一种三相接地系统三工位开关的制作方法

本发明涉及三工位开关技术领域，具体为一种三相接地系统三工位开关。

背景技术：

三相交流电力系统中性点与大地之间的电气连接方式，称为电网中性点接地方式。中性点接地方式涉及电网的安全可靠性、经济性；同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。我国大部分6-10kv和部分35kv高压电网采用中性点不接地运行方式，即是指中性点没有人为与大地相连。其主要特点是：当系统发生单相接地时，各相间的电压大小和相位保持不变，三相系统的平衡没有遭到破坏，因此，在短时间内可以继续运行。但是，为了防止故障扩大，造成相间短路；或者单相弧光接地时,使系统产生谐振而引起过电压，导致系统瘫痪，规定带故障点运行时间不得超过2小时，这样较长时间带故障点运行给生产和调度造成很大的压力，如相间短路会导致瞬间跳闸，造成电网的不稳定，

如上图2所示，中性点不接地系统在线路正常运行时，线路对地之间存在分布电容，所以会流过容性电流。各相对地容性电流的数值相等而相位相差120°，其向量和等于零，地中没有容性电流通过，中性点对地电位为零，即中性点与地电位一致。这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。而当出现单相接地故障时，如上图1所示，接地故障点流过的容性电流，其大小为原来相对地容性电流的3倍。过去由于线路不长，分布电容的容性电流不大，因而单相接地故障电流不会很大，通常会自熄灭。但是随着供电网络的发展，特别是采用电缆线路的用户日益增加，使得线路对地电容电流剧增，接地故障点的电容电流超过了一定的安全值，不易自熄灭，导致电网内单相接地故障扩展为事故。《电力设备过电压保护设计技术规程》规定值，3～10kv电网相接地故障电流安全值为30a。造成故障扩大化的原因是：电缆线路比同等长度的架空线路的电容电流大25a(三芯电缆)～50a(单芯电缆)，电容电流相位与电压相位相差90度，因此电压过零时电流正好达到最大值，接地故障点的电容电流超过30a时，会形成弧光接地而无法自熄灭。周期性的电弧熄灭和重燃而形成的持续性弧光间歇，极易引发线路的谐振现象而产生过电压，损坏电气设备或发展成相间短路，进而扩大故障范围。因此，在10kv中性点不接地系统中，通常将变电所中变压器的各级电压中性点经消弧线圈接地，用消弧线圈消除接地故障电流，不产生电弧。这种中性点经消弧线圈接地的方式也称为谐振接地。

中性点不接地系统的运行特征是：当一相发生接地故障时，三相系统的平衡没有遭到破坏，短时间内可以继续运行，供电可靠性较高。但是，却存在很大的安全隐患。如上图一所示，c相接地，地电位与接地相c相的电位相同，其余两相对地的电位就变成了对接地相c相的电位。相电压的数值大小升高到与线电压的数值大小相同，也就是说a相、b相对地的电位上升到原来的1.732倍。在c相已经故障接地的情况下，另两相的对地电压又上升到原来的1.732倍。这无疑中加大了另两相发生接地故障的可能性，如果再发生一个相接地故障，两相直接短路，会产生巨大的短路电流，直接后果就是烧毁设备，反而扩大了停电范围，设备运行的安全性较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种三相接地系统三工位开关，具有单相发生故障时，首先会产生对地故障，对其余两相不产生影响，保护了电力设备及人身安全的优点，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三相接地系统三工位开关，包括三组电源进线端和电源出线端，所述电源进线端的底部通过螺栓连接外壳，外壳的内部放置有真空灭弧室，真空灭弧室的底端连接有隔离静触头，隔离静触头的底端穿过外壳延伸至外部，真空灭弧室的顶端连接有极柱导电件，极柱导电件的顶端与穿过电源进线端的导线相接；

所述电源出线端的顶端通过螺栓连接有出线座外壳，出线座外壳的内部放置出线座导电件，出线座外壳的顶端通过转销连接有隔离刀闸，隔离刀闸的前端上安装隔离动触头，隔离刀闸尾部的圆弧边上固定第一齿轮，隔离刀闸通过第一齿轮与第二齿轮相固定，多个第二齿轮固定在隔离开关传动轴上，隔离开关传动轴6位于多个第二齿轮5的外侧套有防护片61，隔离开关传动轴6的两端口边沿处加工多个凹条62；

所述出线座导电件的底端与穿过电源出线端的导线相接，出线座导电件的顶端与隔离动触头电性连接。

优选的，所述隔离动触头在隔离刀闸向上旋转与隔离静触头相接触导通，隔离动触头在隔离刀闸向下旋转与接地静触头相接触导通。

优选的，所述接地静触头安装在开关柜内，并接地。

优选的，所述外壳的侧壁上贯穿旋转轴，旋转轴的外部套有套环，套环上贯穿与外壳相接的销轴。

优选的，所述第二齿轮5的内壁上固定多个朝向圆心的支撑架，支撑架的端口上焊接在隔离开关传动轴6上。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本三相接地系统三工位开关，三组隔离动触头在隔离刀闸向上旋转与隔离静触头相接触导通，隔离动触头在隔离刀闸向下旋转与接地静触头相接触导通，接地静触头安装在开关柜内，并接地，隔离刀闸跟随第一齿轮旋转，会与隔离静触头或接地静触头相接，当单相发生故障时，首先会产生对地故障，对其余两相不产生影响，当发生单相或者多相接地故障时，断路器立即跳闸切除故障，避免了相间短路的发生，有效保护了电力设备及人身安全。

