快速接地开关试验方法及试验用触发装置和快速接地开关

摘要

本发明涉及快速接地开关试验方法及试验用触发装置和快速接地开关，试验用触发装置包括与弹簧操动机构的输出拐臂或者相间连杆传动连接的传动拐臂和在传动拐臂的合闸路径上当传动拐臂摆过设定角度时用于与传动拐臂挡止配合以使传动拐臂保持的电磁保持机构。弹簧操动机构释放能量，驱动传动拐臂摆动设定角度，电磁保持结构使其位置保持，此时弹簧操动机构的能量没有完全释放，在进行试验时，当试验回路施加所需试验电流的同时给电磁保持机构一个信号使其解锁，本发明精确控制了机构合闸时间，使试验回路施加符合标准要求的电流投入时间与快速接地开关合闸动作时间相匹配。

权利要求

1.快速接地开关试验方法，其特征在于：包括以下步骤，

1）弹簧操动机构合闸储能完成后释放能量，与输出拐臂或相间连杆传动连接的传动拐臂输出合闸动作；

2）传动拐臂转至设定角度时，通过电磁保持机构对传动拐臂进行位置保持；所述的电磁保持机构用于在传动拐臂的合闸路径上当传动拐臂摆过设定角度时用于与传动拐臂挡止配合以使传动拐臂保持；

3）当试验回路施加符合标准要求的短路电流的同时使电磁保持机构解锁，传动拐臂快速合闸动作。

2.用于实施权利要求1所述快速接地开关试验方法的试验用触发装置，其特征在于：包括用于与弹簧操动机构的输出拐臂或者相间连杆传动连接的传动拐臂和在传动拐臂的合闸路径上当传动拐臂摆过设定角度时用于与传动拐臂挡止配合以使传动拐臂保持的电磁保持机构。

3.根据权利要求2所述的试验用触发装置，其特征在于：所述电磁保持机构包括摆杆和通电后能够带动摆杆转动以解锁的电磁铁部分，传动拐臂的端部转动装配有转动轴线与传动拐臂的摆动轴线平行的滚轮，摆杆上具有当传动拐臂摆至所述设定角度时用于与滚轮挡止配合以使滚轮的转动中心、摆杆的摆动中心和滚轮与摆杆的接触点三点共线以构成死点使传动拐臂保持的弧形面。

4.根据权利要求3所述的试验用触发装置，其特征在于：所述电磁铁部分上设有用于调整摆杆位置的调整螺栓。

5.根据权利要求3或4所述的试验用触发装置，其特征在于：所述触发装置还包括用于供电磁铁部分安装的安装架，安装架与摆杆之间设置有复位弹簧。

6.用于实施权利要求1所述快速接地开关试验方法的快速接地开关，其特征在于：包括弹簧操动机构和触发装置，弹簧操动机构包括弹簧储能结构、主轴、输出拐臂和相间连杆，触发装置包括用于与输出拐臂或者相间连杆传动连接的传动拐臂和在传动拐臂的合闸路径上当传动拐臂摆过设定角度时用于与传动拐臂挡止配合以使传动拐臂保持的电磁保持机构。

7.根据权利要求6所述的快速接地开关，其特征在于：所述电磁保持机构包括摆杆和通电后能够带动摆杆转动以解锁的电磁铁部分，传动拐臂的端部转动装配有转动轴线与传动拐臂的摆动轴线平行的滚轮，摆杆上具有当传动拐臂摆至所述设定角度时用于与滚轮挡止配合以使滚轮的转动中心、摆杆的摆动中心和滚轮与摆杆的接触点三点共线以构成死点使传动拐臂保持的弧形面。

8.根据权利要求7所述的快速接地开关，其特征在于：所述电磁铁部分上设有用于调整摆杆位置的调整螺栓。

9.根据权利要求7或8所述的快速接地开关，其特征在于：所述触发装置还包括用于供电磁铁部分安装的安装架，安装架与摆杆之间设置有复位弹簧。

说明书

快速接地开关试验方法及试验用触发装置和快速接地开关

技术领域

[0001] 本发明涉及快速接地开关试验方法及实施该方法的试验用触发装置和快速接地开关。

背景技术

[0002] 快速接地开关作为GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）的重要构成部分，通常配置在出线回路的出线隔离开关外侧靠近线路终端，在电网系统中兼具GIS正常运行时维修接地和发生故障时关合短路电流的作用。依据GB 1985-2014的6.101规定：具有短路电流关合能力的E1或E2级接地开关，应在按照6.101.7试验程序的关合试验系列中分别经受2次（E1级）或5次（E2级）关合操作。同时要求关合试验时的短路电流持续时间至少0.2s，且在以下两种极端情况均应成功关合：a)在电压波的峰值处（允许偏差为-30电度～+15电度）关合，产生一个对称短路电流和最长的预击穿时间；b) 在电压波零点处关合，无预击穿，产生一个完整的非对称短路电流。

