負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊。它包括絕緣殼體，絕緣殼體的上部安裝負荷開關，中部安裝熔斷器，下部安裝接地開關；負荷開關包括靜觸頭以及動觸頭，動觸頭的中段設置負荷開關導套，動觸頭的后部具有第一接地觸頭，絕緣殼體的上部后端設置有負荷開關操作機構；熔斷器的后端與負荷開關導套之間一號導體連接，熔斷器的前端與接地開關之間通過二號導體連接，熔斷器后端設置有撞擊器，撞擊器通過聯鎖裝置與負荷開關操作機構連接；接地開關包括接地開關導套、三號導體以及接地開關操作機構。采用上述的結構后，結構緊湊，絕緣性能好，各個開關模塊之間通過內部導體進行連接，連接可靠，安裝方便，動作可靠性得到了大大的提高。
【專利說明】
負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種開關模塊，具體地說是一種帶快速接地開關的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊，屬于高壓開關電氣設備技術領域。
【背景技術】
[0002]在電力系統中的電網終端用戶變壓器一般容量不大，自我保護能力較差，依賴于高壓電器對它進行保護，高壓電器保護方式主要有兩種:一種用斷路器保護，另一種用負荷開關-熔斷器組合電器(簡稱組合電器)。
[0003]大量的短路試驗證明，當油浸式變壓器內部出現短路故障時，必須在20ms內切斷故障，方能保護變壓器的安然無恙。從斷路你器來看，斷路器的全分斷時間由繼電器保護動作時間、斷路器固有分閘時間、燃弧時間三部分組成，三者之和往往大于60ms，顯然斷路器對變壓器的保護不奏效。對于組合電器而言，限流熔斷器可在1ms內熔斷切除短路故障，完全滿足20ms內動作，從而達到有效保護變壓器的需要，熔斷器的其中一相先斷開的同時，其撞擊器裝機負荷開關的脫扣板，負荷開關立即三相同時斷開，防止變壓器缺相運行，達到保護變壓器的目的。由于負荷開關-熔斷器組合電器性能可靠，成本較斷路器低，因此在電網中的應用非常廣泛，早期組合電器單元的熔斷器相間主要采用空氣絕緣，和負荷開關、接地開關通過觸頭座、導電排連接，體積大，占用空間大，成本相對較高，而且受外界環境影響較大。
[0004]隨著固體絕緣技術的推廣應用，近年來固體環網柜制造廠家將熔斷器裝入提前成型的絕緣筒內，然后將熔絲筒和負荷開關模塊或快速接地開關通過專用接頭進行連接，減少了外界環境的影響，同時在體積上也比原有的空氣絕緣有所降低，但是由于組合電器單元的模塊間都是靠專用接頭連接，裝配較復雜，可靠性比較差，依然不是很理想。
【發明內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、小型化、安裝方便、絕緣性好、運行可靠的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊，包括絕緣殼體，絕緣殼體的上部安裝有負荷開關，絕緣殼體的中部安裝有熔斷器，絕緣殼體的下部安裝有接地開關;負荷開關包括嵌在絕緣殼體上部前端的靜觸頭以及能夠與靜觸頭配合并直線移動的動觸頭，所述動觸頭的中段設置有嵌在絕緣殼體內的負荷開關導套，動觸頭的后部具有第一接地觸頭，絕緣殼體的上部后端設置有負荷開關操作機構;熔斷器安裝在絕緣殼體中部的熔斷器腔室內，熔斷器的后端與負荷開關導套之間通過位于殼體內部的一號導體連接，所述熔斷器的前端與接地開關之間通過位于殼體內部的二號導體連接，熔斷器后端設置有撞擊器，撞擊器通過聯鎖裝置與負荷開關操作機構連接;接地開關包括嵌在絕緣殼體內的接地開關導套、一端位于接地開關導套內的三號導體以及安裝在絕緣殼體的下部前端的接地開關操作機構。
[0007]所述動觸頭安裝在一個填充有絕緣氣體的封閉腔體內，所述動觸頭的前部安裝有一個能夠在封閉腔體內隨著動觸頭前后移動的絕緣噴口組件，所述絕緣噴口組件形成一個具有拉法爾效應的滅弧噴嘴。
