本發(fā)明涉及快速接地開關(guān)試驗(yàn)方法及實(shí)施該方法的試驗(yàn)用觸發(fā)裝置和快速接地開關(guān)。

背景技術(shù)：

快速接地開關(guān)作為GIS（氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備）的重要構(gòu)成部分，通常配置在出線回路的出線隔離開關(guān)外側(cè)靠近線路終端，在電網(wǎng)系統(tǒng)中兼具GIS正常運(yùn)行時(shí)維修接地和發(fā)生故障時(shí)關(guān)合短路電流的作用。依據(jù)GB 1985-2014的6.101規(guī)定：具有短路電流關(guān)合能力的E1或E2級(jí)接地開關(guān)，應(yīng)在按照6.101.7試驗(yàn)程序的關(guān)合試驗(yàn)系列中分別經(jīng)受2次（E1級(jí)）或5次（E2級(jí)）關(guān)合操作。同時(shí)要求關(guān)合試驗(yàn)時(shí)的短路電流持續(xù)時(shí)間至少0.2s，且在以下兩種極端情況均應(yīng)成功關(guān)合：a)在電壓波的峰值處（允許偏差為-30電度～+15電度）關(guān)合，產(chǎn)生一個(gè)對(duì)稱短路電流和最長(zhǎng)的預(yù)擊穿時(shí)間；b) 在電壓波零點(diǎn)處關(guān)合，無預(yù)擊穿，產(chǎn)生一個(gè)完整的非對(duì)稱短路電流。

目前各GIS廠家的快速接地開關(guān)均配套電動(dòng)彈簧操作機(jī)構(gòu)，其原理為通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)壓縮彈簧進(jìn)行儲(chǔ)能，再利用彈簧釋放的能量通過主軸和輸出拐臂將動(dòng)力傳遞至快速接地開關(guān)進(jìn)行分合閘，GIS一般包括三個(gè)單相，各單相之間的快速接地開關(guān)之間通過相間連桿進(jìn)行動(dòng)力的傳遞，輸出拐臂與主軸傳動(dòng)連接或者與相間連桿傳動(dòng)連接以帶動(dòng)相應(yīng)的動(dòng)觸頭進(jìn)行分合閘。一般來講，從彈簧機(jī)構(gòu)得到合閘信號(hào)到快速接地開關(guān)完成關(guān)合動(dòng)作需要數(shù)秒時(shí)間，并且存在較大的不確定性，快速接地開關(guān)一般從接受到信號(hào)到合閘完成的時(shí)間為2.2～4s，而在進(jìn)行快速接地開關(guān)的短路關(guān)合試驗(yàn)時(shí)經(jīng)整定后的試驗(yàn)回路達(dá)到符合要求的峰值或零點(diǎn)短路電流需約100ms（0.1s），二者由于存在較大誤差而難以匹配。這將導(dǎo)致關(guān)合試驗(yàn)時(shí)不能保證每次關(guān)合都有效，而無效的關(guān)合將對(duì)快速接地開關(guān)試品造成不可逆的損傷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種快速接地開關(guān)試驗(yàn)方法以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于接到合閘信號(hào)到完成合閘動(dòng)作的時(shí)間與試驗(yàn)電路達(dá)到符合要求的電流的時(shí)間難以匹配導(dǎo)致試驗(yàn)中無效關(guān)合對(duì)快速接地開關(guān)造成不可逆損傷的問題；同時(shí)，本發(fā)明的目的還在于提供一種實(shí)施上述方法的觸發(fā)裝置和快速接地開關(guān)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的快速接地開關(guān)試驗(yàn)方法的技術(shù)方案包括以下步驟：

1）彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘儲(chǔ)能完成后釋放能量，與輸出拐臂或相間連桿傳動(dòng)連接的傳動(dòng)拐臂輸出合閘動(dòng)作；

2）傳動(dòng)拐臂轉(zhuǎn)至設(shè)定角度時(shí)，通過電磁保持機(jī)構(gòu)對(duì)傳動(dòng)拐臂進(jìn)行位置保持；

