一種高速接地開關及其構成的接地開關裝配單元的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種高速接地開關及其構成的接地開關裝配單元，高速接地開關包括用于在使用時置于相應裝配單元的殼體的密閉氣室中的六氟化硫滅弧裝置，六氟化硫滅弧裝置包括靜端裝配和動端裝配，靜端裝配包括靜端支座、設置于靜端支座上的靜端導體和電連于靜端導體上的靜弧觸頭，靜端導體上設置有分別用于與相應兩個導電桿的相鄰端固定電連的導電桿連接結構，靜弧觸頭沿上下方向豎直設置，動端裝配包括動端支座和通過與所述靜弧觸頭合閘來將相應故障相接地的動弧觸頭，高速接地開關還包括動力輸出端與所述動弧觸頭傳動連接的操動機構。本發明提供了一種用于熄滅潛供電流的高速接地開關和一種使用該接地開關的接地開關裝配單元。
【專利說明】一種高速接地開關及其構成的接地開關裝配單元
【技術領域】
[0001] 本發明涉及輸電設備領域中的高速接地開關及其構成的接地開關裝配單元。
【背景技術】
[0002] 超高壓輸電線路的故障90%以上是單相接地故障，而單相接地故障中約有80%為 "瞬時性"故障，在我國220kV及以上線路大多采用單相重合閘消除單相接地故障，來提高系 統的穩定性和供電的可靠性，單相重合閘的成功與否取決于故障點的潛供電弧能否自熄。 輸電線路中線路發生單相接地故障時，系統自動重合閘裝置立即動作，故障相兩端的斷路 器立即斷開，短路電流被切斷，此時健全相通過靜電耦合和電磁耦合繼續向故障點提供電 流，即潛供電流。
[0003] 超高壓輸電線路由于導線多采用8分裂、甚至12分裂，且相間距離較大，線路較 長，因此線路對地分布電容及相間分布電容都很大，來自健全相的感應電壓產生的潛供電 弧燃燒時間較長，使單相自動重合閘的成功率大大降低，對系統的危害很嚴重，因此，必須 采取相應的措施來縮短潛供電弧的熄滅時間。目前，用于熄滅潛供電弧的方法主要有加裝 高速接地開關和并聯電抗器中性點接小電抗兩種。我國建設特高壓示范線路時采用的是并 聯電抗器中性點接小電抗，這種方法由于相間與相對地電容可能與電抗器的阻抗構成諧振 回路，需要采取預防措施而增加了系統保護的復雜性，同時投資性較大。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種用于熄滅潛供電流的高速接地開關；本發明的目的還 在于提供一種使用該接地開關的接地開關裝配單元。
[0005] 為了解決上述問題，本發明中一種高速接地開關的技術方案為： 一種高速接地開關，包括用于在使用時置于相應裝配單元的殼體的密閉氣室中的六氟 化硫滅弧裝置，六氟化硫滅弧裝置包括靜端裝配和動端裝配，靜端裝配包括靜端支座、設置 于靜端支座上的靜端導體和電連于靜端導體上的靜弧觸頭，靜端導體上設置有分別用于與 相應兩個導電桿的相鄰端固定電連的導電桿連接結構，靜弧觸頭沿上下方向堅直設置，動 端裝配包括動端支座和通過與所述靜弧觸頭合閘來將相應故障相接地的動弧觸頭，高速接 地開關還包括動力輸出端與所述動弧觸頭傳動連接的操動機構。
[0006] 動弧觸頭位于靜弧觸頭的下側，操動機構位于所述動端裝配下側。
[0007] 所述靜端導體包括與所述靜弧觸頭同軸線設置的導電套，所述靜弧觸頭通過靜弧 觸頭固定支架設置于所述導電套的內孔下端。
[0008] 靜端支座包括上端用于與所述殼體固定連接的上絕緣支撐筒，導電套同軸線設置 于所述上絕緣支撐筒的下端。
[0009] 所述的動端支座包括與所述動弧觸頭同軸線設置的下絕緣支撐套筒，所述下絕緣 支撐套筒的下端設置有用于與所述殼體的下端可拆固定連接的下螺栓連接結構，所述下絕 緣支撐筒內穿設有實現操動機構與動弧觸頭傳動連接的絕緣拉桿。
