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)行時維修接地和發(fā)生故障時關(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）或5次（E2級）關(guān)合操作。同時要求關(guān)合試驗(yàn)時的短路電流持續(xù)時間至少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)生一個對稱短路電流和最長的預(yù)擊穿時間；b) 在電壓波零點(diǎn)處關(guān)合，無預(yù)擊穿，產(chǎn)生一個完整的非對稱短路電流。

目前各GIS廠家的快速接地開關(guān)均配套電動彈簧操作機(jī)構(gòu)，其原理為通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)壓縮彈簧進(jìn)行儲能，再利用彈簧釋放的能量通過主軸和輸出拐臂將動力傳遞至快速接地開關(guān)進(jìn)行分合閘，GIS一般包括三個單相，各單相之間的快速接地開關(guān)之間通過相間連桿進(jìn)行動力的傳遞，輸出拐臂與主軸傳動連接或者與相間連桿傳動連接以帶動相應(yīng)的動觸頭進(jìn)行分合閘。一般來講，從彈簧機(jī)構(gòu)得到合閘信號到快速接地開關(guān)完成關(guān)合動作需要數(shù)秒時間，并且存在較大的不確定性，快速接地開關(guān)一般從接受到信號到合閘完成的時間為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)時不能保證每次關(guān)合都有效，而無效的關(guān)合將對快速接地開關(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到完成合閘動作的時間與試驗(yàn)電路達(dá)到符合要求的電流的時間難以匹配導(dǎo)致試驗(yàn)中無效關(guān)合對快速接地開關(guān)造成不可逆損傷的問題；同時，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）彈簧操動機(jī)構(gòu)合閘儲能完成后釋放能量，與輸出拐臂或相間連桿傳動連接的傳動拐臂輸出合閘動作；

2）傳動拐臂轉(zhuǎn)至設(shè)定角度時，通過電磁保持機(jī)構(gòu)對傳動拐臂進(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使電磁保持機(jī)構(gòu)解鎖，傳動拐臂快速合閘動作。

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機(jī)構(gòu)的輸出拐臂或者相間連桿傳動連接的傳動拐臂和在傳動拐臂的合閘路徑上當(dāng)傳動拐臂擺過設(shè)定角度時用于與傳動拐臂擋止配合以使傳動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擺桿轉(zhuǎn)動以解鎖的電磁鐵部分，傳動拐臂的端部轉(zhuǎn)動裝配有轉(zhuǎn)動軸線與傳動拐臂的擺動軸線平行的滾輪，擺桿上具有當(dāng)傳動拐臂擺至所述設(shè)定角度時用于與滾輪擋止配合以使?jié)L輪的轉(zhuǎn)動中心、擺桿的擺動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)，包括彈簧操動機(jī)構(gòu)和觸發(fā)裝置，操動機(jī)構(gòu)包括彈簧儲能結(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連接的傳動拐臂和在傳動拐臂的合閘路徑上當(dāng)傳動拐臂擺過設(shè)定角度時用于與傳動拐臂擋止配合以使傳動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擺桿轉(zhuǎn)動以解鎖的電磁鐵部分，傳動拐臂的端部轉(zhuǎn)動裝配有轉(zhuǎn)動軸線與傳動拐臂的擺動軸線平行的滾輪，擺桿上具有當(dāng)傳動拐臂擺至所述設(shè)定角度時用于與滾輪擋止配合以使?jié)L輪的轉(zhuǎn)動中心、擺桿的擺動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：彈簧操動機(jī)構(gòu)儲能后釋放能量，通過輸出拐臂或相間連桿帶動傳動拐臂，傳動拐臂擺動設(shè)定角度時電磁保持結(jié)構(gòu)使其位置保持，此時彈簧操動機(jī)構(gòu)的能量并沒有得到完全釋放，在進(jìn)行試驗(yàn)時，對試驗(yàn)回路施加所需試驗(yàn)電流的同時給電磁保持機(jī)構(gòu)一個信號使其解鎖，而現(xiàn)有技術(shù)中需要將信號給彈簧操動機(jī)構(gòu)，彈簧操動機(jī)構(gòu)再通過主軸和相間連桿將動力傳至輸出拐臂上，本發(fā)明是在彈簧操動機(jī)構(gòu)合閘能量釋放后在傳動拐臂合閘動作過程中，通過電磁保持機(jī)構(gòu)控制傳動拐臂的保持和釋放，使試驗(yàn)回路達(dá)到符合標(biāo)準(zhǔn)要求的電流的時間和快速接地開關(guān)合閘的時間更加匹配，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的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為傳動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)解鎖時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為觸發(fā)裝置位于合閘位置時的結(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，包括彈簧操動機(jī)構(gòu)和觸發(fā)裝置22，彈簧操動機(jī)構(gòu)包括彈簧儲能結(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)置的傳動拐臂4和在傳動拐臂4的合閘路徑上當(dāng)傳動拐臂4擺過設(shè)定角度時用于與傳動拐臂4擋止配合以使傳動拐臂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擺桿8轉(zhuǎn)動以解鎖的電磁鐵部分6，電磁鐵部分6包括一個通電后能夠推動擺桿8運(yùn)動的導(dǎo)向推桿9。輸出拐臂3與轉(zhuǎn)動軸12傳動連接以帶動相應(yīng)的動觸頭16進(jìn)行分合閘動作，傳動拐臂4的端部轉(zhuǎn)動裝配有滾輪11，滾輪11的轉(zhuǎn)動軸線與傳動拐臂4的轉(zhuǎn)動軸線平行，擺桿8上具有當(dāng)傳動拐臂4擺至設(shè)定角度時用于與滾輪11擋止配合以使?jié)L輪11的轉(zhuǎn)動中心、擺桿8的擺動中心和滾輪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)，傳動拐臂1被限位擋止不會繼續(xù)轉(zhuǎn)動。安裝架5為L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為一個設(shè)置于離彈簧儲能結(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。

