專利名稱：一種絕緣筒及采用所述絕緣筒的主回路結(jié)構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高壓電器技術領域，尤其涉及一種在高壓開關領域中的一種絕緣筒及采用該絕緣筒的主回路結(jié)構。
背景技術：
現(xiàn)有技術的環(huán)網(wǎng)柜一般采用氣體絕緣，即空氣絕緣或SF6氣體絕緣。也就是說，安裝在環(huán)網(wǎng)柜絕緣筒中的主回路部分采用空氣或SF6氣體作為其絕緣介質(zhì)。其中，空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜由于其絕緣性和安全性較差，已逐漸不能適應技術發(fā)展的要求。3^氣體環(huán)網(wǎng)柜與空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜相比，因其體積小、全絕緣、全密封而使得絕緣性和安全性大大提高，因此被廣泛應用于城市電網(wǎng)中。但是，SF6氣體是全球公認的溫室氣體之一，其溫室效應是CO2氣體的2500倍，在大氣中的存活壽命可達3400年，并且會在高壓滅弧環(huán)境下產(chǎn)生有毒氣體氟化物(例如SF4、S2F1(I)，從而嚴重污染環(huán)境。另外，由于SF6氣體在高壓滅弧環(huán)境下會產(chǎn)生有 毒氣體，為了防止泄漏，一般SF6氣體環(huán)網(wǎng)柜對密封性要求高、加工工藝復雜，致使箱體造價高并且維護檢測復雜從而使得制造和維護成本高昂。此外，由于帶電體裸露在SF6氣體中，易被侵蝕，導致絕緣等級降低，極易造成人身傷亡事故。固體絕緣真空環(huán)網(wǎng)柜因其良好的絕緣性和穩(wěn)定性、無污染以及制造和維修簡單、成本低廉，被認為是替代氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的最佳選擇。但現(xiàn)有固體環(huán)網(wǎng)柜中的開關一般采用工作、隔離并接地兩個工位的方式，且主隔離為負載側(cè)隔離，在檢修時主母線必須斷電，降低了供電的可靠性。因此，需要一種新型的絕緣筒及采用該絕緣筒的主回路結(jié)構，使主隔離位于主母線側(cè)，便于開關的檢修，同時采用工作、隔離、接地三個工位的方式，提高產(chǎn)品的絕緣特性，并且進一步提高產(chǎn)品的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種新型的絕緣筒及采用所述絕緣筒的主回路結(jié)構。所述絕緣筒將開關(斷路器或負荷開關)的真空滅弧室、隔離和接地開關的主導電部分密封在由環(huán)氧樹脂包封的腔體內(nèi)，既節(jié)省了空間和材料，又提高了產(chǎn)品的安全性。并且，采用真空作為內(nèi)絕緣及滅弧介質(zhì)并用固體絕緣材料作為外絕緣介質(zhì)，無任何有毒物質(zhì)的排放，完全符合環(huán)保要求。同時，所述絕緣筒及采用該絕緣筒的主回路結(jié)構的設計符合國標及相關標準的要求，設有可見的隔離斷口，即通過觀察窗，實現(xiàn)對隔離開關工作位置和隔離位置的識別。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述技術方案一種絕緣筒,包括絕緣筒本體,其特征在于所述絕緣筒還包括位于所述絕緣筒本體內(nèi)的第一導電嵌件和第二導電嵌件；其中所述絕緣筒本體內(nèi)并排設置有主接地腔體、隔離腔體、滅弧室腔體和次接地腔體；所述第一導電嵌件將所述主接地腔體和所述隔離腔體連接起來；所述第二導電嵌件位于所述滅弧室腔體的下端。
