專利名稱：一種真空負荷開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種負荷開關，屬于電網(wǎng)中電力輸送及控制用途的電器裝置，更 具體地，涉及一種采用氣體絕緣技術、可配置隔離單元的戶外真空負荷開關。
背景技術：
眾所周知，負荷開關在配電網(wǎng)中的運用已比較廣泛，在現(xiàn)有技術中，負荷開關主要 分為兩種，一種是產(chǎn)氣滅弧的負荷開關，手動操作，自動化程度低，應用較為局限。另一種是 生產(chǎn)真空滅弧的負荷開關，操作機構(gòu)手動機構(gòu)和簡易彈簧機構(gòu)，采用空氣絕緣敞開式結(jié)構(gòu) 或固封極柱形式，體積較大且主導電回路和傳動部分全裸露在空氣中，受外部環(huán)境的影響 較大，經(jīng)常發(fā)生拒動現(xiàn)象，自動化程度低，可靠性不高。如FZW16A-12型真空負荷開關，為敞 開式結(jié)構(gòu)，手動操作，真空滅弧室并聯(lián)接入主導電回路中，所有主導電回路和傳動部分均暴 露在空氣中。雖然該結(jié)構(gòu)的真空負荷開關采用了真空滅弧室滅弧，關合負荷電流容量大，結(jié) 構(gòu)簡單、價格低。但是由于滅弧室只有在分合時起到滅弧作用，所有主導電回路和傳動部分 暴露在空氣中，存在以下缺陷1 手動操作、自動化程度低；2 主導電回路和傳動部件暴露 在空氣中易氧化，使用周期短、危險性大；3 體積大，不適合城市配網(wǎng)使用；4:本體不帶電 流互感器，不具備信號采樣功能的缺陷。隨著電網(wǎng)自動化程度的不斷提高，對所使用在電網(wǎng) 中開關設備的自動化程度提出了更高的要求，該現(xiàn)有的真空負荷開關已不能滿足要求。另一種實例是SF6負荷開關，如ABB公司生產(chǎn)的NXB型SF6負荷開關，韓國生產(chǎn)的 SPG型SF6負荷開關，東芝公司生產(chǎn)的PVS型SF6負荷開關。其結(jié)構(gòu)全部采用箱式，全焊接、 全密封，配用手動或電動彈簧機構(gòu)，箱體內(nèi)充SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，通過壓氣式滅弧或旋 轉(zhuǎn)式滅弧原理實現(xiàn)滅弧，具有全密封結(jié)構(gòu)設計，戶外適應能力強，內(nèi)裝電流互感器，配手動 或電動彈簧機構(gòu)等優(yōu)點，但是價格昂貴高、結(jié)構(gòu)相對復雜。

實用新型內(nèi)容(一 )要解決的技術問題本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷的具備氣體絕緣性能的真空負荷開關， 采用模塊單元設置，所有導電回路和傳動部件與外部空氣隔離，不受外界環(huán)境條件的影響， 結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟，運行可靠性高。( 二 )技術方案為達到上述目的，本實用新型的技術方案提供一種真空負荷開關，其特征在于所 述真空負荷開關具有箱體、負荷開關單元、隔離開關單元和輔助裝置；所述負荷開關單元、 隔離開關單元并列設置在所述箱體內(nèi)部且相互獨立；所述箱體外部設置有進線端絕緣支柱 和出線端絕緣支柱；所述輔助裝置設置在箱體外部；所述箱體全密封，且內(nèi)部填充有絕緣 氣體。其中，所述負荷開關單元設置為永磁機構(gòu)或彈簧操作。