[发明专利]固体绝缘隔离开关

说明书

技术领域

本发明涉及电气开关设备领域，尤其是一种固体绝缘隔离开关。

背景技术

电气开关设备广泛应用于发电厂、电力系统，以及石化、冶金等工矿企业和电气化铁道系统。为了提高用户供电可靠性和供电质量，节约占地面积，目前的开关设备向无油化、高安全性、高可靠性、小型化、集成化方向发展。

高压交流隔离开关，以下简称隔离开关，是一种在分闸位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合闸位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件，例如短路，下的电流的开关设备。通常情况下，隔离开关不具有关合和开断其所承载的额定工作电流及短路故障电流的能力；但当回路电流“很小”时，或者当隔离开关每极的两接线端间的电压在关合和开断前后无显著变化时，隔离开关具有关合和开断回路的能力。高压交流接地开关，以下简称接地开关，是一种用于将回路接地的机械式开关装置。在异常条件下，如短路，可在规定时间内承载规定的异常电流；但在正常回路条件下，不要求承载电流。接地开关在线路中主要用来为检修安全提供可靠接地。在开关柜中通常将隔离开关和接地开关组合成三工位的隔离-接地开关。三工位隔离-接地开关整合了隔离开关和接地开关两者的功能，并由一把刀来完成，这样就可以实现机械闭锁，防止主回路带电合地刀。

目前中压配电开关设备按柜体的绝缘方式主要分为传统空气绝缘开关柜AIS和SF₆绝缘开关柜H-GIS两种，SF₆气体开关柜以其优异的绝缘性能有效地缩小了开关柜的体积而占据了主导地位，但是国家的节能环保政策又使SF₆气体开关柜面临被限制使用的风险。

为了响应国家绿色环保的号召，减少SF₆温室效应气体的使用量，同时进一步减小开关柜的体积，具有小型化、环境适应性强等优点的固体绝缘金属封闭开关设备出现了。固体绝缘开关柜以其体积小巧、绝缘可靠，绿色环保的特性赢得了广泛关注。国内外众多厂家不断推出各种新型的固体绝缘开关柜，并申请了相应的专利。

如中国专利CN 101090041 A，公开日期：2007年12月19日，公开了中给出了一种《固体绝缘隔离开关以及使用它的固体绝缘开关设备》。这种隔离开关采用环氧树脂的外壳包裹整个导电回路，操动机构通过绝缘丝杠驱动带内螺纹的动触头做直线运动实现开关的断开和闭合。这种开关的动触头和静触头之间采用空气作为绝缘介质。再如中国专利CN101677178 A，公开日期：2010年03月24日，公开了一种《环氧浇注固体绝缘双隔离开关》。该开关也采用了绝缘丝杠-螺母式动触头的直动结构，动触头和静触头之间仍然采用空气作为绝缘介质。

隔离-接地开关除了直动式的，还有旋转刀闸式的。如中国专利CN 201853638 U，公开日期：2011年06月01日，公开一种《固体绝缘三工位电气隔离装置与隔离单元》，安放该装置刀闸的绝缘箱箱体采用固体绝缘材料制成，通过采用固体绝缘的方式缩小了装置的空间尺寸。但该装置的刀闸和触头之间仍然采用空气作为绝缘介质。

由于空气的绝缘距离大，而且在湿热条件下，隔离开关本体的绝缘箱内会发生凝露，刀闸和触头之间的绝缘强度会受到很大影响。为了解决这一问题，中国专利CN 202217957U，公开日期：2012年05月09日，公开了《一种带泄压通道和温湿度监测功能的固体绝缘环网柜》，在放置隔离-接地开关的绝缘箱中设置了湿度传感器和加热器，当湿度超过限定值时，启动加热器加热绝缘箱使内外环境温度相同，从而避免凝露的发生。但是，这种装置不仅使开关设备的复杂化，还提高了设备的成本。除了这种方案外，为了解决凝露问题，中国专利CN 101789328 A，公开日期：2010年07月28日，公开了一种《固体开关柜专用三工位真空灭弧室》，中国专利CN 102157297　A，公开日期：2011年08月17日，公开了《一种固体开关用双室三工位真空灭弧室》。这种方案一方面成本高，另一个方面真空灭弧室中的隔离断口不可见，真空灭弧室存在漏气的隐患，在安全方面还存在争议，影响了采用这种方案开关柜的推广。

发明内容