一种特高压直流隔离开关[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 204732301 U (45)授权公告日 2015.10.28

(21)申请号 201520455011.9(22)申请日 2015.06.26

(73)专利权人中国西电电气股份有限公司

地址710075 陕西省西安市唐兴路7号(72)发明人司小伟 王宇驰 蒋伟 赵晓辉

康鹏(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任

公司 61200

代理人徐文权(51)Int.Cl.

H01H 1/06(2006.01)H01H 9/20(2006.01)H01H 31/26(2006.01)

权利要求书2页 说明书5页 附图5页

(54)实用新型名称

一种特高压直流隔离开关(57)摘要

本实用新型一种特高压直流隔离开关，包括导电闸刀、动侧均压环装配、动侧支柱绝缘子装配等；其中动侧均压环装配安装在动侧支柱绝缘子的顶部；导电闸刀安装在动侧均压环装配上；动侧支柱绝缘子安装在动侧底架上；支柱绝缘子安装在动侧底架和导电闸刀之间；动侧底架安装在动侧钢支架之上；动侧钢支架上安装有操动机构；在操动机构和操作绝缘子之间设置有垂直连杆；静侧底架安装在钢支架上；静侧支柱绝缘子安装在静侧底架上；在静侧支柱绝缘子设置有静侧均压环装配；静触头装在静侧均压环装配上。通过导电闸刀进行水平伸缩式运动设置，利用动触头与设置在接地静触头内的触片接触实现通流，确保接触的灵活性和灵敏度，结构简单可靠。 C N 2 0 4 7 3 2 3 0 1 U CN 204732301 U

权 利 要 求 书

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1.一种特高压直流隔离开关，其特征在于，包括三柱式的复合支柱绝缘子组装和导电结构；所述的三柱式的复合支柱绝缘子组装包括动侧均压系统和静侧均压系统，导电结构包括导电闸刀(1)和静触头(13)，导电闸刀(1)固定在动侧均压系统上，静触头(13)固定在静侧均压系统上；所述的导电闸刀(1)以固定在动侧均压系统上一端为转动点呈水平伸缩式设置，其另一端上设置有动触头(30)；所述的静触头(13)上设置有触片(45)，动触头(30)与触片(45)插入式配合。

2.根据权利要求1所述的特高压直流隔离开关，其特征在于，所述的动触头(30)为柱形结构，表面镀银处理；所述的触片(45)为捆绑式梅花结构；所述动触头(30)内设置有引弧杆(31)，静触头(13)上安装静触头引弧杆(48)与所述引弧杆(30)配合。

3.根据权利要求1或2所述的特高压直流隔离开关，其特征在于，所述的动侧均压系统包括动侧均压环(2)、动侧支柱绝缘子(3)、操作绝缘子(4)、动侧底架(5)和动侧钢支架(8)，静侧均压系统包括静侧钢支架(9)、静侧底架(10)、静侧支柱绝缘子(11)和静侧均压环装配(12)；

其中，动侧均压环装配(2)安装在动侧支柱绝缘子(3)的顶部；导电闸刀(1)安装在动侧均压环装配(2)上；动侧支柱绝缘子(3)安装在动侧底架(5)上；操作绝缘子(4)安装在动侧底架(5)和导电闸刀(1)之间；动侧底架(5)安装在动侧钢支架(8)之上；动侧钢支架(8)上安装有操动机构(7)；在操动机构(7)和操作绝缘子(4)之间设置有垂直连杆(6)；

静侧底架(10)安装在钢支架(9)上；静侧支柱绝缘子(11)安装在静侧底架(10)上；在静侧支柱绝缘子(11)设置有静侧均压环装配；静触头(13)装在静侧均压环装配(12)上。

4.根据权利要求3所述的特高压直流隔离开关，其特征在于，所述的动侧均压环装 配(2)，包括弯动侧上均压环(14)、动侧下均压环(15)和动侧支架(16)，动侧支架(16)安装在动侧支柱绝缘子(3)的顶部；动侧上均压环(14)、动侧下均压环(15)分别安装在动侧支架(16)的上部和下部；动侧上均压环(14)采用圆形结构，动侧下均压环(15)采用的是三角形结构。

5.根据权利要求3所述的特高压直流隔离开关，其特征在于，所述的静侧均压环装配(12)，包括静侧上均压环(17)、静侧下均压环(18)和静侧支架(19)；其中静侧支架(19)安装在静侧支柱绝缘子(11)的顶部；静侧上均压环(17)、静侧下均压环(18)分别安装在静侧支架(19)的上部和下部；静侧上均压环(17)采用圆形结构，静侧下均压环(18)采用的是三角形结构。

