[发明专利]一种高可靠性户外高压隔离开关

说明书

 （一）技术领域：本发明涉及电力系统中的开关设备，尤其是一种高可靠性户外高压隔离开关。

（二）背景技术：在全国电力系统高压开关工作会议上，电力用户对运行于全国35～500KV各电网中高压隔离开关的质量状况表示担忧。现有的隔离开关结构参见图1、2，其工作方式是通过操作两个固定瓷瓶中的主轴旋转，带动固定瓷瓶顶端的一对开关转动实现分闸合闸。这种隔离开关普遍存在以下四大问题：一是触头过热；二是瓷瓶断裂；三是运动卡滞；四是分合闸不到位。

这些问题的存在，已严重影响了电力网的安全运行。隔离开关导电回路过热是出现在接触部位，而非其它导电部分。接触部位产生过热根本原因是接触不良。接触不良是由于接触在大气坏境中变坏，其直接原因是：沙尘、水泥粉末、雨雪、潮气和污秽（煤烟、盐碱空气、酸雨等）的侵袭，致使接触表面积灰、积垢和锈蚀；氧化和腐蚀性气体的化学作用，使接触表面生成化合物薄膜，这些都会导致接触表面电阻增大，温升过高。导电回路的接触方式分为固定接触联接和可分开的接触联接（触头）两种。其触指末端接触点自清扫能力较差，积灰、积垢和氧化，容易产生接触不良，电流被迫从内置式弹簧中流过，流过电流的大小与接触不良的程度成正比，若弹簧中流过电流过大，时间长了使其退火弹性减弱，降低接触压力，使接触电阻增大，接触不良进一步恶化，触头发热越加严重。此外，触头弹簧长期工作产生疲劳变形，甚至由于锈蚀失去弹性，也是造成触头接触不良的原因。由于瓷瓶长期处在户外大气环境中，而且还不同程度地承受力矩的作用，产生疲劳和老化，使其机械强度降低。隔离开关的瓷瓶所需的机械强度与接线端机械负荷有直接关系，而且要有足够的安全系数。瓷瓶的抗弯强度低是导致绝缘子断裂的重要因素。其中运动卡滞现象常有发生，特别是使用在1年以上的高压隔离开关，随着使用年份的延长其卡滞故障率明显上升；经过大多数用户技术工程人员现场调查发现导致高压隔离开关机械转动故障的主要因素：部分客户采用黄铜轴套的隔离开关受潮后黄铜轴套发生严重的脱锌腐蚀，氧化锌粉末将滑动配合的间隙挤满，增加运动阻力或根本无法运动；部分采用三层复合自润滑轴承虽然短期内不会出现锈蚀现象，但由于电镀层的脱落仍有多数开始生锈腐蚀增加了转动部位的运动阻力。高压隔离开关由于锈蚀卡滞、结冰阻碍、操作不灵活、操作力矩增大等原因，会出现分不开、合不上或分合不到位，严重时操作部件折断或绝缘子受到附加应力而断裂，严重威胁电网的运行安全，甚至造成重大停电事故。 

（三）发明内容：本发明的目的就是要解决现有隔离开关存在触头过热、瓷瓶断裂、运动卡滞、分合闸不到位的四大问题，提供一种高可靠性户外高压隔离开关。

本发明的具体方案是：设计有一长方形框架，框架的两端安装有左右固定瓷瓶，两个固定瓷瓶顶端安装有接线铜排，其特征是：在框架的两块长侧板的内侧相对布置有两条导轨，两条导轨之间安装有两台小车，配有驱动装置，在两台小车上分别安装有左右滑动瓷瓶，在两个滑动瓷瓶的顶端安装有一对滑动接触开关（两个滑动瓷瓶上各装开关的一半），一对滑动接触开关的左右两半分别与左右两边固定瓷瓶上的接线铜排采用软连接一对一连接。

本发明的方案二是：设计有长方形框架，框架的两端安装有左右固定瓷瓶，两个固定瓷瓶顶端安装有接线铜排，其特征是：在框架的两块长侧板的内侧相对布置有两条导轨，两条导轨之间安装有一台小车，配有驱动装置，在小车上安装有一滑动瓷瓶，滑动瓷瓶顶端安装有一对滑动接触开关中的一半，该滑动接触开关中的一半通过软连接与其中一个固定瓷瓶上的接线铜排连接，滑动接触开关中的另一半装在另一个固定瓷瓶上并与其上接线铜排直接连接。

本发明方案一和二中所述滑动接触开关是采用梅花指触头开关，它包括有梅花触指和静触头两部分构成。本发明中的滑动接触开关还可以是：滚轮式、滚柱式、滚珠式、Z形触指、螺旋弹簧触指、表带形触指。

本发明方案一和二中所述为两台小车配置的驱动装置具有框架，在框架内通过若干传动轴装有一组传动齿轮，其中主动轴一端伸出框架外，主动轴的外端配有操作手柄或电机；在框架中安装有一根或左右两根滑动齿条，滑动齿条位于末级输出齿轮的一侧或两侧并传动连接，滑动齿条向一端或分别向左右两端伸出框架外接小车。

本发明方案一和二中所述驱动装置中的所有传动轴两端均采用塑料自润滑轴套与框架装配连接。

本发明结构简单，操作方便，工作可靠，彻底解决了现有隔离开关存在的四大问题。本发明的导电回路的连接方式采用滑动联接和固定联接的组合方式。采用既简单又可靠的滑动联接来合分两个动触头，用软连接来连接动触头和接线铜排，使滑动联接和固定联接相组合，减少了制造和维护工作量。