专利名称：一种夹紧式高压隔离开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及电工技术领域，尤其是涉及一种电网输送线路中使用的夹 紧式高压隔离开关。
背景技术：
高压隔离开关是在分闸位置时触头间有符合规定要求的绝缘距离和 明显的断开标志，在合闸位置时能承载正常回路条件下的电流及在规定时 间内异常条件(例如短路)下的电流的开关设备。隔离开关的形式有多种，
在12kv电压等级，典型的有GN19型、GN22型等；在40.5kv电压等级 有GN19型、GN27型等。
其中GN22型是为了减少操作力(特别是开关额定电流较大时)而设 计的，其组成可分为底架、绝缘子、锁紧机构及导电部分，底架上固定六 个瓷绝缘子，每两个组成一相，转轴的拐臂上分别装有三相绝缘拉杆，用 来操作三相的触刀分、合闸运动，导电部分由触头、触刀和触座组成，弹 性磁锁板压紧；合闸时转轴旋转使操作拐臂上的绝缘4i^f拉着触刀向触头 转动，触刀进入触头到位后，绝缘拉杆带动锁紧机构动作而使触刀与触头 夹紧。分闸时转轴旋转使操作拐臂上的绝缘拉杆往外顶，使锁紧机构松开， 然后触刀和触头分开，触刀绕触座旋转，直至分闸位置。它采用了合闸-锁紧两步动作来减少操作力在合闸时，主动轴在转动前约80度角为合 闸角，用于转动触刀，使刀闸动触头从开断极限位置运动到合间位置;在 主动轴10度角位移为接触角，用于锁紧机构动作。通过滑块带动连杆的 运动，从而使两侧顶杆推出，磁锁板起杠杆，将顶杆的推力放大后压紧在 触刀上，形成接触压力，其结构稍复杂。
GN22型已在电力系统运行10多年，运行可靠性不是很理想，常见有 限位销在分闸过程中不能复位，以致在下一次合闸时，滑块由于没有受到 限位销的阻碍而在主动轴转动前80度角时即开始滑动，/磁锁板在动触头 还未插入静触头时即处于锁紧状态。在操作人员合闸沖力的惯性作用下，刀闸合闸虽能到位，但引起了传动轴的变形，由于刀闸的行程不够，致使 动静触头间的接触压力大大减少，出现了流过较少电流而刀闸也会发热的 现象。
实用新型专利ZL200620031085.0对GN22型的压紧才几构作了改进， 该专利公开了一种户内高压隔离开关的触刀合闸压紧机构，将磁锁板固定 在触刀的侧面，在左右触刀之间固定有一滑套推力结构，滑套推力结构是 在左右触刀上套装一个滑套，滑套内自中心向两侧依次套装有滑动轴、钢 球及顶杆，滑动轴上设有与钢球外圆相匹配的凹槽，顶杆与磁锁板形成相 互作用面。这种隔离开关触刀合闸压紧机构采用内杠杆推力机构代替外弹 簧压力机构，结构紧凑，占用空间小，压力接触面大，操作力矩小。
实用新型专利ZL200720034544.5对GN22型的锁紧装置进行了改进， 该专利公开了一种开关电器的脱扣锁紧装置，每相包括静触头、触座、四 个磁锁板、两个防锁板、两把触刀、带有脱扣销的纵向滑块、两个横向滑 块、拉杆、主轴拐臂、滑套，防锁板的中心对称线与纵向滑块垂直方向的 夹角为3°~11°。采用这样的结构，带有脱扣销的纵向滑块上的脱扣销在 运动的过程中形成的最接近轨迹，不会受到干涉。
在40.5kv电压等级，由于需要的触刀尺寸长，如果仅对传动部分作放 大设计，绝缘拉杆的运动轨迹很大，考虑对地绝缘距离，整个开关外形尺 寸会很大，因而GN22型的工作原理不能直接应用在40.5kv电压等级。而 传统的GN19型由于需要的操作力过大而逐渐被省力型的GN27型所代 替，GN27型采用转动式多触指结构，安装使用时，由于受连接母排应力 作用，如果框架及绝缘子有变形时，常常使触头接触不良，从而运行难以 保证稳定可靠。
发明内容
