专利名称：气体绝缘三工位户内交流高压电力配电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体绝缘、不锈钢金属壳封闭的三工位户内交流高压电力配电装置，它具有一些共同装于充气金属封闭壳体内的三工位开关和汇流母线，气密贯穿充气金属封闭壳体的穿墙绝缘套管，完全布置在金属封闭壳体外的主母线。穿墙绝缘套管用于三工位开关和主母线的连接，金属封闭壳体外布置的主母线采用空气绝缘，空气净距125mm。三工位开关是以SF6绝缘的户内交流高压负荷开关，用于三相交流50Hz，额定电压为12kV户内配电装置。适合客户变电站和主变电站分配和接受电能、供工矿企业发电厂及变电站作电气设施的保护和控制之用，并适用于较频繁操作的场所。
国内负荷开关已有几十种型号之多，形式多样，但功能不够完善，可靠性差。
本实用新型的目的就是为克服功能不够完善，设计精度低，可靠性差，绝缘强度较低，维护工作量大等缺陷而设计的一种气体绝缘三工位户内交流高压电力配电装置。
本实用新型的目的是这样实现主回路与操动机构这种一体化设计的气体绝缘三工位交流高压电力配电装置，其特征在于充气金属封闭壳体(1.6)采用焊接方式以保证其气密性，完全布置在金属封闭壳体外的主母线与三工位开关(1.5)的连接是通过穿墙绝缘套管(1.3、1.8)来实现的。穿墙绝缘套管气密地贯穿金属封闭壳体，上下各三个，供进、馈线使用。三工位开关(1.5)通过汇流母线(1.4)与穿墙绝缘套管(1.3、1.8)连接，并由其支撑和固定。弹簧操动机构(1.13)是通过焊于金属封闭壳体外部的螺柱与操动机构箱(1.2)连为一体的，弹簧操动机构(1.13)是通过焊于金属封闭壳体(1.6)、传动臂上的金属波纹管(1.11)来实现传动连接和密封的。操动机构为弹簧操动机构，由相互垂直的金属密闭壳体外的近似曲柄摇杆机构(1.14)、熔断器撞击脱扣及储能装置(1.15)、金属密闭壳体内的近似正弦机构(1.9)及机构储能件(1.12)构成；机构储能件(1.12)由驱动板(2.6)、脱扣板及复位扭簧(2.7)、储能扭簧(2.8)、解扣板(2.9)、储能板(2.10)构成，这部分全都装在传动轴上，提供开关合、分能量，储能时由驱动板(2.6)带动储能扭簧(2.8)的一端转动，另一端由储能板(2.10)限制不动，储能板(2.10)是通过装在储能板(2.10)上的脱扣板(2.7)由机构右侧板(2.13)上的定位轮(2.12)限制，和机构传动轴(2.15)及近似曲柄摇杆机构(1.14)保持不动，当储能到位时，解扣板(2.9)对脱扣板(2.7)通过定位轮(2.12)进行解扣，使储能扭簧(2.8)能量释放，带动储能板(2.10)及其上部件动作，使三工位开关(1.5)进行合、分；复位扭簧(2.7)使脱扣板复位，保持在下一个定位轮(2.12)上。三工位开关(1.5)由上触头盒(4.5)、下触头盒(4.1)、端盖(4.2)、驱动架(4.4)和静触头(4.3)组成，静触头(4.3)装于尼仑注塑的上下触头盒上，动触头(5.2)安装在驱动架(4.4)上，通过触头簧(5.3))和压簧板(5.4)使一对动触头成为一个整体安装在驱动件(5.1)上而形成驱动架(4.4)，靠四个定位件(5.5)限制动触头(5.2)的窜动，三个驱动架连接在一起组成动触头驱动轴，通过上、下触头盒的支撑转动，并且通过端盖(4.2)与近似正弦机构(1.9)相连，构成整个传动系统。电动装置(1.10)由安装在机构箱(1.2)底部的安装支架(2.4)和安装在其上的电动机(2.3)及链轮和链条(2.5)构成。二次控制板(2.20)、辅助开关(2.18)控制电动机的正反转，电动机通过链条驱动安装在驱动板(2.6)上的链轮，带动驱动板(2.6)正反转，进行三工位开关(1.5)合、分。穿墙绝缘套管(1.3、1.8)垂直平行地布置在金属封闭壳体(1.6)的上下部，气密地贯穿金属封闭壳体(1.6)，供三工位开关(1.5)进线及馈线用。穿墙绝缘套管由芯棒(3.1)、环氧浇注体(3.2)、二次抽取(3.3)、橡胶体(3.4)及嵌件(3.5)构成。穿墙绝缘套管(1.3、1.8)在金属封闭壳体(1.6)外部的，带有裙边，以满足空气中的爬距，在金属封闭壳体(1.6)内部的，是不带有裙边的倒椎形，采用SF6绝缘。压力释放装置(1.7)焊接于不锈钢壳体后下部，由支持件(6.1)、压持件(6.2)、爆破片(6.3)及齿(6.4)构成。当爆破时释放出的气体排向电缆沟，确保人身安全。
