專利名稱：直流融冰隔離開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)高壓輸變電設(shè)備，特別是一種高壓輸電線路在冬季需要直流融冰時(shí)將直流融冰裝置的直流電流接入高壓輸電線路的隔離開關(guān)。
背景技術(shù)：
輸電線路在冬季冰凍雨雪天氣下覆冰是一種嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的自然災(zāi)害。由于導(dǎo)線上增加了覆冰負(fù)荷，對(duì)導(dǎo)線、鐵塔和金具都會(huì)帶來一定的機(jī)械損壞，覆冰嚴(yán)重時(shí)會(huì)斷線、倒桿塔，導(dǎo)致大面積停電事故；隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，大電流直流融冰技術(shù)廣泛應(yīng)用于不同電壓等級(jí)不同導(dǎo)線截面輸電線路融冰，該方法的原理是將覆冰線路作為負(fù)載，施加直流電源，用較低電壓提供直流短路電流來加熱導(dǎo)線使線路覆冰融化。 大電流直流融冰需將直流電流接入高壓輸電線路，常規(guī)的接入方法有人工跨接方案、普通隔離開關(guān)跨接方案、加裝融冰管母線方案、小車跨接方案等方案。人工跨接導(dǎo)線方案是由人工安裝的方式，直接用事先準(zhǔn)備好的跨接導(dǎo)線，將直流電流接入高壓輸電線路。這種跨接方案，雖然占地面積小，投資小，操作簡(jiǎn)單，但由于高壓變電站出線構(gòu)架高，采用臨時(shí)跨接方案工作效率低、工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高，輸電線路停電時(shí)間長(zhǎng)，代價(jià)高。普通隔離開關(guān)跨接方案是在融冰管母線與高壓出線線路之間新增一組高壓雙柱水平開啟式隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)的一端接直流融冰母線，另一端與高壓輸電線路相連接， 由于水平開啟式隔離開關(guān)設(shè)備外形尺寸大，不利于安裝在原有的避雷器旁的狹小位置，一般需要安裝重新開辟相對(duì)面積較大的場(chǎng)地，而且為保護(hù)新增隔離開關(guān)，同時(shí)還需要將原有的線路避雷器移動(dòng)至新增隔離開關(guān)線路側(cè)，因此占地面積增大，投資高。并且對(duì)改造施工工程，還需新征地，施工周期長(zhǎng)。加裝融冰管母線方案是在變電站配電裝置出線側(cè)增加兩組融冰跨接管母線，一組連接直流融冰裝置直流管母線，另一組連接高壓輸電線路，融冰時(shí)用硬母線連接兩組管母線，將直流電流接入高壓輸電線路。此種方案雖投資較小也不需外征地，但融冰時(shí)需使用吊車連接融冰跨接管母，無法節(jié)約時(shí)間和人力、物力和財(cái)力；在冰凍災(zāi)害比較強(qiáng)的情況下，無法滿足快速融冰的效果。小車跨接方案是在融冰管母線與出線線路之間采用具有隔離開關(guān)功能的專用小車臨時(shí)跨接，該小車一端接直流融冰管母線，另一端與線路相連接。為了確保設(shè)備的安全距離，此方案圍墻需外擴(kuò)，同時(shí)為滿足跨接小車與線路的連接，需要裝設(shè)專用的連接管母線， 還需配置專用的具有隔離開關(guān)功能小車，單臺(tái)小車150萬，融冰時(shí)每回出線共需要三臺(tái)小車，共計(jì)450萬，因此投資大，成本高，同時(shí)還需專門停車庫的建設(shè)，且受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的影響， 小車操作復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡(jiǎn)單安全、占地小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資省的直流融冰用隔離開關(guān)。本發(fā)明所采用的直流融冰隔離開關(guān)，包括安裝在隔離開關(guān)支架上的交流支柱絕緣子、直流支柱絕緣子和操作支柱絕緣子；在交流支柱絕緣子上安裝有交流接線端子和靜觸頭，交流接線端子與靜觸頭連接；在直流支柱絕緣子上安裝有垂直布置的導(dǎo)電刀間和直流接線端子，上述導(dǎo)電刀閘與直流接線端子連接；導(dǎo)電刀閘的操作機(jī)構(gòu)連桿通過操作支柱絕緣子與導(dǎo)電刀閘連接；上述靜觸頭設(shè)置在導(dǎo)電刀閘上方，當(dāng)導(dǎo)電刀閘合閘時(shí)，導(dǎo)電刀閘的動(dòng)觸頭與上述靜觸頭連接。在交流支柱絕緣子上安裝有均壓環(huán)；靜觸頭、交流接線端子以及均壓環(huán)連為一體。