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，如圖4所示，此時輸出拐臂1與豎直平面夾角X為40度，彈簧儲能結(jié)構(gòu)13儲能結(jié)束位于能量釋放狀態(tài)，此時滾輪11與擺桿8不接觸，然后彈簧儲能結(jié)構(gòu)13通過主軸14、相間連桿21和輸出拐臂3帶動傳動拐臂轉(zhuǎn)動；順時針轉(zhuǎn)動5度后即輸出拐臂1的主動臂3與豎直平面夾角為Y，Y為35度，傳動拐臂1上的滾輪11與擺桿8上的弧形面擋止配合而使傳動拐臂1停止擺動，儲能沒有完全釋放，如圖5所示；試驗(yàn)時向試驗(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推動擺桿8，釋放傳動拐臂1，如圖6所示，儲能得到進(jìn)一步釋放以快速合閘，省去了現(xiàn)有技術(shù)中彈簧操動機(jī)構(gòu)將動力傳至輸出拐臂的時間，可以使試驗(yàn)回路達(dá)到符合要求的電流的時間和快速接地開關(guān)合閘時間更加匹配，確保每次的關(guān)合都為有效關(guān)合，減小無效的關(guān)合對快速接地開關(guān)造成的不可逆的損傷；直至傳動拐臂1位于合閘位置，如圖7所示，此時輸出拐臂與豎直平面夾角為Z，Z為負(fù)40度即傳動拐臂1順時針從分閘位置轉(zhuǎn)動了80度。

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

在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，傳動拐臂也可以不與輸出拐臂一體設(shè)置，可以與轉(zhuǎn)動軸傳動設(shè)置；傳動拐臂也可以與相間連桿傳動連接；觸發(fā)裝置位于分閘位置時，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拐臂的擺動軸線方向設(shè)置，此時擺桿能夠在電磁鐵部分的作用下能夠伸出以擋止傳動拐臂使其保持、縮回釋放傳動拐臂；在滿足使用時，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；傳動拐臂的端部也可以不設(shè)置滾輪，而在傳動拐臂的端部設(shè)置一個弧形結(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。