本發(fā)明涉及固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜領(lǐng)域,尤其涉及一種用于固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的聯(lián)動絕緣棒組。
背景技術(shù):
固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜是目前市場上流行的一款綠色環(huán)保型環(huán)網(wǎng)柜,屬于配網(wǎng)系統(tǒng)末端的配電設(shè)備。固體絕緣網(wǎng)柜具有外形尺寸緊湊、綠色環(huán)保節(jié)能、免維護(hù)和安全可靠等性能。
固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜中包括聯(lián)動的絕緣棒組,能夠?qū)⒔^緣箱模塊的開關(guān)與操動機(jī)構(gòu)及傳動機(jī)構(gòu)連接起來,形成完整的控制系統(tǒng),達(dá)到操作操動機(jī)構(gòu)時,能通過傳動系統(tǒng)及絕緣棒帶動真空滅弧室及三工位隔離開關(guān)的觸頭閉合或分離完成主回路的通斷控制。
目前,斷路器絕緣棒和隔離絕緣棒存在一下幾點(diǎn)問題:1)抗拉能力差,拉桿易發(fā)生形變甚至脫落斷裂;2)真空滅弧室的機(jī)械特性參數(shù)調(diào)整困難,會出現(xiàn)剛分速度不合理、開距和超程技術(shù)指標(biāo)不合適;3)外絕緣的爬電距離不夠;4)內(nèi)絕緣強(qiáng)度差,易出現(xiàn)貫穿性擊穿。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種良好電氣絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度,便于調(diào)整真空滅弧室機(jī)械特性參數(shù)的一種用于固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的聯(lián)動絕緣棒組。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種用于固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的聯(lián)動絕緣棒組,包括斷路器絕緣棒和隔離絕緣棒;其特征在于:斷路器絕緣棒,上端與固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的傳動機(jī)構(gòu)中連接斷路器傳動主軸的第一拐臂鉸接,下端與真空滅弧室的動導(dǎo)電桿螺紋連接;斷路器絕緣棒,包括同軸設(shè)置的第一絕緣棒主體、緩沖彈簧、第一拉桿套、雙頭調(diào)節(jié)桿、第一調(diào)節(jié)桿以及下連接桿;第一絕緣棒主體,包括第一絕緣芯體和第一絕緣外套,所述第一絕緣芯體上部呈直徑內(nèi)縮的階梯軸結(jié)構(gòu),所述第一絕緣棒主體的上下兩端均內(nèi)嵌有與其同軸的鋼柱嵌件,下端的鋼柱嵌件中心具有螺紋軸孔;下連接桿,其上端具有與第一絕緣棒主體下端鋼柱嵌件上的螺紋軸孔配合的螺紋,并與第一絕緣棒主體下端鋼柱嵌件完全連接,其下端具有與真空滅弧室的動導(dǎo)電桿配合的螺紋,并與真空滅弧室的動導(dǎo)電桿完全連接;第一拉桿套,外徑大于第一絕緣芯體上部直徑,所述第一拉桿套為金屬材質(zhì),與第一絕緣棒主體上端的鋼柱嵌件固定連接,所述第一拉桿套頂部設(shè)有螺紋軸孔;第一調(diào)節(jié)桿,下端設(shè)有與其同軸的螺紋軸孔;雙頭調(diào)節(jié)桿,兩端為螺桿結(jié)構(gòu),一端與第一拉桿套螺紋連接,另一端與第一調(diào)節(jié)桿螺紋連接;壓縮彈簧,套設(shè)于第一絕緣芯體上部,壓縮彈簧兩端設(shè)有彈簧帽,置于第一拉桿套下端面與第一絕緣芯體階梯處形成的壓縮槽內(nèi),所述壓縮彈簧具有1950~2050n的彈性變形力;所述絕緣棒主體的第一絕緣外套包覆于第一絕緣芯體中、下部表層以及壓縮彈簧和彈簧帽表層,第一絕緣外套上沿其軸向方向設(shè)有傘裙片。