一种145kV大容量三工位隔离接地开关的制作方法

本发明属于高压电气设备，具体是指一种145kv大容量三工位隔离接地开关。

背景技术：

1、145kv组合电器已在城市电网、输电枢纽中大规模应用，现有同电压等级隔离接地开关额定通流电流普遍仅3150a。随着城市负荷密度持续提升，电网输送容量不断增大，传统开关设备存在明显技术短板：

2、1.大电流长期运行下导体发热严重，温升超标，散热结构简陋，无法承载5000a大容量通流工况；

3、2.隔离、接地分体布置，设备占地面积大，三相分箱结构整体体积臃肿，不利于变电站小型化布局；

4、3.隔离与接地动作无可靠机械闭锁，易出现误操作，存在相间短路、人身接地安全隐患；

5、4.大电流通流时电动力冲击大，触头导向、电场优化结构缺失，易出现触头磨损、局部场强过高放电问题。

6、因此，行业亟需开发一款结构紧凑、散热高效、具备可靠三工位机械联锁、额定通流5000a的145kv三工位隔离接地开关。

技术实现思路

1、针对现有145kv隔离接地开关通流容量低、散热差、设备体积大、安全联锁不可靠的缺陷，本发明提供一种145kv大容量三工位隔离接地开关，实现三相导体共箱布置，额定通流达到5000a；采用热管+散热栅格复合散热结构解决大电流温升难题；通过齿轮齿条直线驱动实现三工位机械闭锁，消除隔离开关、接地开关误操作风险，同时优化触头电场分布，提升设备运行稳定性。

2、本发明采取的技术方案如下：本发明提出的一种145kv大容量三工位隔离接地开关，包括壳体和设于壳体内的三相导体机构，所述壳体的侧壁和底部分别设有绝缘子一和绝缘子二，且所述绝缘子一和绝缘子二通过螺栓与壳体的法兰连接固定，所述壳体上与绝缘子一垂直一侧的侧壁上设有操纵机构，且所述操纵机构与三相导体机构连接，所述壳体和绝缘子相对的另一侧通过螺栓固定连接有盖板，所述盖板上设有散热组件，所述散热组件用于快速导出设备内部导体工作产生的热量。

3、作为本方案改进的，所述三相导体机构由三组平行设置的导体组件组成，每组所述导体组件包括静触头导体和支撑导体，其中，所述静触头导体中部的侧壁上通过螺栓固定有隔离静触头，所述支撑导体上安装有隔离动触头，且所述隔离动触头的上方设有接地静触头，三组导体组件平行排布实现三相导体共箱布置，缩小设备整体占用体积。

4、作为本方案改进的，所述绝缘子一和绝缘子二的中心嵌件均设有螺纹孔，所述静触头导体和支撑导体通过螺栓分别与绝缘子二和绝缘子一中心嵌件的螺纹孔固定连接，所述绝缘子一、绝缘子二用于对内部高压导体提供绝缘支撑。

5、进一步地，所述隔离动触头、隔离静触头和接地静触头同轴设置，且三者的轴线与水平线呈30°设置，其中，所述接地静触头的导体部分通过螺栓固定于壳体内的顶部，该布置方式使隔离动触头仅能切换至隔离合闸、接地合闸、完全分闸三种工位，实现隔离回路与接地回路机械互锁。

6、进一步地，各所述支撑导体上转动连接有绝缘轴，且所述支撑导体内设有与绝缘轴一一对应的驱动组件，所述绝缘轴用于传递操纵机构输出的动力，驱动组件用于将绝缘轴的旋转运动转化为隔离动触头的直线运动。

7、进一步地，三组所述绝缘轴之间通过花键、键槽连接，实现同步转动，其中一组边相的绝缘轴与操纵机构连接，负责动力输入，另外两组绝缘轴将动力分配给三相导体机构实现分合闸操作，保证三相隔离动触头同步动作。

8、进一步地，所述驱动组件包括齿轮和齿条，所述齿轮和齿条均设有三组，其中，所述齿条滑动连接于支撑导体上端的空腔内，该空腔起到导向作用，限制齿条运动轨迹抵御大电流电动力冲击，且所述隔离动触头连接于齿条上，所述齿轮固定于绝缘轴上，且所述齿条与齿轮啮合。

