一种高压大电流的选相合闸装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种高压大电流的选相合闸装置，包括操动机构、灭弧室和控制回路；灭弧室包括密封设置的绝缘筒，以及相互配合设置在绝缘筒内的动触头和静触头；静触头包括分别连接进出线的第一静触头和第二静触头；第一静触头和第二静触头分别固定在绝缘筒的两端；动触头始终与第二静触头滑动电连接，并通过与第一静触头的分离和电接触完成分合闸操作；绝缘筒内填充压缩空气；操动机构的输出端与动触头连接，控制回路用于控制操动机构的动作。本发明专利技术中的灭弧室通过采用高压空气绝缘，将触头间开距缩小，从而适应高压场所需求提高其绝缘等级，减少开距，从而保证了其快速合闸动作；稳定了固有合闸时间，增加了合闸可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种高压大电流的选相合闸装置
本专利技术涉及选项合闸装置，具体为一种高压大电流的选相合闸装置。
技术介绍
在高压电器大容量试验场所中，试验的成功与否和回路中各个开关的正常动作联系异常紧密，开关必须按照整定时间依次动作，且动作到位，才能保证各个试验参数，否则会极大的增加无效试验的概率。在某些型式试验中,如断路器的T100a，熔断器的方式1、2和3，变压器突发短路试验等，对合闸相角要求很高，需要试验室依据标准人为地创造最严酷的瞬态过程来考核试品，这时就会用到选相合闸技术。在试验室中一般使用2到3台单相开关专门用于选相合闸，采用基于氢闸流管的大功率控制回路与快速动作的推力电磁机构配合脱扣，从而实现快速合闸。以往的选相合闸开关只能做到千伏级的低电压大电流，只能应用于低压电器的试验。本专利技术可以达到12kV，330kA，可广泛应用于12kV的发电机系统的试验站中。80年代末期，上海电器科学研究所专利技术的1650V的大容量选相合闸装置通过鉴定，之后就鲜有此类产品的消息，各大试验站现均用单相真空断路器或SF6断路器充当选相合闸开关。之前产品一般采用空气绝缘，为保证合闸速度所以开距不能过大，从而影响了产品的电压等级，操动机构采用推力电磁机构为脱扣机构，依靠本体内的组合弹簧提供较高的合闸速度，使用油缓冲器与缓冲垫来防止合闸开关的跳动，增加开关的寿命。控制回路上均以基于氢闸流管的控制回路为主，原理为：充电回路接于氢闸流管的阳极，触发回路与氢闸流管的栅极相连，在充电回路充电完毕后，由于闸流管的正向阻断性，充电回路不与推力电磁机构的线圈导通，在发出合(分)闸命令后，在触发回路中输出一陡峭正脉冲，使闸流管导通，充电电容中的能量直接输入推力电磁机构的线圈，推动与线圈配合的铝盘动作脱扣，使开关本体动作。现有的选相合闸装置存在电压低，通流能力小，容量小的缺点，在高压电器行业飞速发展的今天，已远远不能胜任现有的设备及环境，加上其油缓冲器部分结构复杂，维修困难，被淘汰在所难免。并且其相应的在高电压，大电流，强电磁场的环境中，现有的控制回路没有对栅极触发进行保护，导致其误动作概率较高，影响试验效率。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种绝缘电压等级高，动作快速，通流能力强，结构简单的高压大电流的选相合闸装置。本专利技术是通过以下技术方案来实现：本专利技术一种高压大电流的选相合闸装置，包括操动机构、灭弧室和控制回路；灭弧室包括密封设置的绝缘筒，以及相互配合设置在绝缘筒内的动触头和静触头；静触头包括分别连接进出线的第一静触头和第二静触头；第一静触头和第二静触头分别固定在绝缘筒的两端；动触头始终与第二静触头滑动电连接，并通过与第一静触头的分离和电接触完成分合闸操作；绝缘筒内填充压缩空气；操动机构的输出端与动触头连接，控制回路用于控制操动机构的动作。