一种高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构制造技术

一种高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构，包括至少两层平台，平台之间、平台与地面之间通过平台支架和绝缘支撑构成立体框架式的绝缘支撑连接；每层平台支架上设有一个驱动控制柜和至少两台机械开关，两台机械开关之间相互串联，每台机械开关上分别并联各自的均压模块，一个驱动控制柜同时给多台机械开关供电，在每层平台上形成一拖多的驱动控制结构；平台之间通过安装在平台支架上的穿墙套管进行层间电气串联。该布局结构布局紧凑合理、占地面积小；减少了隔离供电模块的使用，并降低了开关动作的分散性；支撑结构受力均匀，确保了整个机械开关模块化布局结构的良好稳定性与抗震性能。

Modular structure of multi break mechanical switch for HV vacuum circuit breaker

A modular layout of multi-break mechanical switches for high voltage vacuum circuit breakers consists of at least two platforms, which are connected by platform brackets and insulating supports between platforms and ground to form a three-dimensional frame type insulating support connection; each platform bracket is provided with a driving control cabinet and at least two mechanical switches, two of which are connected. Each mechanical switch is connected in series with its own voltage sharing module in parallel. A driving control cabinet supplies power to several mechanical switches at the same time, forming a drag-and-drop drive control structure on each platform. The platforms are connected in series with each other through a wall-piercing sleeve mounted on the platform bracket. The layout of the structure is compact and reasonable, and the area is small; the use of isolated power supply module is reduced, and the decentralization of switch action is reduced; the bracing structure is uniform, which ensures the good stability and seismic performance of the whole mechanical switch modular layout structure.