3）當(dāng)試驗(yàn)回路施加符合標(biāo)準(zhǔn)要求的短路電流的同時(shí)使電磁保持機(jī)構(gòu)解鎖，傳動(dòng)拐臂快速合閘動(dòng)作。

本發(fā)明的試驗(yàn)用觸發(fā)裝置的技術(shù)方案是：試驗(yàn)用觸發(fā)裝置，包括用于與彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出拐臂或者相間連桿傳動(dòng)連接的傳動(dòng)拐臂和在傳動(dòng)拐臂的合閘路徑上當(dāng)傳動(dòng)拐臂擺過設(shè)定角度時(shí)用于與傳動(dòng)拐臂擋止配合以使傳動(dòng)拐臂保持的電磁保持機(jī)構(gòu)。

所述電磁保持機(jī)構(gòu)包括擺桿和通電后能夠帶動(dòng)擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)以解鎖的電磁鐵部分，傳動(dòng)拐臂的端部轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與傳動(dòng)拐臂的擺動(dòng)軸線平行的滾輪，擺桿上具有當(dāng)傳動(dòng)拐臂擺至所述設(shè)定角度時(shí)用于與滾輪擋止配合以使?jié)L輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心、擺桿的擺動(dòng)中心和滾輪與擺桿的接觸點(diǎn)三點(diǎn)共線以構(gòu)成死點(diǎn)使傳動(dòng)拐臂保持的弧形面。

所述電磁鐵部分上設(shè)有用于調(diào)整擺桿位置的調(diào)整螺栓。

所述觸發(fā)裝置還包括用于供電磁鐵部分安裝的安裝架，安裝架與擺桿之間設(shè)置有復(fù)位彈簧。

本發(fā)明的快速接地開關(guān)的技術(shù)方案是：快速接地開關(guān)，包括彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)和觸發(fā)裝置，操動(dòng)機(jī)構(gòu)包括彈簧儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)、主軸、輸出拐臂和相間連桿，觸發(fā)裝置包括用于與輸出拐臂或者相間連桿傳動(dòng)連接的傳動(dòng)拐臂和在傳動(dòng)拐臂的合閘路徑上當(dāng)傳動(dòng)拐臂擺過設(shè)定角度時(shí)用于與傳動(dòng)拐臂擋止配合以使傳動(dòng)拐臂保持的電磁保持機(jī)構(gòu)。

所述電磁保持機(jī)構(gòu)包括擺桿和通電后能夠帶動(dòng)擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)以解鎖的電磁鐵部分，傳動(dòng)拐臂的端部轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與傳動(dòng)拐臂的擺動(dòng)軸線平行的滾輪，擺桿上具有當(dāng)傳動(dòng)拐臂擺至所述設(shè)定角度時(shí)用于與滾輪擋止配合以使?jié)L輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心、擺桿的擺動(dòng)中心和滾輪與擺桿的接觸點(diǎn)三點(diǎn)共線以構(gòu)成死點(diǎn)使傳動(dòng)拐臂保持的弧形面。

