三工位隔离开关的制作方法

本实用新型涉及环网开关柜领域，具体涉及一种三工位隔离开关。

背景技术：

目前的固封极柱如中国专利文献刊载的授权公告号cn104201041b，授权公告日2015.10.21，专利名称为“组合固封极柱及其工作原理”，其包括固封极柱，以及设置在固封极柱内的三工位隔离接地开关、真空灭弧室组件，其通过一根丝杆带动一个动触套在出线座、左右两个静导电座以及接地座之间往复移动，实现断路器三工位操作；这种固封极柱中，由于是通过丝杠带动动触套移动，这就使制造的固封极柱会比较常长(因为需要容纳丝杆)，导致固封极柱体积比较大。

传统的依靠丝杆实现隔离开关进行分闸、合闸、接地的机构，存在树脂体积大，整个机构导电接触不可靠的现象；局部放电值大、工频耐压值低需要对隔离开关进行重新优化设计。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种三工位隔离开关，解决以往三工位隔离开关结构设计不合理，导电接触不可靠，局部放电值大、工频耐压值低的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面：

一种三工位隔离开关，包括

由绝缘材料浇注形成的固封极柱，所述固封极柱内一体浇注有输入母线、第一输出母线、第二输出母线以及真空灭弧室；所述真空灭弧室的静触杆和动触杆分别连接第一输出母线和第二输出母线；

所述固封极柱内开设隔离接地开关安装腔，所述输入母线的输出端、第一输出母线的输入端均位于隔离接地开关安装腔内；

隔离动触座，所述隔离动触座移动设置在隔离接地开关安装腔内，所述隔离动触座移动至导接输入母线的输出端和第一输出母线的输入端，以使隔离开关进入合闸位；所述隔离动触座移开，以使隔离开关进入分闸位；以及

接地杆，所述接地杆移动设置在隔离接地开关安装腔内，所述接地杆后端导接接地线，所述接地杆前端移动至导接第一输出母线的输入端，以使隔离开关由分闸位切换至接地位。

进一步的，所述隔离动触座上下两端分别开设接触孔，所述输入母线的输出端和第一输出母线的输入端分别设置静触座，所述静触座适于插入隔离动触座的接触孔以形成导接；

所述接地杆适于穿过隔离动触座下接触孔，并插入下静触座内，以形成导接。

进一步的，所述三工位隔离开关还包括上驱动机构，所述上驱动机构包括

水平移动设置的上安装架，所述上安装架开设上滑槽，所述隔离动触座固定设置在上安装架上；

上齿轮座，所述上齿轮座内设置相互啮合的第一上锥齿轮和第二上锥齿轮；

上输入轴，所述上输入轴与第一上锥齿轮固定连接；

上旋转杆，所述上旋转杆与第二上锥齿轮固定连接；以及

设置于上滑槽内的上滑块，所述上滑块与上旋转杆固定连接；

所述上输入轴经两个上锥齿轮带动上旋转杆做旋转，经下滑块带动上安装架做移动，以带动隔离动触座在隔离接地开关安装腔内做前后移动。

进一步的，所述隔离动触座上固定设置第一上导向块，所述第一上导向块的上端和下端两侧分别设置有导向凸起；所述隔离接地开关安装腔内分别开设有导向滑槽，所述第一上导向块的导向凸起与导向滑槽形成滑动配合。