6.根据权利要求1或2所述的特高压直流隔离开关，其特征在于，所述的导电闸刀(1)，包括基座(20)、弹簧管(22)、弹簧(23)、导向拉杆(24)、大拐臂(25)、下部导电管(26)、拐臂(28)、上部导电管(29)、动触头(30)、引弧杆(31)、内拉杆(35)、拉杆(36)、轴承座(37)、基座处软连接(39)、拐臂处软连接(40)和均压环(41)；所述的基座(20)的一侧安装有接线端子(21)，另一侧安装有大拐臂(25)；弹簧管(22)和接线端子(21)相连；弹簧(23)安装在弹簧管(22)内；导向拉杆(24)的一端安装在弹簧管(22)内，另一端和大拐臂(25)相连；所述的轴承座(37)安装在基座(20)上；拉杆(36)的一端和轴承座(37)，一端和大拐臂(25)相连；下部导电管(26)的一端安装在大拐臂(25)上，另一端安装有齿轮盒(27)；齿轮盒(27)内安装有齿轮(33)；所述的内拉杆(35)安装在下部导电管(26)内，

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权 利 要 求 书

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一端通过轴(42)和基座(20)相连，一端安装有齿条(34)，和齿轮(33)相啮合；拐臂(28)的一端和齿轮(33)、齿轮盒(27)相连，另一端和上部导电管(29)相连；所述的上部导电管(29)的一端设置动触头(30)；基座处软连接(39)的一端安装在基座(20)上，一端安装在下部导电管(26)上；拐臂处软连接(40)安装在下部导电管 (26)和上部导电管(29)之间；均压环(41)安装在下部导电管(26)的一端。

7.根据权利要求6所述的特高压直流隔离开关，其特征在于，所述导电闸刀(1)的基座(20)还设置有分合闸限位装置(38)；齿轮盒(27)上固定设置合闸限位装置(32)。

8.根据权利要求7所述的特高压直流隔离开关，其特征在于，所述分合闸限位装置(38)限定的分闸位置和合闸位置的角度为90°。

9.根据权利要求1或2所述的特高压直流隔离开关，其特征在于，所述的静触头(13)包括导向罩(43)、静触头支架(44)、触片(45)、静触头软连接(50)、静触头接线端子(51)和连接架(52)；连接架(52)安装在静侧均压环装配(12)中的静侧支架(19)上；静触头接线端子(51)安装在连接架(52)上；静触头支架(44)安装在接线端子(51)上；导向罩(43)通过转轴(56)与静触头支架(44)相连；导向罩(43)内安装有座(47)；触片(45)安装在座(47)上，触片(45上安装有弹簧(46)；导向罩(43)的一端安装有静触头导向管(49)；静触头导向管(49)内还安装静触头引弧杆(48)；静触头引弧杆(48)的一端安装有密封罩(53)；静触头引弧杆(48)上安装有复位弹簧(54)；导向罩(43)的另一端安装有导向套(55)。

10.根据权利要求9所述的特高压直流隔离开关，其特征在于，所述的弹簧(46)为四个。

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一种特高压直流隔离开关

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技术领域

[0001]

本实用新型属于高压设备领域，具体为一种特高压直流隔离开关。

背景技术

近年来，高压直流输电以其输电容量大、输电距离远、经济性强等优点，已经成为电力系统的重要发展方向，电压等级不断提高，目前国内已经有多条±800kV特高压直流输电线路投入运行，±1100kV的输电线路正在规划中。根据国务院发布的《大气污染防治行动计划》和国家电网公司特高压工程建设规划，将建成“四交四直”特高压工程在内的12条重点输电通道建设。特高压直流隔离开关是特高压直流变电站中一种重要的设备。因此，必须开发一种稳定性好、可靠性高的特高压直流隔离开关。

[0002]

实用新型内容

[0003] 针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种结构独特，稳定可靠，操作方便，容易维护的新型特高压直流隔离开关。

