一种旁路开关的制作方法

本实用新型涉及一种旁路开关。

背景技术：

±800kv及以上的特高压直流输电工程中，旁路开关的作用是控制每极中两台串联的换流阀中的一台投入或退出运行，同时不影响该极另一台换流阀的运行，减少任何一个单级完全停运的次数，从而提高直流输送系统的可靠性和能量利用率。

目前的旁路开关包括串联的多个断路器，每个断路器均包括灭弧室以及驱动灭弧室动作的操动机构。具体地，旁路开关包括底部绝缘平台，底部绝缘平台通过底部支柱绝缘子支撑在地面上，在底部绝缘平台上通过层间支柱绝缘子依次间隔地布置有至少两层顶部绝缘平台，底部绝缘平台、顶部绝缘平台上均设有断路器，各断路器沿上下方向依次间隔排布，以此来减小横向占据的空间。

虽然目前的旁路开关通过将多个断路器上下依次间隔排布来减小横向占据的空间，但是造成了旁路开关高度较大，不便进行安装操作以及供电，而且对于有天花板的阀厅而言，过高的旁路开关无法放置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种旁路开关，以解决现有技术中旁路开关过高而无法布置于阀厅内的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型旁路开关的技术方案是：一种旁路开关，包括：

底部绝缘平台；

顶部绝缘平台，设有至少两个，各顶部绝缘平台沿上下方向依次间隔地布置于底部绝缘平台的上方；

底部绝缘平台、顶部绝缘平台上均放置有开关单元，开关单元包括断路器，各断路器均包括灭弧室以及驱动灭弧室内动触头的操动机构，各开关单元相互串联；

上下方向上任意相邻的两顶部绝缘平台沿水平方向错位布置，且上下方向上任意相邻的两开关单元在水平方向上有重叠部分，而使得各开关单元形成水平依次布置的两竖排，以降低旁路开关的高度。

本实用新型的有益效果是：旁路开关包括至少两个相互串联的开关单元，在短接换流阀时能够进行分压。各顶部绝缘平台错位布置，各相邻的开关单元在水平方向上有重叠的部分，降低了旁路开关的整体高度，便于安放到阀厅等高度一定的空间内。而且，虽然各相邻的开关单元在水平方向上有重叠的部分，但是仍然只有两竖排，也尽可能地减小了横向的空间。本实用新型的旁路开关在设计时兼顾了横向空间和竖向空间，使得旁路开关占据的空间更小。

作为进一步优化的方案，各灭弧室均沿上下方向布置，任意相邻两个断路器的灭弧室在水平方向上有重叠部分。

本方案的效果在于，灭弧室上下布置，灭弧室在水平方向上有重叠部分，由于各灭弧室之间相互串联，使得下一层灭弧室与上一层灭弧室处于同一水平位置的部分为同一电位，设计时可以彼此靠近而不需要考虑绝缘问题，进一步减小了横向占据空间。

作为进一步优化的方案，旁路开关包括供电回路，供电回路自地面向上延伸，供电回路用于向断路器的所述操动机构供电；

所述供电回路上对应于各开关单元均配备有隔离变压器。

本方案的效果在于，通过隔离变压器向操动机构进行供电，防止操动机构通过供电回路对地绝缘失效以及层间绝缘失效。

作为进一步优化的方案，所述隔离变压器包括放置于各绝缘平台上的层间隔离变压器，以及布置在底部绝缘平台下方的主隔离变压器，所述绝缘平台包括所述底部绝缘平台和顶部绝缘平台；

所述层间隔离变压器包括位于下方的进线端和位于上方的出线端，所述断路器的操动机构位于对应灭弧室的下方，主隔离变压器用于向最下一层绝缘平台上的所述断路器供电，层间变压器用于向上一层绝缘平台上的断路器供电。

本方案的效果在于，层间隔离变压器以及操动机构由下一层的隔离变压器（包括主隔离变压器和层间隔离变压器）进行供电，使得同一层中断路器的操动机构与层间隔离变压器处于同一电位，无需考虑相互绝缘的问题。

作为进一步优化的方案，旁路开关还包括底部支柱绝缘子，所述底部绝缘平台通过底部支柱绝缘子间隔地支撑于地面上。

本方案的效果在于，底部绝缘平台通过底部支柱绝缘子间隔地支撑于地面上，底部绝缘平台上的开关单元对地绝缘依靠底部支柱绝缘子来完成，开关单元中连接灭弧室与操动机构的绝缘拉杆可以设计地更短，降低整体高度。

