一种新型快速多间隙真空隔离开关制造技术

一种新型快速多间隙真空隔离开关，包括电极结构、载流触点、金属载体结构、驱动器以及绝缘驱动拉杆结构和真空腔体；电极结构包括连接波纹管的可动主电极，固定的副电极，绝缘驱动拉杆结构包含固定载流触点金属载体的触点载体固定密封板及其连接的波纹管和绝缘驱动拉杆，载流触点分别安装在载流触点金属载体之上，在绝缘驱动拉杆的作用下，切换工作模式；绝缘驱动拉杆通过连接的触点载体固定密封板和载流触点金属载体，驱动载流触点发生位移，使得开关在载流工作状态下，主电极、副电极和载流触点构成通路；在隔离工作状态下，主电极、副电极和载流触点形成多间隙真空绝缘；本实用新型专利技术解决了多间隙真空绝缘在快速隔离开关中的应用问题，提高了开关的高电压耐受能力。

【技术实现步骤摘要】
一种新型快速多间隙真空隔离开关
本技术属于直流开断
，具体涉及一种中高压的新型快速多间隙真空隔离开关。
技术介绍
直流输电技术在大容量、远距离输配电领域，具有独特的技术优势，但是，缺少可供使用的高压直流断路器，直流输电技术的发展受到了很大的局限和制约。由于直流系统的阻抗很低，在短路电流故障发生时，短路电流的上升速率很高，因此，必须要求直流断路器能够在短时间内可靠地切除短路故障。目前，在国内外研究的各种拓扑结构的直流断路器中，中高压快速隔离开关都已经是不可或缺的装置。随着电力系统的发展，真空绝缘在整个电力系统中的应用也得以快速的发展。但是，目前国内外研究的快速隔离开关主要还是将流质材料作为开关的绝缘材料，并没有能够充分利用已经日益成熟的真空介质优异的绝缘耐压特性。真空介质有其独特的耐压特性。通过研究发现，当触头间隙距离范围发生变化时，真空间隙的绝缘特性也会发生变化。当真空间隙距离d大约在0.5mm范围内时，其击穿主要依赖于电场强度，击穿电压Ub随着真空间隙d的增加；当真空间隙距离增加到d ^ 2mm后，真空间隙的绝缘特性进入饱和区，击穿电压Ub随真空间隙d的增加而增加减缓。因此，当触头间隙距离增大到某一范围后，真空间隙的绝缘特性已经发生了变化。在此基础之上，为了充分利用真空 间隙的绝缘特性，在一些特殊的应用环境中，传统的单断口真空开关难以满足现实的需求，因此需要开发多断口的特殊结构的真空开关来满足需求。目前现有技术已经有了长足的发展，主要是通过采用两组接触元件和两组驱动器装置，通过形成多断口来提高电压耐受能力，以及减小运动行程来缩短开关的动作时间，尤为典型的是ABB技术有限公司提出的具有两组接触元件和两个驱动器的开关设计方案(专利申请号 201210115014.9)。本技术显著区别于现有专利在于以下五点:I)本技术中的快速开关使用绝缘介质为真空绝缘介质，现有隔离开关设计均采用电绝缘流体材料作为绝缘介质。2)本技术涉及的快速开关中载流触点安装于金属材料的载流触点金属载体之上，现有隔离开关设计中载流触点的运动载体均采用绝缘材质。3)本技术涉及的快速开关可以是一个驱动器也可以是两个驱动器，现有隔离开关设计中要求有两个驱动器。4)本技术涉及的快速开关中，承载载流触点的载流触点金属载体的运动方式可以是沿载体轴向平动也可以是沿载体表面转动，现有隔离开关设计均采用沿载体轴向平动。5)本技术涉及的快速开关采用波纹管进行可动和气密连接，现有隔离开关设计均未涉及。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种新型快速多间隙真空隔离开关，实现了真空介质绝缘在快速开关中的应用，提高了快速开关的高电压耐受能力。为达到以上目的，本技术采用如下技术方案:一种新型快速多间隙真空隔离开关，包括腔体120，伸入腔体120内部的主电极101和副电极121，分布在主电极101和副电极121之间的载流触点112，支撑载流触点112的载流触点金属载体，固定载流触点金属载体的触点载体固定密封板115、115,;所述腔体120为真空腔体，所述主电极101和副电极121的一端伸入腔体120内部，内侧端面分别焊接有主电极导电触板110和副电极导电触板119 ;主电极101与真空腔体盖板109通过主电极波纹管106连接；主电极导电触板110和副电极导电触板119之间，右载流触点金属载体111和左载流触点金属载体113交叉分布，右载流触点金属载体111和左载流触点金属载体113之上装载有载流触点112 ;右载流触点金属载体111和左载流触点金属载体113分别通过其外侧的右触点载体固定密封板115和左触点载体固定密封板115'固定密封，所述右触点载体固定密封板115和左触点载体固定密封板115'的外侧均设置绝缘驱动拉杆结构或在右触点载体固定密封板115的外侧设置绝缘驱动拉杆结构，而左触点载体固定密封板115'的外侧固定。