集成有支柱绝缘子的隔离开关组件的制作方法

1.本实用新型属于电力设备技术领域，具体涉及一种集成有支柱绝缘子的隔离开关组件。


背景技术：

2.隔离开关是变电站中的重要机构，能够用来隔离电源、进行倒闸操作以及切断或连通小电流电路等。目前的隔离开关以运动方式可划分为垂直伸缩式、水平伸缩式和水平旋转式三种类型。其中，垂直伸缩式隔离开关包括支撑立柱，支撑立柱的下端固定在混凝土基础中，上端设有支持绝缘子、操作机构和动触头等隔离开关的组成部件。
3.由于电力系统中电气设备为三相，垂直伸缩式隔离开关一般三个为一组使用，如图1所示。图1中虚线表示隔离开关区域，直线表示导线，三角形表示电气设备，矩形表示垂直伸缩式隔离开关，圆形表示支柱绝缘子，a、b、c表示三相导线。隔离开关的操作机构需要预留一定的操作空间，因此三个隔离开关需要在导线的延伸方向间隔分布。这样就导致a相和c相中的隔离开关与相邻电气设备的距离过大，中间需要设置支柱绝缘子，防止导线过度下垂，满足下垂量要求。同隔离开关一样，支柱绝缘子也设有支撑立柱，其支撑立柱的下端也需要固定在混凝土基础中。这样在建造时需要分别为隔离开关和支柱绝缘子浇筑混凝土基础，导致隔离开关的建造费用较高，不利于节约成本。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种集成有支柱绝缘子的隔离开关组件，旨在实现垂直伸缩式隔离开关和支柱绝缘子的支撑立柱共享，进而实现多个隔离开关的地基共享，解决混凝土基础数量过多，浪费建造成本的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种集成有支柱绝缘子的隔离开关组件，包括至少两个与输电导线一一对应的隔离开关，所述隔离开关包括支撑立柱、横担、垂直伸缩式开关组件和支柱绝缘子；
6.所述支撑立柱用于固定在固定基体上；
7.所述横担固定在所述支撑立柱上，所述横担用于设置在所述输电导线的下方，并且所述横担在地面的投影与所述输电导线在地面的投影重合；
8.所述垂直伸缩式开关组件固定在所述横担上并设有动触头，所述动触头能够接触所述输电导线实现电源连接，或脱离所述输电导线实现电源隔离；
9.所述支柱绝缘子固定在所述横担上，并且与所述垂直伸缩式开关组件沿所述横担的长度方向分开设置，所述支柱绝缘子用于支撑所述输电导线；
10.定义垂直于所述输电导线的水平方向为分布方向，不同的所述支撑立柱沿所述分布方向间隔设置。
11.在一种可能的实现方式中，所述输电导线的数量为三根并且依次为a相导线、b相导线和c相导线，所述隔离开关的数量为两个，并且分别对应所述a相导线和c相导线，所述
隔离开关组件还包括一个常规垂直伸缩式隔离开关，所述常规垂直伸缩式隔离开关设有常规立柱，所述常规立柱位于两个所述支撑立柱之间。
12.在一种可能的实现方式中，所述支撑立柱为下粗上细的架体式结构。
13.在一种可能的实现方式中，沿所述分布方向观察，所述支撑立柱呈梯形结构并且包括至少四个支杆，所述支杆两两一对设置并构成所述梯形结构的腰边，不同的支杆对沿所述分布方向平行分布。
14.在一种可能的实现方式中，所述支撑立柱还包括第一连接板和第二连接板；
15.所述第一连接板固定连接在所述支杆的下端，并通过预埋件固定连接所述固定基体，所述支杆与所述第一连接板之间具有夹角，所述支杆借助所述第一连接板确定相对于地面的倾斜角度；
16.全部所述支杆的上端通过所述第二连接板连为一体，所述横担连接在所述第二连接板上。
17.在一种可能的实现方式中，所述横担水平设置，所述垂直伸缩式开关组件和所述支柱绝缘子分设在所述横担的两端。
18.在一种可能的实现方式中，所述横担为架体式结构，并且包括至少三根平行的横杆，所述横杆通过若干个短杆连为一体，所述短杆的两端分别固定连接不同的所述横杆。