其中，所述進線端絕緣支柱和出線端絕緣支柱均為一體化設置，各具有一組傘裙，其傘裙內(nèi)置有電流互感器線圈，線圈的二次出線通過絕緣支柱的底部引出。其中，所述進線端絕緣支柱、進線端軟連接、設置在所述負荷開關單元內(nèi)的真空滅 弧室、所述隔離開關單元的隔離刀片、能與連接隔離開關單元相連接的接線座、出線端軟連 接、出線端絕緣支柱構(gòu)成導電回路。其中，所述隔離開關單元設置有手動操作機構(gòu)，所述手動操作機構(gòu)連接有操作手 柄，其設置在所述箱體外。其中，所述永磁機構(gòu)設置為電動控制或手動控制。其中，所述永磁機構(gòu)設置有手動分閘機構(gòu)，所述手動分閘機構(gòu)連接有操作手柄，其 設置在箱體外。其中，所述輔助裝置包括壓力表、二次接線盒、分合閘指示窗和分合指示標志板。其中，所述負荷開關單元和進線絕緣支柱之間間隙滑動連接，所述隔離開關單元 和出線絕緣支柱之間間隙滑動連接。(三)有益效果與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的真空負荷開關采用箱體全密封技術，防護等級達 到IP67，不受外界環(huán)境條件的影響，保證產(chǎn)品運行的可靠性，實現(xiàn)模塊化、組合化。

圖1為本實用新型的真空負荷開關主剖視示意圖；圖2為圖1中本實用新型的真空負荷開關左側(cè)示意圖；圖3為圖1中本實用新型的真空負荷開關去掉箱體上部后的俯視示意圖；圖4為本實用新型的真空負荷開關主視示意圖；圖5為本實用新型的真空負荷開關進線端絕緣支柱示意圖；圖6為圖5中本實用新型的真空負荷開關進線端絕緣支柱的左視示意圖；圖7為本實用新型的真空負荷開關中負荷開關單元的正視示意圖；圖8為圖7中負荷開關單元的左視示意圖；圖9為圖7中負荷開關單元的顯示出安裝狀況的右視示意圖；圖10為本實用新型的真空負荷開關的隔離開關單元合閘狀態(tài)的主視示意圖；圖11為本實用新型的真空負荷開關的隔離開關單元分閘狀態(tài)的主視示意圖；圖12為本實用新型的真空負荷開關的隔離開關單元的俯視示意圖；圖13為本實用新型的負荷開關單元的永磁機構(gòu)剖視示意圖。其中1 進線端絕緣支柱；2 出線端絕緣支柱；3 箱體；4 隔離開關單元；5 負 荷開關單元；10 傘裙；11 進線端軟連接；12 互感器二次出線端子；13 導電桿；14 固定 嵌件；15 電流互感器；21 出線端軟連接；31 二次接線盒；32 壓力表；33 分合閘指示 窗；34 三角架；40 手動操作機構(gòu)；41 絕緣座；42 接線座；43 隔離刀片；44 絕緣拉桿； 45 驅(qū)動拐臂；46 閉鎖拐臂；47 轉(zhuǎn)動軸；48 止擋銷；50 分閘操作機構(gòu)；51 固定座；52 絕緣支架；501 凸輪軸；502 軸承座；521 螺栓；53 真空滅弧室；54 螺桿；55 絕緣拉桿； 56 壓力彈簧；57 銷；58 絕緣拐臂；581 螺栓；582 分合指示標志板；59 永磁機構(gòu)；590 合閘頂桿；591 導向桿；592 螺栓；593 合閘線圈；594 動鐵芯；595 磁扼筒；596 永磁 體；597 分閘線圈；598 外殼。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下 實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。如圖1所示，為本實用新型的真空負荷開關主剖視示意圖。本實用新型的真空負 荷開關具有的負荷開關單元、隔離開關單元、導電回路、箱體、輔助功能模塊，負荷開關單 元、隔離開關單元為一獨立的模塊單元，安裝在全密封的箱體內(nèi)。