动弧触头6固定在主刀闸4的顶部并与主刀闸4绝缘，动弧触头6通过导线810与灭弧室7的一端相连，灭弧室7的另一端与灭弧室操动机构719相连，导线810与灭弧室7之间设有自动收线装置8，用于卷绕在动弧触头6和静弧触头5分闸后收缩的导线810。本发明的超高压接地开关的接地开关本体形成的回路为主回路，通过以上结构的设置，使主回路与辅助回路（动弧触头6、静弧触头5与灭弧室7形成的回路）并联，能够有效的开合高参数电磁感应电流和静电感应电流（电磁感应性电流为360a/30kv，静电感应性电流50a/180kv），能够满足超、特高压变电工程（如1110kv）的需求；辅助回路与接地开关本之间采用并联结构、整体结构简单、操作便捷、安装调试维护方便且可靠性高；而且辅助回路可以在原有的接地开关本体上直接加装而无需安装基础，从而方便现有接地开关的改装；另外使用自动收线装置8，能够使导线810在分合闸的过程中，保证导线810可靠缠绕，均衡了导线810产生的电场，同时也保障了分合闸的可靠动作。

如图5至图8所示，本实施例中，自动收线装置8包括固定板801以及位于固定板801两侧的挡板802，固定板801安装于灭弧室7的端面，挡板802之间设置有第一转轴803，第一转轴803于两块挡板802之间的部位固定有滚筒804，滚筒804两端与挡板802内侧之间设置有减摩垫805，其中一侧的挡板802的外侧设置有平面涡卷弹簧806，平面涡卷弹簧806的中心固定在第一转轴803上，平面涡卷弹簧806设置有一安装罩807内且安装罩807与挡板802之间设置有绝缘垫808，导线810固定在滚筒804上；其中至少一块挡板802的外侧设置有两片自立式触指809，两片自立式触指809的固定端固定在挡板802上，活动端夹设在第一转轴803上，保证第一转轴803与挡板802之间的可靠接触，从而保证导线810经滚筒804、第一转轴803以及挡板802后与灭弧室7的可靠电连接。在图8中，以逆时针方向旋转滚筒804，预压缩平面涡卷弹簧806一定圈数，让滚筒804保持有顺时针方向的扭矩。在接地开关合闸时，柔性导线810所需长度最长，此时导线810一端接于连接管62最下端，另一端通过螺杆固定在滚筒804上。在接地开关分闸时，连接管62随主刀闸4一起下降，导线810所需长度减少，此时滚筒804保持顺时针方向的扭矩使其转动，将多出的柔性导线810顺时针缠绕在滚筒804上。在超高压接地开关合闸时，连接管62随主刀闸4一起上升，导线810所需长度增加，导线810拉动滚筒804逆时针方向转动，将缠绕在滚筒804上的柔性导线810拉出，同时压缩平面涡卷弹簧806，增加其顺时针方向的扭矩。

如图2和图9所示，本实施例中，动弧触头6通过连接管62与导线810相连，连接管62通过多根第一绝缘柱66固定在主刀闸4上，连接管62为耐热不锈钢管，能够承受较大的电流，满足超高压接地开关的使用环境。动弧触头6与主刀闸4之间设置有两根第二绝缘柱61，两根第二绝缘柱61于动弧触头6的一端设置有安装板63，安装板63上设置有可转动的第二转轴64，第二转轴64上固定有设置通孔的滑块65，动弧触头6呈直线状且滑设于通孔内，第二转轴64的一端设置有扭簧67，用于保证在合闸时动弧触头6与静弧触头5的可靠接触，保证电流的可靠导通。静弧触头5则与主静触头43通过支撑杆31连接，支撑杆31上设置有两块夹块34，静弧触头5夹设于两块夹块34之间，且两块夹块34的外侧支撑杆31上均设置有侧均压环33，侧均压环33保证电场更均匀。

如图2和图4所示，本实施例中，安装底座2上安装有用于与分闸后的动弧触头6相接触的接地触杆9。在分闸后，动弧触头6与静弧触头5之间断开、灭弧室7之间也分闸，从而使动弧触头6侧（包括连接管62）会处于悬空状态，可能会产生较大的感应电流，通过接地触杆9的设置，能够将感应电流释放，避免意外事故发生。

如图1、图11和图12所示，本实施例中，主刀闸4通过安装在安装底座2上的传动机构44与主刀闸操动机构41相连，传动机构44包括转动座447、调节拉杆446、主拐臂445、第三转轴444和主动轴442，转动座447的中段铰接在安装底座2上，转动座447的一端与主刀闸4固定相连，另一端与调节拉杆446的一端铰接，调节拉杆446的另一端与主拐臂445的一端铰接，主拐臂445的另一端与第三转轴444转动连接，第三转轴444通过齿轮组件443与竖直设置在安装底座2上的主动轴442相连，主动轴442与主刀闸操动机构41相连。另外安装底座2上还铰接有可调连杆441，可调连杆441设置在主刀闸4的内部并与主动触头42相连。在主刀闸4分合闸时，主刀闸操动机构41带动主动轴442相应转动，再经过齿轮组件443驱动第三转轴444转动，然后通过主拐臂445来拉动调节拉杆446，使转动座447绕与安装底座2的铰接点转动，主刀闸4则相应转动，再与可调连杆441相互配合，实现主动触头42和主静触头43之间的可靠接触或分离，从而完成主刀闸4的分合闸。

