本发明涉及高压开关柜设备技术领域，特别是涉及一种新型屏蔽式固体绝缘开关模块。
背景技术：
环网供电是配电系统中常用的供电形式，而环网柜是实现安全供电的核心部件，一般分空气绝缘，sf6绝缘和固体绝缘三类。由于空气绝缘性能限制，空气绝缘环网柜一般体积较大，占地面积大，并且由于高压带电部件直接暴露于空气中，产品性能受和可靠性会直接受环境影响。sf6是一种温室效应极强的气体，极不易分解，sf6气体污染环境、不环保，对密封柜的密封要求高，sf6环网柜还存在泄漏而严重降低产品绝缘性能的隐患。固体绝缘环网柜通过将高压带电部件固封于环氧材料内，利用环氧优异的电气性能来实现绝缘，虽然在环氧腔体内部的绝缘介质同样是空气，但它的体积远远小于传统空气环网柜。
目前市场上的固体绝缘柜大多存在以下问题：(1)局部放电问题；(2)绝缘元件开裂，合格率低问题；(3)隔离的安全性问题等。而造成上述问题的主要因素是固体绝缘环网柜的开关模块，因此，需要研发一种能够克服该问题的新型屏蔽式固体绝缘开关模块。
技术实现要素：
为解决以上技术问题，本发明提供一种体积小、环保型、可靠性高的新型屏蔽式固体绝缘开关模块。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供一种新型屏蔽式固体绝缘开关模块，所述开关模块包括断路器和三工位开关，所述断路器和三工位开关均包括主回路部分和操作机构部分，所述断路器和三工位开关的主回路部分均设置于屏蔽式固封极柱内，所述断路器和三工位开关的操作机构部分均设置于开关箱体内；
所述断路器主回路部分包括出线锥导体、真空灭弧室、触头座、导电杆和绝缘拉杆，所述断路器操作机构部分包括断路器机构；所述出线锥导体、真空灭弧室、触头座均浇筑在所述屏蔽式固封极柱内；所述出线锥导体的一端用于与用电负载设备连接，所述出线锥导体的另一端与所述真空灭弧室的静端导电杆通过紧固件固定连接，所述真空灭弧室的动导电杆通过所述绝缘拉杆与所述导电杆的一端连接；所述绝缘拉杆设置于所述触头座上，所述触头座内设置有触头座卡槽，所述触头座卡槽内可拆卸安装有第一导电触指，所述第一导电触指与所述导电杆接触；所述绝缘拉杆的另一端与所述断路器机构的输出端连接，所述断路器机构能通过所述绝缘拉杆带动所述导电杆和真空灭弧室做直线运动；
所述三工位开关主回路部分包括进线锥导体、隔离动触头、绝缘丝杠、隔离中间静触头和接地触头，所述三工位开关操作机构部分包括隔离-接地机构；所述进线锥导体浇筑在所述屏蔽式固封极柱内；所述进线锥导体的一端用于与拼柜母线连接，所述进线锥导体的另一端设计为隔离静触头，所述隔离静触头上设置有隔离静触头卡槽，所述隔离静触头卡槽内可拆卸安装有第二导电触指；所述隔离中间静触头与所述触头座的一端固定连接，所述隔离中间静触头的两端均设置有隔离中间静触头卡槽，所述隔离中间静触头卡槽内分别可拆卸安装有第三导电触指和第四导电触指，所述隔离中间静触头上设置有导向结构；所述隔离动触头与所述绝缘丝杠螺纹连接，所述隔离动触头上设置有滑动卡槽，所述导向结构与所述滑动卡槽相对应，用于防止所述隔离动触头与所述绝缘丝杠一起转动；所述接地触头固定于所述开关箱体上，所述接地触头上设置有接地触头卡槽，所述接地触头卡槽内可拆卸安装有第五导电触指；所述绝缘丝杠的一端设置于所述隔离静触头卡槽内，所述绝缘丝杠的另一端穿过所述接地触头后与所述隔离接地机构的输出端连接，所述隔离接地机构能带动所述绝缘丝杠转动，所述绝缘丝杠能带动所述隔离动触头沿所述绝缘丝杠做直线运动。
可选的，所述导向结构为导向螺钉。
可选的，所述隔离中间静触头上设置有用于将所述导向螺钉完全包覆的沉孔。
可选的，所述绝缘丝杠与所述接地触头连接处设置有密封装置。
可选的，所述卡槽结构与所述磨辊本体为组合式结构，所述触头座的另一端设置有用于保证真空灭弧室的动端电场均匀的屏蔽层。
可选的，所述出线锥导体上设置有使所述真空灭弧室静端的电场均匀的屏蔽环。
可选的，所述真空灭弧室的静端处设置有真空灭弧室静端屏蔽环。
