一种带增强绝缘的动静触头结构的接地开关的制作方法

1.本发明涉及一种高电压绝缘技术，尤其涉及一种带增强绝缘的动静触头结构的接地开关。


背景技术：

2.在轨道交通领域，接地开关是网侧高压系统的保护开关，与真空断路器的断口两端配合实现接触网和变压器双侧接地，电力机车和动车组在运行过程中接地开关处于运行位，当需要检修作业时，将其操作至接地位。
3.接地开关与真空断路器的配合最常见的结构是接地夹与接地触头或接地闸刀，真空断路器作为高压主回路的带电动作开关，在接通与切断主回路过程中会伴随有操作过电压的产生，常规的接地触头或接地闸刀结构存在电场均匀性较差和起晕电压较低的问题，尤其在密闭的高压箱或网侧柜内，电场分布复杂，不规则的接地触头或接地闸刀在特定的过电压和车辆编组等工况诱发下可能会发生接地触头对地击穿放电故障，与其匹配的接地夹结构在高压端为负极性时同样不利于电场均匀分布，存在绝缘安全风险。
4.当前，机车车辆网侧高压系统的技术方向是集成化和小型化设计，因此高压电器各部件的结构特征和电场均匀性对于整体的布局设计和绝缘可靠性至关重要。为提高真空断路器高压端接地触头的起晕电压，改善真空断路器与接地开关区域的电场分布均匀性，切实服务和支撑网侧高压电器集成技术发展，开发和研制一种带增强绝缘的动静触头结构的接地开关迫在眉睫。
5.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供了一种带增强绝缘的动静触头结构的接地开关，以解决现有技术中存在的上述技术问题。结构巧妙，原理简单，能够改善主断路器周围的电场分布，提升起晕电压，绝缘安全性好，通用性高，尤其适用于高压电器集成技术应用。
7.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
8.本发明的带增强绝缘的动静触头结构的接地开关，包括静端接地触头、绝缘子、动端接地触头、基座板、接地点触头、接地点铜套、接地臂、动端铜套、电连接介质及静端铜套；
9.所述静端接地触头、动端接地触头与所述绝缘子为一体结构，所述绝缘子和所述接地点触头安装在所述基座板上；
10.所述静端铜套、动端铜套及接地点铜套内部设置有所述电连接介质，并均安装在所述接地臂上，并分别与所述静端接地触头、动端接地触头和接地点触头对应配合。
11.与现有技术相比，本发明实施例提供的带增强绝缘的动静触头结构的接地开关，动静触头及接地铜套的结构设计巧妙，电气性能突出，能够大幅改善主断路器周围的电场分布，提升起晕电压，提高绝缘安全性，降低过分相操作过电压的不利影响；接地臂结构特征及接地方式新颖独特，在减小空间和保证双端可靠接地的同时提高绝缘性能，尤其是负
极性工况下的绝缘能力明显提高。
附图说明
12.图1为本发明实施例提供的动静触头结构及接地开关的结构原理示意图；
13.图中：
14.1.静端接地触头 2.绝缘子 3.动端接地触头 4.基座板 5.接地点触头 6.接地点铜套 7.接地臂 8.动端铜套 9.电连接介质 10.静端铜套 a.接地开关 b.主断路器
具体实施方式
15.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
16.首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
17.术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，x和/或y表示既包括“x”或“y”的情况也包括“x和y”的三种情况。
18.术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
19.术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
20.除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
21.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文的限制。
22.本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本发明实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
23.本发明的带增强绝缘的动静触头结构的接地开关，包括静端接地触头、绝缘子、动端接地触头、基座板、接地点触头、接地点铜套、接地臂、动端铜套、电连接介质及静端铜套；
24.所述静端接地触头、动端接地触头与所述绝缘子为一体结构，所述绝缘子和所述接地点触头安装在所述基座板上；
25.所述静端铜套、动端铜套及接地点铜套内部设置有所述电连接介质，并均安装在所述接地臂上，并分别与所述静端接地触头、动端接地触头和接地点触头对应配合。