进一步的，所述上驱动机构还包括

两根做固定设置的上导杆；以及

两个第二上导块，两个第二上导块分别固定设置在上安装架两侧，两根上导杆分别从两个第二上导块中穿过，适于使上安装架沿两根上导杆做移动设置。

进一步的，所述三工位隔离开关还包括下驱动机构，所述下驱动机构包括

接地座，所述接地座在隔离开关中做固定设置，所述接地杆从接地座中穿过，并与接地座形成导接滑动配合；

移动设置的下安装板，所述下安装板开设下滑槽，所述下安装板与接地杆做固定连接；

下齿轮座，所述下齿轮座内设置相互啮合的第一下锥齿轮和第二下锥齿轮；

下输入轴，所述下输入轴与第一下锥齿轮固定连接；

下旋转杆，所述下旋转杆与第二下锥齿轮固定连接；以及

移动设置在下滑槽内的下滑块，所述下滑块与下旋转杆连接；

所述下输入轴经两个下锥齿轮带动下旋转杆做旋转，经下滑块推动下安装板，以带动下安装板上的接地杆在隔离接地开关安装腔内做前后移动。

进一步的，所述下驱动机构还包括

两根下导杆；所述下导杆两端固定；以及

两个下导块，两个下导块分别固定设置在下安装板两侧，两根下导杆分别从两个下导块中穿过，适于使下安装板沿两根下导杆做移动设置。

进一步的，所述三工位隔离开关包括固封极柱和断路器操作机构；所述固封极柱内开设拉杆腔，所述绝缘拉杆设置于拉杆腔内，所述绝缘拉杆与真空灭弧室的动触杆连接。

进一步的，所述断路器操作机构包括

拉杆安装板，所述拉杆安装板在隔离开关中做固定设置；

电动操作机构，所述电动操作机构设置在拉杆安装板的外侧；

换向轴，所述换向轴平行设置在拉杆安装板的内侧；所述换向轴上固定设置有下拐臂以及三个用于连接绝缘拉杆的连接拐臂；

主轴，所述主轴外端与电动操作机构传动连接；所述主轴内端垂直穿过拉杆安装板，且在所述主轴上固定设置上拐臂；以及

换向连杆，所述换向连杆上端与上拐臂转动连接，所述换向连杆下端与下拐臂连接。

进一步的，还包括缓冲机构，所述缓冲机构包括

缓冲拐臂，固定设置于换向轴上；以及

缓冲垫板，固定设置于第二安装板上；

所述换向轴带动缓冲拐臂做分闸断电旋转时，所述缓冲拐臂撞击缓冲垫板，所述缓冲垫板适于向缓冲拐臂提供缓冲力。

第二方面：

一种采用上述三工位隔离开关的工作方法，

隔离开关合闸：上驱动机构驱动隔离动触座在固封极柱的隔离接地开关安装腔内移动，当所述隔离动触座移动至导接输入母线的输出端和第一输出母线的输入端，以使隔离开关进入合闸位；

隔离开关分闸：上驱动机构驱动隔离动触座移开，以使隔离开关进入分闸位；

隔离开关接地：下驱动机构驱动接地杆在固封极柱的隔离接地开关安装腔内移动，当所述接地杆前端移动至导接第一输出母线的输入端，以使隔离开关由分闸位切换至接地位。

本实用新型的有益效果是：

提供一种三工位隔离开关及其工作方法，对隔离开关进行重新优化设计，使固封极柱的局部放电值更小、工频耐压值更高，同时，减小固封极柱的体积，解决了局部放电值大、工频耐压值低的问题。

隔离动触座和接地杆分别各自的驱动机构带动，使隔离开关的分闸、合闸、接地的作业更加稳定可靠。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是三工位隔离开关示意图；

图2是上驱动机构和下驱动机构示意图；

图3上驱动机构示意图；

图4和图5下驱动机构示意图；

图6是固封极柱示意图；

图7是固封极柱半剖视图；

图8是断路器操作机构视图；

图9是断路器操作机构连接绝缘拉杆的示意图；

图10缓冲垫板示意图；

图11是换向连杆示意图；

图12工位隔离开关处于分闸状态示意图；

图13位隔离开关处于合闸状态示意图；

图14位隔离开关处于接地状态示意图；

其中，21、隔离动触座，22、上安装板，221、上滑槽，23、上安装杆，24、上旋转杆，25、上输入轴，26、上齿轮座，27、第一上导向块，28、上导杆，29、第二上导块；

31、接地杆，32、下安装板，321、下滑槽，33、下输入轴，34、下齿轮座，35、下旋转杆，36、下导杆，37、接地座，371、接地汇流排，372、接地触座，38、下导块；

41、拉杆安装板，42、主轴，43、换向轴，44、连接拐臂，45、安装支座，47、缓冲机构，471、缓冲拐臂，472、缓冲垫板，48、换向连杆，461、上拐臂，462、下拐臂；