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:隔離絕緣棒,上端與固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的傳動機(jī)構(gòu)中連接隔離傳動主軸的第二拐臂鉸接,下端與三工位隔離開關(guān)的隔離刀片連接;隔離絕緣棒,包括同軸設(shè)置的第二絕緣棒主體、第二拉桿套和第二調(diào)節(jié)桿;第二絕緣棒主體,包括第二絕緣芯體和第二絕緣外套;第二拉桿套,為金屬材質(zhì),其底部通過彈性銷固定于第二絕緣芯體頂部,所述第二拉桿套頂部設(shè)有與其同軸的螺紋軸孔;第二調(diào)節(jié)桿,其下端具有與第二拉桿套上的螺紋軸孔配合的螺桿結(jié)構(gòu),并與第二拉桿套螺紋連接;所述第二絕緣外套外凸形成傘裙,包覆于第二絕緣芯體和第二拉桿套表層。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述壓縮彈簧具有45mm的自由高度,彈簧線徑為7mm,彈簧外徑為37mm,壓縮彈簧的壓縮量為8~10mm。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述絕緣棒主體的第一絕緣外套上沿其軸向方向設(shè)有傘裙片,所述傘裙片的直徑為35mm,相鄰傘裙片之間的距離為18mm,兩端傘裙片之間的距離為70mm。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述雙頭調(diào)節(jié)桿兩端的螺桿結(jié)構(gòu)的公稱直徑為10mm,螺距為1.25mm,且兩端的螺紋方向相反,其上端螺桿結(jié)構(gòu)的公稱長度為35mm,與第一調(diào)節(jié)桿的最小連接長度為15mm,其下端螺桿結(jié)構(gòu)的公稱長度為28mm,與第一拉桿套的最小連接長度為15mm。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述第二絕緣外套形成傘裙結(jié)構(gòu)的直線長度為266mm,且第二絕緣外套形成的傘裙結(jié)構(gòu)中,傘裙的直徑為34mm,相鄰傘裙之間的距離為7mm。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述第二調(diào)節(jié)桿的螺桿結(jié)構(gòu)的公稱直徑為10mm,螺距為1.25mm,公稱長度為50mm,其與第二拉桿套的最小連接長度為30mm。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述第一絕緣棒主體的第一絕緣外套和第二絕緣棒主體的第二絕緣外套均為硅橡膠材質(zhì)。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述第一絕緣棒主體的第一絕緣芯體和第二絕緣棒主體的第二絕緣芯體均為阻燃尼龍棒。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
(1)彈簧結(jié)構(gòu)具有合理的壓縮量,提供一定的彈簧力和能量,解決了彈簧壓縮量過小時儲能不夠,剛分速度小,彈簧壓縮量過大儲能過大時合閘功過大的矛盾,保證緩沖簧的彈性形變臨界切換點(diǎn),為有效調(diào)整真空滅弧室的機(jī)械特性參數(shù)奠定基礎(chǔ);
(2)彈簧結(jié)構(gòu)的壓縮力能使斷路器拉桿緩沖受力,減緩斷路器絕緣棒受到的剛性變形,避免斷路器絕緣棒受力變彎或折損造成絕緣拉桿的同軸性差;
(3)通過雙頭調(diào)節(jié)桿與兩端部件的旋入長度,能夠調(diào)節(jié)斷路器絕緣棒的整體長度,從而控制真空斷路器的動端的開距和超程等參數(shù),便于調(diào)整真空滅弧室機(jī)械特性參數(shù);
(4)雙頭調(diào)節(jié)桿的螺旋連接結(jié)構(gòu)以及下連接桿與鋼柱嵌件的螺旋連接的結(jié)構(gòu),螺旋結(jié)構(gòu)將絕緣棒所受拉力有效轉(zhuǎn)移到雙頭螺旋部件的螺紋結(jié)構(gòu)上,大大減輕了絕緣棒的集中受力點(diǎn),將拉力由集中式向分散式轉(zhuǎn)移,改善力的分布特性,有效避免拉桿形變大甚至斷裂脫落等問題,提升拉桿的抗拉強(qiáng)度,使得絕緣棒的力學(xué)性能有效的滿足設(shè)備需求,有效解決拉桿形變過大對拉桿造成機(jī)械性損傷等問題;
