折叠插入式阀厅接地开关的制作方法

本发明涉及直流输变电设备领域，尤其涉及一种高端直流阀厅用接地开关。

背景技术：

超高压输电具有大容量、远距离、低损耗、省占地的固有特性，是符合我国基本国情的输电方式。超高压输电技术的采用，实现更大范围的资源优化配置，推动我国能源的高效开发和利用，改善大气环境，促进经济与社会的可持续发展。

昌吉-古泉±1100千伏特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程。作为直流输电的关键设备，安装在换流阀厅内设备的安全性至关重要，阀厅接地开关是高压直流输电工程设备的重要组成部分，是阀厅内其它直流输电设备进行检修的安全保障。传统的阀厅内接地开关采用直抡式结构，能够满足小断口距离5~8米布置的结构要求。但直抡式结构开关存在的问题在于大断口距离的现场布置，接地导电杆过长，自重大会出现明显的弯曲变形现象，操动机构对接地导电杆操动时，需要克服导电杆重力矩，所需的操作力较大，影响开关的正常分合闸；当静触头的对地距离远小于对墙面距离时，直抡结构将无法满足工程需求；普通开关在分合闸瞬间和运动过程中，会产生明显的晃动，将对设备产生很大的不确定性；另外没有辅助支撑的开关在伸展之后，长时间运行的15米水平导电管会在自重的作用下产生向下偏移，影响分合闸的准确性，大大降低开关的可靠性。

技术实现要素：

为克服上述技术问题，本发明提供了一种折叠插入式阀厅接地开关，具有断口距离大，分合闸操作力小，合闸冲击小，动作平稳可靠，使用寿命长的特点，能够满足大断口距离接地开关布置的环境要求。

为实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：

一种折叠插入式阀厅接地开关，它包括操作机构、垂直传动杆、换向盒、传动连杆、底座Ⅰ、底座Ⅱ、导电管、静触头，换向盒、底座Ⅰ、底座Ⅱ均固定在阀厅墙壁上，操作机构通过垂直传动杆与换向盒连接，换向盒通过传动连杆与导电管连接，导电管端部设置有动触头，导电管动作与静触头接触连接，其特征是：还包括缓冲平衡导电杆动作用的配重装置，配重装置设置在底座Ⅰ两侧，配重装置包括锥齿轮组、配重板和配重块，锥齿轮组设置于底座Ⅰ侧端，包括成90°夹角布置的两个锥齿轮，一个锥齿轮与导电管的转动轴连接，另一个锥齿轮与配重板的转轴连接，配重板与底座Ⅰ侧面铰接，配重块布置在配重板端部，当导电管向下运动时，其转动轴通过锥齿轮带动配重板一起动作，开关合闸时，配重板向水平方向展开；开关分闸时，配重板竖直向下收拢；

所述的导电管内设置有弹簧平衡机构，包括平衡弹簧，平衡弹簧位于导电管管内尾部，对导电管产生分闸作用力，当导电管向下旋转时，平衡弹簧被压缩，产生阻力用以平衡导电管合闸时的重力；当导电管向上旋转时，弹簧释放，产生分闸动作用推力；

该装置还包括辅助支撑，包括旋转轴、上辅助支撑、下辅助支撑、抱夹，上辅助支撑、下辅助支撑端部铰接，上辅助支撑上端部与旋转轴连接，旋转轴设置在底座Ⅱ上并与之滑动转动连接，下辅助支撑端部与抱夹铰接，抱夹套置在导电管上，当开关处于合闸状态时，辅助支撑装置能起到悬臂梁作用；

所述的导电管为折叠式导电管，它包括铰接在一起的上导电管和下导电管，通过齿轮齿条结构，连接在一起的上下、导电管可沿水平方向伸出折叠，下导电管通过连接臂与底座Ⅰ铰接，并通过拐臂Ⅱ与传动连杆铰接，具体的齿轮齿条结构为：下导电管内设置有齿条，齿轮盒内设置有齿轮与齿条啮合连接，齿轮与上导电管固定连接，齿条下端部与底座Ⅰ铰接，齿条与下导电管滑动连接，当下导电管被动旋转时，下导电管内齿条相对下导电管产生位移，从而驱动与之连接的齿轮进行同步旋转，上导电管同步下导电管进行逆向旋转，完成由折叠到伸展开的动作，动触头设置在上导电管端部，静触头安装于阀厅母线金具上，导电管带动动触头动作与静触头完成合闸、分闸操作。

换向盒设置有拐臂轴、拐臂、锥齿轮组，拐臂轴一端与拐臂固定连接，拐臂端部与传动连杆端部铰接，拐臂轴通过两个垂直的锥齿轮与垂直传动杆连接，锥齿轮组将垂直传动杆的水平旋转转变为拐臂轴的垂直旋转；

所述的静触头包括安装板、触指、压紧弹簧、法兰及喇叭罩，安装于阀厅母线金具屏蔽球内。安装板与阀厅金具配套连接，所述法兰及喇叭罩与安装板连接，所述触指装于法兰上，所述压紧弹簧装于触指上。

本发明的有益效果为：

相比较现有的阀厅用接地开关，

1.此开关能够运用在±1100kV特高压阀厅之内，满足工程需求，而现有的阀厅用接地开关只能运用在±800kV特高压阀厅内；

2.将直导电管改为折叠式，增加了接地距离，尤其适用于大空间阀厅用接地开关，分合闸距离长；

3.增设了配重块和弹簧平衡机构，对导电管的动作起到缓冲和稳定效果，有利于长距离开关分合闸的平稳运动，提高动静触头啮合的准确性，及整个开关的稳定性；

4.增加了辅助支撑结构，当导电杆15m水平打开时，起到支撑保护作用，防止因长时间的运行导致管子向下偏移，防止导电管意外脱落，提高了整体开关的稳定性和使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的侧视示意图；