本发明提供了一种能方便可靠地应用于40.5KV及以上电压等级的夹 紧式高压隔离开关，这种开关在合闸位置时触刀与静触头的接触压力大， 通流能力强，且开关才喿作力小，合闸-锁紧两步动作可靠，对框架和绝缘 子的机械强度要求低。
一种夹紧式高压隔离开关，每相包括绝缘子、绝缘拉杆，静触头、 左右触刀和锁紧机构，触刀的下端铰接在触座上，上端与静触头接触连通或远离断开二个工作位置；锁紧机构包括i兹锁板、钢球、锁紧拐臂，二磁 锁板通过穿过左右触刀的上销轴和下销轴定位在左右触刀的上端，其特征 在于所述的锁紧拐臂安装在左右触刀中间，锁紧拐臂的中部通过定位销 轴与触刀铰接，锁紧拐臂的下部与绝缘拉杆铰接，锁紧拐臂下部开有一长 槽，长槽内被固定在二侧触刀上的一定位销穿过，锁紧拐臂的上部带一锲 形头；所述的钢球分别安装在左右触刀里套内；钢球的一侧贴在该锲形头 上，另一侧贴在i兹锁板内侧；触刀上部设有经下销轴与触刀铰接的锁扣拐 臂， 一扭簧一端4氐在上销轴上，另一端压在锁扣拐臂上，4吏锁扣拐臂受逆 时针转的力；锁紧拐臂的顶部与锁扣拐臂下部的圓弧形边限位配合。
在分闸位置，锁紧拐臂上端或其上端的限位销祐:锁扣拐臂的下部圆弧 形边挡住，不能绕固定销轴顺时针转动而相对静止；锁扣拐臂上端在合闸 位置时，受静触头的作用，克服扭簧的扭力而顺时针转动，使锁扣拐臂的 下部圓弧形边离开锁紧拐臂的顶部，锁紧拐臂被解锁。
在下销轴两侧可分别设有二个与触刀铰接的锁扣拐臂，锁紧拐臂的顶 部穿过一限位销，限位销与两锁扣拐臂下部的圆孤形边限位配合。
当额定电流要求4交大时，也可采用两端夹紧式，即在触座一端再增加 一套锁紧机构，使触刀与触座间也通过相同锁紧方式替代单弹簧压紧式， 保证接触力。
采用两端夹紧式时，所述的锁紧拐臂的下端设有锲形头，左右触刀的 下部里套内装有钢球；二磁锁板通过穿过左右触刀的销轴定位在左右触刀 的固定端；所述的钢球一侧贴在锁紧拐臂的下端的锲形头上，另一侧贴在 磁锁板内侧。
所述的一侧磁锁板与上销轴端部套有压簧。当》兹锁板采用刚性材料制 作时，通过压簧的弹力可以使磁锁板与触头压紧可靠。
本发明的工作原理当开关从分闸位置进行合闸操作时，因锁紧拐臂 上端或其上端的限位销和锁扣拐臂的作用，带锲形头的锁紧拐臂与触刀不 会发生相对转动，在绝缘4i^干作用下，触刀向静触头方向转动。当触刀进 入静触头一定深度后，锁扣拐臂被静触头推动，而克服锁扣锁扣拐臂上扭 簧而顺时针方向转动，当触刀到位后，锁扣拐臂的下部圆弧形边完全离开 锁紧拐臂上端或其上端的限位销，带锲形头的锁紧拐臂在拉杆作用下，开 始顺时针转动，带动二钢球在触刀里套内向外运动，推动》兹锁板向外运动，加上压簧的作用，迫使》兹锁板另一端向内推动触刀和静触头夹紧，当长槽 内的定位销与长槽的另一端接触时，夹紧动作结束，开关合闸完成。分闸 过程是相反过程。
本发明开关在合闸操作过程中，触刀进入静触头时，二者间没有接触 压力，当触刀到位后，通过磁锁板的夹紧动作，保证触刀与静触头的接触 压力，所以整个过程操作力很小。触刀上引入一带锲形头的锁紧拐臂后，
在40.5kv及以上电压等级实现夹紧式动作，拉杆作用于锁紧拐臂的点靠近 触刀与触座的转动点， <吏绝缘#^干的动作行程(位移)不至于过大。通过 锁扣拐臂的限位作用，保证触刀转动-触刀锁紧动作准确可靠，克服了 12kv 的GN22开关动作不可靠的缺点。
图1为本发明第一种实施方式夹紧式高压隔离开关的前视图。 图2为图1的左3见图。
图3为第一种实施方式中的锁紧拐臂的结构示意图。
图4为本发明第二种实施方式夹紧式高压隔离开关的左视图。
图5为第二种实施方式中带限位销的锁紧拐臂的结构示意图。