本實用新型的真空負荷開 關具有一箱體3，在箱體3的上面設置有進線端絕緣支柱1、出線端絕緣支柱2，在箱體3的 底面設置有二次接線盒31、壓力表32、分合閘指示窗33，隔離開關單元4、負荷開關單元5、 進線端軟連接11、出線端軟連接21設置在箱體3內(nèi)。如圖2、圖3和圖4所示，隔離開關單元4設有手動操作機構(gòu)40，手動操作機構(gòu)40 連接的操作手柄設置在箱體3外。負荷開關單元5具有永磁機構(gòu)59，所述永磁機構(gòu)59可以 電動控制，也可通過手動控制，其具有一手動分閘機構(gòu)50，所述分閘操作機構(gòu)50連接的操 作手柄也設置在箱體3外，箱體上焊有法蘭，手動操作機構(gòu)40、手動分閘機構(gòu)50與所述箱 體3之間均由密封圈密封。隔離開關單元4、負荷開關單元5用螺栓連接在箱體3內(nèi)固定座 上，隔離開關單元4、負荷開關單元5之間具有機械閉鎖機構(gòu)。在所述箱體3內(nèi)充零表壓的 氮氣做為外部絕緣，從而有效地壓縮了空間，使負荷開關的體積更小。圖5和圖6分別為本實用新型的真空負荷開關進線端絕緣支柱示意圖和左視圖。 所述進線端絕緣支柱1與出線端絕緣支柱2的結(jié)構(gòu)相同，在此僅對進線端絕緣支柱1進行 說明。絕緣支柱1為一體化設計，由電流互感器15、導電桿13、固定嵌件14、互感器二次出 線端子12組成。所述絕緣支柱1具有一組傘裙10，傘裙10內(nèi)置有電流互感器15，所述電 流互感器的二次線通過絕緣支柱1的底部引出。為了能夠?qū)⒔^緣支柱與箱體3連接牢固， 在所述絕緣支柱1的底部還設有固定嵌件14。絕緣支柱1可依現(xiàn)有技術采用憎水性戶外環(huán) 氧樹脂材料，用壓力凝膠APG工藝生產(chǎn)。如圖7至圖9所示，圖7為本實用新型的真空負荷開關中負荷開關單元5的正視 示意圖，圖8為圖7中負荷開關單元的左視示意圖；圖9為圖7中負荷開關單元的顯示出 安裝狀況的右視示意圖。如圖所示，負荷開關單元5主要包括和絕緣支架52連接的固定座 51，卡設在固定座51上的真空滅弧室53與進線端絕緣支柱1引下的進線相連的軟連接11， 構(gòu)成真空滅弧室動觸頭驅(qū)動機構(gòu)的螺桿54，絕緣拉桿55，壓力彈簧56，銷57，絕緣拐臂58。 所述絕緣拐臂58的下部與永磁機構(gòu)59的導向桿591連接，永磁機構(gòu)59由螺栓592固定到 固定座51上，固定座51與絕緣支架52通過螺栓固定連接，真空滅弧室53用螺栓固定在固 定座51上，絕緣拐臂58通過銷57與絕緣支架52接鉸連接，所述絕緣拐臂58的頂部通過 螺栓581與絕緣拉桿55的一端相連接，所述絕緣拉桿55的另一端連接所述螺桿54。所述 壓力彈簧56套設在所述螺栓581上，并設置在絕緣拉桿55的端部與絕緣拐臂58的頂部之 間。由永磁機構(gòu)59的導向桿591的左右運動通過絕緣拐臂58帶動真空滅弧室53進行分 合操作。負荷開關單元的絕緣支架52通過螺栓521固定在箱體3內(nèi)的三角架34上。絕緣拐臂58的下部設有分合指示標志板582，在箱體3的對應位置上設有分合閘 指示窗33，可以明顯看到分合指示標志板，從而方便操作者了解真空負荷開關是處于合閘 位置，還是處于分閘位置。