[0004] 本实用新型是通过以下技术方案来实现：[0005] 一种特高压直流隔离开关，包括三柱式的复合支柱绝缘子组装和导电结构；所述的三柱式的复合支柱绝缘子组装包括动侧均压系统和静侧均压系统，导电结构包括导电闸刀和静触头，导电闸刀固定在动侧均压系统上，静触头固定在静侧均压系统上；所述的导电闸刀以固定在动侧均压系统上一端为转动点呈水平伸缩式设置，其另一端上设置有动触头；所述的静触头上设置有触片，动触头与触片插入式配合。[0006] 所述的动触头为柱形结构，表面镀银处理；所述的触片为捆绑式梅花结构；所述动触头内设置有引弧杆，静触头上安装静触头引弧杆与所述引弧杆配合。[0007] 所述的动侧均压系统包括动侧均压环装配、动侧支柱绝缘子装配、操作绝缘子装配、动侧底架和动侧钢支架，静侧均压系统包括静侧钢支架、静侧底架、静侧支柱绝缘子和静侧均压环装配；[0008] 其中，动侧均压环装配安装在动侧支柱绝缘子的顶部；导电闸刀安装在动侧均压环装配上；动侧支柱绝缘子安装在动侧底架上；支柱绝缘子安装在动侧底架和导电闸刀之间；动侧底架安装在动侧钢支架之上；动侧钢支架上安装有操动机构；在操动机构和操作绝缘子之间设置有垂直连杆；

[0009] 静侧底架安装在钢支架上；静侧支柱绝缘子安装在静侧底架上；在静侧支柱绝缘子设置有静侧均压环装配；静触头装在静侧均压环装配上。[0010] 所述的动侧均压环装配，包括弯动侧上均压环、动侧下均压环和动侧支架，动侧支架安装在动侧支柱绝缘子的顶部；动侧上均压环、动侧下均压环分别安装在动侧支架的上部和下部；动侧上均压环采用圆形结构，动侧下均压环采用的是三角形结构。所述的静侧均压环装配，包括静侧上均压环、静侧下均压环和静侧支架。其中静侧支架安装在静侧支柱绝缘子的顶部；静侧上均压环、静侧下均压环分别安装在静侧支架的

[0011]

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上部和下部；静侧上均压环采用圆形结构，静侧下均压环采用的是三角形结构。[0012] 所述的导电闸刀，包括基座、弹簧管、弹簧、导向拉杆、大拐臂、下部导电管、拐臂、上部导电管、动触头、引弧杆、内拉杆、拉杆、轴承座、基座处软连接、拐臂处软连接和均压环；所述的基座的一侧安装有接线端子，另一侧安装有大拐臂；弹簧管和接线端子相连；弹簧安装在弹簧管内；导向拉杆的一端安装在弹簧管内，另一端和大拐臂相连；所述的轴承座安装在基座上；拉杆的一端和轴承座，一端和大拐臂相连；下部导电管的一端安装在大拐臂上，另一端安装有齿轮盒；齿轮盒内安装有齿轮；所述的内拉杆安装在下部导电管内，一端通过轴和基座相连，一端安装有齿条，和齿轮相啮合；拐臂的一端和齿轮、齿轮盒相连，另一端和上部导电管相连；所述的上部导电管的一端设置动触头；基座处软连接的一端安装在基座上，一端安装在下部导电管上；拐臂处软连接安装在下部导电管和上部导电管之间；均压环安装在下部导电管的一端。