[0010] 本發明中接地開關裝配單元的技術方案為：接地開關裝配單元，包括殼體，殼體內 設置有密閉氣室，密閉氣室的氣室壁上通過絕緣支撐結構絕緣密封裝配有兩個用于在使用 時與相應單相導電連接的中心導體，密閉氣室中設置有分別與各中心導體導電連接的導電 桿，所述密閉氣室中還設置有六氟化硫滅弧裝置，六氟化硫滅弧裝置包括靜端裝配和動端 裝配，靜端裝配包括靜端支座、設置于靜端支座上的靜端導體和電連于靜端導體上的靜弧 觸頭，靜端導體上設置有分別與相應兩個導電桿的相鄰端固定電連的導電桿連接結構，靜 弧觸頭沿上下方向堅直設置，動端裝配包括動端支座和在所述單相故障時通過與所述靜弧 觸頭合閘來將所述單相接地的動弧觸頭，接地開關裝配單元還包括動力輸出端與所述動弧 觸頭傳動連接的操動機構。
[0011] 動弧觸頭位于靜弧觸頭的下側，操動機構位于所述動端裝配下側。
[0012] 所述靜端導體包括與所述靜弧觸頭同軸線設置的導電套，所述靜弧觸頭通過靜弧 觸頭固定支架設置于所述導電套的內孔下端。
[0013] 靜端支座包括上端與所述殼體固定連接的上絕緣支撐筒，導電套同軸線設置于所 述上絕緣支撐筒的下端。
[0014] 所述的動端支座包括與所述動弧觸頭同軸線設置的下絕緣支撐套筒，所述下絕緣 支撐套筒的下端設置有用于與所述殼體的下端可拆固定連接的下螺栓連接結構，所述下絕 緣支撐筒內穿設有實現操動機構與動弧觸頭傳動連接的絕緣拉桿。
[0015] 本發明的有益效果為：使用時將本發明中接地開關裝配單元的導電桿與對應單相 導電連接，當運行線路發生單相接地短路故障時，產生一次電弧，出現故障的單相稱為故障 相，故障相兩端斷路器跳閘，一次電弧熄滅，另外兩相帶電相通過靜電耦合和電磁耦合向故 障點繼續提供電流，潛供電流產生，此時操動機構帶動動、靜弧觸頭合閘，故障相通過靜弧 觸頭和動弧觸頭接地，潛供電弧熄滅，隨后操動機構帶動動、靜弧觸頭分閘，本發明利用六 氟化硫滅弧裝置中的動、靜弧觸頭接地，可以保證動、靜弧觸頭分閘時順利滅弧，從而保證 后續斷路器的重合閘成功。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明中接地開關裝配單元的一個實施例的結構示意圖； 圖2是圖1的左視圖。
【具體實施方式】
[0017] 接地開關裝配單元的實施例如圖]Λ2所示：包括殼體，殼體包括軸線沿上下方向 延伸的堅向筒體5和置于堅向筒體左右兩側的橫向筒體4，兩個橫向筒體的相對端均設置 有用于與斷路器及隔離開關的筒體固定連接的法蘭連接結構24。堅向筒體的下端設置有機 構箱體20。各橫向筒體內分別通過對應絕緣支撐結構同軸線設置有用于在使用時與相應單 相電連接的導電桿3和導電桿10,絕緣支撐結構由盆式絕緣子2構成，各盆式絕緣子分別與 對應橫向筒體的筒體壁密封固定連接。堅向筒體的上、下兩端分別設置有上密封結構和下 密封結構，其中上密封結構由蓋裝于堅向筒體上端口上的檢修口蓋6構成，下密封結構包 括與機構箱體連接的下支撐板25,下支撐板與堅向筒體通過密封圈密封配合，上、下密封結 構、各盆式絕緣子和對應位置處的橫向、堅向筒體圍成密閉氣室，密閉氣室相對應的殼體壁 上設置有吸附劑，該封閉氣室中充有六氟化硫氣體，使該封閉氣室形成了一個大的滅弧室， 該密閉氣室中設置有六氟化硫滅弧裝置，并以此實現六氟化硫滅弧裝置良好的滅弧功能。 對應位置處的橫向筒體是指兩個盆式絕緣子之間的橫向筒體，對應位置處的堅向筒體是指 上、下密封結構之間的堅向筒體。六氟化硫滅弧裝置設置在該密閉氣室的堅向筒體中，六氟 化硫滅弧裝置包括靜端裝配和動端裝配，靜端裝配包括靜端支座、設置于靜端支座上的靜 端導體9和電連于靜端導體上的靜弧觸頭15,靜弧觸頭的軸線沿上下方向延伸設置，堅向 筒體與靜弧觸頭同軸線設置，靜端導體包括與靜弧觸頭同軸線設置的導電套，靜弧觸頭通 過靜弧觸頭固定支架26同軸線設置于導電套的內孔下端，導電套的左右兩端分別設置有 用于與兩個導電桿的相鄰端固定電連的導電桿連接結構，其中位于左側的導電桿連接結構 包括固裝于導電套上的、供對應導電桿同軸線導電插裝的電連接套，位于右側的導電桿連 接結構包括設置于導電套上的、用于與對應導電桿的相應端面對接電連的連接平面，連接 平面上設置有供相應連接螺栓穿裝而實現對應導電桿與靜端導體固定連接的螺紋孔，通過 連接螺栓將右側導電桿固定于導電套上，這有助于提高整體的結構強度。