图3为图1中配重块与传动结构的连接关系图；

图4为压缩弹簧与下导电管和齿条连接关系图。

1-操作机构、2-垂直传动杆、3-换向盒、 4-拐臂轴、5-传动连杆、6-配重锤、7-底座Ⅰ、8-底座Ⅱ 、9-上辅助支撑、10-下辅助支撑、11-下导电管、12-上导电管、13-动触头、14-配重板、15-配重块、16、锥齿轮组、17-平衡弹簧、18-齿条、19-齿轮。

具体实施方式

如附图所示的一种折叠插入式阀厅接地开关，它包括操作机构1、垂直传动杆2、换向盒3、传动连杆5、底座Ⅰ7、底座Ⅱ8、导电管、静触头，换向盒3、底座Ⅰ7、底座Ⅱ8均固定在阀厅墙壁上，操作机构1通过垂直传动杆2与换向盒3连接，换向盒3通过传动连杆5与导电管连接，导电管端部设置有动触头13，导电管动作与静触头接触连接，该装置还包括缓冲平衡导电杆动作用的配重装置，配重装置设置在底座Ⅰ7两侧，配重装置包括锥齿轮组、配重板14和配重块15，锥齿轮组16设置于底座Ⅰ7侧端，包括成90°夹角布置的两个锥齿轮，一个锥齿轮与下导电管11的转动轴连接，另一个锥齿轮与配重板14的转轴连接，配重板14与底座Ⅰ7侧面铰接，配重块15布置在配重板14端部，配重块15的重量可调，当导电管运动时，其转动轴通过锥齿轮带动配重板14一起动作，开关合闸时，配重板14向水平方向展开；开关分闸时，配重板14竖直向下收拢；

所述的导电管内设置有弹簧平衡机构，包括平衡弹簧17，平衡弹簧17位于导电管管内尾部，对导电管产生分闸作用力，当导电管向下旋转时，平衡弹簧17被压缩，产生阻力用以平衡导电管合闸时的重力；当导电管向上旋转时，弹簧释放，产生分闸动作用推力；

该装置还包括辅助支撑，包括旋转轴、上辅助支撑9、下辅助支撑10、抱夹，上辅助支撑9、下辅助支撑10端部铰接，上辅助支撑9上端部与旋转轴连接，旋转轴设置在底座Ⅱ8上并与之滑动转动连接，下辅助支撑10端部与抱夹铰接，抱夹套置在导电管上，当开关处于合闸状态时，辅助支撑装置能起到悬臂梁作用；

所述的导电管为折叠式导电管，它包括铰接在一起的上导电管12和下导电管11，通过齿轮齿条结构连接在一起的上、下导电管可沿水平方向伸出折叠，下导电管11通过连接臂与底座Ⅰ7铰接，并通过拐臂Ⅱ与传动连杆5铰接，具体的齿轮齿条结构为：下导电管11内设置有齿条18，齿轮盒内设置有齿轮19与齿条18啮合连接，齿轮19与上导电管12固定连接，齿条18下端部与底座Ⅰ7铰接，齿条18与下导电管11滑动连接，当下导电管11被动旋转时，下导电管内齿条18相对下导电管11产生位移，从而驱动与之连接的齿轮19进行同步旋转，上导电管12同步下导电管11进行逆向旋转，完成由折叠到伸展开的动作，动触头13设置在上导电管12端部，静触头安装于阀厅母线金具上，导电管带动动触头动作与静触头完成合闸、分闸操作。

换向盒3设置有拐臂轴、拐臂、锥齿轮组，拐臂轴一端与拐臂固定连接，拐臂端部与传动连杆端部铰接，拐臂轴通过两个垂直的锥齿轮与垂直传动杆连接，锥齿轮组将垂直传动杆2的水平旋转转变为拐臂轴的垂直旋转；

所述的静触头包括安装板、触指、压紧弹簧、法兰及喇叭罩，安装于阀厅母线金具屏蔽球内，安装板与阀厅金具配套连接，所述法兰及喇叭罩与安装板连接，所述触指装于法兰上，所述压紧弹簧装于触指上。

首先将操作机构1、换向盒装置3、底座装置7、辅助支撑底座8通过螺杆或者底座安装在墙面合适位置，其余各部分构件相连组装。

本发明合闸时,电动机操动机构1通过垂直传动杆2传递给换向盒装置3，换向盒3内的一对锥齿轮将水平旋转力转为垂直旋转，拐臂轴通过传动连杆5使底座Ⅰ7上的拐臂开始做圆周运动，拐臂带动下导电管11向下旋转，下导电管中的平衡弹簧17开始压缩，两侧的配重块15做由下向上的旋转运动，平衡下导电管11的重力；下导电管11通过齿轮齿条结构带动上导电管12做反向圆周运动并使动触头顺利与静触头啮合；当下导电管11运动的同时，下辅助支撑10带动上辅助支撑9绕辅助支撑底座旋转运动；当上、下导电管水平时，电动操作机构1停止运动，下辅助支撑10与上辅助支撑9同样形成一条直线，支撑下导电管保持水平状态，合闸过程结束；分闸过程与之相反，电动机操动机构1通过垂直连杆逆时针旋转，从而通过连杆使下导电管11由水平至竖直做圆周运动，通过齿轮齿条结构带动上导电管12做反向圆周运动，当下导电管竖直时，电动操作机构1停止运动，导电管和辅助支撑合拢在墙面上，分闸过程结束。