[0013] 所述导电闸刀的基座还设置有分合闸限位装置；齿轮盒上固定设置合闸限位装置。

[0014] 所述分合闸限位装置限定的分闸位置和合闸位置的角度为90°。[0015] 所述的静触头包括导向罩、静触头支架、触片、静触头软连接、静触头接线端子和连接架；连接架安装在静侧均压环装配中的静侧支架上；静触头接线端子安装在连接架上；静触头支架安装在接线端子上；导向罩通过转轴与静触头支架相连；导向罩内安装有座；触片安装在座上，触片；导向罩的一端安装有静触头导向管；静触头导向管内还安装静触头引弧杆；静触头引弧杆的一端安装有密封罩；静触头引弧杆上安装有复位弹簧；导向罩的另一端安装有导向套。[0016] 所述的弹簧为四个。[0017] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：[0018] 本实用新型采用三柱式的复合支柱绝缘子组装结构，有效增强了产品整体结构稳定性和可靠性；导电闸刀采用水平伸缩式结构，平衡方式采用外置弹簧平衡导电管自重的方式，有效减轻了导电管的重力矩，优化了产品的平衡特性，提高了产品的可靠性。通过导电闸刀进行水平伸缩式运动设置，利用动触头与设置在接地静触头内的触片接触实现通流，确保接触的灵活性和灵敏度，结构简单可靠。[0019] 进一步的，动触头采用大口径的紫铜管加工而成，表面镀银处理，通流能力强，有效地提高其通流能力。将触片采用梅花触片，能够与动触头多点接触，接触可靠稳定，配合方便快捷。静触头采用梅花触头密封结构，具备较大的通流能力，同时也提高了静触头的防尘、防污性能。采用静触头设置引弧杆来配合动触头上的引弧棒，提高了导电结构的灭弧性能，使其运行更加可靠高效。[0020] 进一步的，采用的均压环装置还包括上均压环和下均压环，上均压环采用圆形结构，静侧下均压环采用的是三角形结构，形成了较好的屏蔽系统，能够有效改善产品的电场分布，提高产品的绝缘性能。[0021] 进一步的，采用的导电闸刀还包括中间固定在大拐臂上的下部导电管，通过大拐臂带动下部导电管转动，再通过齿轮齿条的运动进而使固定连接在上部导电管的动触头运动，提高了灵活性，而且合理的设计能确保动触头与触片的接触效果，增加可靠性。[0022] 进一步的，采用将分闸限位装置限定的分闸位置和合闸位置的角度设为90°，确

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保动触头和触片的分离，增加可靠性。[0023] 进一步的，通过在支架上设置转轴以便安装导向罩，使得导向罩在一定范围上下摆动，有效适应动触头合闸，延长使用寿命，更加安全。[0024] 进一步的，通过在齿轮盒上固定设置了合闸限位装置，可以确保导电杆在合闸位置时，不会产生过位运动，起到安全保护作用。[0025] 进一步的，采用的静触头采用四个弹簧的结构，保证了触指的夹紧力，使得动触头和触指可靠接触，增加产品的可靠性。附图说明

图1为本实用新型实例中所述总装结构示意图，图1a为左视图，图1b为主视图，图1c为俯视图。

[0027] 图2为实用新型实例中所述动侧均压系统的结构示意图，图2a为主视图，图2b为俯视图。

[0028] 图3为实用新型实例中所述静侧均压系统的结构示意图，图3a为主视图，图3b为俯视图。

[0029] 图4为实用新型实例中所述导电闸刀主视图。[0030] 图5为图4俯视图。

[0031] 图6为实用新型实例中所述静触头主视图。[0032] 图7为图6俯视图。

[0033] 图8为实用新型实例中所述隔离开关分合闸原理示意图。[0034] 图中：1为导电闸刀；2为动侧均压环装配；3为动侧支柱绝缘子装配；4为操作绝缘子；5为动侧底架；6为垂直连杆；7为操动机构；8为动侧钢支架；9为静侧钢支架；10为静侧底架；11为静侧支柱绝缘子；12为静侧均压环装配；13为静触头；14为动侧上均压环、15为动侧下均压环；16为动侧支架；17为静侧上均压环、18为静侧下均压环；19为静侧支架；20为基座；21为接线端子；22为弹簧管；23为弹簧；24为导向拉杆；25为大拐臂；26为下部导电管；27为齿轮盒；28为拐臂；29为上部导电管；30为动触头；31为引弧杆；32为合闸限位装置；33为齿轮；34为齿条；35为内拉杆；36为拉杆；37为轴承座；38为分合闸限位装置；39为基座处软连接；40为拐臂处软连接；41为均压环；42为轴；43为导向罩、44为静触头支架、45为触片、46为弹簧、47为座、48为静触头引弧杆、49为静触头导向管、50为静触头软连接、51为静触头接线端子、52为连接架、53为密封罩、54为复位弹簧、55为导向套；转轴56。

[0026]

具体实施方式

[0035] 下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

[0036] 本实用新型一种特高压直流隔离开关，如图1所示，包括导电闸刀1，动侧均压环装配2，动侧支柱绝缘子装配3，操作绝缘子4，动侧底架5，垂直连杆6，操动机构7，动侧钢支架8，静侧钢支架9，静侧底架10，静侧支柱绝缘子11，静侧均压环装配12，静触头13；其中动侧均压环装配2安装在动侧支柱绝缘子3的顶部；导电闸刀1安装在动侧均压环装配