51、固封极柱，521、输入母线，522、第一输出母线，523、第二输出母线，53、隔离接地开关安装腔，531、导向滑槽，532、爬电槽，54、拉杆腔，541、绝缘拉杆，55、第一电缆锥，57、均压罩，58、真空灭弧室，59、第二均压罩。

具体实施方式

现在结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1至图14所示；一种三工位隔离开关，包括由绝缘材料浇注形成的固封极柱51，所述固封极柱51内一体浇注有输入母线521、第一输出母线522、第二输出母线523以及真空灭弧室58；所述真空灭弧室58的静触杆和动触杆分别连接第一输出母线522和第二输出母线523；

所述输入母线521的输出端和第一输出母线522的输入端在隔离接地开关安装腔内处于同一侧，且呈上下结构设置；

所述输入母线的输出端，第一输出母线的输入端分别装有第一静触座、第二静触座；

所述固封极柱51内上部开设隔离接地开关安装腔53，所述输入母线521的输出端、第一输出母线522的输入端均位于隔离接地开关安装腔53内；真空灭弧室58位于隔离接地开关安装腔53的下方，真空灭弧室58一侧开设拉杆腔54，拉杆腔54内设置绝缘拉杆541，绝缘拉杆541连接断路器操作机构，通过断路器操作机构带动绝缘拉杆541作业。

隔离动触座21，所述隔离动触座21移动设置在隔离接地开关安装腔53内，所述隔离动触座21移动至导接(导电连接)输入母线521的输出端和第一输出母线522的输入端，以使隔离开关进入合闸位；所述隔离动触座21移开，以使隔离开关进入分闸位；以及

接地杆31，所述接地杆31移动设置在隔离接地开关安装腔53内，所述接地杆31后端导接接地线，所述接地杆31前端移动至导接第一输出母线522的输入端，以使隔离开关由分闸位切换至接地位。

具体的，本实施例中，所述隔离动触座21上下两端分别开设接触孔，所述输入母线521的输出端和第一输出母线522的输入端分别设置静触座，所述静触座适于插入隔离动触座21的接触孔以形成导接(导电连接)；所述接地杆31适于穿过隔离动触座21下接触孔，并插入下静触座内，以形成导接(导电连接)。

具体的，本实施例中，如图2图3所示，所述三工位隔离开关还包括上驱动机构，所述上驱动机构包括水平移动设置的上安装架，所述上安装架开设上滑槽221，所述隔离动触座21固定设置在上安装架上；上齿轮座26，所述上齿轮座26内设置相互啮合的第一上锥齿轮和第二上锥齿轮；上输入轴25，所述上输入轴25与第一上锥齿轮固定连接；上旋转杆24，所述上旋转杆24与第二上锥齿轮固定连接；以及设置于上滑槽221内的上滑块，所述上滑块与上旋转杆24固定连接；所述上输入轴25经两个上锥齿轮带动上旋转杆24做旋转，经下滑块带动上安装架做移动，以带动隔离动触座21在隔离接地开关安装腔53内做前后移动。

具体的，本实施例中，所述安装架包括上安装板22和上安装杆23，所述上安装杆23的数量与隔离动触座21的数量对应；各个上安装杆23一端与上安装板22固定连接，各个上安装杆23另一端与隔离动触座21固定连接，上滑槽221开设在上安装板22上。

具体的，本实施例中，为提升隔离动触座21移动的稳定性，所述隔离动触座21上固定设置第一上导向块27，所述第一上导向块27的上端和下端两侧分别设置有导向凸起；所述隔离接地开关安装腔53内分别开设有导向滑槽531，所述第一上导向块27的导向凸起与导向滑槽531形成滑动配合。

具体的，本实施例中，所述上驱动机构还包括两根做固定设置的上导杆28；以及两个第二上导块29，两个第二上导块29分别固定设置在上安装架两侧，两根上导杆28分别从两个第二上导块29中穿过，适于使上安装架沿两根上导杆28做移动设置。