19.在一种可能的实现方式中，所述横担与所述支撑立柱之间设有斜撑杆，所述斜撑杆的两端分别连接所述横担和所述支撑立柱，并对所述横担起到支撑作用。
20.在一种可能的实现方式中，所述斜撑杆包括同轴设置的两个子段，所述子段之间通过弹性元件连接，所述弹性元件产生撑开力，使所述子段分别顶紧所述横担和所述支撑立柱。
21.在一种可能的实现方式中，所述横担上设有安装杆，所述安装杆的上端连接所述横担，下端支撑于地面上，所述安装杆用于安装所述垂直伸缩式开关组件的电控操作箱。
22.本实用新型提供的集成有支柱绝缘子的隔离开关组件，相比于现有技术，有益效果在于，支撑立柱由原来的两根变成了一根，在支撑立柱上设置横担，实现了支撑立柱的共享，即一根支撑立柱同时对垂直伸缩式开关组件和支柱绝缘子进行支撑；一根支撑立柱只需要设置一个固定基体，相比于现有技术，减少了一个地基结构；并且，在本隔离开关组件中隔离开关沿分布方向设置，支撑立柱的固定基体相距很近，可以连为一体，在建造时可以作为一个整体进行浇筑，只需设置一次浇筑模板、进行一次浇筑施工即可，极大的简化了建造步骤；综上，本隔离开关组件能够从减少地基数量和简化建造步骤两方面降低建造成本，很好的解决了建造成本的浪费问题。
附图说明
23.图1为现有技术的布置示意图；
24.图2为改进后的布置示意图；
25.图3为本实用新型实施例提供的集成有支柱绝缘子的隔离开关组件中隔离开关使用状态下的结构示意图；
26.图4为图3中从方向e观察隔离开关的结构示意图；
27.图5为图3中支撑立柱、横担固定在固定基体上的结构示意图；
28.图6为图5中的f处的放大视图。
29.附图标记说明：
30.1、隔离开关；
31.2、支撑立柱；21、支杆；22、连接杆；23、第一连接板；24、第二连接板；
32.3、横担；31、横杆；32、短杆；
33.4、垂直伸缩式开关组件；41、动触头；42、静触头；43、操作机构；44、支撑绝缘子；45、操作绝缘子；46、电控操作箱；
34.5、支柱绝缘子；51、调节立柱；
35.6、固定基体；61、预埋件；62、金属找平板；63、固定螺栓；
36.7、输电导线；
37.8、斜撑杆；
38.9、安装杆。
具体实施方式
39.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.请一并参阅图2至图4，现对本实用新型提供的集成有支柱绝缘子的隔离开关组件进行说明。
42.集成有支柱绝缘子的隔离开关组件包括至少两个与输电导线7一一对应的隔离开关1，隔离开关1包括支撑立柱2、横担3、垂直伸缩式开关组件4和支柱绝缘子5；
43.支撑立柱2用于固定在固定基体6上；
44.横担3固定在支撑立柱2上，横担3用于设置在输电导线7的下方，并且横担3在地面的投影与输电导线7在地面的投影重合；垂直伸缩式开关组件4固定在横担3上并设有动触头41，动触头41能够接触输电导线7实现电源连接，或脱离输电导线7实现电源隔离；
45.支柱绝缘子5固定在横担3上，并且与垂直伸缩式开关组件4沿横担3的长度方向分开设置，支柱绝缘子5用于支撑输电导线7；
46.定义垂直于输电导线7的水平方向为分布方向d，不同的支撑立柱2沿分布方向d间隔设置。
47.具体的，上述固定基体6一般为混凝土浇筑而成的地基；也可以是固定的支架、底座等固定结构。
48.本实施例提供的集成有支柱绝缘子的隔离开关组件，与现有技术相比，有益效果在于：
49.支撑立柱2由原来的两根变成了一根，在支撑立柱2上设置横担3，实现了支撑立柱2的共享，即一根支撑立柱2同时对垂直伸缩式开关组件4和支柱绝缘子5进行支撑；一根支