图6为图4所示开关合闸时内部结构示意图。
图7为图4所示开关分闸时内部结构示意图。
图8为第三种实施方式两端夹紧式高压隔离开关的左视图。
图9为第三种实施方式中两端带锲形的锁紧拐臂的结构示意图。
图IO为第三种实施方式开关合闸未锁紧状态时内部结构示意图。
具体实施例方式
如图l所示， 一种夹紧式高压隔离开关，每相包括绝缘子2、绝缘拉 杆3,静触头4、左右触刀5和锁紧机构，触刀5—端为固定端，铰接在 触座7上，另一端为移动端，与静触头4接触连通或远离断开二个工作位 置； 一传动臂8固定在与底架l铰接的主轴9上，绝缘拉杆3的一端与传 动臂8铰接，另一端与设在左右触刀5之间的锁紧拐臂IO的下部铰接。
如图2、 3所示，锁紧机构包括二磁锁板11、 二钢球16和锁紧拐臂10, 磁锁板11通过穿过左右触刀5的上销轴12和下销轴13连接在左右触刀5的移动端，二钢球16安装在左右触刀5的里套内。磁锁板11采用弹性钢 板制作，也可用普通钢板制作，采用普通钢板时，上销轴12的端部套有 压簧14，保证触刀与静触头的接触压力稳定可靠。
锁紧拐臂10安装在左右触刀5中间，锁紧拐臂10的中部通过固定销 轴15与左右触刀5铰接，下端与绝缘拉杆3铰接，锁紧拐臂下部开有一 长槽21，长槽21内被固定在触刀上的一定位销20穿过；锁紧拐臂10的 上部带一锲形头23，装在左右触刀5里套内的二个钢球16贴在该锲形头 23两侧，二钢球16另一侧分别贴在左右二块磁锁板11内侧；触刀5上部 设有经下销轴13中心设有与触刀5铰接的锁扣拐臂18，扭簧19一端抵在 上销轴12上，另一端压在锁扣拐臂18上，4吏锁扣拐臂18受逆时针转的 力。在分闸位置，锁紧拐臂10顶部械_锁扣拐臂18的下部圆弧形边挡住， 不能绕固定销轴15顺时针转动而相对静止；锁扣拐臂18上端在合闸到位 时，受静触头4的作用，克服扭簧的扭力而顺时针转动，使锁扣拐臂18 的下部圆弧形边离开锁紧拐臂顶部；锁紧拐臂IO被解锁。
如图4、 5所示，锁扣拐臂18可分别在下销轴13两侧分别设置相同的 二个；当锁扣拐臂18设置二个时，锁扣拐臂18与锁紧拐臂10不处在同 一平面，一P艮位销17穿过锁扣拐臂18拐臂的顶部并固定，限位销17两 端分别与两锁扣拐臂18的下部的圆弧形边限位配合。
如图6、 7、 8所示，当开关从分闸位置进行合闸操作时，因锁紧拐臂 10上端的限位销17和锁扣拐臂18的作用，带锲形头的拐臂10与触刀5 不会发生相对转动，在绝缘拉杆3作用下，触刀向静触头4方向转动。当 触刀5进入静触头一定深度后，锁扣拐臂18被静触头4推动，而克服锁 扣拐臂18上扭簧19而顺时针方向转动，当触刀到位后，锁扣拐臂18的 下部圆弧形边完全离开锁紧拐臂IO上端的限位销17，带锲形头的锁紧拐 臂10在拉杆作用下，开始顺时针转动，带动二钢球16在触刀里套内向外 运动，推动^兹锁板11向外运动，由于受压簧14作用，迫使/磁锁板ll另 一端向内推动触刀5和静触头4夹紧，当限位销20与长槽21的另一端接 触时，夹紧动作结束，开关合闸完成。
分闸过程是相反过程，绝缘拉杆3推动锁紧拐臂IO逆时针转动，钢球 16随着向内运动，加在触刀5上夹紧力因此撤销，直到锁紧拐臂10下端 的长槽21另一端与限位销20接触，推动触刀5顺时针转动而与静触头4分离。
如图9、 10所示，当额定电流要求较大时，本发明的另一种实施方式 为两端夹紧式高压隔离开关，即在触刀5的下端再设置与触刀5上端相同 的一套锁紧机构，二磁锁板26通过穿过左右触刀5的销轴27定位在左右 触刀5的下部；锁紧拐臂10下部与绝缘拉杆3铰接处附近再设有一锲形 头24,装在左右触刀5里套内的二个钢球25分别贴在该4契形头24两侧， 钢球25另一侧分别贴在锁紧机构的左右二块》兹锁板26内侧。本实施方式 触刀两头与触座或触头的接触性能良好，操作力轻，当巨大的短路电流通 过时，增大了接触压力，提高了隔离开关的动、热稳定性。