具体的，本实施例中，如图2图4图5所示，所述三工位隔离开关还包括下驱动机构，所述下驱动机构包括接地座37，所述接地座37在隔离开关中做固定设置，所述接地杆31从接地座37中穿过，并与接地座37形成导接滑动配合；移动设置的下安装板32，所述下安装板32开设下滑槽321，所述下安装板32与接地杆31做固定连接；下齿轮座34，所述下齿轮座34内设置相互啮合的第一下锥齿轮和第二下锥齿轮；下输入轴33，所述下输入轴33与第一下锥齿轮固定连接；下旋转杆35，所述下旋转杆35与第二下锥齿轮固定连接；以及移动设置在下滑槽321内的下滑块，所述下滑块与下旋转杆35连接；所述下输入轴33经两个下锥齿轮带动下旋转杆35做旋转，经下滑块推动下安装板32，以带动下安装板32上的接地杆31在隔离接地开关安装腔53内做前后移动，以完成隔离开关接地作业。

具体的，本实施例中，所述下驱动机构还包括两根下导杆36；所述下导杆36两端固定；以及两个下导块38，两个下导块38分别固定设置在下安装板32两侧，两根下导杆36分别从两个下导块38中穿过，适于使下安装板32沿两根下导杆36做移动设置。

具体的，本实施例中，所述接地座37包括接地汇流排371以及接地触座372；所述接地触座372固定设置在接地汇流排371上，所述接地杆31与接地触座372穿过，并与接地触座372形成滑动导接配合；所述接地触座372的数量与接地杆31的数量对应。

具体的，本实施例中，如图8至图11所示，所述三工位隔离开关包括绝缘拉杆541和断路器操作机构；所述固封极柱51内开设拉杆腔54，所述绝缘拉杆541设置于拉杆腔54内，所述绝缘拉杆541与真空灭弧室58的动触杆连接。

具体的，本实施例中，所述断路器操作机构包括拉杆安装板41，所述拉杆安装板41在隔离开关中做固定设置；电动操作机构，所述电动操作机构设置在拉杆安装板41的外侧；换向轴43，所述换向轴43平行设置在拉杆安装板41的内侧；所述换向轴43上固定设置有下拐臂462以及三个用于连接绝缘拉杆541的连接拐臂；主轴42，所述主轴42外端与电动操作机构传动连接；所述主轴42内端垂直穿过拉杆安装板41，且在所述主轴42上固定设置上拐臂461；以及换向连杆48，所述换向连杆48上端与上拐臂461转动连接，所述换向连杆48下端与下拐臂462连接。

具体的，本实施例中，还包括缓冲机构47，所述缓冲机构47包括缓冲拐臂471，固定设置于换向轴43上；以及缓冲垫板472，固定设置于第二安装板上；所述换向轴43带动缓冲拐臂471做分闸断电旋转时，所述缓冲拐臂471撞击缓冲垫板472，所述缓冲垫板472适于向缓冲拐臂471提供缓冲力。

具体的，本实施例中，所述换向连杆48上端设置上万向轴承，所述上拐臂461经上万向轴承与换向连杆48形成转动连接；所述换向连杆48下端设置下万向轴承，所述下拐臂462经下万向轴承与换向连杆48形成转动连接。

可选的，本实施例中，如图10所示，所述缓冲垫板472包括固定板、多片金属板以及多片缓冲片，所述固定板与安装板固定连接，各个金属板和缓冲片交替间隔设置于固定板下方，连接螺栓穿过各个金属板和缓冲后与固定板连接。

金属板采用钢板，缓冲片采用聚氨酯制成。

具体的，本实施例中，所述电动操作机构中带有分闸储能弹簧，所述分闸储能弹簧位于拉杆安装板41的外侧。改变分闸储能弹簧的安装位置，减少了拉杆安装板41与柜体之间的安装间隙，使本实施例的绝缘拉杆541驱动机构在柜体侧壁上安装的更加节省空间。

具体的，本实施例中，换向轴43经三个安装支座45转动设置在拉杆安装板41的内侧。两端的安装支座45中设置轴承，换向轴43两端经轴承转动支撑在安装支座45中，中间的安装支座45用于辅助支撑换向轴43，提升换向轴43在拉杆安装板41上的稳定性。