作为进一步优化的方案，旁路开关包括支撑架，所述主隔离变压器通过支撑架间隔地支撑于地面上。

本方案的效果在于，主隔离变压器通过支撑架间隔地支撑于地面上，增加了主隔离变压器出线端与地之间的绝缘距离，提高绝缘性能。

作为进一步优化的方案，靠下的两顶部绝缘平台均通过层间支柱绝缘子支撑于底部绝缘平台上。

本方案的效果在于，底部绝缘平台较大，而使得靠下的两顶部绝缘平台均可以通过层间支柱绝缘子支撑在上，整体更加稳定。

作为进一步优化的方案，不同竖排之间的顶部绝缘平台在上下方向上有重叠部分；

同一竖排的两顶部绝缘平台之间通过第一层间支柱绝缘子支撑；不同竖排之间的顶部绝缘平台之间通过第二层间支柱绝缘子支撑，第一层间支柱绝缘子的高度为第二层间支柱绝缘子的二倍。

本方案的效果在于，不同竖排之间的顶部绝缘平台在上下方向上有重叠部分，进一步减小了旁路开关横向占据的空间。

作为进一步优化的方案，所述开关单元包括并联布置的至少两个所述断路器。

本方案的效果在于，开关单元中有至少两个并联的断路器，能够进行分流，提高通流能力。

作为进一步优化的方案，所述操动机构为斥力机构。

附图说明

图1为本实用新型旁路开关实施例1的示意图；

图2为本实用新型旁路开关实施例2的示意图；

附图标记说明：101-断路器；1011-灭弧室；1012-斥力机构；102-底部支柱绝缘子；103-底部绝缘平台；104-层间支柱绝缘子；105-主隔离变压器；106-支撑架；107-层间隔离变压器；108-底架；109-顶部绝缘平台；201-底架；202-底部支柱绝缘子；203-底部绝缘平台；204-层间支柱绝缘子；205-顶部绝缘平台；206-斥力机构；207-并联母排；208-灭弧室；209-层间隔离变压器；210-供电电缆；211-主隔离变压器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的旁路开关的具体实施例1：

如图1所示，旁路开关在使用时可以合闸而将其中一个换流阀进行短接，旁路开关需具备开关电流的能力，同时应尽量提高通流能力。在设计旁路开关时，需综合考虑横向空间和竖向空间，尽可能地减小占据的空间，以安放到阀厅中。

旁路开关包括多个串联的开关单元，此处的开关单元包括一个断路器101，每个断路器101均包括灭弧室1011和驱动灭弧室1011内的动触头动作的操动机构，此处的操动机构为斥力机构1012。多个灭弧室1011串联布置，起到了分压的作用，每个开关单元均可以单独进行合闸、分闸，合闸速度较快，便于快速进行短接。

如图1所示，旁路开关包括底架108，底架108上通过底部支柱绝缘子102固定安装有底部绝缘平台103，在底部绝缘平台103上方依次间隔地排布有多个（本实施例中为四个，其他实施例中可以增减，但最少有两个）顶部绝缘平台109。相邻的两个顶部绝缘平台109沿水平方向错位布置，形成了两竖排，最下两层的顶部绝缘平台109通过层间支柱绝缘子104支撑在底部绝缘平台103上，之上的顶部绝缘平台109通过层间支柱绝缘子104支撑在下层的顶部绝缘平台109上。如图1所示，上下方向上相连的两个顶部绝缘平台109之间有上下方向的重叠部分，此处的层间支柱绝缘子104可以分为两种，一种是支撑同一竖排的两顶部支撑平台的第一层间支柱绝缘子，另一种是支撑不同竖排的两顶部支撑平台的第二层间支柱绝缘子，第一层间支柱绝缘子的高度为以图1中左侧靠上的顶部绝缘平台109为例，其左端通过第一层间支柱绝缘子在底部的顶部绝缘平台109上，右端通过第二层间支柱绝缘子在右侧靠下的顶部绝缘平台109上。

如图1所示，在底部绝缘平台103以及每一个顶部绝缘平台109上均放置有开关单元，其中，灭弧室1011上下延伸布置，斥力机构1012位于灭弧室1011的下方。各层的开关单元错层布置而形成了两竖排，而且，相邻两层开关单元在水平方向上有重叠部分，能够降低旁路开关的整体高度，同时增加相邻断路器101之间的绝缘距离。

为对断路器101中的斥力机构1012进行供电，旁路开关包括供电回路，供电回路自地面向上供电，供电回路上对应于每一个斥力机构1012均配备有隔离变压器，利用隔离变压器自身的特性能够实现电气隔离，防止绝缘平台（包括底部绝缘平台和顶部绝缘平台）以及斥力机构1012直接接地，通过底部支柱绝缘子102以及层间支柱绝缘子104与地之间保持一定的绝缘距离。