5[0038]現(xiàn)說明隔離開關單元，請參見圖1和圖10、11，其中圖10為隔離開關單元合閘狀態(tài) 的主視示意圖，圖11為隔離開關單元分閘狀態(tài)的主視示意圖。隔離開關單元4主要包括 絕緣座41、接線座42、隔離刀片43、絕緣拉桿44、驅(qū)動拐臂45、閉鎖拐臂46、轉(zhuǎn)動軸47。絕 緣座41固定在圖9中的箱體3內(nèi)的三角架34上，接線座42固定在絕緣座41上，出線端軟 連接21連接接線座42和出線端絕緣支柱2中的導電桿。隔離刀片43的一端與圖7中所 示固定座51鉸接連接，另一端在合間狀態(tài)能與接線座42導通連接。絕緣拉桿44的一端與 隔離刀片43的中部鉸接連接，另一端與驅(qū)動拐臂45相連接，驅(qū)動拐臂45和閉鎖拐臂46設 置在轉(zhuǎn)動軸47上，并與轉(zhuǎn)動軸47固定為一體，轉(zhuǎn)動軸47的一端能轉(zhuǎn)動地固定在絕緣支架 52上，所述轉(zhuǎn)動軸47的另一端延伸所述箱體3的外部，密與手動操作機構(gòu)40相連接。所述 轉(zhuǎn)動軸47為能轉(zhuǎn)動地密封支承在所述箱體3。隔離開關4具有兩種工作狀態(tài)，圖10表示的合閘狀態(tài)和圖11表示的分閘狀態(tài)，分 閘可采用手動操作。圖12為三相排布的隔離開關俯視圖。導電回路模塊由進線端絕緣支柱 1、進線端軟連接11和真空滅弧室53、固定座51和隔離刀片43、接線座42和出線端軟連接 21、出線端絕緣支柱2構(gòu)成。輔助功能模塊由壓力表32、二次接線盒31、分合閘指示窗33、 分合指示標志板552構(gòu)成。圖13為本實用新型的真空負荷開關的永磁機構(gòu)59的剖視圖示意圖。永磁機構(gòu)59 具有合閘頂桿590、合閘線圈593、動鐵芯594、磁扼筒595、永磁體596、分閘線圈597、導向 桿591、端蓋595，永磁機構(gòu)59包括一磁扼筒599，在磁扼筒599內(nèi)分設有合間線圈593和分 閘線圈597，一永磁體596設置在合閘線圈593和分閘線圈597之間，一動鐵芯594位于磁 扼筒599中心，并連接有合閘頂桿590和導向桿591，磁扼筒599至少一端為開口端，由端 蓋595蓋合。所述永磁機構(gòu)59用螺栓592固定在密封的箱體3內(nèi)，與傳動部件相連，具體 是，所述合閘頂桿590的伸出端設有能止擋閉鎖拐臂46的止擋銷48，所述導向桿591與絕 緣拐臂58相連接。構(gòu)成所述永磁機構(gòu)59的零件數(shù)量為公知的彈簧機構(gòu)的1/15，解決了彈 簧機構(gòu)零部件多、可靠性差、密封不嚴易銹蝕的問題。現(xiàn)說明本實用新型的真空負荷開關工作原理。圖1中的隔離開關單元4與負荷開 關單元5整體安裝，具有分和合兩個工位，如上所述與負荷開關單元4有強制性的機械閉 鎖；即負荷開關單元5合閘時，隔離開關單元4不能分閘；隔離開關單元4分閘時，負荷開關 5不能合閘。如圖10和圖1所示，圖10所示的是負荷開關單元4和隔離開關單元5都處在合 閘狀態(tài)，此時閉鎖拐臂46被永磁機構(gòu)59的合閘頂桿590前端設置的擋銷48卡止住，隔離 開關單元4不能分閘，而負荷開關單元5可以分閘。只有在負荷開關單元5分閘后，隔離開 關單元4才能分閘。圖11為分閘時的閉鎖狀態(tài)，此時負荷開關單元5和隔離開關單元4都處在分閘狀 態(tài)。分閘過程是給分閘信號，永磁機構(gòu)59的分閘線圈597帶電產(chǎn)生磁力，使動鐵芯594向 左運動，帶動絕緣拐臂58以銷57為中心順時針轉(zhuǎn)動，從而帶動絕緣拉桿55向右運動，將真 空滅弧室53的動端拉出，首先完成負荷開關單元5的分閘動作。當動鐵芯594向左運動， 帶動合閘頂桿590 —起向左運動，如圖11所示，則設置在合閘頂桿590前端的止擋銷48越 過所述閉鎖拐臂46，解除對閉鎖拐臂46的止擋，則此時在轉(zhuǎn)動軸47的帶動下，所述閉鎖拐 臂46、驅(qū)動拐臂45、隔離刀片43均逆時針轉(zhuǎn)運，完成分閘動作。當所述隔離開關4完成分