[0003] 目前各GIS厂家的快速接地开关均配套电动弹簧操作机构，其原理为通过电机旋转压缩弹簧进行储能，再利用弹簧释放的能量通过主轴和输出拐臂将动力传递至快速接地开关进行分合闸，GIS一般包括三个单相，各单相之间的快速接地开关之间通过相间连杆进行动力的传递，输出拐臂与主轴传动连接或者与相间连杆传动连接以带动相应的动触头进行分合闸。一般来讲，从弹簧机构得到合闸信号到快速接地开关完成关合动作需要数秒时间，并且存在较大的不确定性，快速接地开关一般从接受到信号到合闸完成的时间为2.2～4s，而在进行快速接地开关的短路关合试验时经整定后的试验回路达到符合要求的峰值或零点短路电流需约100ms（0.1s），二者由于存在较大误差而难以匹配。这将导致关合试验时不能保证每次关合都有效，而无效的关合将对快速接地开关试品造成不可逆的损伤。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种快速接地开关试验方法以解决现有技术中由于接到合闸信号到完成合闸动作的时间与试验电路达到符合要求的电流的时间难以匹配导致试验中无效关合对快速接地开关造成不可逆损伤的问题；同时，本发明的目的还在于提供一种实施上述方法的触发装置和快速接地开关。

[0005] 为实现上述目的，本发明的快速接地开关试验方法的技术方案包括以下步骤：

[0006] 1）弹簧操动机构合闸储能完成后释放能量，与输出拐臂或相间连杆传动连接的传动拐臂输出合闸动作；

[0007] 2）传动拐臂转至设定角度时，通过电磁保持机构对传动拐臂进行位置保持；

[0008] 3）当试验回路施加符合标准要求的短路电流的同时使电磁保持机构解锁，传动拐臂快速合闸动作。

[0009] 本发明的试验用触发装置的技术方案是：试验用触发装置，包括用于与弹簧操动机构的输出拐臂或者相间连杆传动连接的传动拐臂和在传动拐臂的合闸路径上当传动拐臂摆过设定角度时用于与传动拐臂挡止配合以使传动拐臂保持的电磁保持机构。

[0010] 所述电磁保持机构包括摆杆和通电后能够带动摆杆转动以解锁的电磁铁部分，传动拐臂的端部转动装配有转动轴线与传动拐臂的摆动轴线平行的滚轮，摆杆上具有当传动拐臂摆至所述设定角度时用于与滚轮挡止配合以使滚轮的转动中心、摆杆的摆动中心和滚轮与摆杆的接触点三点共线以构成死点使传动拐臂保持的弧形面。

[0011] 所述电磁铁部分上设有用于调整摆杆位置的调整螺栓。

[0012] 所述触发装置还包括用于供电磁铁部分安装的安装架，安装架与摆杆之间设置有复位弹簧。

[0013] 本发明的快速接地开关的技术方案是：快速接地开关，包括弹簧操动机构和触发装置，操动机构包括弹簧储能结构、主轴、输出拐臂和相间连杆，触发装置包括用于与输出拐臂或者相间连杆传动连接的传动拐臂和在传动拐臂的合闸路径上当传动拐臂摆过设定角度时用于与传动拐臂挡止配合以使传动拐臂保持的电磁保持机构。

[0014] 所述电磁保持机构包括摆杆和通电后能够带动摆杆转动以解锁的电磁铁部分，传动拐臂的端部转动装配有转动轴线与传动拐臂的摆动轴线平行的滚轮，摆杆上具有当传动拐臂摆至所述设定角度时用于与滚轮挡止配合以使滚轮的转动中心、摆杆的摆动中心和滚轮与摆杆的接触点三点共线以构成死点使传动拐臂保持的弧形面。

[0015] 所述电磁铁部分上设有用于调整摆杆位置的调整螺栓。

[0016] 所述触发装置还包括用于供电磁铁部分安装的安装架，安装架与摆杆之间设置有复位弹簧。

[0017] 本发明的有益效果是：弹簧操动机构储能后释放能量，通过输出拐臂或相间连杆带动传动拐臂，传动拐臂摆动设定角度时电磁保持结构使其位置保持，此时弹簧操动机构的能量并没有得到完全释放，在进行试验时，对试验回路施加所需试验电流的同时给电磁保持机构一个信号使其解锁，而现有技术中需要将信号给弹簧操动机构，弹簧操动机构再通过主轴和相间连杆将动力传至输出拐臂上，本发明是在弹簧操动机构合闸能量释放后在传动拐臂合闸动作过程中，通过电磁保持机构控制传动拐臂的保持和释放，使试验回路达到符合标准要求的电流的时间和快速接地开关合闸的时间更加匹配，确保每次的关合都为有效关合，减小无效的关合对快速接地开关造成的不可逆的损伤。

