一种固体绝缘环网柜的隔离开关操作机构

摘要

本发明公开了一种固体绝缘环网柜的隔离开关操作机构，包括隔离开关驱动轴、主动齿轮、被动齿轮A、被动齿轮B、过渡齿轮A和过渡齿轮B，主动齿轮固定安装在隔离开关驱动轴上，被动齿轮A同时与主动齿轮和过渡齿轮A啮合，过渡齿轮B同时与过渡齿轮A和被动齿轮B啮合，在被动齿轮A和被动齿轮B上分别固定连接有杆A和杆B，杆A和杆B的伸出端分别与杆C和杆D的一端铰接，杆C和杆D的另一端铰接在一起并同时与中间构件的上端连接，中间构件的下端与三相接地轴连接；所述杆A、杆B、杆C和杆D构成菱形，过渡齿轮A和过渡齿轮B位于菱形内。本发明可在不改变现有固体绝缘环网柜的其它结构的情况下，使接地轴和熔断器下接地端之间的距离H≥125mm。

权利要求

1.一种固体绝缘环网柜的隔离开关操作机构，包括隔离开关驱动轴、主动齿轮、被动齿轮A、被动齿轮B、过渡齿轮A和过渡齿轮B，主动齿轮固定安装在隔离开关驱动轴上，被动齿轮A同时与主动齿轮和过渡齿轮A啮合，过渡齿轮B同时与过渡齿轮A和被动齿轮B啮合，其特征在于：被动齿轮A上固定连接有杆A，被动齿轮B上固定连接有杆B，杆A和杆B的伸出端分别与杆C和杆D的一端铰接，杆C和杆D的另一端铰接在一起并同时与中间构件的上端连接，中间构件的下端与三相接地轴连接；所述杆A、杆B、杆C和杆D构成菱形，过渡齿轮A和过渡齿轮B位于菱形内。

说明书

一种固体绝缘环网柜的隔离开关操作机构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种固体绝缘环网柜的隔离开关操作机构，用于12KV固体绝缘环网柜中负荷开关--熔断器组合电器方案中的熔断器下导电体接地。

背景技术

[0002] 固体绝缘环网柜是近年来国家电力公司推荐使用的新产品，其最具代表性的方案是负荷开关--熔断器组合电器方案，其核心单元的总体结构见图1，由负荷开关本体2、传动机构箱1、隔离开关操作机构5、熔断器总成4和机架3组成。熔断器总装的结构如图2、图3所示，环网柜运行时，电流从上导电体2输入，通过上触指1、熔体3、下触指4到下导电体5输出。在负荷开关-熔断器组合电器方案中，为了保证检修时的人身安全，要求在检修之前负荷开关分闸，主回路接地开关合闸，熔断器的下导电体5应能可靠接地。熔断器下导电体的接地是靠接地轴6插入其中实现。图2为接地状态，此时接地轴6插入下导电体5中，熔断器下导电体5接地，保证检修时的安全；图3为接地断开状态，此时接地轴6与下导电体5分离，环网柜可以通电运行。

[0003] 现有固体绝缘环网柜存在的问题是：环网柜运行时，熔断器接地轴应脱离下导电体，形成一个断口，这个断口必须满足相对地的绝缘条件。如果断口间采用空气绝缘，则接地轴和熔断器下接地端之间的断口距离H(图3)应不小于125mm，才能保证设备运行的安全。但由于与隔离开关操作机构联动的直线机构采用的是摇杆—双滑块结构，如图4所示，为了使拐臂4摆动到上端时不与隔离开关操作机构1的零部件3发生干涉，其上、下摆动的总角度不能超过72°，接地轴2能够得到的运动行程仅为78mm。为了保证接地轴2和熔断器下导电体之间有足够的绝缘，被迫在图3所示副筒8内注入变压器油构成复合绝缘。但采用变压器油不符合固体绝缘的概念，也违背了高压开关无油化的要求。特别是如果副筒内因凝露而积水，很可能会引发严重的事故。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种无需改变现有固体绝缘环网柜的其它结构，就能使接地轴和熔断器下接地端之间的距离H≥125mm的固体绝缘环网柜的隔离开关操作机构。

[0005] 本发明提供的固体绝缘环网柜的隔离开关操作机构包括隔离开关驱动轴、主动齿轮、被动齿轮A、被动齿轮B、过渡齿轮A和过渡齿轮B，主动齿轮固定安装在隔离开关驱动轴上，被动齿轮A同时与主动齿轮和过渡齿轮A啮合，过渡齿轮B同时与过渡齿轮A和被动齿轮B啮合，在被动齿轮A和被动齿轮B上分别固定连接有杆A和杆B，杆A和杆B的伸出端分别与杆C和杆D的一端铰接，杆C和杆D的另一端铰接在一起并同时与中间构件的上端连接，中间构件的下端与三相接地轴连接；所述杆A、杆B、杆C和杆D构成菱形(菱形的左半部分和右半部分位于前后两个平面内)，过渡齿轮A和过渡齿轮B位于菱形内。

[0006] 本发明将直线机构的主体设计为一菱形机构，并将该机构设计在隔离开关操作机构中，成为隔离开关操作机构的一部分，菱形机构的动力件为隔离开关驱动轴，当顺时针或逆时针旋转隔离开关驱动轴时，通过一系列齿轮传动可将动力和运动传递给菱形机构，使得菱形机构的直线运动点作上、下运动，从而带动熔断器接地轴与下导电体断开或接通。