(5)由于在絕緣材質(zhì)和空氣的交界面區(qū)域容易受外部大氣條件的影響而發(fā)生沿面放電,介質(zhì)分界面上的電壓分布不均勻,絕緣性能較差,所以在易發(fā)生放電的介質(zhì)分界面區(qū)域增加絕緣子傘裙,增強(qiáng)其外絕緣耐受能力,改善斷路器絕緣棒主體外表面抗電性能,傘裙相比于平面的沿面距離合理增加,并將彈簧及彈簧帽與絕緣主部件進(jìn)行整體包裹,解決外部絕緣爬電距離不夠的問題。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是本發(fā)明斷路器絕緣棒的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明隔離絕緣棒的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
實(shí)施例一
如圖3所示,一種用于固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的聯(lián)動絕緣棒組,包括斷路器絕緣棒10和隔離絕緣棒20;能夠有效的將固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的絕緣模塊30的開關(guān)與操動機(jī)構(gòu)(即斷路器操作機(jī)構(gòu)40和隔離操作機(jī)構(gòu)50)及傳動機(jī)構(gòu)60連接起來,形成完整的控制系統(tǒng),達(dá)到操作操動機(jī)構(gòu)時,能通過傳動機(jī)構(gòu)60及聯(lián)動絕緣棒組帶動真空滅弧室31及三工位隔離開關(guān)32的觸頭閉合或分離完成主回路的通斷控制,該絕緣棒組除了達(dá)到合理的絕緣性能外,還能實(shí)現(xiàn)絕緣拉桿抗拉強(qiáng)度有效防止變形,保證拉桿良好的力學(xué)性能。
斷路器絕緣棒10,上端與固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的傳動機(jī)構(gòu)60中連接斷路器傳動主軸的第一拐臂61鉸接,下端與真空滅弧室31的動導(dǎo)電桿螺紋連接。
如圖1所示,斷路器絕緣棒10,包括同軸設(shè)置的第一絕緣棒主體1、緩沖彈簧3、第一拉桿套4、雙頭調(diào)節(jié)桿5、第一調(diào)節(jié)桿6以及下連接桿2。
第一絕緣棒主體1,包括第一絕緣芯體和第一絕緣外套,所述第一絕緣芯體上部呈直徑內(nèi)縮的階梯軸結(jié)構(gòu),所述第一絕緣棒主體1的上下兩端均內(nèi)嵌有與其同軸的鋼柱嵌件,下端的鋼柱嵌件中心具有螺紋軸孔。
下連接桿2,其上端具有與第一絕緣棒主體1下端鋼柱嵌件上的螺紋軸孔配合的螺紋,并與第一絕緣棒主體1下端鋼柱嵌件完全連接,其下端具有與真空滅弧室的動導(dǎo)電桿配合的螺紋,并與真空滅弧室的動導(dǎo)電桿完全連接。
第一拉桿套4,外徑大于第一絕緣芯體上部直徑,所述第一拉桿套4為金屬材質(zhì),與第一絕緣棒主體1上端的鋼柱嵌件固定連接,所述第一拉桿套4頂部設(shè)有螺紋軸孔。
第一調(diào)節(jié)桿6,下端設(shè)有與其同軸的螺紋軸孔。
雙頭調(diào)節(jié)桿5,用于將第一拉桿套4與第一調(diào)節(jié)桿6連接,其兩端為螺桿結(jié)構(gòu),一端與第一拉桿套4螺紋連接,另一端與第一調(diào)節(jié)桿6螺紋連接。
其中,通過調(diào)節(jié)雙頭調(diào)節(jié)桿5與兩端部件的旋入長度,能夠調(diào)節(jié)斷路器絕緣棒10的整體長度,從而控制真空斷路器31的動端的開距和超程等參數(shù),便于調(diào)整真空滅弧室機(jī)械特性參數(shù)。
而且,雙頭調(diào)節(jié)桿的螺旋連接結(jié)構(gòu)以及下連接桿與鋼柱嵌件的螺旋連接的結(jié)構(gòu),不僅起到連接和調(diào)節(jié)的作用,還能夠在絕緣棒受力沖擊時將絕緣棒所受拉力有效轉(zhuǎn)移到雙頭螺旋部件的螺紋結(jié)構(gòu)上。由于螺紋連接是通過螺紋牙與螺紋牙之間的咬合進(jìn)行連接的,被連接件在拉力的作用下相互壓緊,從而將拉力轉(zhuǎn)換為螺牙結(jié)合面產(chǎn)生的摩擦壓緊力,將拉力分散傳遞到各圈螺紋,力由集中變分散,大大減輕了絕緣棒的集中受力點(diǎn),將拉力由集中式向分散式轉(zhuǎn)移,改善力的分布特性,有效避免拉桿形變大甚至斷裂脫落等問題,提升拉桿的抗拉強(qiáng)度,使得絕緣棒的力學(xué)性能有效的滿足設(shè)備需求,有效解決拉桿形變過大對拉桿造成機(jī)械性損傷等問題。而且絕緣棒受力沖擊主要是在開關(guān)分合過程中,一旦開關(guān)關(guān)合或斷開,此處的螺紋僅起連接的作用。