9、进一步地，所述隔离动触头由动触头导体和屏蔽罩组成，其中，所述动触头导体通过螺栓固定于齿条上，所述屏蔽罩套于动触头导体的两端且通过螺钉固定在支撑导体上，起到均匀电场作用，抑制高压局部放电。

10、进一步地，所述散热组件由散热栅格和热管组成，且所述散热栅格和热管焊接固定于盖板上，其中，所述热管伸入壳体内部，热管内部填充换热介质，依靠介质相变快速吸收内部热量并传递至外部散热栅格完成散热。

11、进一步地，本开关三相导体共箱布置，设备额定通流电流为5000a。

12、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

13、1、三相导体共箱布置，整机结构紧凑，设备体积小，适配紧凑型gis设备安装场景；

14、2、热管搭配散热栅格复合散热结构散热能力强，设备通流能力可达5000a，有效控制大电流运行温升；

15、3、30°同轴三工位触头结构实现原生机械闭锁，杜绝隔离、接地回路误操作；

16、4、花键联动绝缘轴搭配齿轮齿条直线传动，三相触头同步动作，支撑导体空腔限位抗电动力冲击，触头运行平稳；

17、5、动触头两端设置屏蔽罩均匀电场，降低局部放电风险，延长设备使用寿命。

1.一种145kv大容量三工位隔离接地开关，包括壳体（1）和设于壳体（1）内的三相导体机构（2），其特征在于：所述壳体（1）的侧壁和底部分别设有绝缘子一（4）和绝缘子二（5），且绝缘子一（4）和绝缘子二（5）通过螺栓与壳体（1）的法兰连接固定，所述壳体（1）上与绝缘子一（4）垂直一侧的侧壁上设有操纵机构（3），且操纵机构（3）与三相导体机构（2）连接，所述壳体（1）和绝缘子一（4）相对的另一侧上通过螺栓固定连接有盖板（6），所述盖板（6）上设有散热组件（7）；

2.根据权利要求1所述的一种145kv大容量三工位隔离接地开关，其特征在于：所述隔离动触头（10）、隔离静触头（11）和接地静触头（12）同轴设置，且三者的轴线与水平线呈30°设置，其中，接地静触头（12）的导体部分通过螺栓固定于壳体（1）内的顶部。

3.根据权利要求1所述的一种145kv大容量三工位隔离接地开关，其特征在于：各所述支撑导体（9）上转动连接有绝缘轴（13），且支撑导体（9）内设有与绝缘轴（13）一一对应的驱动组件（15）。

4.根据权利要求3所述的一种145kv大容量三工位隔离接地开关，其特征在于：三组所述绝缘轴（13）之间通过花键、键槽连接，实现同步转动，其中一组边相的绝缘轴（13）与操纵机构（3）连接，负责动力输入，另外两组绝缘轴（13）将动力分配给三相导体机构（2）实现分合闸操作。

5.根据权利要求4所述的一种145kv大容量三工位隔离接地开关，其特征在于：所述驱动组件（15）包括齿轮（14）和齿条（16），所述齿轮（14）和齿条（16）均设有三组，其中，齿条（16）滑动连接于支撑导体（9）上端的空腔内，该空腔起到导向作用，且隔离动触头（10）连接于齿条（16）上，所述齿轮（14）固定于绝缘轴（13）上，且齿条（16）与齿轮（14）啮合。

6.根据权利要求5所述的一种145kv大容量三工位隔离接地开关，其特征在于：所述隔离动触头（10）由动触头导体（17）和屏蔽罩（18）组成，其中，动触头导体（17）通过螺栓固定于齿条（16）上，所述屏蔽罩（18）套于动触头导体（17）的两端且通过螺钉固定在支撑导体（9）上，起到均匀电场作用。

7.根据权利要求1所述的一种145kv大容量三工位隔离接地开关，其特征在于：所述散热组件（7）由散热栅格（19）和热管（20）组成，且散热栅格（19）和热管（20）焊接固定于盖板（6）上，其中，热管（20）套入壳体（1）内。