优选的，操动机构包括电磁推力机构，配合机构和储能机构；配合机构包括双摇臂四连杆机构、传动连杆和驱动杆；双摇臂四连杆机构包括依次连接的第一摇臂、连杆和第二摇臂；驱动杆的一端与动触头连接，传动连杆的两端分别与驱动杆的另一端和第一摇臂的转动端铰接；储能机构包括管壳，以及设置在管壳内的储能弹簧组和活塞；储能弹簧组的两端分别安装在管壳一端和活塞上，固定在驱动杆上活塞与管壳另一端形成密封的分闸气室；当分闸气室内充气，带动驱动杆和动触头运动分闸完成后，双摇臂四连杆机构处于死点锁死状态；电磁推力机构用于在合闸时推动第二摇臂打开死点。进一步，控制回路包括闸流管，充电回路，触发回路和抗干扰保护回路；闸流管的阳极通过电磁推力机构的高压线圈连接充电回路，阴极接地，栅极连接并联的触发回路和抗干扰保护回路；充电回路包括充电变压器，放电回路和储能电容，充电变压器用于给储能电容充电，放电回路用于给储能电容放电；触发回路用于给栅极提供使闸流管导通的脉冲信号，触发回路包括产生脉冲信号的脉冲变压器；抗干扰保护回路用于给栅极提供负栅压；当闸流管导通后，储能电容通过高压线圈放电，完成电磁推力机构动作。再进一步，抗干扰保护回路包括第一、二电解电容器、，第一二极管，第二二极管和交流电源；交流电源的一端连接第一二极管的阴极和第二二极管的阳极，另一端连接第一电解电容器的阳极和第二电解电容器的阴极；第二二极管的阴极和第二电解电容器的阳极相连并接地；第一二极管的阳极和第一电解电容器的阴极相连并连接闸流管的栅极。再进一步，充电回路还包括用于指示储能电容电量的极化继电器。再进一步，触发回路还包括用于在触发回路的脉冲信号给出前将充电回路连接至闸流管阳极的准备继电器；充电回路通过准备继电器的准备节点与电磁推力机构的高压线圈连接。再进一步，控制回路还包括共同控制触发回路导通的延迟触发时间继电器和充电完毕指示继电器；延迟触发时间继电器和充电完毕指示继电器的节点分别连接到脉冲变压器低压侧的两端。优选的，第一静触头通过固定法兰连接在绝缘筒的一端；动触头内部依次沿轴向设置有接触板、缓冲弹簧和固定板；合闸时，接触板随动触头向合闸方向运动，与固定法兰接触后缓冲弹簧压缩吸收能量；固定板分别与操动机构的输出端和动触头连接。优选的，还包括设置在灭弧室下端的绝缘支撑装置；绝缘支撑装置上设置有用于给灭弧室提供压缩空气的进气管。优选的，绝缘筒内填充的压缩空气气压为1.8-2.2MPa。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术中的灭弧室通过采用高压空气绝缘，将触头间开距缩小，从而适应例如12kV的高压场所需求提高其绝缘等级，减少开距，从而保证了其快速合闸动作；一方面稳定了固有合闸时间，一方面增加了合闸可靠性。通过第二静触头作用为运动导向和电连接，通过第一静触头承受电弧，与动触头配合实现开合。进一步的，通过采用电磁推力机构及四连杆-曲柄滑块连锁机构配合的完成脱锁扣操作，控制合闸操作，利用控制回路对电磁推力机构的控制，实现电度级控制合闸。进一步的，控制回路利用氢闸流管正向阻断，需在栅极施加一触发脉冲后才能导通的特性，来控制高压线圈动作，从而对开关机构进行快速操作。充电回路与闸流管阳极相连，为充电变压器对充电电容充电；触发回路将得到陡峭的正脉冲送往闸流管的门极使闸流管触发；通过增加的在闸流管栅极的抗干扰保护回路，防止其在高压场所中，控制回路受到电磁干扰误动作。进一步的，抗干扰保护回路通过二极管和电解电容器的组合，给闸流管的门极施加一个-110V的电压，防止干扰信号将闸流管导通；抗干扰能力强，分散性小，动作可靠等优点。在不检修的情况下，可连续操作500次，且合闸分散度不超过±2.7电度。进一步的，利用设置的极化继电器实现充电完毕与脉变低压侧的连锁；利用准备继电器实现合闸信号与高压线圈的连锁；利用延迟触发时间继电器和充电完毕指示继电器完成充电回路与触发信号的连锁，减小了误触发的几率，保证了回路的可靠性。