[0008]所述動觸頭的后端連接一根絕緣拉桿，所述絕緣拉桿的后端伸入到負荷開關操作機構內。
[0009]所述熔斷器的前端設置有前觸頭座，所述前觸頭座與二號導體連接，所述熔斷器的后端設置有后觸頭座，所述后觸頭座與一號導體連接。
[0010]所述熔斷器腔室的開口處設置有絕緣封頭。
[0011]所述接地開關的前端設置有密封腔，所述密封腔內填充有絕緣氣體，所述密封腔內安置有第二接地觸頭以及伸入到接地開關操作機構內的四號導體。
[0012]所述絕緣殼體外涂覆有導電涂層。
[0013]采用上述的結構后，由于絕緣殼體內上中下部設置的負荷開關熔斷器以及接地開關，使三工位負荷開關及其負荷開關操作機構位于模塊的上部，熔斷器組件位于模塊的中間位置，快速接地開關及其操作機構則位于模塊的下部，各個開關模塊之間為單相結構，絕緣殼體的外表面整體涂覆有導電或半導電接地屏蔽層，其結構設計緊湊，絕緣性能好，各個開關模塊之間通過內部導體進行連接，連接可靠，安裝方便，同時，安裝后使得各個部件的位置精度特別高，動作可靠性得到了大大的提高。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型負荷開關-恪斷器組合電器單相模塊工作狀態的結構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型負荷開關-恪斷器組合電器單相模塊檢修狀態的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊作進一步詳細說明。
[0017]如圖所示，本實用新型的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊，包括環氧樹脂材料制成的絕緣殼體，絕緣殼體的上部安裝有負荷開關I，絕緣殼體的中部安裝有熔斷器6，絕緣殼體的下部安裝有接地開關8;負荷開關I包括嵌在絕緣殼體上部前端的靜觸頭101以及能夠與靜觸頭配合并能夠直線移動的棒狀結構的動觸頭104，動觸頭104的中段設置有嵌在絕緣殼體內并與動觸頭導電接觸的負荷開關導套105，動觸頭104的后部具有第一接地觸頭106，絕緣殼體上形成一個封閉腔，第一接地觸頭106安置在封閉腔內，絕緣殼體的上部后端設置有負荷開關操作機構3;熔斷器6安裝在絕緣殼體中部的熔斷器腔室602內，熔斷器腔室602的開口處設置有絕緣封頭5;熔斷器6的后端與負荷開關導套105之間通過位于殼體內部的一號導體2連接，熔斷器6的前端與接地開關8之間通過位于殼體內部的二號導體9連接，熔斷器6后端設置有撞擊器601，撞擊器601通過聯鎖裝置4與負荷開關操作機構3連接;接地開關8包括嵌在絕緣殼體內的接地開關導套804、一端位于接地開關導套804內的三號導體805以及安裝在絕緣殼體的下部前端的接地開關操作機構7。
[0018]進一步地，所說的動觸頭104安裝在一個填充有絕緣氣體的封閉腔體103內，動觸頭104的前部安裝有一個能夠在封閉腔體103內隨著動觸頭前后移動的絕緣噴口組件102，絕緣噴口組件102形成一個具有拉閥爾效應的滅弧噴嘴，使得三工位負荷開關為直線型布置，優選地采用六氟化硫氣體或同類絕緣氣體滅弧，運用氣體自膨脹吹氣滅弧原理和環氧樹脂絕緣的結構形式，結構簡單，滅弧性能好;動觸頭104的后端連接一根絕緣拉桿107，絕緣拉桿107的后端伸入到負荷開關操作機構3內；所說的熔斷器6的前端設置有前觸頭座605，前觸頭座605與二號導體9連接，熔斷器6的后端設置有后觸頭座603，后觸頭座603與一號導體2連接，所說的接地開關8的前端設置有密封腔803，密封腔803內填充有絕緣氣體，密封腔803內安置有第二接地觸頭802以及伸入到接地開關操作機構7內的四號導體801，絕緣殼體外涂覆有導電涂層11(導電或半導電接地屏蔽層)，實現產品運行過程中的可觸摸，免維護，安全可靠性更高。
