一种自带VFTO抑制功能的开关的制作方法

本发明涉及一种自带vfto抑制功能的开关。

背景技术：

隔离开关一般包括筒体和设置在筒体内部的动端触座和静端触座，动端触座上设有动触头，静端触座上设有静触头，动触头和静触头分别与母线连接以在动触头动作时实现线路的连通和隔离。

隔离开关在气体绝缘金属封闭开关设备（gis）中的每一次分合闸操作都会发生数十次甚至数百次的复燃，触头间隙两端的电压在几个纳秒内突然跌落，电压陡波在gis内不断产生行波，发生复杂的折射、反射和叠加，产生特快速瞬态过电压（vfto）。vfto是一种特殊的过电压，其主要有三个特点：一是频带宽，可从零到上百兆赫；二是陡度大，上升时间可低至数纳秒；三是幅值高，可达3p.u，由于vfto对gis自身和邻近设备的绝缘危害极大，gis中必须采取可靠的vfto抑制措施。

现有的vfto抑制方法中，有通过加装阻尼电阻实现的，通过在隔离开关的断口两端并联电阻，减小断口两端的电压，从而减少反复击穿的次数和减小击穿电压，这种方法能够有效的抑制vfto，但是，电阻不能固定并联在开关断口的两端，当完成切合操作后，电阻必须撤离，而且并联在开关断口的两端会占用大量的隔离开关内部空间，增加了隔离开关的制造和使用成本。

另一种vfto的抑制方法是在gis回路中安装用于抑制vfto的磁环，而且磁环位置距离隔离开关的断口越近，其抑制vfto的效果越明显，磁环安装在隔离开关的内部的抑制效果较佳，达到同样的抑制效果所需要的磁环数量也最少。例如，公开号为cn1258923a的中国专利申请文件中公开了一种抑制全封闭组合电器特快速暂态过电压的方法，其通过在隔离开关或断路器的断口两端处的导电杆上套上一组磁环来抑制vfto的产生。但是，由于筒体内部用于安装磁环的空间有限，加上磁环的安装会受到与筒体的绝缘距离的限制，因此筒体内磁环的安装数量有限，在需要采用较多的磁环来满足抑制vfto的需求时，现有的磁环将无法满足使用需求，如果将磁环设置在筒体外，由于距离隔离开关的断口更远，则需要设置更多的磁环来满足vfto抑制效果，同样会导致体积增大、成本提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自带vfto抑制功能的开关，以解决现有技术中的磁环无法在筒体内有效布置的问题。

为实现上述目的，本发明一种自带vfto抑制功能的开关的技术方案是：

一种自带vfto抑制功能的开关，包括筒体，筒体内设有动端触座、静端触座，所述开关还包括用于抑制vfto的磁环单元，筒体的筒壁上于动端触座和/或静端触座的径向外侧设有供母线连接的转接端子，所述转接端子与相应的动端触座或静端触座之间通过径向导电杆连接，所述磁环单元套设在所述径向导电杆上。

磁环单元包括两个以上磁环，各磁环沿径向导电杆的径向嵌套设置或者沿径向导电杆的轴向并排设置。

磁环单元包括沿径向导电杆的径向嵌套设置的磁环，还包括沿径向导电杆的轴向并排设置的磁环。

磁环单元与径向导电杆之间设置有绝缘材料。

各所述磁环均封装在各自的绝缘壳体内。

径向导电杆包括导电杆主体，导电杆主体靠近转接端子的一端设有与转接端子连接的接头，另一端固定在相应的动端触座或静端触座上，所述接头压接在磁环单元靠近转接端子的一侧。

磁环单元的外部套设有覆盖在整个磁环单元的屏蔽筒。

径向导电杆远离转接端子的一端设有外翻沿，所述屏蔽筒悬伸固定在外翻沿上。

屏蔽筒靠近转接端子的端部沿径向向外膨凸而形成鼓形结构。

筒体的筒壁上设有沿筒体的径向延伸并与所述筒体内部贯通的转接筒，所述转接端子包括设置在转接筒外端的盆式绝缘子和设置在盆式绝缘子上的转接头，所述转接头位于转接筒所围成的空间内。