经实际测量，同样是电压40.5KV,额定电流1250A的隔离开关，采用 本发明的夹紧式开关比GN19型的开关，操作力可减少3倍以上，基本与 GN27型开关的操作力相同。与GN22相比，结构筒单，触刀转动-触刀锁 紧动作准确可靠。
权利要求
1.一种夹紧式高压隔离开关，每相包括绝缘子(2)、绝缘拉杆(2)，静触头(3)、左右触刀(5)和锁紧机构，触刀(5)的下端铰接在触座(7)上，上端与静触头(3)接触连通或远离断开二个工作位置；锁紧机构包括磁锁板(11)、钢球(16)、锁紧拐臂(10)，二磁锁板(11)通过穿过左右触刀(5)的上销轴(12)和下销轴(13)定位在左右触刀(5)的上端，其特征在于所述的锁紧拐臂(10)安装在左右触刀(5)中间，锁紧拐臂(10)的中部通过定位销轴(15)与触刀(5)铰接，锁紧拐臂(10)的下部与绝缘拉杆(2)铰接，锁紧拐臂(10)下部开有一长槽(21)，长槽(21)内被固定在二侧触刀(5)上的一定位销(20)穿过，锁紧拐臂(10)的上部带一锲形头(23)；所述的钢球(16)分别安装在左右触刀(5)里套内；钢球(16)一侧贴在锲形头(23)上，另一侧贴在磁锁板(11)内侧；触刀(5)上部设有经下销轴(13)与触刀铰接的锁扣拐臂(18)，一扭簧(19)一端抵在上销轴(12)上，另一端压在锁扣拐臂(18)上，使锁扣拐臂(18)受逆时针转的力；锁紧拐臂(10)的顶部与锁扣拐臂(18)下部的圆弧形边限位配合。
2. 根据权利要求1所述的夹紧式高压隔离开关，其特征在于所述的触 刀(5)上部下销轴(12)两侧同时i殳有与触刀(5)4交接的锁扣拐臂(18);锁紧拐 臂(18)顶部穿过一限位销(17)，限位销(17)与两锁扣拐臂(18)下部的圓弧形 边限位配合。
3. 根据权利要求1或2或3所述的夹紧式高压隔离开关，其特征在于 所述的触刀(5)的下端设置与触刀(5)上端相同的锁紧机构，所述的锁紧拐 臂(10)与绝缘拉杆(3)铰接处的下部设有锲形头(24)，所述的锁紧机构的磁 锁板(26)通过穿过左右触刀(5)的销轴(27)定位在左右触刀(5)的下端两侧； 所述的钢球(25)安装在左右触刀(5)的下部里套内， 一侧贴在锲形头(24)上， 另 一侧贴在》兹锁板(26)内侧。
4. 根据权利要求1-3任一权利所述的夹紧式高压隔离开关，其特征在 于所述的一侧磁锁板(11)与上销轴(12)端部套有压簧(14)。
全文摘要
本发明公开了一种电网输送线路中使用的夹紧式高压隔离开关，每相包括绝缘子、绝缘拉杆，静触头、左右触刀和锁紧机构，一锁紧拐臂中部通过定位销轴与左右触刀铰接；下端与绝缘拉杆铰接，下部开有一长槽，长槽内被固定在二侧触刀上的一定位销穿过；上部带一楔形头，装在左右触刀里套内的两钢球分别贴在该楔形头两侧，钢球另一侧两磁锁板内侧；触刀上部设有与触刀铰接的锁扣拐臂，通过一扭簧使锁扣拐臂受逆时针转的力；锁紧拐臂上端与锁扣拐臂下部的圆弧形边限位配合。本发明开关适合40.5kV及以上电压等级，在合闸位置时触刀与静触头的接触压力大，通流能力强，开关操作力小，合闸-锁紧动作可靠。
文档编号H01H31/00GK101290845SQ20081006243
公开日2008年10月22日 申请日期2008年6月10日 优先权日2008年6月10日
发明者朱佩龙 申请人:宁波天安(集团)股份有限公司