靜端支座包括上 絕緣支撐筒，上絕緣支撐筒包括與靜弧觸頭同軸線設置的筒體部分8和固設于筒體部分8 上端的上蓋板7,堅向筒體的上端筒口沿上設置有一圈環形的安裝臺階，安裝臺階具有朝上 的安裝基面，上蓋板通過上螺栓連接結構固裝于該安裝基面上，檢修口蓋位于上蓋板的上 方，靜端導體固設于上絕緣支撐筒下端。動端裝配包括動端支座和在單相故障時通過與靜 弧觸頭合閘來將所述單相接地的動弧觸頭12,動弧觸頭位于靜弧觸頭下側，機構箱體中設 置有動力輸出端通過絕緣拉桿19與動弧觸頭傳動連接的操動機構21，六氟化硫滅弧裝置 還包括同軸線套設于動弧觸頭外圍的氣壓缸13,動弧觸頭與氣壓缸導電連接，氣壓缸的上 端固設有噴口 11，氣壓缸導向套裝于活塞筒27上，活塞筒的底部設置有單向呼吸閥17,單 向呼吸閥的通流方向是由上至下通流，即在氣壓缸朝上運動時，氣體可由下進入氣壓缸中， 在氣壓缸朝下移動時，氣體不能由呼吸閥排出，只能由噴口排出，氣壓缸與絕緣拉桿傳動連 接，也就是說絕緣拉桿、氣壓缸、噴口和動弧觸頭同步動作，動端裝配還包括觸指座16,觸指 座上設置有與氣壓缸導電連接的觸指14,觸指與接地電流引出棒9電連接，接地電流引出 棒通過絕緣支撐環22設置于殼體上，從而實現動弧觸頭與接地端子裝配電連接，六氟化硫 滅弧裝置的工作原理為：動、靜弧觸頭合閘時，通過動、靜弧觸頭實現單相接地，在動、靜弧 觸頭分閘時，絕緣拉桿帶動動弧觸頭、噴口、氣壓缸向下移動，氣壓缸內的六氟化硫氣體被 壓縮而壓力升高，當噴口打開時，高壓力的氣體將由噴口處向外排出，實現吹弧作用。動端 支座包括通過支撐板固裝于觸指座支撐筒下端的下絕緣支撐筒18,絕緣拉桿由下絕緣支撐 筒的內孔和上支撐板上開設的通孔中穿過，絕緣拉桿與上支撐板上的通孔密封滑動配合， 機構箱中設置有通過絕緣拉桿與動弧觸頭傳動連接的操動機構21，操動機構為一個液壓操 動機構，操動機構包括傳動軸28,傳動軸上固設有曲軸連桿，曲軸連桿的連桿與絕緣拉桿的 下端鉸接相連，液壓驅動機構的動力輸出端通過一拉桿與傳動軸上的拐臂傳動連接，在實 際使用時，液壓驅動機構驅動傳動軸轉動，從而使曲軸連桿帶動絕緣拉桿上下運動，以實現 動、靜弧觸頭的合分閘。圖中項1表示用于實現導電桿與相應單相電連接的杯形電連接套。
[0018] 使用時將本接地開關裝配單元與GIS其它設備的筒體連接起來，并使導電桿與對 應單相導電連接，在運行線路發生單相接地短路故障時，產生一次電弧，故障相兩端斷路器 跳閘，一次電弧熄滅，另外兩相帶電相通過靜電耦合和電磁耦合繼續向故障點提供電流，此 時潛供電流產生，裝設于故障相的接地開關的動、靜弧觸頭合閘，實現單相接地，潛供電弧 熄滅，隨后接地開關的動、靜弧觸頭分閘，最后斷路器重合閘成功，線路恢復正常帶電運行。
[0019] 靜端裝配和動端裝配設置于堅直設置的堅向筒體中，有利于節省裝配單元的占地 面積；靜端裝配通過上絕緣支撐筒與殼體固定，上絕緣支撐筒起到絕緣和支撐作用；動端 裝配通過下絕緣支撐筒與殼體固定，下絕緣支撐筒起到絕緣和支撐作用。
[0020] 在本發明的其它實施例中：靜端導體左右兩側的導電桿連接結構也可以采用相同 的結構；操動機構也可以是彈簧操動機構或氣動、電磁操動機構等；本發明中的六氟化硫 滅弧裝置為壓氣式滅弧，當然六氟化硫滅弧裝置還可以采用自能式氣吹滅弧裝置；盆式絕 緣子還可以被絕緣支撐板或其它絕緣支撐結構代替；上絕緣支撐筒也可僅包括筒體部分， 此時可以直接將筒體部分上端固定于檢修口蓋上；當然檢修口蓋也可以不設置于上絕緣支 撐筒的正上方，比如說設置于堅向筒體的側面；兩個導電桿還可以垂直設置，當橫向筒體較 長時，堅向筒體每側的導電桿的個數還可以適當的增加；安裝臺階也可以不設，此時可以將 上蓋板通過螺栓固定于檢修口蓋或堅向筒體的內壁上。