本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的一种自带vfto抑制功能的开关，通过在筒壁上于动端触座和/或静端触座的径向外侧设置转接端子，在转接端子与相应的动端触座或静端触座之间设置径向导电杆，并将磁环单元设置在径向导电杆上，然后将径向导电杆通过转接端子引出筒体，而转接端子与筒体之间必然设置有绝缘结构，因此在与筒壁之间的绝缘距离满足的情况下，磁环单元的数量能够在径向导电杆上沿筒体的轴向或径向增加，大大提高了磁环布置的灵活性，合理利用筒体内部的空间，而且隔离开关分合闸过程中所产生的vfto，经过相应的动端触座或静端触座直接传递到径向导电杆上的磁环单元上，抑制效果较好，而且磁环单元布置的位置距离隔离断口较近，有利于减少磁环使用量。

附图说明

图1为本发明的一种自带vfto抑制功能的开关的第一个实施例的结构示意图；

图2为图1中的磁环型导电杆的结构示意图；

图3为图2中磁环单元的结构示意图；

图4为本发明的一种自带vfto抑制功能的开关的第二个实施例中磁环单元的结构示意图；

图5为本发明的一种自带vfto抑制功能的开关的第三个实施例中磁环单元的结构示意图；

图6为本发明的一种自带vfto抑制功能的开关的第四个实施例中磁环单元的结构示意图；

图7为本发明的一种自带vfto抑制功能的开关的第五个实施例中磁环单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的一种自带vfto抑制功能的开关的一个实施例，如图1至图3所示，该开关是一种隔离开关，隔离开关为立式结构，其包括筒体6，筒体6内部沿筒体轴线方向上下布置有动端触座7和静端触座4，静端触座4通过绝缘支撑8固定在底板13上，动端触座7通过绝缘支撑8固定在顶板11上，动端触座7下端设置有动触头5，静端触座4上端设置有静触头，且在筒体6外部设置有操作动触头5上下往复移动实现与静触头分合闸的操作机构9，静端触座4的左侧的筒体6的筒壁上设置有沿筒体的径向延伸并与所述筒体内部贯通的静端转接筒14，静端转接筒14的外端设置有盆式绝缘子1，盆式绝缘子1上设置有静端转接头2，动端触座7的右侧的筒体6的筒壁上设置有沿筒体的径向延伸并与所述筒体内部贯通的动端转接筒15，动端转接筒15的外端设置有盆式绝缘子1，盆式绝缘子1上设置有动端转接头12。

在静端触座4与静端转接头2之间以及动端触座7与动端转接头12之间均设置有磁环型导电杆3，通过磁环型导电杆3的设置抑制vfto，同时实现隔离开关的母线导电连接，降低隔离开关复杂程度，提高可靠性，降低成本。上述的动端触座7通过瓣状触指与动触头5连接，动触头5的上端连接有受驱操作机构9控制的传动杆，操作机构9发出指令，控制传动部件10带动动触头5上下运动，实现隔离开关的分合闸。

隔离开关的合闸过程如下：隔离开关处于分闸位置时，动触头5的下端面与动端触座7的下端面平齐，当操作机构9发出合闸指令时，传动部件10带动动触头5向下移动，动触头5向下移动一段行程之后，隔离开关处于合闸位置，此时，动触头5通过瓣状触指与静端触座4相连，动触头5下端的动弧触头与静触头上端的静弧触头相连，动弧触头、静弧触头有利于熄灭隔离开关分合闸过程中所产生的电弧。隔离开关分闸过程与此相反，隔离开关分闸时，动端触座7的下端面与静端触座4的上端面之间形成电隔离状态，其距离是隔离开关的开距，此空间成为隔离开关的隔离端口。

磁环型导电杆3在安装之前需要先进行gis变电站的vfto严重性分析，然后仿真得到抑制vfto所需的磁环数量。

磁环型导电杆3包括连接在相应的动端触座7与动端转接头12之间以及静端触座4与静端转接头2之间的径向导电杆32，径向导电杆32上套设有磁环单元33，磁环单元33是采用绝缘材料形成的绝缘壳将多个磁环封装而成，磁环通过绝缘壳333封装后使用是为了提高磁环的磁环抗振动、冲击的能力，保证足够的绝缘强度、可靠性。磁环单元33内的磁环沿径向导电杆32的轴向方向并排排列布置磁环组，其任意两个磁环组的尺寸规格均一致，磁环数量沿着轴向方向逐渐增加；在每一组中均具有一个大径磁环331和一个小径磁环332，且这两个磁环同轴嵌套布置，这种布置方式能够充分的利用筒体6内部的空间，大大增加磁环的安装布置数量，实现最佳的vfto抑制效果。