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2上；动侧支柱绝缘子3安装在动侧底架5上；操作绝缘子4安装在动侧底架5和导电闸刀1之间；动侧底架5安装在动侧钢支架8之上；动侧钢支架8上安装有操动机构7；在操动机构7和操作绝缘子4之间设置有垂直连杆6；静侧底架10安装在钢支架9上；静侧支柱绝缘子11安装在静侧底架10上；在静侧支柱绝缘子11设置有静侧均压环装配12；静触头13装在静侧均压环装配12上。动侧支柱绝缘子3和静侧支柱绝缘子11均由上下两部分组成，上下两部分之间设置三角形的固定架。[0037] 如图1和图2所示，所述的动侧均压环装配2主要包括动侧上均压环14、动侧下均压环15和动侧支架16。其中动侧支架16安装在动侧支柱绝缘子3的顶部；动侧上均压环14、动侧下均压环15分别安装在动侧支架16的上部和下部；动侧上均压环14采用圆形结构，动侧下均压环15采用的是三角形结构。[0038] 如图1和图3所示，所述的静侧均压环装配12主要包括静侧上均压环17、静侧下均压环18和静侧支架19。其中静侧支架19安装在静侧支柱绝缘子11的顶部；静侧上均压环17、静侧下均压环18分别安装在静侧支架19的上部和下部；静侧上均压环17采用圆形结构，静侧下均压环18采用的是三角形结构。[0039] 如图4和图5所示，导电闸刀2为水平伸缩式结构，包括基座20、接线端子21、弹簧管22、弹簧23、导向拉杆24、大拐臂25、下部导电管26、齿轮盒27、拐臂28、上部导电管29、动触头30、引弧杆31、合闸限位装置32、齿轮33、齿条34、内拉杆35、拉杆36、轴承座37、分合闸限位装置38、基座处软连接39、拐臂处软连接40、均压环41和轴42；其中基座20的一侧安装有接线端子21，另一侧安装有大拐臂25；弹簧管22和接线端子21相连；弹簧23安装在弹簧管22内；导向拉杆24的一端安装在弹簧管22内，另一端和大拐臂25相连；轴承座37安装在基座20上；拉杆36的一端和轴承座37，一端和大拐臂25相连；下部导电管26的一端安装在大拐臂25上，另一端安装有齿轮盒27；齿轮盒27内安装有齿轮33；内拉杆35安装在下部导电管26内，一端通过轴42和基座20相连，一端安装有齿条34，和齿轮33相啮合；拐臂28的一端和齿轮33、齿轮盒27相连，另一端和上部导电管29相连；上部导电管29的一端设置有动触头30；动触头30内设置有引弧杆31；分合闸限位装置38安装在基座20上；基座处软连接39的一端安装在基座20上，一端安装在下部导电管26上；拐臂处软连接40安装在下部导电管26和上部导电管29之间；均压环41安装在下部导电管26的一端。

[0040] 如图6和图7所示，所述的静触头13主要包括导向罩43、静触头支架44、触片45、弹簧46、座47、静触头引弧杆48、静触头导向管49、静触头软连接50、静触头接线端子51、连接架52、密封罩53、复位弹簧54、导向套55和转轴56。其中连接架52安装在静侧均压环装配12中的静侧支架19上；静触头接线端子51安装在连接架52上；静触头支架44安装在接线端子51上；导向罩43通过转轴56与静触头支架44相连；导向罩43内安装有座47；触片45安装在座47上，触片45上安装有弹簧46；导向罩43的一端安装有静触头导向管49；导向管49内还安装静触头引弧杆48；静触头引弧杆48的一端安装有密封罩53；静触头引弧杆48上安装有复位弹簧54；导向罩43的另一端安装有导向套55。本实用新型的隔离开关的工作原理，如图8所示，隔离开关合闸时，导电闸刀2沿着合闸方向从分闸位置转到合闸位置，操动机构7通过垂直连杆6带动操作绝缘子装配4转动，从而带动轴承座37转动，通过拉杆36带动大拐臂25转动，进而带动下部导电管26

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从垂直位置旋转到水平位置；

[0042] 由于内拉杆35和下部导电管26的转动中心不同，使内拉杆35和下部导电管26产生相对位移，从而使齿条34拉动齿轮33转动，使与齿轮33连接的上部导电管29相对下部导电管26发生相对运动，上部导电管29由垂直位置转到水平位置，动触头30也插入到静触头13内，完成从分闸带合闸的全部动作。另外，内拉杆35转动的同时，弹簧23开始储能或者释能，以平衡导电闸刀2的平衡力矩，保证隔离开关顺利的实现分合闸。

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