本实用新型的优点是主回路与操动机构一体设计的负荷开关中，主回路通过垂直平行布置的穿墙绝缘套管(1.3、1.8)安装在密闭金属壳体(1.6)的大平面上，三工位开关(1.5)及操动机构和电动机构的安装都以操动机构箱(1.2)的底面为基准，使得安装基准单一，负荷开关整体精度高，可靠性得到有效保证；由于主母线及馈线支持的穿墙绝缘套管高度达145毫米，相间净距125mm，主母线及馈线对地及相间绝缘强度较高，相间绝缘及主回路上下支撑连接件合二为一，整体性好；操动机构箱(1.2)按功能单元模块化设计，各功能单元设计及加工精度容易得到保证，装配也非常方便；而且三工位开关(1.5)从根本上解决了开关无须联锁的问题。由近似曲柄摇杆机构(1.14)和近似正弦机构(1.9)及机构储能件(1.12)的运用，使得主传动结构简单，摩擦损耗小，可靠性高，而且不需单独的开关合、分簧，使得开关合、分簧合二为一。
下面结合说明书附图及实施例对本实用新型作进一步说明由
图1可知前部为机构箱体(1.2)，后部为金属密闭壳体(1.6)，六只穿墙绝缘套管(1.3、1.8)垂直平行地气密贯穿密闭金属壳体(1.6)的上下部，穿墙绝缘套管(1.3、1.8)在密闭金属壳体(1.6)外面的部分，采用空气绝缘，供进线及馈线用；在其内部的部分，采用SF6绝缘。三工位开关(1.5)通过汇流排(1.4)的固定安装在穿墙绝缘套管(1.3、1.8)上。
由图2可知机构箱(1.2)上部为二次控制板(2.20)，机构箱(1.1)内部弹簧操动机构在中间，电动机构(2.4)在右部，压力表(2.17)及辅助开关(2.18)在左部。二次控制板(2.20)及辅助开关(2.18)控制电动机构(2.4)的动作及正反转。压力表反应密闭金属壳体内部气压。闭锁(2.11)是配柜后对开关位置及柜门的锁定。
由图3可知芯棒(3.1)上下有螺纹孔以供联结主母线及汇流母线(1.4)用，其外部用浇注体(3.2)绝缘；可带二次抽取(3.3)以供带电显示用；橡胶体(3.4)起联结嵌件(3.5)和浇注体(3.2)及缓冲作用，嵌件(3.5)用于与封闭金属壳体(1.6)的焊接。
由图4可知三工位开关(1.5)的动作是通过端盖(4.2)与近似正弦机构(1.10)相连，构成整个传动系统而实现开关的“接通”、“隔离”、“接地”的动作及位置，由三个驱动架(4.4)连接在一起组成动触头驱动轴，通过上、下触头盒(4.5)、(4.1)的支撑转动。
由图5可知触头簧(5.3)通过压簧板(5.4)对动触头(5.2)进行夹紧，以达到对触头压力的要求；驱动架(4.4)转动时，驱动件(5.1)上的叶片压缩SF6气体而形成高压区，压缩气体从动触头(5.2)间吹出，进行熄弧。
由图6可知当密封金属壳体(1.6)内部压力大于压力释放装置(1.7)的设计压力时，爆破片(6.3)向外翻出，由齿(6.4)剪破爆破片(6.3)而释放气流，以保护设备和人身的安全。
由图7可知由近似曲柄摇杆机构(1.14)构成弹簧操动机构主体，其简图见图7b，它由焊于机构传动轴(2.15)上的拐臂(7.1)、左右连板(7.2)、传动臂(7.9)、孔内轴销及机构侧板(1.13)构成，由机构储能件(1.11)通过传动轴(7.1)带动它，机构侧板作为近似曲柄摇杆机构(1.14)机架，由于传动臂(7.9)的联接，从而带动近似正弦机构(1.9)而操动三工位开关(1.5)；从图7b知，其三个位置对应三工位开关的“接通”、“隔离”、“接地”三位置。熔断器撞击脱扣及储能装置(1.15)由左右连板(7.2)、储能板及滚子(7.4)、左右脱扣板(7.3)、滚子(7.5)、挂簧板(7.6)、储能簧(7.7)、储能板(7.8)及轴销构成，其简图见图7c。在储能簧(7.12)储能完后，三工位开关在“隔离”及“接地”位置时，熔断器撞击脱扣及储能装置(1.15)随近似曲柄摇杆机构(1.14)一起动作，，而无法脱扣。三工位开关在“接通”位置时，可脱扣，从而带动三位置开关由“接通”到“隔离”位置，就完成了脱扣。由图7d是近似正弦机构简图，由它直接带动三位置开关，它的三个位置决定三工位开关的接通”、“隔离”、“接地”三位置，由于传动臂(7.9)的联接，这两种机构在空间相互配合，达到操作三工位开关的功能。
