一种高压开关的制作方法

本实用新型涉及配电技术领域，尤其涉及一种高压开关。

背景技术：

真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中得到广泛应用。

隔离开关是一种用于“隔离电源、倒闸操作、用于连通和切断小电流电路”，无灭弧功能的开关器件。隔离开关在分闸位置时，触头件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。隔离开关没有灭弧能力，只能在没有负载电流的情况下分、合电路，作为主接线系统明显断开点，在检修过程作为系统明显断开点。

高压开关经常将隔离开关和真空断路器配合使用，在保证使用性能和安全前提下，本领域的技术人员致力于合理优化隔离开关和真空断路器的组合结构，以便于制造、操作及控制成本。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种新型的包括隔离开关和真空断路器的高压开关。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高压开关，包括密封柜体，所述密封柜体的上侧设置有进线套管，下方设置有出线套管；所述密封柜体的内部设置有串联的隔离开关和真空断路器，所述隔离开关为三工位隔离开关，所述隔离开关和进线套管的导电体电连接；所述真空断路器和出线套管的导电体电连接。

进一步的，所述高压开关还包括支撑板和接地组件；

所述隔离开关包括隔离支架、隔离转轴、隔离触刀、隔离静触头和隔离静触座，隔离静触头设置于隔离支架上，隔离触刀和隔离转轴固定连接，隔离触刀近轴端的导电体和隔离静触座轴连接和电连接，隔离触刀的远轴端为隔离动触头；

所述接地组件包括接地支架和固定在接地支架上的三相接地静触头；

所述真空断路器包括灭弧室骨架、真空灭弧室和合闸结构，所述真空灭弧室设置于灭弧室骨架上，真空灭弧室的静端和隔离静触座电连接，真空灭弧室的动端和出线套管的导电体电连接，真空灭弧室的动端和合闸结构活动连接，合闸结构控制真空灭弧室的静端和动端的分合动作；

所述隔离支架、接地支架和灭弧室骨架平行设置，并和两侧的支撑板固定连接；

所述隔离转轴通过隔离静触座固定在真空断路器上方；所述隔离静触头设置于隔离转轴的上方，所述接地静触头设置在隔离转轴侧方；所述隔离转轴转动，隔离动触头和隔离静触头抵触时为合闸状态；隔离动触头和接地静触头抵触时为接地状态；隔离动触头处于隔离动触头和接地静触头的中间位置为分闸状态；

所述隔离开关和真空断路器通过支撑板固定连接形成一高压开关组件，所述高压开关组件通过支撑板固定设置于高压开关柜体内，所述隔离静触头和进线套管的导电体电连接；所述真空灭弧室的动端和出线套管的导电体电连接。

进一步的，所述真空灭弧室的静端包括由可调触头和锁紧螺母，所述锁紧螺母和所述可调触头通过螺纹连接，用于调节可调触头和隔离静触座的抵触压力，从而实现真空灭弧室的静端和隔离静触座的硬连接，同时用于调节在分闸状态真空灭弧室的静端和动端的开距,以实现合闸超程的调节。优点：合闸超程调整方便，无需拆卸中间连接零件，结构简单装配效率高。

进一步的，所述隔离转轴和三相的隔离触刀为三相一体结构；所述隔离支架和三相的隔离静触头为三相一体结构。

进一步的，所述灭弧室骨架为三相一体式灭弧室骨架，设置有三相灭弧室容置腔用于真空灭弧室的装配。优点：装配效率高、对位精度高、绝缘性能优良。

进一步的，所述真空灭弧室的合闸机构包括开关主轴和和合闸拐臂，所述开关主轴和合闸拐臂的一端固定连接，所述合闸拐臂的另一端和所述灭弧室的动端活动连接，所述开关主轴旋转，带动所述灭弧室的动端在灭弧室的壳体内相对灭弧室的静端运动，实现真空灭弧室分闸或合闸。

进一步的，所述合闸拐臂为凸轮结构，所述合闸机构还包括触头弹簧和导向杆，合闸凸轮和导向杆活动连接，导向杆固定在真空灭弧室的动端，触头弹簧套接在导向杆上，触头弹簧的两端分别抵触真空灭弧室和合闸凸轮，处于压缩储能状态；开关主轴正向或反向旋转，通过合闸凸轮、导向杆的联动，实现真空灭弧室的动端和静端的分闸或合闸动作。优点:能有效减少灭弧室合闸弹跳数值，将弹跳数值控制在要求范围。