[0019]如圖1所示，為本實用新型負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊的正常工作狀態，即三工位負荷開關處于合閘、快速接地開關處于打開位置，此時三工位負荷開關I的靜觸頭101和動觸頭104和負荷開關導套105實現電氣導通，使負荷開關處于合閘位置，繼而通過一號導體、熔斷器6中熔管的前觸頭座603連接，熔管的后觸頭座605通過二號導體與快速接地開關8的快速接地開關導套804、四號導體805實現電氣連接;在工程正常運行過程中，本實用新型的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊應處于正常工作狀態，但是當線路中出現短路電流時，由于熔斷器的制造允許誤差，三相中的其中一相的熔斷器6中熔管內部的熔絲首先熔斷，撞擊器601彈出，通過聯鎖裝置4的動作促使負荷開關操作機構的3的脫扣裝置動作，進而帶動三相三工位負荷開關I同時快速分閘動作切斷故障電流。通過以上操作，帶快速接地開關的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊簡單可靠地完成其對后端變壓器的保護。
[0020]在完成開斷短路電流后，三相熔管必須進行更換，更換熔管前必須因此先負荷開關操作操作機構3使三工位負荷開關I到接地位置，然后操作接地開關操作機構7時快速接地開關8到合上位置，使負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊的檢修狀態(如圖2所示)，此時三工位負荷開關I的第一接地觸頭106、動觸頭104和負荷開關導套105，以及一號導體和前觸頭座603構成熔管的前端接地保護回路;同時快速接地開關8的第二接地觸頭802、快速接地開關導套804以及三號導體和后觸頭座605構成熔管的后端接地保護回路。此時熔斷器6中熔管的前后端都已完成接地保護，因此可以通過工具拆掉絕緣封頭5，進而從熔斷器腔室內取出熔管進行更換。
[0021]顯然，當更換熔管結束后，可以先操作接地開關操作機構7使快速接地開關8處于打開位置，然后操作操作機構3使三工位負荷開關I先到分閘位置，然后再到合閘位置(即圖1所示位置)，為負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊投入運行做好準備。
[0022]通過本實用新型的結構設計，將傳統組合電器的相間絕緣問題轉化成相對地的絕緣問題，使得絕緣問題更容易解決;三工位負荷開關操作機構可以使絕緣拉桿具有快速和慢速兩種運動狀態，其中的驅動機構可使絕緣拉桿快速直線運動，驅動機構的電機動作可使絕緣拉桿慢速旋轉直線運動，具體地說三工位負荷開關操作機構3通過驅動絕緣拉桿7使動觸頭104和絕緣噴口組件102在絕緣氣體內一起沿直線運動，通過與靜觸頭101，負荷開關導套105和第一接地觸頭106的合分可形成三工位負荷開關I的合閘位置、分閘位置、接地位置;熔斷器腔室602內具有熔管，熔斷器腔室602的內壁上涂油半導電屏蔽層，通過絕緣屏蔽層可以減少熔斷器腔室602與熔管接觸面間的局部放電，從而改善熔斷器腔室602與熔斷器間的電場強度，其中三工位負荷開關操作機構與熔斷器的撞擊器和快速接地開關操作機構之間有機械聯鎖，熔管的撞擊器601動作后，可以通過聯鎖裝置4促使負荷開關操作機構3的脫扣裝置動作，繼而可以使負荷開關進行快速分閘動作，滿足工程安全要求的需要，四號導體(導電桿)801在接地開關操作機構7的帶動下可以實現第二接地觸頭802與三號導體(導電桿)805之間的導通和分開，三工位負荷開關I和熔斷器6及快速接地開關8通過一號導體2和二號9實現電氣連接并一起用環氧樹脂澆注成型，澆注成型的模塊面表面涂覆有接地導電屏蔽層11，接地導電屏蔽層11可以使模塊外表面處于零電位，提高產品的安全可靠性，三工位負荷開關I的靜觸頭101端和快速接地開關8的四號導體805端均符合標準歐式電纜錐標準尺寸，便于外部連接。