26.所述静端接地触头和所述动端接地触头的端部均为规则的圆球状结构，所述静端铜套和所述动端铜套均为外圈端部带压环形、内套端部带圆弧形的圆柱状或伞状结构。
27.所述接地臂为多层圆柱形杆件，内部为接地导体，外部由绝缘材料包覆。
28.所述接地臂的接地结构为可分离的轴套配合结构，并与高压端通过所述基座板间隔分开。
29.所述静端接地触头、动端接地触头及接地点触头与所述静端铜套、动端铜套及接地点铜套之间为直动形式，操作机构为手动机构、气动机构和/或电动机构。
30.综上可见，本发明实施例的带增强绝缘的动静触头结构的接地开关，结构巧妙，原理简单，能够改善主断路器周围的电场分布，提升起晕电压，绝缘安全性好，通用性高，尤其适用于高压电器集成技术应用。
31.其中，静端接地触头、绝缘子、动端接地触头、基座板及接地点触头属于主断路器核心部件，接地点铜套、接地臂、动端铜套、电连接介质及静端铜套属于接地开关核心部件。
32.所述静端铜套、动端铜套及接地点铜套分别与所述静端接地触头、动端接地触头和接地点触头对应轴套形式配合，所述静端接地触头、动端接地触头及接地点触头与所述静端铜套、动端铜套及接地点铜套之间均为滑动表带触指连接。
33.所述静端接地触头和所述动端接地触头的端部均为规则的圆球状结构，电场分布均匀，所述静端铜套和所述动端铜套均为外圈端部带均压环形特征、内套端部带圆弧形特征的圆柱状或伞状结构，外圈端部均压环目的是均匀电场强度，内套端部圆弧目的是轴套配合时起导向作用。
34.所述接地臂为多层圆柱形杆件，内部为接地导体，外部由绝缘材料包覆，内部接地导体与所述静端铜套、动端铜套及接地点铜套通过平面接触导电。
35.所述接地臂的接地方法为可分离的轴套配合形式，与所述静端铜套、动端铜套和所述静端接地触头、动端接地触头的配合同步，避免长距离的软编织线结构，设置在低压侧，与高压端通过所述基座板间隔分开。
36.所述静端接地触头、动端接地触头及接地点触头与所述静端铜套、动端铜套及接地点铜套之间为直动形式，操作机构类型包含不限于手动、气动和电动，根据不同应用车型和工况环境确定。
37.为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的进行详细描述。
38.实施例1
39.如图1所示，本发明带增强绝缘的动静触头结构的接地开关包括静端接地触头1、绝缘子2、动端接地触头3、基座板4、接地点触头5、接地点铜套6、接地臂7、动端铜套8、电连接介质9及静端铜套10，其中，静端接地触头1、绝缘子2、动端接地触头3、基座板4及接地点
触头5属于主断路器b的核心部件，接地点铜套6、接地臂7、动端铜套8、电连接介质9及静端铜套10属于接地开关a的核心部件。静端接地触头1、动端接地触头3与绝缘子2为一体结构，绝缘子2和接地点触头5安装在基座板4上，静端铜套10、动端铜套8及接地点铜套6内部设置有电连接介质9，并均安装在接地臂7上，分别与静端接地触头1、动端接地触头3和接地点触头5对应轴套形式配合，静端接地触头1、动端接地触头3及接地点触头5与静端铜套10、动端铜套8及接地点铜套6之间均为滑动表带触指连接。在本实施例中，接地开关a和主断路器b为一体式结构，操作机构的安装共用基座板4，为保证结构强度同时考虑轻量化设计，静端铜套10、动端铜套8及接地点铜套6均为铝合金材质，与之配套的电连接介质9直径为30mm。
40.静端接地触头1和动端接地触头3的端部均为规则的圆球状结构，电场分布均匀，静端铜套10和动端铜套8均为外圈端部带均压环形特征、内套端部带圆弧形特征的圆柱状或伞状结构，外圈端部均压环目的是均匀电场强度，内套端部圆弧目的是轴套配合时起导向作用。在本实施例中，静端铜套10和动端铜套8整体为圆柱状结构，外圈端部均压环直径为75mm，内套端部导向圆弧半径为8mm。
41.接地臂7为多层圆柱形杆件，内部为接地导体，外部由绝缘材料包覆，内部接地导体与静端铜套10、动端铜套8及接地点铜套6通过平面接触导电。在本实施例中，接地臂7的内部接地导体为铜编织线，外部绝缘材料为环氧树脂，内部接地导体端子与静端铜套10、动端铜套8及接地点铜套6之间通过螺栓固定，且螺栓隐藏在内部，减少尖端对电场分布的不利影响。
42.接地臂7的接地方法为可分离的轴套配合形式，与静端铜套10、动端铜套8和静端接地触头1、动端接地触头3的配合同步，避免长距离的软编织线结构，设置在低压侧，与高压端通过基座板4间隔分开。在本实施例中，接地点触头5固定在基座板4上，通过主断路器b的接地点实现接地。
43.静端接地触头1、动端接地触头3及接地点触头5与静端铜套10、动端铜套8及接地点铜套6之间为直动形式，操作机构类型包含不限于手动、气动和电动，根据不同应用车型和工况环境确定。在本实施例中，接地开关a匹配主断路器b应用于车下高压电器集成设备内，操作机构采用气动类型。
44.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。