进一步的，所述真空断路器通过三相出线铜棒和出线套管搭接。

进一步的，所述出线套管设置于高压开关操作面的底部，所述出线套管为弯角套管，所述真空断路器通过三相出线铜棒和三相水平布置的弯角套管搭接，通过三相铜棒折弯角度变化与三相竖向方向布置的灭弧室连接。

进一步的，所述三相铜棒具体连接部分采用软连接过渡，并且a相软连接出线位置与b相、c相的相反。优点：通过合理布置软连接出线位置，减少母线连接长度，改善电场环境。

进一步的，所述真空灭弧室的合闸机构还包括主轴支撑板，所述主轴支撑板的一端和三相一体式灭弧室骨架连接，另一端串接在所述主轴上，每相灭弧室的的两侧设置有一对主轴支撑板，所述主轴支撑板采用均压结构设计。优点：主轴支撑板可改善局部电场环境，减少用于相间的复合绝缘的使用。

本实用新型实现了如下技术效果：

(1)本高压开关的主回路采用三工位(合闸位、分闸位、接地位)隔离开关在真空灭弧室上端的结构布置形式，达到通过真空灭弧室关合接地故障电流的目的，防止隔离开关关合接地故障电流时产生烧蚀接地触头的风险，以及大大提高关合接地故障电流的能力和可靠性。

(2)本实施例给出的高压开关，在保证使用性能和安全前提下，合理优化隔离开关和真空断路器的组合结构，形成便于制造、组装的组件，产品一致性好，同时大大提高了装配效率，并有效控制生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的高压开关的结构剖面图；

图2是图1的高压开关的内部结构的立体图；

图3是图2的侧视图；

图4是图3的a-a剖面图；

图5是图3的b-b剖面图；

图6是图5的局部放大图。

其中:

1-密封柜体；

2-隔离开关；

201-隔离支撑架；

202-隔离静触头；

203-隔离触刀；

204-隔离静触座；

205-隔离转轴；

206-接地静触头；

207-接地支架；

3-真空断路器；

301-灭弧室骨架；

3011-灭弧室容置腔；

302-开关主轴；

303-真空灭弧室；

304-主轴支撑板；

305-合闸凸轮；

306-触头弹簧；

307-导向杆；

308-可调触头；

309-锁紧螺母；

310-软连接固定块；

311-软连接；

4-支撑板；

5-上出线套管；

6-下出线套管；

601-a相出线母线；

602-b相出线母线；

603-c相出线母线。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1-图6所示，本实用新型公开了一种高压开关，包括密封柜体1、隔离开关2和真空断路器3；密封柜体1的侧板的上方设置有三相的高压电网的进线套管5；密封柜体1侧板的下方设置有三相的高压电网的出线套管6；在高压开关的合闸状态，高压电网的主回路从高压开关上方的进线套管5引入，经过隔离开关2、真空断路器3从高压开关的下方的出线套管6引出。进线套管5和出线套管6为高压套管，用于将高压电网引入或引出高压开关，并起绝缘和支撑作用。

在本实施例中，隔离开关2为三工位隔离开关，包括隔离支撑架201、隔离静触头202、隔离触刀203、隔离静触座204和隔离转轴205；其中，隔离静触头202为纯铜、铜合金等材质制成的导电体，隔离支撑架201的主体为复合绝缘材料；隔离支撑架201、隔离静触头202通过一体化注塑形成三相一体的隔离静触头组件，隔离静触头202的上端穿透隔离支撑架201，用于和进线套管5中的导电体电连接；隔离触刀203包括一贯穿整个刀臂的导电体，隔离转轴205的主体为复合绝缘材料，隔离触刀203和隔离转轴205通过一体化注塑成型形成三位一体的隔离动触头组件，隔离触刀203沿隔离转轴205轴向规则排列，隔离触刀203预埋的导电体从隔离触刀203的两侧露出，近轴端的导电体露出部分和隔离静触座204轴连接和电连接，远轴端的导电体露出部分为动触头2031，在合闸时，动触头2031和隔离静触头202连接；更具体的，动触头2031为双导电体结构，隔离静触头202的下端为一翅状结构，其相对动触头2031的一侧较窄，远离动触头2031的一侧较宽，在合闸时，隔离静触头202的下端和动触头2031抵触形成夹持结构，并形成稳定可靠的电连接，并对隔离触刀203的最大旋转角度进行限制，具体的，隔离静触头202通过隔离支架201固定在隔离转轴205的上方。隔离静触头202和隔离动触头2031均采用三相一体结构，集成度高、一致性好，能有效保证同时分、合三相交流电源。本隔离开关采用三工位(合闸位、分闸位、接地位)设计，达到通过真空灭弧室关合接地故障电流的目的，防止隔离开关关合接地故障电流时产生烧蚀接地触头的风险，以及大大提高关合接地故障电流的能力和可靠性。