进一步的，采用组合弹簧提供合闸功，使用弹力恒定的压缩弹簧组合来保障合闸时间的快速稳定；利用动触头内设计了弹簧缓冲装置，减小了合闸弹跳及振动，吸收合闸时过多剩余的能量，增加了机械寿命。附图说明图1为本专利技术实例中所述高压大电流的选相合闸装置的结构示意图。图2为本专利技术实例中所述控制回路的结构示意图。图3为本专利技术实例中所述电磁推力机构原理图。图4为本专利技术实例中分合闸状态下双摇臂四连杆机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压大电流的选相合闸装置，其特征在于，包括操动机构、灭弧室和控制回路；所述灭弧室包括密封设置的绝缘筒(3)，以及相互配合设置在绝缘筒(3)内的动触头(1)和静触头；静触头包括分别连接进出线的第一静触头(201)和第二静触头(202)；第一静触头(201)和第二静触头(202)分别固定在绝缘筒(3)的两端；动触头(1)始终与第二静触头(202)滑动电连接，并通过与第一静触头(201)的分离和电接触完成分合闸操作；绝缘筒(3)内填充压缩空气；操动机构的输出端与动触头(1)连接，控制回路用于控制操动机构的动作。

【技术特征摘要】
1.一种高压大电流的选相合闸装置，其特征在于，包括操动机构、灭弧室和控制回路；所述灭弧室包括密封设置的绝缘筒(3)，以及相互配合设置在绝缘筒(3)内的动触头(1)和静触头；静触头包括分别连接进出线的第一静触头(201)和第二静触头(202)；第一静触头(201)和第二静触头(202)分别固定在绝缘筒(3)的两端；动触头(1)始终与第二静触头(202)滑动电连接，并通过与第一静触头(201)的分离和电接触完成分合闸操作；绝缘筒(3)内填充压缩空气；操动机构的输出端与动触头(1)连接，控制回路用于控制操动机构的动作；所述操动机构包括电磁推力机构，配合机构和储能机构；配合机构包括双摇臂四连杆机构、传动连杆(4)和驱动杆(5)；双摇臂四连杆机构包括依次连接的第一摇臂(601)、连杆(7)和第二摇臂(602)；驱动杆(5)的一端与动触头(1)连接，传动连杆(4)的两端分别与驱动杆(5)的另一端和第一摇臂(601)的转动端铰接；储能机构包括管壳，以及设置在管壳内的储能弹簧组(8)和活塞(9)；储能弹簧组(8)的两端分别安装在管壳一端和活塞(9)上，固定在驱动杆(5)上的活塞(9)与管壳另一端形成密封的分闸气室(10)；当分闸气室(10)内充气，带动驱动杆(5)和动触头(1)运动分闸完成后，双摇臂四连杆机构处于死点锁死状态；电磁推力机构用于在合闸时推动第二摇臂打开死点。2.根据权利要求1所述的一种高压大电流的选相合闸装置，其特征在于，所述控制回路包括闸流管(13)，充电回路，触发回路和抗干扰保护回路；闸流管(13)的阳极通过电磁推力机构的高压线圈连接充电回路，阴极接地，栅极连接并联的触发回路和抗干扰保护回路；充电回路包括充电变压器(14)，放电回路和储能电容(15)，充电变压器(14)用于给储能电容(15)充电，放电回路用于给储能电容(15)放电；触发回路用于给栅极提供使闸流管(13)导通的脉冲信号，触发回路包括产生脉冲信号的脉冲变压器(16)；抗干扰保护回路用于给栅极提供负栅压；当闸流管(13)导通后，储能电容(15)通过高压线圈放电，完成电磁推力机构动作。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪明嵩，范广伟，李涛，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，西安高压电器研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61