隔离变压器包括主隔离变压器105和层间隔离变压器107，主隔离变压器105通过支撑架106支撑在地面上，层间隔离变压器107放置在各顶部绝缘平台109上，通过供电电缆由下向上依次连接主隔离变压器105以及各层间隔离变压器107。其中，无论是主隔离变压器105还是层间隔离变压器107，其进线端均位于出线端的下方。主隔离变压器105的出线端同时向最下一层的斥力机构1012以及最下一层的层间隔离变压器107供电，而层间隔离变压器107向上一层的斥力机构1012以及上一层的层间隔离变压器107供电，最上一层的层间隔离变压器107向最上一层的斥力机构1012供电。隔离变压器会向上一层的隔离变压器以及斥力机构1012进行供电，能够保证位于同一层中的层间隔离变压器107以及斥力机构1012处于同一电位，无需考虑绝缘问题。

本实用新型旁路开关的具体实施例2：

实施例1中，旁路开关中每一个开关单元仅包含一个断路器。本实施例中，如图2所示，旁路开关包括底架201，底架201上通过底部支柱绝缘子202固定有底部绝缘平台203，底部绝缘平台203上通过层间支柱绝缘子204布置有多层（本实施例中为四层）顶部绝缘平台205，多个顶部绝缘平台205上下间隔排布且水平错开布置。底部绝缘平台203和每一个顶部绝缘平台205上均放置有开关单元，各开关单元均包括两个断路器，每一个断路器均包括上下排布的灭弧室208和斥力机构206，两个断路器的动端与静端之间均通过并联母排207相连，实现并联。本实施例中，供电回路上仍然对应每一层的开关单元均设置有隔离变压器，其包括主隔离变压器211和层间隔离变压器209，隔离变压器之间以及隔离变压器与斥力机构206之间通过供电电缆210相连，具体与实施例1一致，在此不再详细说明。

其他实施例中，同一开关单元中断路器的数量可以根据实际情况进行增加。

本实用新型旁路开关的具体实施例3：

实施例1中，开关单元中的操动机构均为斥力机构，斥力机构响应时间短，能够提高合闸速度。本实施例中，操动机构可以选用其他的操动机构，比如液压或弹簧操动机构。

本实用新型旁路开关的具体实施例4：

实施例1中，不同竖排之间的顶部绝缘平台在上下方向上有重叠部分，顶部绝缘平台之间的层间支柱绝缘子也分为两类，一种是较高的第一层间支柱绝缘子，另一种是较矮的第二层间支柱绝缘子。本实施例中，不同竖排之间的顶部绝缘平台在水平方向上完全错开，没有上下重叠部分，此时同一竖排的顶部绝缘平台中，上层的顶部绝缘平台支撑在下层的顶部绝缘平台上。

本实用新型旁路开关的具体实施例5：

实施例1中，靠下的两个顶部绝缘平台通过层间支柱绝缘子支撑在底部绝缘平台上，这是由于底部绝缘平台较宽，同时与两竖排的顶部绝缘平台对应。本实施例中，底部绝缘平台仅与其中一竖排顶部绝缘平台对应，该竖排的顶部绝缘平台通过层间支柱绝缘子支撑在底部绝缘平台上；而另一竖排最底部的顶部绝缘平台通过支柱绝缘子直接支撑在地面上。

本实用新型旁路开关的具体实施例6：

实施例1中，主隔离变压器通过支撑架间隔地支撑在地面上。本实施例中，主隔离变压器也可以直接支撑在地面上。

本实用新型旁路开关的具体实施例7：

实施例1中，底部绝缘平台通过底部支柱绝缘子间隔地支撑在地面上。本实施例中，底部绝缘平台可以直接放置在地面上，但是直接放置之后，为实现对地绝缘，断路器中的绝缘拉杆长度应当增加。

本实用新型旁路开关的具体实施例8：

实施例1中，隔离变压器均向上一层的开关单元进行供电。本实施例中，隔离变压器也可以向位于同一层中的开关单元进行供电，但是考虑到绝缘问题，隔离变压器与同层的开关单元之间需保持一定的距离。

本实用新型旁路开关的具体实施例9：

实施例1中，供电回路由地面向上供电，对应于每一个开关单元均配备有隔离变压器。本实施例中，供电回路可以先抬升一定的高度，实现与地绝缘后，再向开关单元供电，此时可以取消隔离变压器。

本实用新型旁路开关的具体实施例10：

实施例1中，灭弧室上下布置，操动机构位于灭弧室下方。本实施例中，灭弧室、操动机构的布置方向和延伸方向可以根据实际情况进行改变。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。