真空断路器3为一组件，包括灭弧室骨架301、开关主轴302、真空灭弧室303和灭弧室合闸机构，在本实施例中，灭弧室骨架301的主体是复合绝缘材料，为三相一体结构，设置有三个灭弧室容置腔3011，安装有三个真空灭弧室303，灭弧室合闸机构具体包括合闸拐臂、触头弹簧306、导向杆307和主轴支撑板304，在本实施例中，该合闸拐臂优选为合闸凸轮305，开关主轴302和主轴支撑板304轴承连接，主轴支撑板304的另一端固定在灭弧室骨架301上，开关主轴302和合闸凸轮305固定连接，合闸凸轮305和导向杆307活动连接，导向杆307固定在真空灭弧室303的动端3032，触头弹簧306套接在导向杆307上，触头弹簧306的两端分别抵触真空灭弧室303和合闸凸轮305，处于压缩储能状态；开关主轴302正向或反向旋转，通过合闸凸轮305、导向杆307的联动，实现真空灭弧室303的动端3032和静端3031的分闸或合闸动作。采用合闸凸轮305能有效减少灭弧室合闸弹跳数值，将该弹跳数值控制在要求范围。每相真空灭弧室动端3032的两侧设置有一对主轴支撑板304，该主轴支撑板304贴近灭弧室容置腔3011，主轴支撑板304采用均压结构设计，主轴支撑板304可改善局部电场环境，用于屏蔽相间电弧，以替代设置于相间的复合绝缘材料，减少用于相间的复合绝缘材料的使用。

为进行真空灭弧室合闸的超程调整，真空灭弧室303的静端3031包括可调触头308和锁紧螺母309，真空灭弧室303安装在灭弧室支架的灭弧室容置腔3011中，可调触头308从灭弧室容置腔3011朝上的通孔中引出，该通孔直径略大于可调触头308的直径，小于真空灭弧室303本体的直径，锁紧螺母309在灭弧室容置腔3011外侧和可调触头308螺纹连接，可调节可调触头308和隔离静触座204的抵触压力，从而实现真空灭弧室303的静端3031和隔离静触座204的硬连接，以保证可靠的电连接，同时调节真空灭弧室303在灭弧室容置腔3011中的相对位置，以调节真空灭弧室303的合闸行程。

在生产装配时，将三相的隔离静触座204通过螺钉固定在真空灭弧室303静端的可调触头308上，将隔离触刀203和真空断路器3组装成一组件，隔离支撑架201和灭弧室骨架平行固定在高压开关柜的两个支撑板4上，从而将隔离开关2和真空断路器3结合为一体化结构。

在两个支撑板4之间还连接有接地支架207，接地支架207用于固定三相的接地静触头208，接地静触头208的结构和隔离静触头202相似，可和动触头2031形成稳定电连接，并对隔离触刀203的最大旋转角度进行限制，具体的，接地静触头208设置在隔离转轴的侧方。隔离触刀203在隔离静触头202和接地静触头208的限位下在一定角度范围内旋转，设置有三个工作位，该工作位包括合闸位p1、分闸位p2和接地位p3。在本实施例中，以隔离转轴205为中心，合闸位p1和接地位p3之间形成一90～120°的夹角，分闸位p2设置在合闸位p1和接地位p3的居中位置，该分闸位p2和合闸位p1、接地位p3之间形成足够的明显断开点。

在本实施例中，图1为高压开关的后视图的剖面图，进线套管5设置在密封柜体1的侧面的上部，出线套管6设置在密封柜体1正面的底部，出线套管6为弯角套管，三相的出线套管6通过三相的出线铜棒(包括a相出线母线601、b相出线母线和c相出线母线)，并通过出线铜棒的折弯角度变化和三相的真空灭弧室303的动端连接，具体的是，出线铜棒601和真空灭弧室303的动端通过软连接311过渡连接，以避免应力直接作用于真空灭弧室303的动端。具体的，在出线铜棒的端部对应有软连接固定块310，将软连接311的端部夹持在软连接固定块310和出线铜棒的端部之间，并通过螺栓固定连接。并且a相软连接出线位置与b相、c相相反，通过合理布置软连接出线位置，可减少母线连接长度，改善电场环境。

本实施例给出的高压开关，在保证使用性能和安全前提下，合理优化隔离开关和真空断路器的组合结构，将隔离开关和真空断路器形成便于制造、组装的组件，产品一致性好，同时大大提高了装配效率，并有效控制生产成本。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。