可选的，所述出线锥导体与所述真空灭弧室的固定连接处设置有用于将所述紧固件完全包覆的第二沉孔。
可选的，所述屏蔽式固封极柱的外表面层涂有导电层，对所述断路器和三工位开关的主回路的电场进行屏蔽接地。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供了新型屏蔽式固体绝缘开关模块，具有体积小、无污染、对柜体密封性要求不高的优点；开关主回路结构简单，减少装配流程，降低因生产失误的隐患，电场优化处理，有效控制局部放电量，提升产品质量的保证；无有害气体产生，极大提高产品的环保性，适应环保需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中的新型屏蔽式固体绝缘开关模块的结构示意图。
附图标记说明：1、屏蔽式固封极柱；2、进线锥导体；3、第二导电触指；4、隔离动触头；5、绝缘丝杠；6、隔离中间静触头；7、导向螺钉；8、接地触头；9、螺母；10、隔离-接地机构；11、断路器机构；12、开关箱体；13、密封装置；14、绝缘拉杆；15、导电杆；16、触头座；17、真空灭弧室；18、真空灭弧室静端屏蔽环；19、屏蔽环；20、出线锥导体；21、第三导电触指；22、第四导电触指；23、第五导电触指；24、第一导电触指。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种新型屏蔽式固体绝缘开关模块，包括断路器和三工位开关所述断路器和三工位开关均包括主回路部分和操作机构部分，所述断路器和三工位开关的主回路部分均设置于屏蔽式固封极柱1内，所述断路器和三工位开关的操作机构部分均设置于开关箱体12内。
所述断路器主回路部分包括出线锥导体20、真空灭弧室17、触头座16、导电杆15和绝缘拉杆14，所述断路器操作机构部分包括断路器机构11；出线锥导体20、真空灭弧室17、触头座16均浇筑在屏蔽式固封极柱1内，于本实施例中，屏蔽式固封极柱1是由环氧树脂浇注而成，屏蔽式固封极柱1内设计有腔体，出线锥导体20、真空灭弧室17和触头座16直接浇注在屏蔽式固封极柱1中，导电杆15设置于屏蔽式固封极柱1的腔体内；出线锥导体20的一端用于与用电负载设备连接。
真空灭弧室17作为所述断路器的核心部件，真空灭弧室17的内部设置有动静触头，真空灭弧室17包括静端导电杆和动导电杆，出线锥导体20的另一端与真空灭弧室17的静端导电杆通过紧固件固定连接，真空灭弧室17的动导电杆通过绝缘拉杆14与导电杆15的一端连接；触头座16内设置有触头座卡槽，所述触头座卡槽内可拆卸安装有第一导电触指24，第一导电触指24与导电杆15接触，使触头座16与导电杆15导电回路导通；绝缘拉杆14的另一端与断路器机构11的输出端连接，操作断路器机构11可以通过绝缘拉杆14带动导电杆15和真空灭弧室17做直线运动，从而实现真空灭弧室17的分合。
所述三工位开关主回路部分包括进线锥导体2、隔离动触头4、绝缘丝杠5、隔离中间静触头6和接地触头8，所述三工位开关操作机构部分包括隔离-接地机构10。进线锥导体2浇筑在屏蔽式固封极柱1内；于本实施例中，屏蔽式固封极柱1是由环氧树脂浇注而成，屏蔽式固封极柱1内设计有腔体，进线锥导体2直接浇注于屏蔽式固封极柱1内，隔离动触头4、绝缘丝杠5和隔离中间静触头6均设置于屏蔽式固封极柱1的腔体内；进线锥导体2的一端用于与拼柜母线连接，进线锥导体2的另一端设置为所述三工位开关的隔离静触头，此处节省了一个安装流程，杜绝了因安装人员安装失误引起的隐患。
进线锥导体2的隔离静触头端处设置有隔离静触头卡槽，所述隔离静触头卡槽内可拆卸安装有第二导电触指3；隔离中间静触头6通过紧固件固定于触头座16上，隔离中间静触头6的两端均设置有隔离中间静触头卡槽，两端的所述隔离中间静触头卡槽内分别可拆卸安装有第三导电触指21和第四导电触指22，隔离中间静触头6上设置有导向结构；隔离动触头4与绝缘丝杠5螺纹连接，隔离动触头4上设置有滑动卡槽，所述导向结构与所述滑动卡槽相对应，用于防止隔离动触头4与绝缘丝杠5一起转动，从而实现隔离动触头4的直线运动。