壓縮彈簧3,套設(shè)于第一絕緣芯體上部,壓縮彈簧3兩端設(shè)有彈簧帽7,置于第一拉桿套4下端面與第一絕緣芯體階梯處形成的壓縮槽內(nèi),所述壓縮彈簧3具有1950~2050n的彈性變形力,優(yōu)選值為2000n。
彈簧提供1950-2050n的彈性變形力時,調(diào)節(jié)開距和超程在真空滅弧室的指標(biāo)范圍內(nèi),其機(jī)械特性數(shù)據(jù)表如下,均可靠滿足dl/t1586-201612kv固體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的要求:
彈簧結(jié)構(gòu)具有合理的壓縮量,提供一定的彈簧力和能量,解決了彈簧壓縮量過小時儲能不夠,剛分速度小,彈簧壓縮量過大儲能過大時合閘功過大的矛盾,剛分速度過小,不利于真空滅弧室動觸頭開斷電流,真空滅弧室開斷能力無法達(dá)到,合閘功過大,動觸頭將承受過大的機(jī)械應(yīng)力和沖擊,動靜觸頭間壓力過大造成觸頭變形嚴(yán)重、彈跳過大造成觸頭磨損厚度超過允許值,損壞觸頭并可能損壞波紋管。
彈簧結(jié)構(gòu)的壓縮力能使斷路器絕緣棒10緩沖受力,減緩斷路器絕緣棒10受到的剛性變形,避免斷路器絕緣棒10受力變彎或折損造成絕緣拉桿的同軸性差,一旦絕緣棒形變到一定的程度,真空滅弧室本該受到的軸向拉力將與軸向方向存在一定偏差角度,絕緣棒拉力的軸向分量將作用于真空滅弧室,角度過大,拉力的軸向分量勢必不足以拉動真空滅弧室開斷,反之,要提供足夠的軸向分量作用于真空滅弧室,就需要有足夠大的絕緣桿拉力,而角度過大時該拉力有可能超過了絕緣拉桿的拉力臨界值而使拉桿斷裂。
絕緣棒主體1的第一絕緣外套包覆于第一絕緣芯體中、下部表層以及壓縮彈簧3和彈簧帽7表層,第一絕緣外套上沿其軸向方向設(shè)有傘裙片8。在絕緣材質(zhì)和空氣的交界面區(qū)域容易受外部大氣條件的影響而發(fā)生沿面放電,介質(zhì)分界面上的電壓分布不均勻,絕緣性能較差,在易發(fā)生放電的介質(zhì)分界面區(qū)域增加絕緣子傘裙,增強(qiáng)其外絕緣耐受能力,改善斷路器絕緣棒主體外表面抗電性能。斷路器絕緣棒10進(jìn)行傘裙結(jié)構(gòu)設(shè),相比于平面的沿面距離合理增加,并且將彈簧及彈簧帽與絕緣主部件進(jìn)行整體絕緣包裹,通過對電場強(qiáng)度分析及優(yōu)化,解決了外部絕緣爬電距離不夠的問題。
實(shí)施例二
與實(shí)施例一不同之處在于,使壓縮彈簧3具有1950~2050n的彈性變形力的彈簧規(guī)格有多種,其中壓縮彈簧3具有45mm的自由高度,彈簧線徑為7mm,彈簧外徑為37mm,壓縮彈簧3的壓縮量為8~10mm,更滿足斷路器絕緣棒10的設(shè)計(jì)尺寸要求。而且緩沖彈簧3所用材質(zhì)為60si2mn,緩沖彈簧選用硅錳彈簧鋼材質(zhì)設(shè)計(jì),具有良好的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度、伸長率、斷面收縮率等力學(xué)性能,能承受較大的負(fù)荷。
實(shí)施例三
與實(shí)施例一不同之處在于,第一絕緣棒主體1的第一絕緣芯體為高強(qiáng)度的阻燃尼龍棒,其內(nèi)絕緣強(qiáng)度受發(fā)熱元部件溫度急劇變動、操作機(jī)構(gòu)動作時絕緣桿微小變形及沖擊力等外部環(huán)境的影響非常小,且該材質(zhì)具有高電氣性能、沖擊強(qiáng)度高、高剛性、高耐熱、良好的尺寸穩(wěn)定性,并且環(huán)境對絕緣材料的劣化影響小,內(nèi)部絕緣性能可得以保證。更重要的是適合模壓澆筑成型,適合澆筑鋼柱嵌件。第一絕緣棒主體1的第一絕緣外套為硅橡膠材質(zhì),具有優(yōu)異的絕緣性能,以及耐高、低溫性能,避免絕緣外套開裂。
實(shí)施例四