如图13和图14所示，本实施例中，灭弧室7包括两端封闭的绝缘套管706，绝缘套管706的内部一端固定有气缸709，气缸709的外部滑设有外套筒711，气缸709的内部滑设有操作杆708，操作杆708伸出气缸709的一端固定有喷口座710，喷口座710的外周与外套筒711螺纹连接，操作杆708上套设有阀片713，阀片713通过螺栓固定在气缸709的端部，喷口座710的内侧螺纹连接有动触指712，绝缘套管706的内部与动触指712相对的一端设置有静触指717；外套筒711、气缸709以及喷口座710之间形成封闭的气室且绝缘套管706内充满sf6气体，喷口座710上设有连通气室且开口朝向动触指712与静触指717接触部位的孔；灭弧室7还包括基座701、第四转轴703、从拐臂704、绝缘拉杆707、支座716、大支座715、屏蔽罩718和大喷口714，基座701与绝缘套管706的一端封闭连接，从拐臂704和绝缘拉杆707位于基座701内，第四转轴703通过轴承705装设于基座701上，第四转轴703的一端伸出基座701并通过从动臂702与灭弧室操动机构719固定连接，第四转轴703位于基座701内的部分则与从拐臂704的一端固定连接，从拐臂704的另一端与绝缘拉杆707的一端铰接，绝缘拉杆707的另一端则与操作杆708伸出绝缘套管706的一端相连；大支座715的一端置于绝缘套管706内，另一端则与绝缘套管706的一端封闭连接，支座716固定于大支座715上，静触指717和屏蔽罩718均安装于支座716上，大喷口714安装于喷口座710的一端。在灭弧室7分合闸时，灭弧室操动机构719带动第四转轴703转动，通过从拐臂704带动绝缘拉杆707将操作杆708来回拉伸，使动触指712与静触指717之间接触或分离以实现分合闸。在分闸时，操作杆708带动动触指712以及喷口座710快速向外拉出，使封闭气室的空间减小、压力增大、气室内的sf6气体则沿喷口座710上的孔喷向动触指712与静触指717的接触部位，达到灭弧的效果。

如图15所示，本实施例中，主动轴442与灭弧室操动机构719连接的一端设有灭弧室拨动机构720，灭弧室拨动机构720包括转动套726、两组行程开关组件727和两件分合闸拨动片725，转动套726固定在主动轴442上，两组行程开关组件727于转动套726两侧对称设置分别用于控制合闸和分闸，两件分合闸拨动片725通过紧固件紧固在转动套726上，各分合闸拨动片725上均设有用于调整周向相对位置的腰型孔，各分合闸拨动片725分别与一行程开关组件727对应，主刀闸4与灭弧室7的动作时序由灭弧室拨动机构720中的行程开关组件727控制，且行程开关组件727动作时间可以通过分合闸拨动片725调整，从而保证接地开关的开断性能。行程开关组件727包括销轴721、小扭簧722、方形支架723、压片724、行程开关和安装块728，安装块728设于安装底座2上，方形支架723和行程开关固定于安装块728上，压片724的端部通过销轴721铰接于方形支架723上，小扭簧722的一端固定在销轴721上，另一端通过方形支架723上的限位销729限位，压片724自然压设于行程开关上，分合闸拨动片725与压片724位置对应。各组行程开关组件727中的小扭簧722均设有一对，一对小扭簧722的作用力反向设置。当主动轴442带动分合闸拨动片725向合闸方向转动时，分合闸拨动片725压下合闸行程开关组件727的压片724，使合闸行程开关组件727启动，从而使sf6灭弧室7合闸，之后分合闸拨动片725继续向合闸方向转动，分合闸拨动片725脱离合闸行程开关组件727的压片724，使该压片724回复至水平位置；当主动轴442带动分合闸拨动片725向分闸方向转动时，分合闸拨动片725拨动合闸行程开关组件727的压片724向上运动，但不触发合闸行程开关组件727，之后压下分闸行程开关组件727的压片724，使分闸行程开关组件727启动，使sf6灭弧室7分闸。

本发明的超高压接地开关合闸时，主刀闸4和动弧触头6一起从水平位置向上摆，在接近合闸位置时，动弧触头6首先接触静弧触头5，灭弧室拨动机构720中的分合闸拨动片725在主动轴442的带动下压合行程开关，从而使灭弧室操动机构719带动sf6灭弧室7合闸，灭弧室7关合感应电流，感应电流在辅助回路中导通，而后主刀闸4合闸，持续感应电流由主刀闸4承载；接地开关分闸时，主刀闸4先分开，将感应电流转移到辅助回路中，在分合闸拨动片725的操动下压合另一行程开关，通过灭弧室操动机构719带动sf6灭弧室7分闸，灭弧室7开断感应电流，而后动、静弧触头5分开，动弧触头6与主刀闸4一起下摆运动到水平位置，自动收线装置8在分闸过程中自动完成对导线810的卷绕，完成分闸过程。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。