[发明专利]一种铁路高压接地开关极柱

说明书

本发明涉及高压电气设备领域，尤其是一种铁路牵引变高压接地开关极柱。包括开关连接端、接地刀室、拉杆室、接地铜件、接地端子、导电铜件、半导电缓冲层、半导电屏蔽层、内锥底部均匀环、地刀均压件。开关连接端为内锥形接口，内锥底部绝缘层内有内锥底部均压环。导电铜件沉孔与地刀室连接部位有地刀均压件。导电体与固体绝缘材料固封部分之间有半导电缓冲层。固体绝缘材料表面非连接部位，固化有半导电屏蔽层。导电体连接处均设有均匀件，消除局部尖端放电现象。本发明缩小了开关极柱的体积；降低了产品的局部放电量，提高了产品的寿命，提高了可靠性。

技术领域

本发明涉及高压电气设备领域，尤其是一种铁路高压接地开关极柱。

背景技术

随着中国经济的持续发展，铁道运输在中国交通运输的重要手段发挥着越来越积极的作用，中国铁道建设将进入黄金期，高铁、动车已成为出行的主要交通工具。为电气化机车提供电力的牵引变电站的安全性和可靠性也越来越重要，随着高铁时代的到来，面临市场需求日益旺盛的局面。铁路牵引供电线路实行分段供电，当有机车通过时，该段线路电流较大（如复兴号动车需要的电流达到1000A）；当机车通过后，该段线路的电流急速变小，甚至于降到零。由此对铁路牵引开关设备冲击极大，严重影响开关设备的使用寿命。常规的铁路牵引开关设备以气体绝缘为主，如公开号CN201490613U公开了两相共箱的铁路开关柜。现有气体绝缘开关存在体积大、安全性低（存在气体泄漏、爆燃等风险）。固体绝缘开关设备具有体积小，无燃弧等优点，但在温升控制存在难度，需要解决高低温交变产生的热应力问题，防止绝缘层开裂导致的绝缘失效。

发明内容

本发明的目的是提出一种铁路高压接地开关极柱，体积小、安全性高。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种铁路高压接地开关极柱，包括开关连接端、接地刀室、拉杆室、接地铜件、接地端子、导电铜件、半导电缓冲层、半导电屏蔽层、内锥底部均匀环、地刀均压件。导电体与固体绝缘材料固封部分之间有半导电缓冲层。固体绝缘材料表面非连接部位，固化有半导电屏蔽层，并与壳体连接。导电体连接处均设有均压件，消除局部尖端放电现象。

接地开关极柱有2个开关连接端，上下对称分布。开关连接端中间是铜导电件，铜导电件中间设有沉孔，沉孔内壁有凹槽，内置地刀弹簧触指，沉孔开口朝向地刀室。沉孔与接地刀头配合，通过地刀弹簧触指导通。开关连接端口内的导电铜件上开有2条凹槽，用于放置弹簧触指与断路器连接。开关连接端为内锥形接口，内锥底部绝缘层内有内锥底部均压环，内锥底部均压环可以改善铜导电件与内锥底交界处的电场，避免出现电场集中现象。导电铜件沉孔与地刀室连接部位有地刀均压件，改善地刀室与导电铜件连接处的电场，避免出现电场集中现象。地刀室内壁设有内凹的裙边，增加爬电距离，提高绝缘能力。导电铜件上下两个内锥底部均压环之间和地刀均压件连接部分的表面有半导电缓冲层，可以减小导电铜件温升带来的应力。接地铜件下部有接地端子穿过绝缘层。接地端子在绝缘层内有2条凹槽，用于放置O型圈与绝缘层密封。唇型密封件、密封圈、O型圈共同实现拉杆室的密封，防止水分和灰尘进入拉杆室和地刀室，影响绝缘水平。

半导电缓冲层主要作用是消除导电体表面存在的尖端、毛刺等影响局部放电的因素；同时在导电体发热时，缓冲因热胀冷缩带来的固体绝缘材料与导电体之间的应力，避免产生间隙和固体绝缘材料开裂。半导电缓冲层的电阻值在3000欧姆至6000欧姆之间。半导电缓冲层厚度在0.5-2毫米之间。半导电缓冲层的主要成分为碳粉和硅橡胶。半导电缓冲层采用硅橡胶液体加碳粉混合均匀后，喷涂在导电体固封部位，然后固化，再对固化后的缓冲层外表面喷砂打磨、清洁，最后通过装入压注模具进行固封。

本发明的有益效果是：1、采用固体绝缘材料，缩小了极柱的体积；2、极柱采用了均压件和半导电屏蔽接地层，降低了产品的局部放电量；导电体和固封材料之间采用了半导电缓冲层，提高了产品的绝缘寿命；3、密封设计，提高了拉杆室防尘和水汽的能力，提高了产品的可靠性和安全性。

附图说明

附图1 铁路高压接地开关极柱示意图；