[0007] 按理说获得触头的直线运动，可以有很多传动方案来实现。但由于隔离开关弹簧操动机构内部的结构非常紧凑，留给我们设计的空间非常小，因此本发明采用将直线机构设计为菱形机构并融入弹簧操动机构中来实现接地轴的直线运动。

[0008] 下面通过菱形机构的工作原理来进一步分析本发明的可行性。

[0009] 如图5所示，设点O为机构的主动轴，AO为套在轴上的连杆，AB为与AO铰接的连杆。当两杠杆相背转动时，夹角α和θ增大，β减小，点B沿机构的中线垂直下降。取一组机构OAB来看，它相当于一组摇杆-滑块机构，与它相对的另一组对它起滑块和导轨的作用。实际上这两组相同的机构是互为条件的。考虑

[0010]

[0011] α＝θ

[0012] 那么y＝2lcosα  (1)

[0013] dH＝-dy＝2lsinαdα

[0014]

[0015] 行程

[0016] 当α1＝72°，α2＝44°，l＝153mm时，H＝125.55mm。理论上α可以在44°～76°之间变化，当α1＞76°时，l将与隔离开关驱动轴发生干涉，当α2＜44°时，l将与过渡齿轮的轴发生干涉。考虑到制造误差和间隙等影响，α最好不超过72°。

[0017] 由此可见，适当选取连杆的长度和夹角的范围，就能设计出满足行程的直线机构。连杆的长度和夹角的取值应以不与隔离开关机构中的零部件发生干涉为原则。

[0018] 上述两AO连杆就相当于本发明中的杆A和杆B，两AB连杆就相当于本发明中的杆C和杆D。

[0019] 本发明通过将直线机构的主体设计为菱形机构，并将其融入隔离开关操作机构中，可在不改变现有固体绝缘环网柜的其它结构的情况下，使接地轴和熔断器下接地端之间的距离H≥125mm，从而可有效解决用油绝缘的问题，保证设备运行的安全。

附图说明

[0020] 图1为固体绝缘环网柜的总体结构图。

[0021] 图2为熔断器处于接地状态的结构示意图。

[0022] 图3为熔断器处于接地断开状态的结构示意图。

[0023] 图4为现有固体绝缘环网柜直线机构部分的结构示意图。

[0024] 图5为菱形机构的原理简图。

[0025] 图6为本发明菱形机构部分的装配结构左视示意图。

[0026] 图7为本发明菱形机构部分的装配结构主视示意图。

[0027] 图8为熔断器接地操作的结构示意图。

[0028] 图1中：1—传动机构箱 2—负荷开关本体 3—机架 4—熔断器总成 5—隔离开关操作机构

[0029] 图2、图3中：1—上触指 2—上导电体 3—熔体 4—下触指 5—下导电体 6—接地轴 7—副筒

[0030] 图4中：1—隔离开关操作机构 2—接地轴 3—机构内部零部件 4—拐臂[0031] 图6、图7、图8中：1—隔离开关驱动轴 2—被动齿轮A 3—主动齿轮 4—被动齿轮B 5—过渡齿轮A 6—过渡齿轮B 7—杆A 8—杆B 9—杆C 10—杆D 11—中间构件 12—接地轴

具体实施方式

[0032] 如图6、图7、图8所示，本发明包括隔离开关驱动轴1、被动齿轮A2、主动齿轮3、被动齿轮B4、过渡齿轮A5、过渡齿轮B6、杆A7、杆B8、杆C9和杆C10，主动齿轮3固定安装在隔离开关驱动轴1上，被动齿轮A2同时与主动齿轮3和过渡齿轮A5啮合，过渡齿轮B6同时与过渡齿轮A5和被动齿轮B4啮合，在被动齿轮A2和被动齿轮B4上分别固定连接有杆A7和杆B8，杆A7和杆B8的伸出端分别与杆9C和杆D10的一端铰接，杆C9和杆D10的另一端铰接在一起并同时与中间构件11的上端连接，中间构件11的下端与三相接地轴12连接；所述杆A7、杆B8、杆C9和杆D10构成菱形(视图中看到为菱形，实际杆A7、杆C9与杆B8、杆D10在前后两个面上)，过渡齿轮A5和过渡齿轮B6位于菱形围成的范围内。所述杆A7和杆B8向上摆动到极限位置时不能与隔离开关的驱动轴发生干涉，向下摆动到极限位置时不能与过渡齿轮A5和过渡齿轮B6的轴发生干涉。

[0033] 本发明的工作过程是：当隔离开关驱动轴1转动时，主动齿轮3转动，并带动被动齿轮A2转动，被动齿轮A2将运动依次传递给过渡齿轮A5、过渡齿轮B6和被动齿轮B4，由于被动齿轮A2和被动齿轮B4为相同的齿轮，因此当隔离开关驱动轴1作逆时针或顺时针转动时，杆A7和杆B8作相向或相背摆动，从而使得杆C9和杆D10的连接点P作向下或向上的直线运动，当点P向下运动时，接地轴12插入熔断器下导电体中，下导电体可靠接地；而当点P向上运动时，接地轴12脱离下导电体，并在接地轴12与下导电体之间形成H≥125mm的断口，可满足断口间绝缘的要求。

[0034] 本实施例中，设杆A7、杆B8、杆9C和杆D10的长度为160mm，杆A7,和杆B8的初始摆动角度为44°，此时接地轴12插入下导电体中，当杆A7,和杆B8的摆动角度为72°时，接地轴12向上移动的距离可达131mm，完全能满足断口间绝缘的要求。

[0035] 以上所述仅是本发明较好的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。