接地触头8固定于开关箱体12上，于本实施例中，接地触头8通过螺母9安装在开关箱体12上；接地触头8上设置有接地触头卡槽，所述接地触头卡槽内可拆卸安装有第五导电触指23；绝缘丝杠5的一端支撑在进线锥导体2的隔离静触头卡槽内，绝缘丝杠5的另一端穿过接地触头8后与隔离-接地机构10的输出端连接，实现操作隔离-接地机构10使绝缘丝杠5转动，进而绝缘丝杠5带动隔离动触头4沿绝缘丝杠5做直线运动。
为了优化电场过渡，消灭电场集中，于本实施例中，进线锥导体2与拼柜母线的连接处设置有屏蔽环19接地，屏蔽环19直接浇注在屏蔽式固封极柱1内。
于本实施例中，所述导向结构优选为导向螺钉7。
为了均匀电场，避免电场集中，于本实施例中，隔离中间静触头6上设置有第一沉孔，所述第一沉孔将导向螺钉7完全包覆，进一步地，所述第一沉孔还可以将与触头座16连接的紧固件完全包覆。
绝缘丝杠5从接地触头8内部穿入，为了保证屏蔽式固封极柱1的腔体内的密封防尘，于本实施例中，绝缘丝杠5与接地触头8连接处设置有密封装置，不仅使主回路的环境不受外界影响，而且保证了屏蔽式固封极柱1内部的绝缘性能。
为了保证真空灭弧室17的动端电场均匀，触头座16靠近真空灭弧室17动端处设置成屏蔽层。同时，为了保证真空灭弧室17的静端电场均匀，真空灭弧室17的静端处设置有真空灭弧室静端屏蔽环18，真空灭弧室静端屏蔽环18优选为铆接于出线锥导体20上，出线锥导体20的出线端设置有屏蔽环19接地。
为了均匀电场，避免电场集中，于本实施例中，出线锥导体20与真空灭弧室17的固定连接处设置有第二沉孔，所述第二沉孔将固定出线锥导体20与真空灭弧室17的紧固件完全包覆。
为了便于屏蔽式固封极柱1均匀主回路整体电场，于本实施例中，屏蔽式固封极柱1的外表面涂有导电层接地，对所述断路器和三工位开关的主回路的电场进行屏蔽接地，使产品的可靠性显著提升。
固体绝缘真空开关模块的电路主回路工作状态是：进线锥导体2通过第二导电触指3与隔离动触头4导通，隔离动触头4通过第三导电触指21与隔离中间静触头6导通，隔离中间静触头6、触头座16通过第一导电触指24与导电杆15、真空灭弧室17动端导通，真空灭弧室17合闸，与出线锥导体20导通；固体绝缘真空开关模块的导电回路由进线锥导体2、第二导电触指3、隔离动触头4、第三导电触指21、隔离中间静触头6、触头座16、第一导电触指24、导电杆15、真空灭弧室17、出线锥导体20组成；其动作顺序为：先操作隔离-接地机构10，隔离-接地机构10带动绝缘丝杠5顺时针旋转，继而使隔离动触头4朝进线锥导体2直线运动，直至隔离动触头4通过第二导电触指3与进线锥导体2导通，三工位开关即处于合闸位置，操作断路器机构11，通过绝缘拉杆14使导电杆15、真空灭弧室17的动导电杆与真空灭弧室17的静端导电杆相连，断路器即处于合闸位置，工作回路完成导通。
固体绝缘真空开关模块的主回路接地状态是：接地触头8通过第五导电触指23与隔离动触头4导通，隔离动触头4通过第四导电触指22与隔离中间静触头6导通，隔离中间静触头6、触头座16通过第一导电触指24与导电杆15、真空灭弧室17动端导通，真空灭弧室17合闸，与出线锥导体20导通；固体绝缘真空开关模块的接地回路由接地触头8、第五导电触指23、隔离动触头4、第四导电触指22、隔离中间静触头6、触头座16、第一导电触指24、导电杆15、真空灭弧室17、出线锥导体20组成；其动作顺序为：先操作隔离-接地机构10，隔离-接地机构10带动绝缘丝杠5逆时针旋转，继而使隔离动触头4朝接地触头8直线运动，直至隔离动触头4通过第五导电触指23与接地触头8导通，三工位开关即处于接地位置，操作断路器机构11，通过绝缘拉杆14使导电杆15、真空灭弧室17的动导电杆与真空灭弧室17的静端导电杆相连，断路器即处于合闸位置，接地回路完成导通。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。