6閘動作后，所述閉鎖拐臂46向下轉(zhuǎn)動，其底部低于設置在所述合閘頂桿590前端的止擋銷 4S的下表面，則在隔離開關單元4分閘狀態(tài)下，閉鎖拐臂46構(gòu)成對止擋銷48的止擋，阻止 了合閘頂桿590向右運動，則使負荷開關單元5不能合閘。在合閘過程中，與上述分閘過程 相反，首先在轉(zhuǎn)動軸47的帶動下閉鎖拐臂46、驅(qū)動拐臂45、隔離刀片43均順時針轉(zhuǎn)運，完 成隔離開關的合閘動作，然后，永磁機構(gòu)59的合閘線圈593帶電產(chǎn)生磁力，使動鐵芯594向 右運動，帶動絕緣拐臂58以銷57為中心逆時針轉(zhuǎn)動，從而帶動絕緣拉桿55向左運動，將真 空滅弧室53的動端合上，完成負荷開關單元5的合閘動作。所述手動分合間機構(gòu)50包括一能轉(zhuǎn)動地密封支承在所述箱體3上的凸輪軸501， 所述凸輪軸501 —端通過軸承座502支承在所述箱體3的內(nèi)壁上，另一端與設置在所述箱 體3外部的手柄相連接。所述凸輪軸501能頂?shù)炙鲇来艡C構(gòu)59的導向桿591向所述真 空負荷開關5分閘方向移動。手動分合閘機構(gòu)50的動作過程為，向下拉動圖4中的手動分 合閘機構(gòu)50時，凸輪軸501 (如圖1和圖3所示)逆時針旋轉(zhuǎn)，永磁機構(gòu)59的導向桿591 向左運動，則使真空負荷開關5分閘。通過上述技術方案，本實用新型具有如下明顯的優(yōu)點和特點1、本實用新型的真空負荷開關分為負荷開關單元、隔離開關單元、導電回路、箱 體、輔助功能模塊，負荷開關單元、隔離開關單元為一獨立的模塊單元，安裝在全密封的箱 體內(nèi)，所有導電回路和傳動部件與外部空氣隔離，適用于戶外使用，不受外界環(huán)境條件的影 響，提供了一個良好的運行環(huán)境，保證了產(chǎn)品運行的可靠性，實現(xiàn)了模塊化、組合化。2、本實用新型的真空負荷開關優(yōu)先采用了永磁機構(gòu)技術，為全密封、免維護設計， 在機構(gòu)的選用上采用永磁機構(gòu)技術，來克服彈簧機構(gòu)零部件多，在使用中出現(xiàn)的腐蝕、變 形、卡涉等不穩(wěn)定的質(zhì)量問題。永磁機構(gòu)由于它結(jié)構(gòu)簡單、零部件少(為彈簧機構(gòu)的1/15) 可靠性得到了可靠的保證，為全密封、免維護提供了條件。所有導電回路和傳動部件與外部 空氣隔離，不受外界環(huán)境條件的影響。3、本實用新型的真空負荷開關順應隨著新材料、新工藝、新技術的不斷出現(xiàn)，真空 負荷開關的技術含量得到了很大的提升的狀況。采用真空負荷開關，有效降低了整體成本。4、本實用新型的真空負荷開關在絕緣支柱內(nèi)置電壓傳感器和電流互感器，對線路 進行電流電壓信號采樣和為保護提供電流信號。同時配合另外設置的微機綜合保護控制 器，便于監(jiān)測三相電流和零序電流，并對負荷開關進行保護。同時，本實用新型對隔離開關 配用的機構(gòu)采用手動機構(gòu)，與負荷開關有強制性的機械閉鎖。