撑立柱2只需要设置一个固定基体6，相比于现有技术，减少了一个地基结构；并且，在本隔离开关组件中隔离开关1沿分布方向d设置，支撑立柱2的固定基体6相距很近，可以连为一体，在建造时可以作为一个整体进行浇筑，只需设置一次浇筑模板、进行一次浇筑施工即可，极大的简化了建造步骤；综上，本隔离开关组件能够从减少地基数量和简化建造步骤两方面降低建造成本，很好的解决了建造成本的浪费问题。
50.对比图1和图2，图1是现有技术的示意图，图2是改进后的示意图。
51.图2与图1相比，直线仍表示导线，三角形仍表示电气设备，b相上的小矩形表示原有的常规垂直伸缩式隔离开关，a相和c相上大的长条矩形表示改进后的隔离开关1，a、b、c仍表示三相导线。
52.图1中的虚线表示隔离开关区域，建造时需要在该区域浇筑五个地基结构；图2中的虚线表示改进后的浇筑区域，建造时只需在该区域进行一次混凝土浇筑即可。
53.垂直伸缩式开关组件4和支柱绝缘子5实际上为现有技术，垂直伸缩式开关组件4是现有的垂直伸缩式隔离开关去除支撑立柱后的部分，支柱绝缘子5是现有的支柱绝缘子去除支撑立柱后的部分。
54.垂直伸缩式开关组件4除了动触头41之外还包括静触头42、操作机构43、支撑绝缘子44、操作绝缘子45和电控操作箱46，如图4所示。
55.需要说明的是，虽然图4是图3中方向e处观察的视图，但是为了示意垂直伸缩式开关组件4的两种状态，图3中动触头41和静触头42接触，相当于动触头41和输电导线7接触，处于电源连接状态；而图4中动触头41和静触头42脱离，相当于动触头41与输电导线7脱离，处于电源隔离状态。
56.参见图4，如果想切换电源隔离状态为电源连接状态，通过电控操作箱46中的按钮控制电机启动，电机通过连杆连接操作机构43，驱动操作机构43的两段臂杆由图4中的折叠状态移动为图3中的伸展状态，将动触头41垂直送上，与固定在输电导线7上的静触头42接触，从而切换为电源连接状态。
57.需要说明的是，隔离开关1没有灭弧能力，只能在线路中没有大电流的情况下动作；隔离开关1一般配合断路器使用，动触头41和静触头42脱离时形成明显的断开点，确保作业安全。隔离开关1和断路器可以等效为串联在输电导线7中的开关，可以实现线路的断开和闭合。
58.在一些实施例中，参见图2，输电导线7的数量为三根并且依次为a相导线、b相导线和c相导线，隔离开关1的数量为两个，并且分别对应a相导线和c相导线，隔离开关组件还包括一个常规垂直伸缩式隔离开关，常规垂直伸缩式隔离开关设有常规立柱，常规立柱位于两个支撑立柱2之间。
59.上一实施例中，未限定输电导线7和隔离开关1的数量。本实施例中，将输电导线7的数量限定为三根，在隔离开关组件中加入一个常规垂直伸缩式隔离开关，配合两个改进后的隔离开关1，即可完美应对常见的三相输电线路。两根支撑立柱2和一根常规立柱排布在图2中虚线矩形框所示的浇筑区域内。
60.需要说明的是，图3所示的状态下，垂直伸缩式开关组件4中操作机构43的两段臂杆处于伸展状态，能够对输电导线7起到支撑作用，因此图1和图2中b相导线上不用设置支柱绝缘子。
61.图4所示状态下，两段臂杆折叠，输电导线7失去垂直伸缩式开关组件4的支撑，但是这种状态不是常态，只是偶尔出现，不会影响输电导线7的正常使用。
62.在一些实施例中，参见图3和图5，支撑立柱2为下粗上细的架体式结构。本实施例提供了一种支撑立柱2的具体结构。
63.所谓下粗上细是指支撑立柱2下部的截面尺寸大于上部的截面尺寸；一般的，支撑立柱2的截面尺寸由下至上是逐渐变化的。
64.所谓架体式结构是指支撑立柱2可以由杆件或板件组焊而成。架体式结构用料少，强度高，负载能力强，配合下粗上细的结构，可以对上方的横担3以及横担3上的垂直伸缩式开关组件4和支柱绝缘子5起到稳定的支撑作用。
65.在一些实施例中，参见图4和图5，沿分布方向d观察，支撑立柱2呈梯形结构并且包括至少四个支杆21，支杆21两两一对设置并构成梯形结构的腰边，不同的支杆对沿分布方向d平行分布。