附图说明

图1为现有的中性点不接地系统单相接地故障电路图一；

图2为现有的中性点不接地系统单相接地故障电路图二；

图3为本发明的整体立体图；

图4为本发明的整体结构图；

图5为本发明的俯视结构图；

图6为本发明的中性点直接接地系统单相接地故障电路图。

图中：1、电源进线端；2、电源出线端；21、出线座外壳；22、出线座导电件；3、外壳；31、真空灭弧室；32、隔离静触头；33、极柱导电件；4、隔离刀闸；41、隔离动触头；42、第一齿轮；5、第二齿轮；6、隔离开关传动轴；7、接地静触头；8、旋转轴；81、套环。

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。

请参阅图3-5，一种三相接地系统三工位开关，包括三组电源进线端1和电源出线端2，电源进线端1的底部通过螺栓连接外壳3，外壳3的侧壁上贯穿旋转轴8，旋转轴8的外部套有套环81，套环81上贯穿与外壳3相接的销轴，旋转轴8在外力驱动下旋转，套环81跟随旋转轴8同步转动，销轴的存在可以带动外壳3旋转，从而外壳3的位置可以被调整，外壳3的内部放置有真空灭弧室31，真空灭弧室31的底端连接有隔离静触头32，隔离静触头32的底端穿过外壳3延伸至外部，真空灭弧室31的顶端连接有极柱导电件33，极柱导电件33的顶端与穿过电源进线端1的导线相接，极柱导电件33在导线连接下，隔离静触头32处于通电的状态，真空灭弧室31管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生；

电源出线端2的顶端通过螺栓连接有出线座外壳21，出线座外壳21的内部放置出线座导电件22，出线座外壳21的顶端通过转销连接有隔离刀闸4，隔离刀闸4的前端上安装隔离动触头41，隔离刀闸4尾部的圆弧边上固定第一齿轮42，隔离刀闸4通过第一齿轮42与第二齿轮5相固定，多个第二齿轮5固定在隔离开关传动轴6上，隔离开关传动轴6可以驱动第二齿轮5旋转，隔离开关传动轴6位于多个第二齿轮5的外侧套有防护片61，隔离开关传动轴6的两端口边沿处加工多个凹条62，凹条62可以与外壳3的电机轴相卡接，隔离开关传动轴6在电机的带动下同步旋转，第二齿轮5的内壁上固定多个朝向圆心的支撑架，支撑架的端口上焊接在隔离开关传动轴6上，支撑架为第二齿轮5提供支撑，让第二齿轮5和隔离开关传动轴6可以同步旋转，第二齿轮5旋转可以带动第一齿轮42旋转，从而隔离刀闸4的位置跟随调整；

出线座导电件22的底端与穿过电源出线端2的导线相接，出线座导电件22的顶端与隔离动触头41电性连接，三组隔离动触头41在隔离刀闸4向上旋转与隔离静触头32相接触导通，隔离动触头41在隔离刀闸4向下旋转与接地静触头7相接触导通，接地静触头7安装在开关柜内，并接地，隔离刀闸4跟随第一齿轮42旋转，会与隔离静触头32或接地静触头7相接。

请参阅图6，中性点直接接地系统，三相电路的电压中性点用导体与大地相连接，使得中性点的电位始终与地电位保持一致，这种系统中一相接地时，出现除中性点以外的另一个接地点，构成了短路回路，接地故障相电流很大，为了防止设备损坏，必须迅速切断电源，因而供电可靠性较低，易发生停电事故，通过将三工位隔离开关的电压中性点与断路器气箱进行铰接，使得开关柜的三相中性点与大地保持等电位，形成12kv开关柜中性点直接接地系统，具有中性点直接接地系统的诸多优势，当单相发生故障时，首先会产生对地故障，对其余两相不产生影响，当发生单相或者多相接地故障时，断路器立即跳闸切除故障，避免了相间短路的发生，有效保护了电力设备及人身安全。

综上所述：本三相接地系统三工位开关，三组隔离动触头41在隔离刀闸4向上旋转与隔离静触头32相接触导通，隔离动触头41在隔离刀闸4向下旋转与接地静触头7相接触导通，接地静触头7安装在开关柜内，并接地，隔离刀闸4跟随第一齿轮42旋转，会与隔离静触头32或接地静触头7相接，当单相发生故障时，首先会产生对地故障，对其余两相不产生影响，当发生单相或者多相接地故障时，断路器立即跳闸切除故障，避免了相间短路的发生，有效保护了电力设备及人身安全。

需要说明的是，在本文中，诸如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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。