交流接線端子安裝設(shè)置在交流支柱絕緣子的軸線上方。所述的導(dǎo)電刀閘采用的是單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)、雙臂垂直伸縮式隔離開關(guān)或單臂立開式隔離開關(guān)的導(dǎo)電刀閘。所述的導(dǎo)電刀閘采用的是電動(dòng)式單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)、電動(dòng)式雙臂垂直伸縮式隔離開關(guān)或電動(dòng)式單臂立開式隔離開關(guān)導(dǎo)電刀閘的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電刀閘的導(dǎo)電底座(12)安裝在直流支柱絕緣子和操作絕緣子上。在隔離開關(guān)支架安裝有底座，交流支柱絕緣子、直流支柱絕緣子和操作支柱絕緣子安裝在底座上；操作機(jī)構(gòu)連桿通過操作絕緣子與導(dǎo)電底座中的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。所述交流支柱絕緣子的長(zhǎng)度大于直流支柱絕緣子和操作絕緣子。采用本發(fā)明，融冰時(shí)可不需要人工到現(xiàn)場(chǎng)操作，避免了人工臨時(shí)跨接導(dǎo)線及小車操作時(shí)的危險(xiǎn)且節(jié)約時(shí)間以及人力、物力和財(cái)力，滿足快速融冰的效果；采用本發(fā)明，在現(xiàn)有變電站用地范圍內(nèi)不需外征地，占地面積小，節(jié)約施工周期，亦節(jié)省了土地成本；同時(shí)不需要設(shè)備倒運(yùn)和停放，因此節(jié)約了場(chǎng)地，并且發(fā)明設(shè)備造價(jià)低，亦節(jié)約了設(shè)備購(gòu)置成本。


圖1是直流融冰專用隔離開關(guān)分閘狀態(tài)示意圖。圖2是直流融冰專用隔離開關(guān)合閘狀態(tài)示意圖。圖3是直流融冰隔專用離開關(guān)與直流母線和高壓輸電線路連接的分閘狀態(tài)示意圖。圖中標(biāo)記1-隔離開關(guān)支架，2-交流支柱絕緣子，3-靜觸頭，4-直流支柱絕緣子， 5-直流接線端子，6-交流連接導(dǎo)線，7-直流母線支架，8-導(dǎo)電刀閘，9-底座，10-操作機(jī)構(gòu)連桿，11-操作機(jī)構(gòu)，12-導(dǎo)電底座，13-直流母線，14-直流連接導(dǎo)線，15-直流支柱絕緣子， 16-均壓環(huán)，17-交流接線端子，18-操作絕緣子，19-導(dǎo)電桿，20-動(dòng)觸頭。
具體實(shí)施例方式直流融冰隔離開關(guān)包括安裝在隔離開關(guān)支架1上的底座9，底座9上安裝交流支柱絕緣子2、直流支柱絕緣子4和操作絕緣子18。在交流支柱絕緣子2上安裝有交流接線端子17和靜觸頭3，交流接線端子17與靜觸頭3連接。在直流支柱絕緣子4上安裝有垂直布置的導(dǎo)電刀閘8和直流接線端子5，導(dǎo)電刀閘8與直流接線端子5連接。導(dǎo)電刀閘8的操作機(jī)構(gòu)連桿10通過操作支柱絕緣子18與導(dǎo)電刀閘8連接。在交流支柱絕緣子2上安裝有具有均壓功能的均壓環(huán)16，靜觸頭3、交流接線端子17，均壓環(huán)16、靜觸頭3、交流接線端子17連為一體，靜觸頭3需避開交流支柱絕緣子2，便于與導(dǎo)電刀閘8的動(dòng)觸頭連接。為了減少交流連接導(dǎo)線6自重和輸電過程中產(chǎn)生的電動(dòng)力對(duì)交流支柱絕緣子2的受力影響，將交流接線端子17安裝設(shè)置在交流支柱絕緣子2的軸線上方。采用均壓環(huán)使支柱絕緣子頂部帶電部分電場(chǎng)強(qiáng)度分布均勻，減少放電閃絡(luò)，防止因放電閃絡(luò)對(duì)支柱絕緣子傘裙表面灼傷。交流支柱絕緣子2需要滿足交流高壓工作時(shí)的絕緣要求，而直流支柱絕緣子4只需要滿足融冰時(shí)直流絕緣的要求，因此為節(jié)約成本和降低隔離開關(guān)的安裝高度，交流支柱絕緣子3的長(zhǎng)度大于直流支柱絕緣子5的長(zhǎng)度。導(dǎo)電刀閘8采用電力行業(yè)常見的單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)、雙臂垂直伸縮式隔離開關(guān)或單臂立開式隔離開關(guān)等垂直布置形式隔離開關(guān)的導(dǎo)電刀閘結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)電桿19和動(dòng)觸頭20等，靜觸頭設(shè)置在導(dǎo)電刀閘8上方，當(dāng)導(dǎo)電刀閘8合閘時(shí)，導(dǎo)電刀閘8的導(dǎo)電桿19 向上運(yùn)動(dòng)使動(dòng)觸頭20與靜觸頭3連接。