在一個實施例中，所述絕緣筒本體上還設置有主接地孔、主母線接孔、連接套管孔和觀察窗。在一個實施例中，所述第二導電嵌件從所述絕緣筒本體的側(cè)面出線。在一個實施例中，所述絕緣筒采用環(huán)氧樹脂整體澆注制成。 在一個實施例中,所述第一導電嵌件和所述第二導電嵌件被壓鑄在所述絕緣筒本體內(nèi)。在一個實施例中，所述主回路結(jié)構采用如上所述的絕緣筒；所述主回路結(jié)構還包括設置在所述主接地腔體中的主接地導桿和主接地觸頭；設置在所述隔離腔體的隔離絕緣拉桿、隔離導電塊、隔離導桿和隔離觸頭；設置在所述滅弧室腔體的真空滅弧室和滅弧室絕緣拉桿；以及設置在所述次接地腔體的次接地導桿和次接地觸頭；其中，在所述隔離導電 塊和所述真空滅弧室之間設有軟連接。在一個實施例中，所述隔離腔體的下端固定有設置在主母線套管內(nèi)的主母線，所述主母線呈品字形排列。在一個實施例中，所述真空滅弧室的一端為靜端并通過靜導桿與所述第二導電嵌件連接，并且所述真空滅弧室的另一端為動端并通過動導桿與所述滅弧室絕緣拉桿相連。在一個實施例中，所述隔離導電塊與所述第一導電嵌件相連；所述隔離導電塊內(nèi)設置有觸指，所述觸指與所述隔離導桿的一端滑動連接，而所述隔離導桿的另一端與所述隔離絕緣拉桿的一端相連；主接地塊固定在所述主接地腔體的上端，所述主接地塊內(nèi)設有觸指，以便與所述主接地導桿滑動連接；所述主接地觸頭固定在所述第一導電嵌件上；和，連接套管固定在所述次接地腔體的下端，并且所述次接地觸頭位于所述次接地腔體的一端。在一個實施例中，所述主回路外設置有操作機構；所述主接地導桿的一端與所述操作機構相連；所述隔離絕緣拉桿的另一端與所述操作機構相連；所述滅弧室絕緣拉桿的一端與所述操作機構相連；并且所述次接地導桿與所述操作機構相連；其中通過所述操作機構帶動所述主接地導桿和次接地導桿向上運動使得所述主接地導桿和次接地導桿分別與所述主接地觸頭和次接地觸頭斷開一距離，通過所述操作機構經(jīng)由所述隔離絕緣拉桿帶動所述隔離導桿向下運動使得所述隔離導桿插入所述隔離觸頭，并通過所述操作機構經(jīng)由滅弧室絕緣拉桿帶動所述真空滅弧室的動導桿向下運動使得所述動導桿帶動動觸頭與靜導桿上的靜觸頭接觸導通，實現(xiàn)開關處于合閘工作位置；通過所述操作機構經(jīng)由所述滅弧室絕緣拉桿帶動所述真空滅弧室的動導桿向上運動使得所述動導桿上的動觸頭與靜導桿上的靜觸頭斷開，并通過所述操作機構經(jīng)由所述隔離絕緣拉桿帶動所述隔離導桿向上運動使得所述隔離導桿與所述隔離觸頭斷開一距離，實現(xiàn)開關處于隔離位置；通過所述操作機構帶動所述主接地導桿和次接地導桿向下運動使得所述主接地導桿和次接地導桿分別插入所述主接地觸頭和次接地觸頭，實現(xiàn)開關處于接地位置。應當指出，上述實施例中的各個特征可任意組合，以實現(xiàn)本發(fā)明的技術效果。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的絕緣筒及采用所述絕緣筒的主回路結(jié)構具有如下優(yōu)點及效果I)本發(fā)明的絕緣筒及采用所述絕緣筒的主回路結(jié)構節(jié)省了空間和材料并提高了產(chǎn)品的安全性；不排放任何有毒的物質(zhì)，完全符合環(huán)保要求；
2)本發(fā)明的絕緣筒及采用所述絕緣筒的主回路結(jié)構的設計符合國標及相關標準的要求，可以將開關設于工作位置、隔離位置、接地位置，并且設有可見的隔離斷口(即通過觀察窗觀察和確認開關所處的位置及開關內(nèi)部工作狀態(tài)，可避免由于操作機構和拉桿連接的失效或由于操作機構不能有效帶動內(nèi)部開關部件到位而可能引起的安全問題)。3)本發(fā)明的絕緣筒及采用所述絕緣筒的主回路結(jié)構將主母線設置在絕緣筒隔離腔體的下端，呈品字形排列，可用于多路接線和固定并有利于接線處之間的絕緣。