以设置在静端触座4与静端转接头2之间的磁环型导电杆3的结构形式为例：

径向导电杆32的右端设置有用于连接至静端触座4上的外翻沿38，外翻沿38上设置有螺钉穿装孔而构成法兰结构，相应的在静端触座4的周面的左侧设置有供径向导电杆32安装的螺钉孔。所述的径向导电杆32的左端固定连接有用于将径向导电杆32与静端转接头2导电连接的接头31，该接头31为杆式结构，其左端面上沿轴向方向向右延伸设置有盲孔35，在盲孔35的孔底设置有沿轴向方向延伸的螺钉穿装孔，相应的在径向导电杆32的左端面上设置有螺钉孔，接头31通过螺钉36穿装固定在径向导电杆32的左端。接头31的右端面向左延伸设置有供径向导电杆32卡装的卡装孔，同时接头31的右端面上设置有外翻边37，接头31通过外翻边37与径向导电杆32上的外翻沿38将磁环单元33夹设在上述的径向导电杆32上，而且，在径向导电杆32与接头31的固定过程中，外翻边37以适当的压力将磁环单元33夹紧。同时，在径向导电杆32的外翻沿38的周面上设置有外螺纹结构，其上旋拧有罩设在磁环单元33外部的屏蔽筒34，屏蔽筒34的右端内壁上设置有与外翻沿38的螺纹结构对应连接的内螺纹结构，屏蔽筒34的左端开口设置在所述的外翻边37的左侧，且屏蔽筒34的左端开口与磁环单元33和接头31之间均设置有间隙，保证屏蔽筒34悬伸固定在外翻沿38上，上述的屏蔽筒34的左端部沿径向向外膨凸而形成鼓形结构，能够起到均匀电场的作用，对静端转接筒14和筒体6的交界处形成更好的屏蔽效果，保证绝缘性能。当然，在其他实施例中，根据实际需求屏蔽筒34也可以采用直筒结构。

磁环型导电杆3在隔离开关中的安装方式如下：在其他零部件安装好的情况下，把磁环型导电杆3固定在对应的静端触座4与静端转接头2之间，具体为先用螺钉把径向导电杆32固定在静端触座4上；然后磁环单元33套装在径向导电杆32上；之后用螺钉36把接头31与径向导电杆32连接好，此时要保证径向导电杆32与接头31之间良好的电接触，还要保证接头31与径向导电杆32能够以适当的压力将磁环单元33夹紧；最后在屏蔽筒34的右端的内螺纹上涂抹适量的防松厌氧胶，再将屏蔽筒34拧紧到径向导电杆32上，并保证屏蔽筒34的右端与导电杆的电接触良好，防止出现悬浮电位。磁环型导电杆3安装好后，再将静端转接头2与盆式绝缘子1装配在一起，再将静端转接头2与接头31插接在一起，此时接头31插入到静端转接头2的内部，盆式绝缘子1与筒体6通过螺栓连接，完成隔离开关的装配。

在本发明的第二个实施例中，磁环单元的装配形式可以设置为如图4所示的形式，将若干个等内径的磁环沿导电杆的轴向并排排列，这些规格一致的磁环同轴并列布置，磁环331数量沿着轴向增加。

在本发明的第三个实施例中，磁环单元的装配形式也可以设置为如图5所示的形式，采用不同规格尺寸的磁环，较大内径磁环331套设在较小外径磁环332的外部，两个磁环同轴嵌套布置，以此类推，磁环数量沿着导电杆的径向增加，这样可以充分利用导电杆的径向方向的空间，有利于磁环型导电杆的小型化。

在本发明的第四个实施例中，磁环单元的装配形式也可以设置为如图6所示的形式，采用实施例二和实施例三中的装配形式轴向径向逐步增加磁环，直至满足vfto抑制条件为止。

在本发明的第五个实施例中，磁环单元的装配形式也可以设置为如图7所示的形式，磁环的尺寸可以不一致，只需要保证磁环在导电杆上不会晃动即可。

在本实施例中，磁环型导电杆分别设置在静端触座和动端触座上，在其他实施例中，根据vfto的严重性分析，通过仿真得到抑制vfto所需的磁环数量来选择只在动端触座或只在静端触座上安装。

在本实施例中，各个磁环均封装于各自的绝缘壳内，在其他实施例中，可只在磁环单元与径向导电杆之间设置绝缘材料。

在本实施例中，磁环单元被夹紧，是为了保证隔离开关在使用过程中磁环单元不会晃动，从而产生振动和噪音，在其他实施例中，可不设置夹紧结构，只需要保证磁环单元中的各个磁环均固定在导电杆上即可，相应的导电连接块不需要设置外翻沿。

在其他实施例中，该磁环型导电杆可以应用于断路器等其他开关设备中。