本实施例的断路器操作机构，当需要使断路器断电时，电动操作轴机构带动主轴42转动，分闸储能弹簧的弹力带动主轴42旋转，主轴42经换向连杆48带动换向轴43做旋转，旋转轴再通过连接拐臂44带动绝缘拉杆541向后移动，从而使绝缘拉杆541拉动真空灭弧室58的动触杆移动，使隔离开关保持分闸。当需要使断路器通电时，电动操作机构带动主轴42反向转动即可。

具体的，本实施例中，如图6图7所示，固封极柱51上设置有第一电缆锥55，所述输入母线521位于第一电缆锥55内，所述第一电缆锥55内设置有第一屏蔽网，所述输入母线521从第一屏蔽网中穿过。第一屏蔽网用于解决输入母线521局部放电的问题。

具体的，本实施例中，所述隔离接地开关安装腔53内侧设置爬电槽532，所述爬电槽532位于输入母线521的输出端、第一输出母线522的输入端之间。爬电槽532的设置可以增加输入母线521和第一输出母线522之间的爬电距离，防止爬电，提高耐压水平。

具体的，本实施例中，固封极柱51内一体浇注有均压罩57，所述均压罩57设置在第一输出母线522的输出端与真空灭弧室58的静触头的连接处。均压罩57罩住了第一输出母线522和静触头的连接处的尖端，并且均压罩57呈球形结构，有效解决了局部放电，提高耐压性。

所述第二均压罩59设置在真空灭弧室的静触头处，第二均压罩59罩住了真空灭弧室静触头处的尖端，并且第二均压罩59呈半球形结构，有效解决了局部放电，提高耐压值。

上驱动机构的上输入轴25带动上旋转杆24转动，从而带动上安装架做前后移动，上安装架前后移动进而带动固定设置在上安装架上的三个隔离动触座21做前后移动；三个隔离动触座21分别移动设置在对应的固封极柱51内，当隔离开关需要合闸的时候，上驱动机构带动隔离动触座21在固封极柱51内向前移动，使隔离动触座21导通固封极柱51内的输入母线521和第一输出母线522，使隔离开关实现合闸，即如图13所示；当上驱动机构带动隔离动触座21在固封极柱51内向后移动，使隔离动触座21与固封极柱51内的输入母线521和第一输出母线522分离开来，使隔离开关实现分闸，即如图12所示。

如图14所示，在隔离开关处于分闸状态的时候，操作人员转动下输入轴33，下输入轴33经过两个下锥齿轮带动下旋转杆35转动，下旋转杆35旋转带动下安装架以及下安装架上的三根接地杆31移动，接地杆31前端位于隔离开关的固封极柱51内，接地杆31移动到前方的时候，接地杆31连接固封极柱51内的第一输出母线522，实现接地；下输入轴33反向旋转带动接地杆31向后移动，使接地杆31离开第一输出母线522的时候，此时隔离开关回到分闸状态，此时的隔离开关可以进行合闸操作。

本实施例的三工位隔离开关，对隔离开关的结构进行了重新的优化涉及，由上驱动机构控制隔离动触座21在固封极柱51内移动进行分闸、合闸的控制；下驱动机构控制接地杆31在固封极柱51内移动进行接地的控制，使得本实用新型的三工位隔离开关在分合闸以及接地作业的时候时，运行可靠方便，安全性高。其次，重新设计的三工位隔离开关，可以将固封极柱51设计的体积更小。

实施例二

一种采用实施例一中三工位隔离开关的工作方法：

隔离开关合闸：上驱动机构驱动隔离动触座21在固封极柱51的隔离接地开关安装腔53内移动，当所述隔离动触座21移动至导接输入母线521的输出端和第一输出母线522的输入端，以使隔离开关进入合闸位；

隔离开关分闸：上驱动机构驱动隔离动触座21移开，以使隔离开关进入分闸位；

隔离开关接地：下驱动机构驱动接地杆31在固封极柱51的隔离接地开关安装腔53内移动，当所述接地杆31前端移动至导接第一输出母线522的输入端，以使隔离开关由分闸位切换至接地位。

本实施例的三工位隔离开关的工作方法，在进行分闸、合闸以及接地操作的时候，更加快捷，运行稳定可靠，安全性高。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。