采用這種方式減少了交流支柱絕緣子和直流支柱絕緣子之間的水平距離，因此能夠利用電容式電壓互感器和避雷器旁的狹小場(chǎng)地進(jìn)行安裝設(shè)置，不在需要擴(kuò)大變電站的占地面積，節(jié)約投資成本，降低了變電站由于場(chǎng)地?cái)U(kuò)大受周圍地形、環(huán)境的影響。為了降低人工開啟隔離開關(guān)的安全隱患，導(dǎo)電刀閘采用電動(dòng)單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)、電動(dòng)雙臂垂直伸縮式隔離開關(guān)或電動(dòng)單臂立開式隔離開關(guān)等的電動(dòng)控制方式，就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和操作。實(shí)施例下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。在變電站中高壓配電裝置出線側(cè)安裝本發(fā)明的直流融冰隔離開關(guān)和直流母線支架7。在隔離開關(guān)支架1上安裝有一組交流支柱絕緣子2，在交流支柱絕緣子2的上端安裝均壓環(huán)16。靜觸頭3、交流接線端子17以及均壓環(huán)16連為一體。該交流接線端子17通過與交流連接導(dǎo)線6連接而實(shí)現(xiàn)與輸電線路相連。在本實(shí)施例中，導(dǎo)電刀閘8采用的是電動(dòng)單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)的導(dǎo)電刀閘結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)電桿19、導(dǎo)電底座12、操作絕緣子18、操作機(jī)構(gòu)連桿10、操作機(jī)構(gòu)11。在隔離開關(guān)支架1上設(shè)置有直流支柱絕緣子4和操作絕緣子18，導(dǎo)電底座12安裝在直流支柱絕緣子 4上，操作機(jī)構(gòu)連桿10通過操作絕緣子18與導(dǎo)電底座12中的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。直流接線端子5就采用該電動(dòng)單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)上的電源接線端子。直流母線支架7上安裝有直流支柱絕緣子15，直流母線13安裝在上述直流支柱絕緣子15上，直流母線13與電動(dòng)單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)上的直流接線端子5通過直流連接導(dǎo)線14連接。直流融冰專用隔離開關(guān)的工作狀態(tài)包括(1)正常的高壓輸電線路傳輸過程電動(dòng)單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)的動(dòng)觸頭與靜觸頭3處于分間狀態(tài)，交流支柱絕緣子2滿足交流高電壓絕緣要求。(2)融冰狀態(tài)當(dāng)需要對(duì)高壓線路融冰時(shí)，先切斷高壓電源，通過電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)11 控制操作連桿機(jī)構(gòu)10、導(dǎo)電底座12中的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)使導(dǎo)電桿19上的動(dòng)觸頭與靜觸頭2連接， 導(dǎo)電刀間8就處于合間狀態(tài)，直流母線13提供的直流電流經(jīng)直流連接導(dǎo)線14、直流支柱絕緣子4上的直流接線端子5、導(dǎo)電底座12、導(dǎo)電桿19、動(dòng)觸頭20、靜觸頭3、交流接線端子17 和交流連接導(dǎo)線6將直流輸入到高壓線上，并在三相高壓線之間形成直流回路，使高壓輸電線路發(fā)熱實(shí)現(xiàn)融冰。交流支柱絕緣子2保證了在正常的高壓交流輸電過程中的絕緣安全。直流支柱絕緣子4保證在融冰模式下直流融冰電壓的絕緣安全。電動(dòng)雙臂垂直伸縮式隔離開關(guān)、電動(dòng)單臂立開式隔離開關(guān)的導(dǎo)電刀閘與電動(dòng)單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)的導(dǎo)電刀閘相比，導(dǎo)電桿19的合閘、分閘運(yùn)動(dòng)方式和結(jié)構(gòu)有所不同， 但導(dǎo)電底座12、操作絕緣子18、操作機(jī)構(gòu)連桿10、操作機(jī)構(gòu)11可采用相同方式安裝在隔離開關(guān)支架1上，也同樣能實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.