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一种可拆卸式隔离开关的研制

2020-10-29陈群陈作栋郭文川

河南科技 2020年26期
关键词:隔离开关

陈群 陈作栋 郭文川

摘 要:高压隔离开关是发电厂和变电站电气系统中非常重要且使用最多的开关电器,其运行的好坏直接影响电气设备运行的可靠性和稳定性,关系到电力系统能否安全、稳定、高效运行。本文研发一种工作时接触良好、导电性能稳定、结构简单和寿命长的隔离开关。

关键词:隔离开关;可拆卸式;导电柱塞;导电刀片

中图分类号:TM564.1文献标识码:A文章编号:1003-5168(2020)26-0035-03

Abstract: High voltage disconnector is a very important and most used switch in the electrical system of power plants and substations, whose operation has a direct impact on the reliability and stability of electrical equipment operation, and is related to whether the power system can operate safely, stably and efficiently. This paper developed a kind of disconnector with good contact, stable conductivity, simple structure and long service life.

Keywords: disconnector;detachable;conductive plunger;conductive blade

高压隔离开关俗称“刀闸”,是发电厂和变电站电气系统中非常重要且使用最多的开关电器,它与高压断路器配套使用,其主要功能是保证高压电气设备及装置在检修工作时的安全,起隔离电源的作用[1-2]。其主要特点是无灭弧能力,只能在无负荷电流的情况下分、合隔离开关,不能用于切断、投入负荷电流和短路电流,仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作。它的工作原理及结构比较简单。

随着我国电网建设力度的不断加大,目前,电力系统中隔离开关应用的范围和数量都有了大幅度的提升,尽管对于隔离开关的研究力度不断加快,所取得的成效也十分显著,但在运行过程中,高压故障开关故障仍然时有发生,部分高压隔离开关存在长久失修的问题,一旦发生故障,则会导致大规模停电事故。再加之部分检修人员自身检修技术水平有限,技术落后,无法确保检修质量,这就导致隔离开关故障无法从根本上得以解决,不利于电力系统的运行稳定。

目前,高压隔离开关主要故障类型有:高压隔离开关机构相关问题,如机构及传动系统引起的拒分拒合、电气原因产生的拒分拒合;开关分/合闸不到位或三相不同期;导电回路接触不良相关问题;活动接触部位接触不良相关问题,如触头接触处过热、接线座过热等;瓷柱电气及机械相关问题,如外绝缘闪络、瓷柱断裂等[2-3]。常见的高压隔离开关包括底座、安装在底座上的导电板和动触头,其动触头上设有两导电刀片,两导电刀片的一端在开关闭合时与导电板相接。但是,现有的导电板存在诸多缺陷。比如,现有导电板与两导电刀片直接接触,长期运行导电刀片不可避免产生一定变形,造成压力不均匀,则不能保证两导电刀片和导电板的可靠接触,更容易造成火花放电,由此形成恶性循环。

高压隔离开关运行的好坏对电气设备运行的可靠性和稳定性带来直接的影响,关系到电力系统能否安全、稳定、高效运行,因此人们需要研发一种工作时接触良好、导电性能稳定、结构简单和寿命长的隔离开关。

1 研究内容

为克服现有技术存在的技术缺陷,本研究提供一种可拆卸式隔离开关,工作时接触良好,导电性能稳定,结构简单,寿命高。

本研究的技术解决方案是:可拆卸式隔离开关包括底座和动触头,其底座上间隔安装有两个绝缘柱,这两个绝缘柱顶端分别设置有第一导电板和第二导电板,该第二导电板和第一导电板均包括适应性触头;其动触头包括呈间距设置的两个导电刀片,这两个导电刀片的一端挂装于挂座,另一端则通过锁扣组件可拆卸固定在第二导电板上,适应性触头包括触头本体、弹力组件和若干导电柱塞,各导电柱塞安装在触头本体内且沿触头本体滑动,弹力组件安装在触头本体内且分别给各导电柱塞独立的弹性支撑,在合闸时,各导电柱塞适应性地贴合两个导电刀片。

本研究的改进之處是导电柱塞与导电刀片接触端上侧设有圆角而另一端顶在弹力组件上。弹力组件包括框架、固装在框架两面的约束板和若干弹性支撑件,框架设有若干安装孔,各弹性支撑件分别对应安装在各安装孔内,约束板设有第一卡块而导电柱塞设有卡槽,第一卡块嵌入卡槽且卡槽宽度大于第一卡块宽度,导电柱塞分别顶住弹性支撑件。各弹性支撑件均包括压簧和两个挤压块,挤压块分别固装在压簧两端且沿安装孔滑动,各安装孔的两端均设有沉头,挤压块均设有第二卡块,第二卡块宽度均小于沉头深度,各导电柱塞顶住对应的挤压块。第一导电板上设置有挂座,两个导电刀片的一端上设有转轴并通过转轴挂装于挂座。动触头上还设置有拆卸套。触头本体设置有导向部,两导电刀片合闸时,导向部穿设于两导电刀片之间进行导向。导向部的顶部呈“八”字形导向结构。

2 有益效果

将动触头设置为可拆卸状态并固定于第一导电板和第二导电板上,并在动触头上设置锁扣组件及拆卸套,使得动触头可以方便地通过锁扣组件和拆卸套进行拆卸和安装;在第一导电板上设置挂座,使得动触头安装在第一导电板时通过挂座更好地得到固定。

适应性触头包括触头本体、弹力组件和若干导电柱塞,各导电柱塞安装在触头本体内且沿触头本体滑动,弹力组件安装在触头本体内且分别给各导电柱塞独立的弹性支撑。在合闸时,各导电柱塞适应性地贴合两个导电刀片,不会因合闸后两导电刀片变形而造成偏载,在压簧作用下,导电柱塞在两导电刀片因磨损或其他原因厚度发生改变时均可以适应两导电刀片位置,从而紧密贴合两导电刀片,接触良好,结构简单,提高了电流的导通率,减小接触电阻,延长了隔离开关的使用寿命。

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