权利要求1．一种气体绝缘三工位户内高压电力配电装置(1.1)，其特征在于气体绝缘三工位户内高压电力配电装置的主体结构由安装在不锈钢密闭金属壳体(1.6)内的三工位开关(1.5)、气密贯穿不锈钢密闭金属壳体(1.6)的穿墙绝缘套管(1.3、1.8)、机构箱(1.2)内的弹簧驱动机构(1.13)、传动密封的金属波纹管(1.11)、电传动装置(1.10)和压力释放装置(1.7)构成；穿墙绝缘套管焊接于壳体(1.6)上，三工位开关(1.5)通过汇流母线(1.4)与穿墙绝缘套管连接(1.3、1.8)并由其支撑和固定，弹簧操动机构(1.13)装于不锈钢密闭金属壳体外部的机构箱(1.2)内，通过焊接于壳体和传动臂上的波纹管(1.11)连接；压力释放装置(1.7)焊接于不锈钢壳体(1.6)后下部。
2．根据权利要求1所述的气体绝缘三工位高压电力配电装置，其特征在于三工位开关(1.5)由尼龙注塑触头盒(4.1、4.5)、端盖(4.2)、动触头驱动架(4.4)和静触头(4.3)组成；静触头(4.3)装于触头盒(4.1)，动触头(5.3)安装在驱动架(4.4)上，三个驱动架(4.4)连接在一起组成动触头驱动轴，通过触头盒的支撑转动。
3．根据权利要求1所述的气体绝缘三工位高压电力配电装置，其特征在于穿墙绝缘套管(1.3、1.8)不锈钢密闭金属壳体内部为SF6气体绝缘，外部为空气绝缘，由特殊橡胶缓冲层(3.4)、不锈钢嵌件(3.5)、带电显示二次抽取(3.3)和芯棒(3.1)构成，通过环氧树脂(3.2)浇注为一体。
4．根据权利要求1所述的气体绝缘三工位高压电力配电装置，其特征在于弹簧操动机构(1.13)由近似正弦机构(1.9)、机构储能件(1.12)、近似曲柄摇杆机构(1.14)、熔断器撞击脱扣及储能装置(1.15)组成；近似正弦机构(1.9)装在密闭金属壳体(1.6)内部，其余部件装在机构箱(1.2)内，由传动臂(7.9)连接和传动。
5．根据权利要求1所述的气体绝缘三工位高压电力配电装置，其特征在于弹簧操动机构的储能件(1.12)由储能扭簧(2.8)、传动轴(2.15)、储能板(2.10)、驱动板(2.6)、脱扣板(2.7)、解扣板(2.9)、定位轮(2.12)构成；定位轮(2.12)安装在右侧板(2.13)上，储能扭簧(2.8)、驱动板(2.6)、脱扣板(2.7)、解扣板(2.11)安装在传动轴(2.15)上。
6．根据权利要求1所述的气体绝缘三工位高压电力配电装置，其特征在于传动连接的波纹管(1.11)，电传动装置的链轮(2.5)、安装支架(2.4)、电机(2.3)、辅助开关连板(2.2)和二次控制(2.20)，波纹管(1.11)焊接于金属密闭壳体(1.6)和传动臂(7.15)上，电机(2.3)、链轮(2.5)安装在安装支架(2.4)上。
7．根据权利要求1所述的气体绝缘三工位高压电力配电装置，其特征在于压力释放装置的爆破片(6.3)、齿(6.4)、支持件(6.1)和压持件(6.2)，通过亚弧焊焊接为一体。
专利摘要一种用不锈钢金属密闭壳体集负荷开关、隔离开关、接地开关功能于一体的户内高压电力配电装置(1),它具有充SF6气体的不锈钢金属密闭壳体(6)、三工位开关(5)、6个高压输入、输出绝缘穿墙套管(3、8)、弹簧操动机构(13)和压力释放装置(7)。三工位开关在壳体内通过汇流铜母线(4)固定连接,弹簧操动机构(13)装于金属密闭壳体外部的机构箱内(2),通过焊接于壳体(6)、传动臂上的金属波纹管(11)实现气密性连接和传动,弹簧操动机构通过手动和电动(10)两种操作方式操动开关的三个位置“接通”、“隔离”、“接地”,还可通过熔断器撞击脱扣及其储能装置(14)使三工位开关(5)分闸和储能。
文档编号H02B13/035GK2462607SQ01202070
公开日2001年11月28日 申请日期2001年2月1日 优先权日2001年2月1日
发明者孙立成, 王宏宏, 郭玉艳 申请人:天水长城开关厂