與實(shí)施例一不同之處在于,傘裙相比于平面的沿面距離合理增加,傘裙過疏達(dá)不到爬電距離的要求,過密又會導(dǎo)致相鄰傘裙間直接爬電,傘裙結(jié)構(gòu)合理的疏密度是優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
傘裙片8的直徑為35mm,相鄰傘裙片8之間的距離為18mm,兩端傘裙片8之間的距離為70mm,合理的傘裙大小及疏密度,保證外絕緣性能,傘裙?fàn)罱Y(jié)構(gòu)又進(jìn)一步增大爬距,保證了足夠安全的外絕緣距離,有效的解決了絕緣強(qiáng)度差以及外絕緣爬距不夠的問題。
實(shí)施例五
與實(shí)施例一不同之處在于雙頭調(diào)節(jié)桿5的規(guī)格選取,所述雙頭調(diào)節(jié)桿5兩端的螺桿結(jié)構(gòu)的公稱直徑為10mm,螺距為1.25mm,且兩端的螺紋方向相反,其上端螺桿結(jié)構(gòu)的公稱長度為35mm,與第一調(diào)節(jié)桿的最小連接長度為15mm,其下端螺桿結(jié)構(gòu)的公稱長度為28mm,與第一拉桿套的最小連接長度為15mm,保證其連接強(qiáng)度。
而且,下連接桿2上端螺紋尺寸為m10×1.25×25,下端螺紋尺寸為m10×1.25×35(單位:mm)。
實(shí)施例六
如圖2所示,與實(shí)施例一不同之處在于隔離絕緣棒20,上端與固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的傳動機(jī)構(gòu)60中連接隔離傳動主軸的第二拐臂62鉸接,下端與三工位隔離開關(guān)32的隔離刀片連接;隔離絕緣棒20,包括同軸設(shè)置的第二絕緣棒主體11、第二拉桿套13和第二調(diào)節(jié)桿14;第二絕緣棒主體11,包括第二絕緣芯體和第二絕緣外套;第二拉桿套13,為金屬材質(zhì),為便于安裝,其底部通過彈性銷固定于第二絕緣芯體頂部,所述第二拉桿套13頂部設(shè)有與其同軸的螺紋軸孔;第二調(diào)節(jié)桿14,其下端具有與第二拉桿套13上的螺紋軸孔配合的螺桿結(jié)構(gòu),并與第二拉桿套13螺紋連接;所述第二絕緣外套外凸形成傘裙,包覆于第二絕緣芯體和第二拉桿套13表層。
隔離絕緣棒20與常規(guī)絕緣棒相比,在第二絕緣棒主體11的外表面具有傘裙絕緣構(gòu)造,同時具備對第二調(diào)節(jié)桿14進(jìn)行總長調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)。有效的解決了隔離絕緣棒20長度不合理且不能調(diào)節(jié)時,有可能造成隔離動刀與隔離靜觸頭接觸過大,而與接地刀接觸過小,或者與隔離靜觸頭接觸過大,而與接地刀接觸不夠的問題。通過對隔離絕緣棒20的調(diào)節(jié),使之接入控制系統(tǒng)后,能帶動隔離動刀片與隔離靜觸頭、接地觸頭有合理的接觸面積。
實(shí)施例七
與實(shí)施例六不同之處在于,第二絕緣外套形成傘裙結(jié)構(gòu)的直線長度為266mm,且第二絕緣外套形成的傘裙結(jié)構(gòu)中,傘裙的直徑為34mm,相鄰傘裙之間的距離為7mm,增大爬距,保證了足夠安全的外絕緣距離,有效的解決了絕緣強(qiáng)度差以及外絕緣爬距不夠的問題。
實(shí)施例八
與實(shí)施例六不同之處在于,第二調(diào)節(jié)桿的螺桿結(jié)構(gòu)的公稱直徑為10mm,螺距為1.25mm,公稱長度為50mm,其與第二拉桿套的最小連接長度為30mm,保證其連接強(qiáng)度,又能夠進(jìn)行長度調(diào)節(jié)。
實(shí)施例九
與實(shí)施例六不同之處在于,第二絕緣棒主體11的第二絕緣外套為硅橡膠材質(zhì),第二絕緣棒主體11的第二絕緣芯體均為高強(qiáng)度的阻燃尼龍棒,具有與實(shí)施例三相同的作用。
以上僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,任何人根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明作出的些許的簡單修改、變形及等同替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。