5、本實用新型的真空負荷開關通過結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計和模塊化的組合，采用全密 封、全絕緣、免維護設計，箱體采用全密封焊接技術設計，留有二次接線盒、分合指示觀察 窗、壓力表。所有部件被密封在箱體內(nèi)，不受外界環(huán)境的影響，解決現(xiàn)有負荷開關的缺點。在 箱體內(nèi)充零表壓的氮氣做為外部絕緣，有效地壓縮了空間，使負荷開關的體積更小；絕緣支 柱一體化結(jié)構(gòu)設計，合理、防凝露性能好。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改 進和替換也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求一種真空負荷開關，其特征在于所述真空負荷開關具有箱體、負荷開關單元、隔離開關單元和輔助裝置；所述負荷開關單元、隔離開關單元并列設置在所述箱體內(nèi)部且相互獨立；所述箱體外部設置有進線端絕緣支柱和出線端絕緣支柱；所述輔助裝置設置在箱體外部；所述箱體全密封，且內(nèi)部填充有絕緣氣體。
2.如權利要求1所述的真空負荷開關，其特征在于所述負荷開關單元設置為永磁機 構(gòu)或彈簧操作。
3.如權利要求1所述的真空負荷開關，其特征在于所述進線端絕緣支柱和出線端絕 緣支柱均為一體化設置，各具有一組傘裙，其傘裙內(nèi)置有電流互感器線圈，線圈的二次出線 通過絕緣支柱的底部引出。
4.如權利要求1所述的真空負荷開關，其特征在于所述進線端絕緣支柱、進線端軟連 接、設置在所述負荷開關單元內(nèi)的真空滅弧室、所述隔離開關單元的隔離刀片、能與連接隔 離開關單元相連接的接線座、出線端軟連接、出線端絕緣支柱構(gòu)成導電回路。
5.如權利要求1所述的真空負荷開關，其特征在于所述隔離開關單元設置有手動操 作機構(gòu)，所述手動操作機構(gòu)連接有操作手柄，其設置在所述箱體外。
6.如權利要求2所述的真空負荷開關，其特征在于所述永磁機構(gòu)設置為電動控制或 手動控制。
7.如權利要求6所述的真空負荷開關，其特征在于所述永磁機構(gòu)設置有手動分閘機 構(gòu)，所述手動分閘機構(gòu)連接有操作手柄，其設置在箱體外。
8.如權利要求1所述的真空負荷開關，其特征在于所述輔助裝置包括壓力表、二次接 線盒、分合閘指示窗和分合指示標志板。
9.如權利要求1所述的真空負荷開關，其特征在于所述負荷開關單元和進線絕緣支 柱之間間隙滑動連接，所述隔離開關單元和出線絕緣支柱之間間隙滑動連接。
專利摘要本實用新型涉及一種真空負荷開關，包括箱體、負荷開關單元、隔離開關單元、輔助裝置；負荷開關單元、隔離開關單元為一獨立的模塊單元，負荷開關單元設置為永磁機構(gòu)或彈簧機構(gòu)；進線端絕緣支柱和出線端絕緣支柱設置在一密封的箱體外部，箱體外部設有二次接線盒、壓力表、分合閘指示窗；所述隔離開關單元、負荷開關單元、連接進線絕緣支柱和負荷開關單元的進線端軟連接、連接出線絕緣支柱和隔離開關單元的出線端軟連接設置在箱體內(nèi)部；箱體全密封，且內(nèi)部填充有絕緣氣體。本實用新型采用箱體全密封技術，防護等級達到IP67，不受外界環(huán)境條件的影響，保證產(chǎn)品運行的可靠性，實現(xiàn)模塊化、組合化。
文檔編號H01H33/66GK201655658SQ20102016090
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權日2010年4月16日
發(fā)明者白剛 申請人:北京華電瑞通電力工程技術有限公司