通過結(jié)合附圖閱讀下面 的具體實施方式
，可以更好地理解本發(fā)明。在附圖中，相同的附圖標記表示相同/相似的部件。其中圖I是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絕緣筒的結(jié)構示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用圖I所示絕緣筒的主回路結(jié)構的示意圖，其中主回路處于工作(合閘)位置。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用圖I所示絕緣筒的主回路結(jié)構的示意圖，其中主回路處于中間(隔離)位置。圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用圖I所示絕緣筒的主回路結(jié)構的示意圖，其中主回路處于檢修(接地)位置。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明的絕緣筒及采用該絕緣筒的主回路結(jié)構作進一步的詳細說明。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的絕緣筒的結(jié)構示意圖。如圖I所示，絕緣筒100包括絕緣筒本體102以及位于絕緣筒本體102內(nèi)的第一導電嵌件103和第二導電嵌件104。絕緣筒本體102可采用環(huán)氧樹脂或其它絕緣材料整體澆注，通過自動壓力凝膠技術制造。第一導電嵌件103和第二導電嵌件104可被直接壓鑄或通過其它方式固定在絕緣筒本體102的內(nèi)部。在本實施例中，第一導電嵌件103和第二導電嵌件104的材料可以選擇銅或鋁。當然，其它適用的材料也是可行的。絕緣筒本體102內(nèi)設置有主接地腔體108、隔離腔體109、滅弧室腔體110和次接地腔體111。由圖I可以看到，第一導電嵌件103將主接地腔體108和隔離腔體109連接起來，從而內(nèi)部導通。第二導電嵌件104位于滅弧室腔體110的下端，并從絕緣筒本體102的側(cè)面(例如右側(cè))出線。應當理解，第二導電嵌件104的形狀、出線位置以及方向可根據(jù)實際需要改變，而圖I僅為其中的一個實施例。此外，絕緣筒本體102上還設置有主接地孔106、主母線接孔107、連接套管孔112和觀察窗105。如圖I所示，主接地腔體108、隔離腔體109、滅弧室腔體110和次接地腔體111并排設置。但應當理解，各個腔體的排列方式和順序可根據(jù)設計需要進行改變。在電路應用中，各個腔體可包封各自的電氣部件，從而實現(xiàn)了電氣部件之間很好的絕緣，減小了開關體積，簡化了制造工藝。另外，通過設置在絕緣筒本體102上的觀察窗105可以觀察絕緣筒本體內(nèi)部，以便確認和檢查內(nèi)部各部件的工作狀態(tài)。
