一种直流GIS及其隔离开关的制作方法

一种直流gis及其隔离开关
技术领域
1.本实用新型涉及一种直流gis及其隔离开关。


背景技术：

2.随着海上风电政策支持力度加大，设备安装成本降低以及配套产业日趋成熟，海上风电正迎来加速发展时期。直流gis与传统空气绝缘的变电站（ais）相比具有结构紧凑、占地面积小、体积小，受大气条件和环境条件影响小的优点。
3.直流gis包括依次相连的断路器、隔离开关等开关部件，其中隔离开关包括壳体，壳体两端固定有绝缘子，两处的绝缘子与壳体一起形成封闭的内腔，在其中一个绝缘子上固定有动触座，动触座内导电移动装配有动触头；在另一个绝缘子上固定有静触座，静触座上安装有静触头，动触头与静触头接通时能够导通回路；动触头与静触头分开时在动触头、静触头之间形成明显的断口。
4.在实际使用时，gis内部不可避免地会产生金属微粒，微粒产生的原因有：装配过程中产生的金属微粒残留、操作过程中动、静触头磨损产生的金属微粒以及热胀冷缩导致零部件运动磨损产生的微粒等。由于金属微粒会再高电压作用下进行激烈运动，导致gis的绝缘性能下降，从而造成放电事故。
5.为对金属微粒进行捕获抑制，申请公布号为cn111957674a的中国发明专利申请公开了一种微粒捕捉器及gis/gil用筒体结构，其在壳体的拔口位置处设置断口微粒捕捉器，断口微粒捕捉器与动、静触头的断口位置对应，能够捕获动、静触头相互插拔时产生的微粒。但是，不同于普通的交流gis，直流gis中在直流环境下，绝缘件长期承受单极性直流高压，在直流高压作用下，内部会产生空间电荷，绝缘件（尤其是绝缘子）十分容易因吸引导电微粒而造成绝缘子闪络或击穿，进而导致绝缘失效。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种直流gis的隔离开关，以解决现有技术中直流环境下绝缘子易吸引导电微粒而造成绝缘失效；还提供一种使用该隔离开关的直流gis，以解决上述技术问题。
7.为实现上述目的，本实用新型所提供的直流gis的隔离开关的技术方案是：一种直流gis的隔离开关，包括：
8.壳体，壳体两端设有绝缘子，壳体以及两绝缘子配合形成封闭的腔室；
9.两绝缘子中的其中一个上设有动触座，动触座内导电移动装配有动触头；
10.两绝缘子中的另一个上设有静触座，静触座上设有静触头；
11.所述壳体上于动、静触头对插处的下方设有断口微粒捕捉器；
12.隔离开关还包括套装在动触座、静触座外部的筒形微粒捕捉器，筒形微粒捕捉器固设于对应一侧的绝缘子上；或固设于壳体上并临近对应一侧的绝缘子布置；
13.筒形微粒捕捉器与壳体之间沿径向间隔排布形成微粒捕捉间隙，所述筒形微粒捕
捉器的底部筒壁上设有多个捕捉孔。
14.有益效果：通过设置筒形微粒捕捉器，绝缘子附近的微粒在电场作用力和自重下经捕捉孔进入到微粒捕捉间隙中，微粒捕捉间隙为弱电场区域，由于电场力较弱，微粒运动被抑制，使得微粒能够被捕捉抑制，防止微粒被吸附在绝缘子上，进而影响绝缘子的绝缘性能。通过断口微粒捕捉器和筒形微粒捕捉器的配合，能够对腔室内的微粒进行捕捉抑制，提高隔离开关的整体绝缘强度。
15.优选地，所述绝缘子为盆式绝缘子，盆式绝缘子的凸出部分朝向所述腔室布置。绝缘子为盆式绝缘子，能够降低沿面法向场强，起到抑制电荷积聚的作用。
16.优选地，所述捕捉孔为沿筒形微粒捕捉器的周向延伸的长孔。
17.优选地，所述动触座、静触座均于对应的动触头、静触头对插的一端外部设有屏蔽罩。屏蔽罩内的电场均匀，动、静触头产生的微粒能够被抑制在屏蔽罩内，从而防止微粒向外运动。
18.优选地，两屏蔽罩之间的间距小于所述断口微粒捕捉器的宽度。两个屏蔽罩之间的微粒均能够被断口微粒捕捉器所承接。
19.本实用新型直流gis的技术方案是：一种直流gis，包括断路器和隔离开关，所述隔离开关包括：
20.壳体，壳体两端设有绝缘子，壳体以及两绝缘子配合形成封闭的腔室；
21.两绝缘子中的其中一个上设有动触座，动触座内导电移动装配有动触头；
22.两绝缘子中的另一个上设有静触座，静触座上设有静触头；
23.所述壳体上于动、静触头对插处的下方设有断口微粒捕捉器；
24.隔离开关还包括套装在动触座、静触座外部的筒形微粒捕捉器，筒形微粒捕捉器固设于对应一侧的绝缘子上；或固设于壳体上并临近对应一侧的绝缘子布置；
25.筒形微粒捕捉器与壳体之间沿径向间隔排布形成微粒捕捉间隙，所述筒形微粒捕捉器的底部筒壁上设有多个捕捉孔。
26.有益效果：通过设置筒形微粒捕捉器，绝缘子附近的微粒在电场作用力和自重下经捕捉孔进入到微粒捕捉间隙中，微粒捕捉间隙为弱电场区域，由于电场力较弱，微粒运动被抑制，使得微粒能够被捕捉抑制，防止微粒被吸附在绝缘子上，进而影响绝缘子的绝缘性能。通过断口微粒捕捉器和筒形微粒捕捉器的配合，能够对腔室内的微粒进行捕捉抑制，提高隔离开关的整体绝缘强度。
27.优选地，所述绝缘子为盆式绝缘子，盆式绝缘子的凸出部分朝向所述腔室布置。绝缘子为盆式绝缘子，能够降低沿面法向场强，起到抑制电荷积聚的作用。