[0023]當線路中出現短路電流時，熔斷器6中熔管內部的熔絲首先熔斷，撞擊器601彈出，通過聯鎖裝置4的動作促使負荷開關操作機構的3的脫扣裝置動作，進而帶動負荷開關快速分閘動作切斷故障電流；負荷開關操作到接地位置后，熔管的前端通過一號導體與三工位負荷開關I的第一接地觸頭106連接，實現前端的接地保護;接著可以通過接地開關操作操作機構7使快速接地開關8動作，使得熔管的后端通過二號導體和快速接地開關8的接地位置實現電氣連接，完成這些動作后，可以通過工具拆掉絕緣封頭5，進而從熔斷器腔室內取出熔管進行更換。
【主權項】
1.一種負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊，其特征在于:包括絕緣殼體，所述絕緣殼體的上部安裝有負荷開關(I)，絕緣殼體的中部安裝有熔斷器(6)，絕緣殼體的下部安裝有接地開關(8);所述負荷開關(I)包括嵌在絕緣殼體上部前端的靜觸頭(101)以及能夠與靜觸頭配合并直線移動的動觸頭(104)，所述動觸頭(104)的中段設置有嵌在絕緣殼體內的負荷開關導套(105)，所述動觸頭(104)的后部具有第一接地觸頭(106)，所述絕緣殼體的上部后端設置有負荷開關操作機構(3);所述熔斷器(6)安裝在絕緣殼體中部的熔斷器腔室(602)內，所述熔斷器(6)的后端與負荷開關導套(105)之間通過位于殼體內部的一號導體(2)連接，所述熔斷器(6)的前端與接地開關(8)之間通過位于殼體內部的二號導體(9)連接，所述熔斷器(6)后端設置有撞擊器(601)，所述撞擊器(601)通過聯鎖裝置(4)與負荷開關操作機構(3)連接;所述接地開關(8)包括嵌在絕緣殼體內的接地開關導套(804)、一端位于接地開關導套(804)內的三號導體(805)以及安裝在絕緣殼體的下部前端的接地開關操作機構(7)。2.按照權利要求1所述的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊，其特征在于:所述動觸頭(104)安裝在一個填充有絕緣氣體的封閉腔體(103)內，所述動觸頭(104)的前部安裝有一個能夠在封閉腔體(103)內隨著動觸頭前后移動的絕緣噴口組件(102)，所述絕緣噴口組件(102)形成一個具有拉法爾效應的滅弧噴嘴。3.按照權利要求1或2所述的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊，其特征在于:所述動觸頭(104)的后端連接一根絕緣拉桿(107)，所述絕緣拉桿(107)的后端伸入到負荷開關操作機構(3)內。4.按照權利要求1所述的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊，其特征在于:所述熔斷器(6)的前端設置有前觸頭座(605)，所述前觸頭座(605)與二號導體(9)連接，所述熔斷器(6)的后端設置有后觸頭座(603)，所述后觸頭座(603)與一號導體(2)連接。5.按照權利要求1所述的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊，其特征在于:所述熔斷器腔室(602)的開口處設置有絕緣封頭(5)。6.按照權利要求1所述的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊，其特征在于:所述接地開關(8)的前端設置有密封腔(803)，所述密封腔(803)內填充有絕緣氣體，所述密封腔(803)內安置有第二接地觸頭(802)以及伸入到接地開關操作機構(7)內的四號導體(801)。7.按照權利要求1所述的負荷開關-熔斷器組合電器單相模塊，其特征在于:所述絕緣殼體外涂覆有導電涂層(11)。
【文檔編號】H02B13/01GK205429555SQ201520776889
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年10月9日
【發明人】李鴻儒, 宋邦申, 龔晨, 葉柏齡
【申請人】維龍（鎮江）電工研究院有限公司