圖2-4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，采用圖I所示絕緣筒的主回路結(jié)構分別處于合閘、隔離和接地位置的示意圖。為便于理解，在圖2-4中與圖I所示絕緣筒相同/相似的部件仍沿用圖I中的附圖標記。如圖2-4所示，主回路結(jié)構包括絕緣筒100 ;設置在主接地腔體108的主接地導桿201、主接地觸頭218和穿過主接地孔106的主接地塊220 ;設置在隔離腔體109的隔離絕緣拉桿202、隔離導電塊219、隔離導桿217和隔離觸頭216 ;設置在滅弧室腔體110中的真空滅弧室210和滅弧室絕緣拉桿203 ;設置在次接地腔體111的次接地導桿204和次接地觸頭207 ;以及從絕緣筒的次接地腔體下端引出的連接套管208。應當理解，連接套管208也可與絕緣筒100設計為一體。其中，在隔離導電塊219和真空滅弧室210之間設置有軟連接206 ;隔離觸頭216固定在主母線套管(如圖中所示主母線套管A215、主母線套管B214和主母線套管C213)上，主母線套管213、214和215分別固定在三主回路的隔離腔體109下端，呈品字形排列。如圖2-4所示，真空滅弧室210固定在絕緣筒100的滅弧室腔體110內(nèi)，其一端為靜端，而另一端為動端。在本實施例中，真空滅弧室210的靜端向下，使靜導桿211通過螺 釘或其它緊固件與第二導電嵌件104連接；真空滅弧室210的動端向上，使動導桿209與滅弧室絕緣拉桿203相連。真空滅弧室210與絕緣筒100之間可填充硅膠層，或者在絕緣筒100壓鑄時直接將真空滅弧室210包封在絕緣筒100內(nèi)。真空滅弧室210的動端端面上設置有軟連接206。軟連接206的一端通過滅弧室絕緣拉桿203壓在動端端面上，而軟連接206的另一端用螺釘(或采用焊接形式)固定在隔離導電塊219上。滅弧室絕緣拉桿203與壓在動端端面上的一端相對的另一端連接至操作機構205。隔離導電塊219與第一導電嵌件103相連。此外，隔離導電塊219內(nèi)設置有觸指與隔離導桿217滑動連接；而隔離導桿217的上端與隔離絕緣拉桿202的一端相連，隔離絕緣拉桿202的另一端與操作機構205相連。主接地塊220固定在主接地腔體108的上端，其內(nèi)設有觸指，以便與主接地導桿201滑動連接。主接地導桿201的上端與操作機構相連，并且主接地觸頭218固定在第一導電嵌件103上。連接套管208固定在次接地腔體111的下端，并且次接地腔體111內(nèi)的一端(例如下端)設置有次接地觸頭207。設置在次接地腔體111內(nèi)的次接地導桿204的上端與操作機構205相連，并通過操作機構205帶動次接地導桿204上下滑動，以便次接地導桿204的另一端可插入次接地觸頭207，實現(xiàn)導通接地。在圖2-4所示的實施例中，為了清楚起見，主回路結(jié)構上部的操作機構205由虛線繪制的方塊表示，并且操作機構205可以是彈簧操作機構，也可以是其它合適類型的操作機構。從圖中可見，主接地導桿201和次接地導桿204分別與操作機構205相連。另外，隔尚導桿217通過隔尚絕緣拉桿202與操作機構205相連,并且真空滅弧室210的動導桿209通過滅弧室絕緣拉桿202與操作機構205相連。在工作時，主回路結(jié)構通過操作機構205帶動各導桿/拉桿動作來實現(xiàn)開關分別處于工作位置、隔離位置和接地位置。圖2示出了開關處于工作(合閘)位置的示意圖。當開關運行時，主接地導桿201和次接地導桿204可在操作機構205的帶動下向上運動，使得主接地導桿201和次接地導桿204分別與主接地觸頭219和次接地觸頭207斷開一定距離(該距離達到國標要求的標準，例如大于125mm)。隨后，操作機構205通過隔離絕緣拉桿202帶動隔離導桿217向下運動，使得隔離導桿217插入隔離觸頭216以便與主母線221導通。隨后，操作機構205通過滅弧室絕緣拉桿203帶動真空滅弧室210的動導桿209向下運動，使得動導桿209帶動動觸頭以便與靜導桿211上的靜觸頭接觸導通。此時，開關完成合閘，主母線221與出線端212導通(見圖2中黑色粗體線)，開關投入運行。