28.优选地，所述捕捉孔为沿筒形微粒捕捉器的周向延伸的长孔。
29.优选地，所述动触座、静触座均于对应的动触头、静触头对插的一端外部设有屏蔽罩。屏蔽罩内的电场均匀，动、静触头产生的微粒能够被抑制在屏蔽罩内，从而防止微粒向外运动。
30.优选地，两屏蔽罩之间的间距小于所述断口微粒捕捉器的宽度。两个屏蔽罩之间的微粒均能够被断口微粒捕捉器所承接。
附图说明
31.图1为本实用新型所提供的直流gis的隔离开关实施例1的结构示意图；
32.附图标记说明：
33.1、壳体；2、盆式绝缘子；3、动触座；4、动触头；5、静触座；6、静触头；7、断口微粒捕捉器；8、筒形微粒捕捉器；9、微粒捕捉间隙；10、捕捉孔；11、屏蔽罩。
具体实施方式
34.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。
35.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。
36.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。
37.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
40.本实用新型所提供的直流gis的隔离开关的具体实施例1：
41.如图1所示，直流gis的隔离开关（隔离开关）包括壳体1，壳体1为两端开口，两端开口处封闭安装有绝缘子，两个绝缘子与壳体1配合形成封闭的腔室，此处的绝缘子为盆式绝缘子2，盆式绝缘子2的中间凸起部分朝向腔室。在其中一个盆式绝缘子2上固定安装有动触座3，在动触座3中导电移动装配有动触头4；在另一个盆式绝缘子2上固定安装有静触座5，在静触座5的一端固定有静触头6，隔离开关还包括驱动动触头4往复移动的操动机构。其
中，以上各部件的结构与现有技术一致，在此不再赘述。
42.动触头4、静触头6之间形成有断口，在壳体1上有拔口，在拔口处安装有盖板，盖板上安装有断口微粒捕捉器7，断口微粒捕捉器7可以采用背景技术中所引用的现有技术中的微粒捕捉器。当动触头4、静触头6相互对插时会产生微粒，微粒调入到断口微粒捕捉器7处，对微粒进行捕捉和抑制。
43.由于隔离开关内为直流环境，微粒容易被吸引到盆式绝缘子2上，为此，如图1所示，在两个盆式绝缘子2处均固定安装有筒形微粒捕捉器8，筒形微粒捕捉器8为薄壁筒体，本实施例中筒形微粒捕捉器8焊接在壳体1上，并且筒形微粒捕捉器8间隔套装在动触座3和静触座5的外部。筒形微粒捕捉器8与壳体1之间在径向上间隔排布，筒形微粒捕捉器8与壳体1之间形成微粒捕捉间隙9，此处的微粒捕捉间隙9形成弱电场区域，当微粒进入到微粒捕捉间隙9时能够限制微粒的运动。筒形微粒捕捉器8的底部开设有捕捉孔10，捕捉孔10沿筒形微粒捕捉器8的轴向延伸布置有多个，且捕捉孔10为沿筒形微粒捕捉器8的周向延伸的长孔，捕捉孔10供微粒进入到微粒捕捉间隙9中。
44.使用时，由于动触座3和静触座5为高电压，壳体1为低电压，微粒在电场作用下和自重下经捕捉孔10进入到微粒捕捉间隙9中，弱电场区域对微粒进行捕获和抑制，防止微粒进行运动。
45.如图1所示，在动触座3和静触座5上固定安装有屏蔽罩11，动触座3的屏蔽罩11将动触头4的前端罩设在内，静触座5的屏蔽罩11将静触头6的前端罩设在内，此处动触头4、静触头6的前端均为相互对插的插接端。设置屏蔽罩11之后，屏蔽罩11内的电场较为均匀，进入到的微粒不再无规律的运动，从而被抑制在屏蔽罩11内。
46.而且，如图1所示，两个屏蔽罩11之间的间距小于微粒捕捉间隙9的宽度，能够完全承接两个屏蔽罩11之间的微粒。
47.本实用新型直流gis的隔离开关的具体实施例2：
48.实施例1中，两屏蔽罩之间的间距小于断口微粒捕捉器的宽度。本实施例中，两屏蔽罩之间的间距等于断口微粒捕捉器的宽度，或者可以等于。
49.本实用新型直流gis的隔离开关的具体实施例3：
50.实施例1中，动触座、静触座上均设有屏蔽罩。本实施例中，可以将屏蔽罩取消。
51.本实用新型直流gis的隔离开关的具体实施例4：
52.实施例1中，捕捉孔为沿筒形微粒捕捉器的周向延伸的长孔。本实施例中，捕捉孔可以为圆孔，为方便微粒的落入，可以多开设圆孔。
53.本实用新型直流gis的隔离开关的具体实施例5：
54.实施例1中，绝缘子为盆式绝缘子。本实施例中，绝缘子可以为盘式绝缘子。
55.本实用新型直流gis的隔离开关的具体实施例6：
56.实施例1中，筒形微粒捕捉器焊接在筒体上。本实施例中，筒形微粒捕捉器压装在筒体与绝缘子之间，或者筒形微粒捕捉器直接固定在绝缘子上。
57.本实用新型直流gis的具体实施例：
58.直流gis包括断路器和隔离开关，隔离开关的结构与上述直流gis的隔离开关的结构一致，在此不再赘述。
59.最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制
本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。