【技术实现步骤摘要】
一种高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构
本技术涉及高压真空断路器领域，尤其涉及一种高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构。
技术介绍
我国经济的持续快速发展带动了整个社会对电力的需求量，并促使电网容量不断扩大、电压等级不断提高，使高压断路器得到大量使用。由于SF6气体为一种温室气体，且在电弧高温分解后可产生剧毒的分解物，因此研究使用真空断路器替代当前广泛使用的SF6断路器已成为一种趋势。然而由于技术及经济各方面原因的限制，真空断路器目前仅能较可靠地应用于40.5kV及以下电压等级的电力系统中。为了将真空断路器应用于更高电压等级的电力系统中，使用多断口串联是一种有效途径。但是多断口真空断路器的各断口间易存在电压分布不均、开断同步性等问题，严重时会导致断路器开断失败甚至发生爆炸等故障，这些与多断口的布局结构、控制方式等紧密相关。因此，如何提供一种可应用于高电压场合，能够有效解决多断口电压分布不均及动作分散性问题，并具有高可靠性、稳定性的机械开关布局结构，成为本领域急需解决的技术难题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构，可应用于高电压场合，能够有效解决多断口电压分布不均及动作分散性问题，具有布局合理、结构紧凑、安装灵活，占地面积小且稳定性、可靠性高的特点。本技术是通过以下技术方案实现的：一种高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构，其特征在于：包括至少两层平台，平台之间、平台与地面之间通过平台支架和绝缘支撑构成立体框架式的绝缘支撑连接；每层平台支架上设有一个驱动控制柜和至少两台机械开关，两台机械开关之间相互串联，每台机械开关上分别并联各自的均压模块，一个驱动控制柜同时给多台机械开关供电，在每层平台上形成一拖多的驱动控制结构；平台之间通过安装在平台支架上的穿墙套管进行层间电气串联。该布局结构通过均压模块有效解决多断口机械开关电压分布不均的问题，通过一拖多的驱动控制结构解决多机械开关动作分散的问题，同时，考虑到该布局结构是在高压状态下工作的，需要配置隔离供电模块，同一层平台上的多台高速机械开关共用一个驱动控制柜供电，还能够减少隔离供电模块的使用，使整个布局结构具有布局合理、结构紧凑、安装灵活，占地面积小且稳定性、可靠性高的特点。进一步的，所述驱动控制柜与后台测控装置之间的监测控制线路通过绝缘支撑走线。不需要额外配置走线管路，使布局更加紧凑合理。再进一步，以到目前换流站的应用和发展情况，考虑硬接线方式存在电气隔离复杂、扩展困难等问题，优选用光纤为主要接口方式，保证传输更多类型、更加全面的监测信息，因此，所述监测控制线路优选为光纤线路，两者之间的监测控制通过光通讯实现。再进一步，所述绝缘支撑包括支撑绝缘子、筒形支柱和光纤支撑绝缘子中的一种或者多种，所述筒形支柱内设中空的走线腔，光纤支撑绝缘子内部预埋设光纤，筒形支柱侧壁上还开设有与走线腔连通的接线窗口。支撑绝缘子具有绝缘支撑的作用，光纤支撑绝缘子兼具走线通道与绝缘支撑的功能，筒形支柱除了具有走线通道功能外，还能够利用接线窗口将走线腔中的线路接入各层平台，根据实际布局需要，选配上述三种不同作用的绝缘支撑搭设布局结构，利于快速有效的模块化布局。再进一步，所述平台之间、平台与地面之间的绝缘支撑包括至少一个筒形支柱和光纤支撑绝缘子的串联支撑结构，包括或者不包括筒形支柱和支撑绝缘子的串联支撑结构以及支撑绝缘子的单独支撑结构。考虑到单独的筒形支柱无法满足绝缘功能，因此可以在平台与地面及平台之间设置至少一个筒形支柱-光纤支撑绝缘子的串联支撑结构，以实现绝缘支撑、走线和接线功能；还可以通过筒形支柱-支撑绝缘子的串联支撑结构以及支撑绝缘子的单独支撑结构实现绝缘支撑功能。进一步的，所述两台机械开关采用真空灭弧室，所用操作机构为电磁斥力机构，两台机械开关的电磁斥力机构的分闸线圈之间、合闸线圈之间分别串联，由一台驱动控制柜同时供电实现一拖多的驱动控制结构，可靠性高、稳定性好。再进一步，所述两台机械开关的真空灭弧室的两个动触头引出端相连接为等电位，两个静触头的引出端作为电路接入点，构成机械开关之间的串联结构。两台机械开关的静触头等电位，使两台机械开关具备了放置在同一钢平台支架上的可行性，减少了绝缘子，使结构紧凑。进一步的，所述均压模块包括相互并联的均压电阻和均压电容。均压电阻保证了直流情况下断路器断口电压分布的均匀性；均压电容保证了开断过程断路器断口电压分布的均匀性。再进一步，所述平台之间的绝缘支撑搭设在下层的平台支架和/或下层平台的均压电阻上。即下层平台的均压电阻兼具绝缘支撑作用，在满足平台支撑的强度要求的基础上，布局更为紧凑。进一步的，所述平台有两层，两层平台采用对称式结构布局，使所述结构的重心位于立体框架的中心位置，支撑结构受力均匀，确保了整个机械开关模块化布局结构的良好稳定性与抗震性能。本技术的有益效果在于：1)该机械开关模块化布局结构布局紧凑合理、占地面积小；均压电阻兼具绝缘支撑的作用，部分绝缘支撑兼具光纤传输走线与绝缘支撑平台的作用；2)同一层平台上的两台高速机械开关共用一个驱动控制柜对分(合)闸线圈供电，减少了隔离供电模块的使用，并降低了开关动作的分散性；3)两层机械开关平台对称式结构布局，保证结构重心位于装置的中心位置，支撑结构受力均匀，确保了整个机械开关模块化布局结构的良好稳定性与抗震性能；4)可灵活调节机械开关的串联数量和平台的串联数量，以应用于不同电压等级的高压断路器。附图说明图1为本布局结构的一种优选方案的立体示意图图2为图1中下层平台的立体示意图图3为图1中上层平台的立体示意图图1～3中：1为机械开关，101为真空灭弧室，102为电磁斥力机构，2为均压电阻，3为均压电容，4为驱动控制柜，5为平台支架，6为穿墙套管，7为支撑绝缘子，8为筒形支柱，9为光纤支撑绝缘子。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1～3所示的高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构，采用集中式、模块化设计及布局方式，包括上、下两层平台，其中一层为高压平台，另一层为低压平台，两层平台采用对称式结构布局，使结构整体的重心位于立体框架的中心位置。平台之间通过安装在上层平台支架5上的穿墙套管6进行层间电气串联。每层平台支架5上设有一个驱动控制柜4和至少两台机械开关1，一个驱动控制柜4同时给多台机械开关1供电，在每层平台上形成一拖多的驱动控制结构；本实施例中：驱动控制柜4与后台测控装置之间的监测控制线路为光纤线路，两者之间的监测控制通过光通讯实现；该光纤线路通过筒形支柱8内设的中空走线腔和内部预埋设了光纤的光纤支撑绝缘子9走线，并通过筒形支柱8侧壁上开设的与走线腔连通的接线窗口对光纤进行熔纤操作，便于将光纤接入各层平台上的驱动控制柜4。机械开关1包括真空灭弧室101和电磁斥力机构102，两台机械开关1的真空灭弧室101的两个动触头引出端相连接为等电位，两个静触头的引出端作为电路接入点，构成机械开关1之间的串联结构；两台机械开关1的电磁斥力机构102的分闸线圈之间、合闸线圈之间分别串联，由一台驱动控制柜同时供电。每台机械开关1上分别并联各自的均压模块，均压模块包括相互并联的均压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构，其特征在于：包括至少两层平台，平台之间、平台与地面之间通过平台支架(5)和绝缘支撑构成立体框架式的绝缘支撑连接；每层平台支架(5)上设有一个驱动控制柜(4)和至少两台机械开关(1)，两台机械开关(1)之间相互串联，每台机械开关(1)上分别并联各自的均压模块，一个驱动控制柜(4)同时给多台机械开关(1)供电，在每层平台上形成一拖多的驱动控制结构；平台之间通过安装在平台支架(5)上的穿墙套管(6)进行层间电气串联。