66.图5只能示意一个支杆对，如果支杆21的数量为四个，则图5中实际包括两个支杆对。另一个支杆对垂直于纸面方向向纸面内分布。两个支杆对中左侧的支杆21相互平行，右侧的支杆21相互平行，而左右两侧的支杆21不是平行状态。具体的，不同的支杆21可以通过横向设置的连接杆22连为一体，形成一个整体的架体式结构。
67.在一些实施例中，参见图5和图6，支撑立柱2还包括第一连接板23和第二连接板24；
68.第一连接板23固定连接在支杆21的下端，并通过预埋件61固定连接固定基体6，支杆21与第一连接板23之间具有夹角，支杆21借助第一连接板23确定相对于地面的倾斜角度；
69.全部支杆21的上端通过第二连接板24连为一体，横担3连接在第二连接板24上。
70.具体的，预埋件61为预埋套筒，在建造过程中浇筑混凝土时预设在固定基体6中。预埋套筒上方设有金属找平板62，金属找平板62的上表面水平，能够与第一连接板23的下表面贴合，配合固定螺栓63实现第一连接板23的定位，进而确定支杆21的位置和姿态。固定螺栓63穿过第一连接板23和金属找平板62，通过螺纹拧入预埋套筒中。
71.具体的，支杆21的下端可以通过焊接固定连接第一连接板23；支杆21的上端可以通过焊接固定连接第二连接板24。横担3可以通过焊接固定连接第二连接板24，或通过螺栓可拆卸式连接第二连接板24。
72.在一些实施例中，参见图2，横担3水平设置，垂直伸缩式开关组件4和支柱绝缘子5分设在横担3的两端。
73.在前述实施例中，未限定横担3是否水平，横担3可以倾斜设置，一头低一头高。本实施例中，横担3水平设置，支柱绝缘子5的下方可以设置调节立柱51，调节支柱绝缘子5的高度，使之与垂直伸缩式开关组件4的高度匹配。调节立柱51可以是长度可调的伸缩杆，也可以是能够定制尺寸的常规杆件。
74.在一些实施例中，参见图5，横担3为架体式结构，并且包括至少三根平行的横杆31，横杆31通过若干个短杆32连为一体，短杆32的两端分别固定连接不同的横杆31。
75.架体式结构质量轻、强度高，可以在保证自重不会急剧增大的情况下，尽可能的增加横担3的长度，从而适应更高的电压等级。随着电压等级的提高，垂直伸缩式开关组件4和
支柱绝缘子5之间的距离需要增大，要求横担3的长度更长。
76.具体的，短杆32可以通过焊接与横杆31连为一体，形成一个整体的架体式结构。
77.在一些实施例中，参见图3，横担3与支撑立柱2之间设有斜撑杆8，斜撑杆8的两端分别连接横担3和支撑立柱2，并对横担3起到支撑作用。
78.斜撑杆8能够进一步提高横担3的长度，从而适应更高的电压等级。例如，当电压等级达到500kv时，横担3的长度可达六米以上，通过设置斜撑杆8，即使横担3的长度很大，也能确保横担3具有足够的强度，提供稳定的支撑力。
79.在一些实施例中，斜撑杆8包括同轴设置的两个子段，子段之间通过弹性元件连接，弹性元件产生撑开力，使子段分别顶紧横担3和支撑立柱2。
80.本实施例提供了一种斜撑杆8的具体结构。弹性元件可以是弹簧或者气弹簧等。
81.两个子段的一端分别通过约束结构连接横担3和支撑立柱2，约束结构确保两个子段在一条直线上；两个子段的另一端通过滑动导向结构连接，确保两个子段保持共线的基础上，能够在长度方向相对滑动；同时，两个子段之间设置弹性元件，即可使两个子段分别顶紧横担3和支撑立柱2，对横担3起到支撑作用。
82.在一些实施例中，参见图1，横担3上设有安装杆9，安装杆9的上端连接横担3，下端支撑于地面上，安装杆9用于安装垂直伸缩式开关组件4的电控操作箱46。
83.安装杆9为电控操作箱46提供安装基体的同时，还能够对横担3起到支撑作用，因此即使横担3的长度较大，设置安装杆9的一侧也可以不用设置斜撑杆8。
84.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。