直流融冰隔離開關(guān)，其特征在于，包括安裝在隔離開關(guān)支架(1)上的交流支柱絕緣子O)、直流支柱絕緣子(4)和操作支柱絕緣子(18)；在交流支柱絕緣子( 上安裝有交流接線端子(17)和靜觸頭(3)，交流接線端子與靜觸頭⑶連接；在直流支柱絕緣子(4)上安裝有垂直布置的導(dǎo)電刀閘(8)和直流接線端子(5)，上述導(dǎo)電刀閘(8)與直流接線端子(5)連接；導(dǎo)電刀閘⑶的操作機(jī)構(gòu)連桿(10)通過操作支柱絕緣子(18)與導(dǎo)電刀閘⑶連接； 上述靜觸頭(3)設(shè)置在導(dǎo)電刀閘(8)上方，當(dāng)導(dǎo)電刀閘(8)合閘時(shí)，導(dǎo)電刀閘(8)的動(dòng)觸頭 (20)與上述靜觸頭(3)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的直流融冰隔離開關(guān)，其特征在于，在交流支柱絕緣子(2)上安裝有均壓環(huán)(16)；靜觸頭(3)、交流接線端子(17)以及均壓環(huán)(16)連為一體。
3.如權(quán)利要求1或2所述的直流融冰隔離開關(guān)，其特征在于，交流接線端子(17)安裝設(shè)置在交流支柱絕緣子O)的軸線上方。
4.如權(quán)利要求1所述的直流融冰隔離開關(guān)，其特征在于，所述的導(dǎo)電刀閘(8)采用的是單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)、雙臂垂直伸縮式隔離開關(guān)或單臂立開式隔離開關(guān)的導(dǎo)電刀閘。
5.如權(quán)利要求1所述的直流融冰隔離開關(guān)，其特征在于，所述的導(dǎo)電刀閘(8)采用的是電動(dòng)式單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)、電動(dòng)式雙臂垂直伸縮式隔離開關(guān)或電動(dòng)式單臂立開式隔離開關(guān)的導(dǎo)電刀閘的結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的直流融冰隔離開關(guān)，其特征在于，導(dǎo)電刀閘(8)的導(dǎo)電底座 (12)安裝在直流支柱絕緣子(4)和操作絕緣子(18)上。
7.如權(quán)利要求1所述的直流融冰隔離開關(guān)，其特征在于，在隔離開關(guān)支架(1)安裝有底座(9)，交流支柱絕緣子O)、直流支柱絕緣子(4)和操作支柱絕緣子(18)安裝在底座(9) 上；操作機(jī)構(gòu)連桿(10)通過操作絕緣子(18)與導(dǎo)電底座(12)中的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。
8.如權(quán)利要求1所述的直流融冰隔離開關(guān)，其特征在于，所述交流支柱絕緣子(2)的長(zhǎng)度大于直流支柱絕緣子(4)和操作絕緣子(18)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓輸電線路在冬季直流融冰時(shí)將直流電流接入高壓輸電線路的隔離開關(guān)。本發(fā)明所提供的一種操作簡(jiǎn)單安全、占地小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資省的直流融冰用隔離開關(guān)，包括安裝在隔離開關(guān)支架上的交流支柱絕緣子、直流支柱絕緣子和操作支柱絕緣子；在交流支柱絕緣子上安裝有交流接線端子和靜觸頭，交流接線端子與靜觸頭連接；在直流支柱絕緣子上安裝有垂直布置的導(dǎo)電刀閘和直流接線端子，上述導(dǎo)電刀閘與直流接線端子連接；導(dǎo)電刀閘的操作機(jī)構(gòu)連桿通過操作支柱絕緣子與導(dǎo)電刀閘連接；上述靜觸頭設(shè)置在導(dǎo)電刀閘上方，當(dāng)導(dǎo)電刀閘合閘時(shí)，導(dǎo)電刀閘的動(dòng)觸頭與上述靜觸頭連接。本發(fā)明避免了人工操作時(shí)的危險(xiǎn)且占地面積小、投資省、操作方便。
文檔編號(hào)H01H31/00GK102426963SQ201110242809
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者何立新, 吳家林, 李曄, 李根富, 王亞莉, 王正華 申請(qǐng)人:四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司