圖3示出了開關處于隔離(中間)位置的示意圖。在圖3中，操作機構205通過滅弧室絕緣拉桿203帶動真空滅弧室210的動導桿209向上運動，使得動導桿209上的動觸頭與靜導桿211上的靜觸頭斷開，從而完成開關分閘。隨后，操作機構205通過隔離絕緣拉桿202帶動隔離導桿217向上運動，使得隔離導桿217與隔離觸頭216斷開一定距離(所述距離達到國標要求的距離，例如大于150mm)。此時，開關處于隔離位置。當處于隔離位置的開關需要進入合閘工作狀態(tài)時，可重復上述針對圖2所述的操作；當處于隔離位置的開關需要接地(檢修)時，則可按如下結(jié)合圖4所述的操作使開關處于接地位置。如圖4所示，操作機構205帶動主接地導桿201和次接地導桿204向下運動，使得主接地導桿201和次接地導桿204分別插入主接地觸頭218和次接地觸頭207，從而使開關處于接地位置，以便進行檢修。如前文所述，可通過設置在絕緣筒上的觀察窗105來觀察絕緣筒內(nèi)各部件的位置，從而檢查和確定開關的狀態(tài)。采用絕緣筒100的主回路結(jié)構中，一體化絕緣筒100的使用減小了開關體積、提高了絕緣特性、并提高了設備穩(wěn)定性；采用真空作為內(nèi)絕緣及滅弧介質(zhì)，固體絕緣材料作為外絕緣介質(zhì)，不會排放任何有毒的物質(zhì)。此外，呈品字形排列的主母線可用于多路接線和固 定，并有利于接線處之間的絕緣。此外，通過觀察窗可觀察絕緣筒內(nèi)各部件的位置及工作狀態(tài)，避免由于操作機構和拉桿連接的失效或由于操作機構不能有效帶動內(nèi)部開關部件到位而可能引起的安全問題。本發(fā)明不局限于上述具體實施方式
，本領域的技術人員可以根據(jù)本發(fā)明的教導對本發(fā)明的絕緣筒及采用所述絕緣筒的主回路結(jié)構作出各種修改和變化。所有這些修改和變化均應落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。雖然在附圖中示出了本發(fā)明的最佳實施例，但在實際應用中，為了得到本發(fā)明的全部或一些優(yōu)點，本發(fā)明的絕緣筒及采用所述絕緣筒的主回路結(jié)構不一定完全包括所有已示出的特征。因此，本發(fā)明的保護范圍不應當由本發(fā)明中披露的最佳實施例確定，而應當根據(jù)所附權利要求書的內(nèi)容加以確定。
權利要求
1.一種絕緣筒,包括絕緣筒本體,其特征在于 所述絕緣筒還包括位于所述絕緣筒本體內(nèi)的第一導電嵌件和第二導電嵌件； 其中所述絕緣筒本體內(nèi)并排設置有主接地腔體、隔離腔體、滅弧室腔體和次接地腔體； 所述第一導電嵌件將所述主接地腔體和所述隔離腔體連接起來；所述第二導電嵌件位于所述滅弧室腔體的下端。
2.根據(jù)權利要求I所述的絕緣筒，其特征在于 所述絕緣筒本體上還設置有主接地孔、主母線接孔、連接套管孔和觀察窗。
3.根據(jù)權利要求2所述的絕緣筒，其特征在于 所述第二導電嵌件從所述絕緣筒本體的側(cè)面出線。
4.根據(jù)權利要求3所述的絕緣筒，其特征在于 所述絕緣筒采用環(huán)氧樹脂整體澆注制成。
5.根據(jù)權利要求4所述的絕緣筒，其特征在于 所述第一導電嵌件和所述第二導電嵌件被壓鑄在所述絕緣筒本體內(nèi)。
6.一種采用絕緣筒的主回路結(jié)構，其特征在于 所述主回路結(jié)構采用如權利要求1-5中任一權利要求所述的絕緣筒； 所述主回路結(jié)構還包括設置在所述主接地腔體中的主接地導桿和主接地觸頭；設置在所述隔離腔體的隔離絕緣拉桿、隔離導電塊、隔離導桿和隔離觸頭；設置在所述滅弧室腔體的真空滅弧室和滅弧室絕緣拉桿；以及設置在所述次接地腔體的次接地導桿和次接地觸頭; 其中，在所述隔離導電塊和所述真空滅弧室之間設有軟連接。