[0021] 高速接地開關的實施例如圖1~2所示：高速接地開關包括六氟化硫滅弧裝置和操 動機構，六氟化硫滅弧裝置和操動機構的具體結構與上述各接地開關裝配單元實施例中所 述的六氟化硫滅弧裝置和操動機構相同，在此不再詳述。
【權利要求】
1. 一種高速接地開關，其特征在于：包括用于在使用時置于相應裝配單元的殼體的密 閉氣室中的六氟化硫滅弧裝置，六氟化硫滅弧裝置包括靜端裝配和動端裝配，靜端裝配包 括靜端支座、設置于靜端支座上的靜端導體和電連于靜端導體上的靜弧觸頭，靜端導體上 設置有分別用于與相應兩個導電桿的相鄰端固定電連的導電桿連接結構，靜弧觸頭沿上下 方向堅直設置，動端裝配包括動端支座和通過與所述靜弧觸頭合閘來將相應故障相接地的 動弧觸頭，高速接地開關還包括動力輸出端與所述動弧觸頭傳動連接的操動機構。
2. 根據權利要求1所述的高速接地開關，其特征在于：動弧觸頭位于靜弧觸頭的下側， 操動機構位于所述動端裝配下側。
3. 根據權利要求2所述的高速接地開關，其特征在于：所述靜端導體包括與所述靜弧 觸頭同軸線設置的導電套，所述靜弧觸頭通過靜弧觸頭固定支架設置于所述導電套的內孔 下端。
4. 根據權利要求3所述的高速接地開關，其特征在于：靜端支座包括上端用于與所述 殼體固定連接的上絕緣支撐筒，導電套同軸線設置于所述上絕緣支撐筒的下端。
5. 根據權利要求2所述的高速接地開關，其特征在于：所述的動端支座包括與所述動 弧觸頭同軸線設置的下絕緣支撐套筒，所述下絕緣支撐套筒的下端設置有用于與所述殼體 的下端可拆固定連接的下螺栓連接結構，所述下絕緣支撐筒內穿設有實現操動機構與動弧 觸頭傳動連接的絕緣拉桿。
6. 接地開關裝配單元，其特征在于：包括殼體，殼體內設置有密閉氣室，密閉氣室的氣 室壁上通過絕緣支撐結構絕緣密封裝配有兩個用于在使用時與相應單相導電連接的中心 導體，密閉氣室中設置有分別與各中心導體導電連接的導電桿，所述密閉氣室中還設置有 六氟化硫滅弧裝置，六氟化硫滅弧裝置包括靜端裝配和動端裝配，靜端裝配包括靜端支座、 設置于靜端支座上的靜端導體和電連于靜端導體上的靜弧觸頭，靜端導體上設置有分別與 相應兩個導電桿的相鄰端固定電連的導電桿連接結構，靜弧觸頭沿上下方向堅直設置，動 端裝配包括動端支座和在所述單相故障時通過與所述靜弧觸頭合閘來將所述單相接地的 動弧觸頭，接地開關裝配單元還包括動力輸出端與所述動弧觸頭傳動連接的操動機構。
7. 根據權利要求6所述的接地開關裝配單元，其特征在于：動弧觸頭位于靜弧觸頭的 下側，操動機構位于所述動端裝配下側。
8. 根據權利要求7所述的接地開關裝配單元，其特征在于：所述靜端導體包括與所述 靜弧觸頭同軸線設置的導電套，所述靜弧觸頭通過靜弧觸頭固定支架設置于所述導電套的 內孔下端。
9. 根據權利要求8所述的接地開關裝配單元，其特征在于：靜端支座包括上端與所述 殼體固定連接的上絕緣支撐筒，導電套同軸線設置于所述上絕緣支撐筒的下端。
10. 根據權利要求7所述的接地開關裝配單元，其特征在于：所述的動端支座包括與所 述動弧觸頭同軸線設置的下絕緣支撐套筒，所述下絕緣支撐套筒的下端設置有用于與所述 殼體的下端可拆固定連接的下螺栓連接結構，所述下絕緣支撐筒內穿設有實現操動機構與 動弧觸頭傳動連接的絕緣拉桿。
【文檔編號】H01H3/32GK104143451SQ201310437694
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】郭煜敬, 鐘建英, 張友鵬, 張博, 李麗娜, 王鵬超, 段曉輝 申請人:國家電網公司, 河南平高電氣股份有限公司, 平高集團有限公司