【技术特征摘要】
1.一种高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构，其特征在于：包括至少两层平台，平台之间、平台与地面之间通过平台支架(5)和绝缘支撑构成立体框架式的绝缘支撑连接；每层平台支架(5)上设有一个驱动控制柜(4)和至少两台机械开关(1)，两台机械开关(1)之间相互串联，每台机械开关(1)上分别并联各自的均压模块，一个驱动控制柜(4)同时给多台机械开关(1)供电，在每层平台上形成一拖多的驱动控制结构；平台之间通过安装在平台支架(5)上的穿墙套管(6)进行层间电气串联。2.根据权利要求1所述的高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构，其特征在于：所述驱动控制柜(4)与后台测控装置之间的监测控制线路通过绝缘支撑走线。3.根据权利要求2所述的高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构，其特征在于：所述监测控制线路为光纤线路，两者之间的监测控制通过光通讯实现。4.根据权利要求3所述的高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构，其特征在于：所述绝缘支撑包括支撑绝缘子(7)、筒形支柱(8)和光纤支撑绝缘子(9)中的一种或者多种，所述筒形支柱(8)内设中空的走线腔，光纤支撑绝缘子(9)内部预埋设光纤，筒形支柱(8)侧壁上还开设有与走线腔连通的接线窗口。5.根据权利要求4所述的高压真空断路器的多断口机械开关模块化布局结构，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈名，许树楷，岑义顺，李艳林，孙瑞奎，陈蕾，鲁昕，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，思源电气股份有限公司，上海思源高压开关有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44