所述右载流触点金属载体111和左载流触点金属载体113在其自身安装的载流触点112不接触的情况下，在真空环境中彼此处于电绝缘状态；在载流触点112通过右载流触点金属载体111和/或左载流触点金属载体113的运动，与主电极导电触板110和副电极导电触板119之间至少形成一条通路，则开关处于导通状态下；载流触点112通过右载流触点金属载体111和/或 左载流触点金属载体113的运动，与主电极导电触板110和副电极导电触板119之间至少形成一个真空间隙，则开关处于隔离状态下。所述右触点载体固定密封板115和左触点载体固定密封板115'的外侧均设置绝缘驱动拉杆结构，具体为:右绝缘驱动拉杆118和左绝缘驱动拉杆IlV分别安装在右触点载体固定密封板115和左触点载体固定密封板115'焊接有右驱动拉杆波纹管117和左驱动拉杆波纹管117 ^的一侧，并且分别处于右驱动拉杆波纹管117和左驱动拉杆波纹管117'的内部；右触点载体固定密封板115和左触点载体固定密封板115'与腔体120之间，分别通过右驱动拉杆波纹管117和左驱动拉杆波纹管117'与右绝缘驱动拉杆瓷套管114和左绝缘驱动拉杆瓷套管114'连接密封；右绝缘驱动拉杆118和左绝缘驱动拉杆118'另外一端分别安装有右驱动器123和左驱动器123'。所述右载流触点金属载体111和左载流触点金属载体113及其连接固定的右触点载体固定密封板115和左触点载体固定密封板115 ^与右绝缘驱动拉杆118或右绝缘驱动拉杆118和左绝缘驱动拉杆118'所实现的运动为沿着右绝缘驱动拉杆118或右绝缘驱动拉杆118和左绝缘驱动拉杆118'径向的运动,或沿着载流触点112表面的转动。所述腔体120内的真空度高于10_2Pa。所述载流触点112通过焊接或者螺丝的方式固定于右载流触点金属载体111和左载流触点金属载体113之上，所述载流触点112截面高度高于右载流触点金属载体111和左载流触点金属载体113的截面高度；所述载流触点112的形状、大小和数目根据实际需要确定；所述右载流触点金属载体111和左载流触点金属载体113的数目根据实际情况确定，并且为对称或非对称的方式彼此交叉组合。所述的载流触点112在右载流触点金属载体111和左载流触点金属载体113上的分布方式为品字形分布、平行或垂直于右载流触点金属载体111和左载流触点金属载体113径向方向分布。所述右载流触点金属载体111和左载流触点金属载体113为金属材质，包括单质金属和合金。所述合金为CuCr合金、Cuff合金或CuBi合金。所述右触点载体固定密封板115和左触点载体固定密封板115'的材料为高强度陶瓷或微晶玻璃。所述主电极101在伸出主电极波纹管106的部分固定安装有对载流触点112提供压力的主电极预压弹簧103。在开关处于导通状态下，产生了对于载流触点112的压力，使得载流触点112之间的接触更加紧密。本技术多间隙真空绝缘快速开关，解决了真空绝缘在快速开关领域的设计难题，实现了真空绝缘介质开关在快速开关领域中的应用。通过对于真空绝缘特性的深入研究，以及对于快速开关在混合式直流断路器应用中所面临的高恢复电压的认知，提出基于真空绝缘的高电压耐受特性解决在直流开断过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型快速多间隙真空隔离开关，包括腔体（120），伸入腔体（120）内部的主电极（101）和副电极（121），分布在主电极（101）和副电极（121）之间的载流触点（112），支撑载流触点（112）的载流触点金属载体，固定载流触点金属载体的触点载体固定密封板（115、115′）；其特征在于：所述腔体（120）为真空腔体，所述主电极（101）和副电极（121）的一端伸入腔体（120）内部，内侧端面分别焊接有主电极导电触板（110）和副电极导电触板（119）；主电极（