附图说明

[0018] 图1为本发明的快速接地开关的一种实施例中的触发装置的结构示意图；

[0019] 图2为电磁保持机构的结构示意图；

[0020] 图3为图2的右视图；

[0021] 图4为触发装置位于分闸位置时的结构示意图；

[0022] 图5为传动拐臂与摆杆挡止配合的结构示意图；

[0023] 图6为电磁保持机构解锁时的结构示意图；

[0024] 图7为触发装置位于合闸位置时的结构示意图；

[0025] 图8为图5中的局部放大图；

[0026] 图9为快速接地开关的结构示意图；

[0027] 图10为图9的俯视图；

[0028] 图11为图10的左视图。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。本发明的快速接地开关的具体实施例，如图1至图11所示，包括弹簧操动机构和触发装置22，弹簧操动机构包括弹簧储能结构13、主轴14、输出拐臂3和相间连杆21，触发装置包括安装座2、设置于安装座2上的安装架5、与输出拐臂3一体设置的传动拐臂4和在传动拐臂4的合闸路径上当传动拐臂4摆过设定角度时用于与传动拐臂4挡止配合以使传动拐臂4保持的电磁保持机构，电磁保持结构包括转动装配于安装座2上的摆杆8和设置于安装架5上的通电后能够带动摆杆8转动以解锁的电磁铁部分6，电磁铁部分6包括一个通电后能够推动摆杆8运动的导向推杆9。输出拐臂3与转动轴12传动连接以带动相应的动触头16进行分合闸动作，传动拐臂4的端部转动装配有滚轮11，滚轮11的转动轴线与传动拐臂4的转动轴线平行，摆杆8上具有当传动拐臂4摆至设定角度时用于与滚轮11挡止配合以使滚轮11的转动中心、摆杆8的摆动中心和滚轮11与摆杆8的接触点三点共线以构成死点使传动拐臂4保持的弧形面，设定角度为5度，三点共线构成死点，传动拐臂1被限位挡止不会继续转动。安装架5为L形弯板，电磁铁部分6通过L形弯板安装于安装座2上，电磁铁部分6与摆杆8之间设置有用于调整摆杆8位置的调整螺栓10，安装架5与摆杆8之间设置有复位弹簧7，复位弹簧7的一端连接于安装座2上，另一端连接于摆杆8上，可以确保电磁铁部分6动作后可以复位，且在复位弹簧7和调整螺栓10的共同作用下，摆杆8可保持在初始位置。

[0030] GIS，如图9-11所示，包括三个单相和设置于各单相处的快速接地开关15，各单相均包括壳体19、盆式绝缘子20、设置于壳体19内的母线导体18和设置于母线导体18上的静触头17。触发装置22为一个设置于离弹簧储能结构13较远的单相处，各单相处的输出拐臂通过相间连杆实现机械联动。

[0031] 本发明的快速接地开关的试验过程为：当触发装置位于分闸位置时，如图4所示，此时输出拐臂1与竖直平面夹角X为40度，弹簧储能结构13储能结束位于能量释放状态，此时滚轮11与摆杆8不接触，然后弹簧储能结构13通过主轴14、相间连杆21和输出拐臂3带动传动拐臂转动；顺时针转动5度后即输出拐臂1的主动臂3与竖直平面夹角为Y，Y为35度，传动拐臂1上的滚轮11与摆杆8上的弧形面挡止配合而使传动拐臂1停止摆动，储能没有完全释放，如图5所示；试验时向试验回路施加整定后的符合要求的短路峰值电流或零点电流，同时由专门的供电装置向电磁铁部分6供电以使导向推杆9推动摆杆8，释放传动拐臂1，如图6所示，储能得到进一步释放以快速合闸，省去了现有技术中弹簧操动机构将动力传至输出拐臂的时间，可以使试验回路达到符合要求的电流的时间和快速接地开关合闸时间更加匹配，确保每次的关合都为有效关合，减小无效的关合对快速接地开关造成的不可逆的损伤；直至传动拐臂1位于合闸位置，如图7所示，此时输出拐臂与竖直平面夹角为Z，Z为负40度即传动拐臂1顺时针从分闸位置转动了80度。

[0032] 快速接地开关试验方法为：弹簧操动机构合闸储能完成后释放能量，与输出拐臂或相间连杆传动连接的传动拐臂输出合闸动作；传动拐臂转至设定角度时，通过电磁保持机构对传动拐臂进行位置保持；当试验回路施加符合标准要求的短路电流时使电磁保持机构解锁，传动拐臂快速合闸动作。

[0033] 在本发明的其他实施例中，传动拐臂也可以不与输出拐臂一体设置，可以与转动轴传动设置；传动拐臂也可以与相间连杆传动连接；触发装置位于分闸位置时，输出拐臂与竖直方向的夹角的角度以及设定角度可根据实际需要进行调整；摆杆也可以为沿传动拐臂的摆动轴线方向设置，此时摆杆能够在电磁铁部分的作用下能够伸出以挡止传动拐臂使其保持、缩回释放传动拐臂；在满足使用时，也可以不设置调整螺栓；也可以不设置L形弯板，而直接将电磁铁部分安装于安装座上；传动拐臂的端部也可以不设置滚轮，而在传动拐臂的端部设置一个弧形结构。

[0034] 试验用触发装置的实施例与上述快速接地开关的各实施例中的触发装置的实施例相同，此处不再赘述。