所述電磁鐵部分上設(shè)有用于調(diào)整擺桿位置的調(diào)整螺栓。

所述觸發(fā)裝置還包括用于供電磁鐵部分安裝的安裝架，安裝架與擺桿之間設(shè)置有復(fù)位彈簧。

本發(fā)明的有益效果是：彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能后釋放能量，通過輸出拐臂或相間連桿帶動(dòng)傳動(dòng)拐臂，傳動(dòng)拐臂擺動(dòng)設(shè)定角度時(shí)電磁保持結(jié)構(gòu)使其位置保持，此時(shí)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的能量并沒有得到完全釋放，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，對(duì)試驗(yàn)回路施加所需試驗(yàn)電流的同時(shí)給電磁保持機(jī)構(gòu)一個(gè)信號(hào)使其解鎖，而現(xiàn)有技術(shù)中需要將信號(hào)給彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)再通過主軸和相間連桿將動(dòng)力傳至輸出拐臂上，本發(fā)明是在彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘能量釋放后在傳動(dòng)拐臂合閘動(dòng)作過程中，通過電磁保持機(jī)構(gòu)控制傳動(dòng)拐臂的保持和釋放，使試驗(yàn)回路達(dá)到符合標(biāo)準(zhǔn)要求的電流的時(shí)間和快速接地開關(guān)合閘的時(shí)間更加匹配，確保每次的關(guān)合都為有效關(guān)合，減小無效的關(guān)合對(duì)快速接地開關(guān)造成的不可逆的損傷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的快速接地開關(guān)的一種實(shí)施例中的觸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為電磁保持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的右視圖；

圖4為觸發(fā)裝置位于分閘位置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為傳動(dòng)拐臂與擺桿擋止配合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為電磁保持機(jī)構(gòu)解鎖時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為觸發(fā)裝置位于合閘位置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖5中A處的局部放大圖；

圖9為快速接地開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖9的俯視圖；

圖11為圖10的左視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的快速接地開關(guān)的具體實(shí)施例，如圖1至圖11所示，包括彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)和觸發(fā)裝置22，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)包括彈簧儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)13、主軸14、輸出拐臂3和相間連桿21，觸發(fā)裝置包括安裝座2、設(shè)置于安裝座2上的安裝架5、與輸出拐臂3一體設(shè)置的傳動(dòng)拐臂4和在傳動(dòng)拐臂4的合閘路徑上當(dāng)傳動(dòng)拐臂4擺過設(shè)定角度時(shí)用于與傳動(dòng)拐臂4擋止配合以使傳動(dòng)拐臂4保持的電磁保持機(jī)構(gòu)，電磁保持結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝配于安裝座2上的擺桿8和設(shè)置于安裝架5上的通電后能夠帶動(dòng)擺桿8轉(zhuǎn)動(dòng)以解鎖的電磁鐵部分6，電磁鐵部分6包括一個(gè)通電后能夠推動(dòng)擺桿8運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向推桿9。輸出拐臂3與轉(zhuǎn)動(dòng)軸12傳動(dòng)連接以帶動(dòng)相應(yīng)的動(dòng)觸頭16進(jìn)行分合閘動(dòng)作，傳動(dòng)拐臂4的端部轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有滾輪11，滾輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與傳動(dòng)拐臂4的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行，擺桿8上具有當(dāng)傳動(dòng)拐臂4擺至設(shè)定角度時(shí)用于與滾輪11擋止配合以使?jié)L輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)中心、擺桿8的擺動(dòng)中心和滾輪11與擺桿8的接觸點(diǎn)三點(diǎn)共線以構(gòu)成死點(diǎn)使傳動(dòng)拐臂4保持的弧形面，設(shè)定角度為5度，三點(diǎn)共線構(gòu)成死點(diǎn)，傳動(dòng)拐臂1被限位擋止不會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。安裝架5為L(zhǎng)形彎板，電磁鐵部分6通過L形彎板安裝于安裝座2上，電磁鐵部分6與擺桿8之間設(shè)置有用于調(diào)整擺桿8位置的調(diào)整螺栓10，安裝架5與擺桿8之間設(shè)置有復(fù)位彈簧7，復(fù)位彈簧7的一端連接于安裝座2上，另一端連接于擺桿8上，可以確保電磁鐵部分6動(dòng)作后可以復(fù)位，且在復(fù)位彈簧7和調(diào)整螺栓10的共同作用下，擺桿8可保持在初始位置。

GIS，如圖9-11所示，包括三個(gè)單相和設(shè)置于各單相處的快速接地開關(guān)15，各單相均包括殼體19、盆式絕緣子20、設(shè)置于殼體19內(nèi)的母線導(dǎo)體18和設(shè)置于母線導(dǎo)體18上的靜觸頭17。觸發(fā)裝置22為一個(gè)設(shè)置于離彈簧儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)13較遠(yuǎn)的單相處，各單相處的輸出拐臂通過相間連桿實(shí)現(xiàn)機(jī)械聯(lián)動(dòng)。