7.根據(jù)權利要求6中所述的主回路結(jié)構，其特征在于 所述隔離腔體的下端固定有設置在主母線套管內(nèi)的主母線，所述主母線呈品字形排列。
8.根據(jù)權利要求7所述的主回路結(jié)構，其特征在于 所述真空滅弧室的一端為靜端并通過靜導桿與所述第二導電嵌件連接，并且所述真空滅弧室的另一端為動端并通過動導桿與所述滅弧室絕緣拉桿相連。
9.根據(jù)權利要求8所述的主回路結(jié)構，其特征在于 所述隔離導電塊與所述第一導電嵌件相連；所述隔離導電塊內(nèi)設置有觸指，所述觸指與所述隔離導桿的一端滑動連接，而所述隔離導桿的另一端與所述隔離絕緣拉桿的一端相連； 主接地塊固定在所述主接地腔體的上端，所述主接地塊內(nèi)設有觸指，以便與所述主接地導桿滑動連接； 所述主接地觸頭固定在所述第一導電嵌件上；和 連接套管固定在所述次接地腔體的下端，并且所述次接地觸頭位于所述次接地腔體的一端。
10.根據(jù)權利要求9所述的主回路結(jié)構，其特征在于 所述主回路外設置有操作機構； 所述主接地導桿的一端與所述操作機構相連；所述隔離絕緣拉桿的另一端與所述操作機構相連；所述滅弧室絕緣拉桿的一端與所述操作機構相連；并且所述次接地導桿與所述操作機構相連； 其中， 通過所述操作機構帶動所述主接地導桿和次接地導桿向上運動使得所述主接地導桿和次接地導桿分別與所述主接地觸頭和次接地觸頭斷開一距離，通過所述操作機構經(jīng)由所述隔離絕緣拉桿帶動所述隔離導桿向下運動使得所述隔離導桿插入所述隔離觸頭，并通過所述操作機構經(jīng)由滅弧室絕緣拉桿帶動所述真空滅弧室的動導桿向下運動使得所述動導桿帶動動觸頭與靜導桿上的靜觸頭接觸導通，實現(xiàn)開關處于合閘工作位置； 通過所述操作機構經(jīng)由所述滅弧室絕緣拉桿帶動所述真空滅弧室的動導桿向上運動使得所述動導桿上的動觸頭與靜導桿上的靜觸頭斷開，并通過所述操作機構經(jīng)由所述隔離絕緣拉桿帶動所述隔離導桿向上運動使得所述隔離導桿與所述隔離觸頭斷開一距離，實現(xiàn)開關處于隔離位置； 通過所述操作機構帶動所述主接地導桿和次接地導桿向下運動使得所述主接地導桿和次接地導桿分別插入所述主接地觸頭和次接地觸頭，實現(xiàn)開關處于接地位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種絕緣筒及采用該絕緣筒的主回路結(jié)構。絕緣筒包括絕緣筒本體及其內(nèi)的第一導電嵌件和第二導電嵌件。絕緣筒本體內(nèi)并排設置有主接地腔體、隔離腔體、滅弧室腔體和次接地腔體。第一導電嵌件連接主接地腔體和隔離腔體。第二導電嵌件位于滅弧室腔體的下端。采用該絕緣筒的主回路結(jié)構還包括設置在主接地腔體中的主接地導桿和主接地觸頭；設置在隔離腔體的隔離絕緣拉桿、隔離導電塊、隔離導桿和隔離觸頭；設置在滅弧室腔體的真空滅弧室和滅弧室絕緣拉桿；和設置在次接地腔體的次接地導桿和次接地觸頭。本發(fā)明的絕緣筒及采用該絕緣筒的主回路結(jié)構節(jié)省空間、實現(xiàn)工作、隔離、接地三個位置，并符合環(huán)保要求。
文檔編號H01H33/662GK102664121SQ201210172070
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權日2012年5月29日
發(fā)明者史書軒, 徐國巖, 黃創(chuàng)國 申請人:北京華東森源電氣有限責任公司