101）与真空腔体盖板（109）通过主电极波纹管（106）连接；主电极导电触板（110）和副电极导电触板（119）之间，右载流触点金属载体（111）和左载流触点金属载体（113）交叉分布，右载流触点金属载体（111）和左载流触点金属载体（113）之上装载有载流触点（112）；右载流触点金属载体（111）和左载流触点金属载体（113）分别通过其外侧的右触点载体固定密封板（115）和左触点载体固定密封板（115′）固定密封，所述右触点载体固定密封板（115）和左触点载体固定密封板（115′）的外侧均设置绝缘驱动拉杆结构或在右触点载体固定密封板（115）的外侧设置绝缘驱动拉杆结构，而左触点载体固定密封板（115′）的外侧固定；所述右载流触点金属载体（111）和左载流触点金属载体（113）在其自身安装的载流触点（112）不接触的情况下，在真空环境中彼此处于电绝缘状态；在载流触点（112）通过右载流触点金属载体（111）和/或左载流触点金属载体（113）的运动，与主电极导电触板（110）和副电极导电触板（119）之间至少形成一条通路，则开关处于导通状态下；载流触点（112）通过右载流触点金属载体（111）和/或左载流触点金属载体（113）的运动，与主电极导电触板（110）和副电极导电触板（119）之间至少形成一个真空间隙，则开关处于隔离状态下。...

【技术特征摘要】
1.一种新型快速多间隙真空隔离开关，包括腔体(120)，伸入腔体(120)内部的主电极(101)和副电极(121 )，分布在主电极(101)和副电极(121)之间的载流触点(112)，支撑载流触点(112 )的载流触点金属载体，固定载流触点金属载体的触点载体固定密封板(115、115');其特征在于: 所述腔体(120)为真空腔体，所述主电极(101)和副电极(121)的一端伸入腔体(120)内部，内侧端面分别焊接有主电极导电触板(110)和副电极导电触板(119);主电极(101)与真空腔体盖板(109 )通过主电极波纹管(106 )连接；主电极导电触板(110 )和副电极导电触板(119)之间，右载流触点金属载体(111)和左载流触点金属载体(113)交叉分布，右载流触点金属载体(111)和左载流触点金属载体(113)之上装载有载流触点(112);右载流触点金属载体(111)和左载流触点金属载体(113)分别通过其外侧的右触点载体固定密封板(115 )和左触点载体固定密封板(115')固定密封，所述右触点载体固定密封板(115 )和左触点载体固定密封板(115')的外侧均设置绝缘驱动拉杆结构或在右触点载体固定密封板(115)的外侧设置绝缘驱动拉杆结构，而左触点载体固定密封板(I 15^ )的外侧固定； 所述右载流触点金属载体(111)和左载流触点金属载体(113)在其自身安装的载流触点(112)不接触的情况下，在真空环境中彼此处于电绝缘状态；在载流触点(112)通过右载流触点金属载体(111)和/或左载流触点金属载体(113)的运动，与主电极导电触板(110)和副电极导电触板(119)之间至少形成一条通路，则开关处于导通状态下；载流触点(112)通过右载流触点金属载体(111)和/或左载流触点金属载体(113 )的运动，与主电极导电触板(110)和副电极导电触板(119)之间至少形成一个真空间隙，则开关处于隔离状态下。2.根据权利要求1 所述的一种新型快速多间隙真空隔离开关，其特征在于:所述右触点载体固定密封板(115)和左触点载体固定密封板(115')的外侧均设置绝缘驱动拉杆结构，具体为:右绝缘驱动拉杆(118)和左绝缘驱动拉杆(IW )分别安装在右触点载体固定密封板(115)和左触点载体固定密封板(115')焊接有右驱动拉杆波纹管(117)和左驱动拉杆波纹管(117')的一侧，并且分别处于右驱动拉杆波纹管(117)和左驱动拉杆波纹管(.1lT )的内部；右触点载体固定密封板(115)和左触点载体固定密封板(115')与腔体(120 )之间，分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志远，马慧，王建华，耿英三，李世民，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61