本發(fā)明的快速接地開關(guān)的試驗(yàn)過程為：當(dāng)觸發(fā)裝置位于分閘位置時(shí)，如圖4所示，此時(shí)輸出拐臂1與豎直平面夾角X為40度，彈簧儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)13儲(chǔ)能結(jié)束位于能量釋放狀態(tài)，此時(shí)滾輪11與擺桿8不接觸，然后彈簧儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)13通過主軸14、相間連桿21和輸出拐臂3帶動(dòng)傳動(dòng)拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)5度后即輸出拐臂1的主動(dòng)臂3與豎直平面夾角為Y，Y為35度，傳動(dòng)拐臂1上的滾輪11與擺桿8上的弧形面擋止配合而使傳動(dòng)拐臂1停止擺動(dòng)，儲(chǔ)能沒有完全釋放，如圖5所示；試驗(yàn)時(shí)向試驗(yàn)回路施加整定后的符合要求的短路峰值電流或零點(diǎn)電流，同時(shí)由專門的供電裝置向電磁鐵部分6供電以使導(dǎo)向推桿9推動(dòng)擺桿8，釋放傳動(dòng)拐臂1，如圖6所示，儲(chǔ)能得到進(jìn)一步釋放以快速合閘，省去了現(xiàn)有技術(shù)中彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳至輸出拐臂的時(shí)間，可以使試驗(yàn)回路達(dá)到符合要求的電流的時(shí)間和快速接地開關(guān)合閘時(shí)間更加匹配，確保每次的關(guān)合都為有效關(guān)合，減小無效的關(guān)合對(duì)快速接地開關(guān)造成的不可逆的損傷；直至傳動(dòng)拐臂1位于合閘位置，如圖7所示，此時(shí)輸出拐臂與豎直平面夾角為Z，Z為負(fù)40度即傳動(dòng)拐臂1順時(shí)針從分閘位置轉(zhuǎn)動(dòng)了80度。

快速接地開關(guān)試驗(yàn)方法為：彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘儲(chǔ)能完成后釋放能量，與輸出拐臂或相間連桿傳動(dòng)連接的傳動(dòng)拐臂輸出合閘動(dòng)作；傳動(dòng)拐臂轉(zhuǎn)至設(shè)定角度時(shí)，通過電磁保持機(jī)構(gòu)對(duì)傳動(dòng)拐臂進(jìn)行位置保持；當(dāng)試驗(yàn)回路施加符合標(biāo)準(zhǔn)要求的短路電流時(shí)使電磁保持機(jī)構(gòu)解鎖，傳動(dòng)拐臂快速合閘動(dòng)作。

在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，傳動(dòng)拐臂也可以不與輸出拐臂一體設(shè)置，可以與轉(zhuǎn)動(dòng)軸傳動(dòng)設(shè)置；傳動(dòng)拐臂也可以與相間連桿傳動(dòng)連接；觸發(fā)裝置位于分閘位置時(shí)，輸出拐臂與豎直方向的夾角的角度以及設(shè)定角度可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整；擺桿也可以為沿傳動(dòng)拐臂的擺動(dòng)軸線方向設(shè)置，此時(shí)擺桿能夠在電磁鐵部分的作用下能夠伸出以擋止傳動(dòng)拐臂使其保持、縮回釋放傳動(dòng)拐臂；在滿足使用時(shí)，也可以不設(shè)置調(diào)整螺栓；也可以不設(shè)置L形彎板，而直接將電磁鐵部分安裝于安裝座上；傳動(dòng)拐臂的端部也可以不設(shè)置滾輪，而在傳動(dòng)拐臂的端部設(shè)置一個(gè)弧形結(jié)構(gòu)。

試驗(yàn)用觸發(fā)裝置的實(shí)施例與上述快速接地開關(guān)的各實(shí)施例中的觸發(fā)裝置的實(shí)施例相同，此處不再贅述。