一種多功能融冰短接設(shè)備

李宏力　桂騰　周貴發(fā)

【摘 要】將常規(guī)避雷器加強外絕緣機械強度增加后，與普通雙靜觸頭水平伸縮式隔離開關(guān)的1相進行有機組合，得到一種全新的、多功能的、具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的融冰短接設(shè)備。有效地解決了融冰線路末端三相短接自動化的難題。

【關(guān)鍵詞】融冰；短路；多功能；隔離開關(guān)

【Abstract】A new short-connecting equipment for ice melting is developed through the organic combination of conventional arresters with the mechanical strength of external insulation increased， and one phase of the ordinary horizontal telescopic disconnecting switch with double static contacts. The equipment can solve the difficulty in the automation of three-phase short-connecting circuit for ice melting at the end of the line.

【Key words】Ice Melting； Short-Connecting； Multifunctional； Disconnecting switch

0 前言

各種融冰裝置已經(jīng)電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用，但是在實際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，融冰線路末端需要三相短接（但不接地）的工作大多數(shù)都是檢修人員用預(yù)制好的短接導(dǎo)線在停電狀態(tài)下完成的。這樣的工作方式效率低、安全風(fēng)險高。

本文針對上述融冰短接工作中存在的問題進行研究與分析，并根據(jù)分析結(jié)果提出了自己的意見和建議，研究出一種全新的、多功能的、具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的融冰短接設(shè)備。有效地解決了融冰線路末端三相短接自動化的難題。

1 現(xiàn)狀

1.1 融冰回路介紹

無論是直流融冰還是交流融冰，其三相末端短路融冰的接線方式都可以用圖1來描述：

圖1 融冰回路圖

工作原理是：融冰裝置將融冰電流輸出至融冰母線（有些融冰裝置也可能沒有融冰母線），通過融冰母線與融冰線路的連接將融冰電流引至融冰線路；在融冰線路的末端，需要某種裝置將線路三相短接（但不接地）。

1.2 現(xiàn)有的短接方式

圖2 現(xiàn)有的短接方式1（在出線1號桿上短接）

在實際工作中，現(xiàn)有的短接方式就是由檢修人員用預(yù)制好的的短接導(dǎo)線在停電狀態(tài)下完成短接，其短接方式如圖2、圖3所示。這樣的短接方式由于需要全程人工進行，工作效率低、安全風(fēng)險高。

2 多功能短接設(shè)備研制

2.1 設(shè)備研制

針對現(xiàn)有的線路融冰末端短接方式工作效率低、安全風(fēng)險高的缺點，結(jié)合了現(xiàn)階段常規(guī)隔離開關(guān)的特點，提出了帶融冰短路功能的隔離開關(guān)（專利號：201120313385.9）來解決該問題。但是，在實際應(yīng)用中，特別是在已建變電站內(nèi)安裝該專利產(chǎn)品時，還存在安裝位置不夠，需要重新征地的問題。

針對上述存在的問題，提供一種在201120313385.9的基礎(chǔ)上改進的多功能隔離開關(guān)，它既能在不征地的前提下快速完成輸電線路末端的三相短路連接和三相短路接地，又能夠在隔離開關(guān)不使用時作為避雷器（詳見本發(fā)明人的另一個發(fā)明201320715915.1防雷型高壓支柱絕緣子）使用。集融冰短路隔離開關(guān)的功能、接地刀閘的功能和避雷器的功能于一體，既節(jié)省了用地、改變了工作方式、提高了工作效率、又降低了作業(yè)風(fēng)險低，并實現(xiàn)了融冰線路末端三相短接自動化。

結(jié)合圖4、圖5和圖6，對其結(jié)構(gòu)描述如下：兩個操作瓷瓶1與3個防雷型高壓支柱絕緣子2成“一”字型順序排列。其中操作瓷瓶1和防雷型高壓支柱絕緣子2的頂端設(shè)置有兩個折疊式導(dǎo)電桿3，處于中間的防雷型高壓支柱絕緣子2的頂端設(shè)置有靜觸頭座16。兩個折疊式導(dǎo)電桿3設(shè)置有主刀傳動機構(gòu)10，主刀傳動機構(gòu)10與操作瓷瓶1連接，操作瓷瓶1與垂直連桿7連接，垂直連桿7與主刀操作機構(gòu)5連接。

整組隔離開關(guān)為單相結(jié)構(gòu)，操作瓷瓶1與防雷型高壓支柱絕緣子2的高度應(yīng)滿足隔離開關(guān)安裝處高壓線路的對地絕緣水平。

兩個折疊式導(dǎo)電桿3的長度滿足當(dāng)其均伸展開時，能夠與靜觸頭座16有可靠的電氣接觸。

當(dāng)折疊式導(dǎo)電桿3處于折疊狀態(tài)時，其與靜觸頭座16應(yīng)有足夠的電氣絕緣距離，該絕緣距離與隔離開關(guān)安裝處高壓線路的相間絕緣水平相同。

地刀導(dǎo)電桿12與地刀傳動連桿11連接，地刀傳動連桿11與垂直連接7連接，垂直連接7與地刀操作機構(gòu)6連接。

3個接線板9分別與輸電線路的A、B、C相通過導(dǎo)線17電氣連接。

僅在與線路A相或C相連接的防雷型高壓支柱絕緣子旁邊設(shè)置一把單接地刀閘。

操作瓷瓶1、防雷型高壓支柱絕緣子2及其部件全部安裝在支架8上，支架8及主刀操作機構(gòu)5、地刀操作機構(gòu)6安裝在垂直支架4上。

在與線路A相或C相連接的防雷型高壓支柱絕緣子上端設(shè)有主刀分閘限位器14，在支架8上設(shè)有地刀分閘限位器15。

主刀操作機構(gòu)5一般為電動操作機構(gòu)，地刀操作機構(gòu)6一般為手力操作機構(gòu)。

主刀操作機構(gòu)是操作隔離開關(guān)實現(xiàn)運動完成分、合閘操作的動力來源。當(dāng)主刀操作機構(gòu)帶動垂直連桿和操作瓷瓶旋轉(zhuǎn)，主刀傳動機構(gòu)帶動導(dǎo)電桿動觸頭伸縮，從而實現(xiàn)隔離開關(guān)的分、合閘操作。

地刀操作機構(gòu)是操作接地刀閘實現(xiàn)運動完成分、合閘操作的動力來源。當(dāng)?shù)氐恫僮鳈C構(gòu)帶動垂直連桿旋轉(zhuǎn)，地刀傳動機構(gòu)帶動地刀導(dǎo)電桿運動，從而實現(xiàn)接地刀閘的分、合閘操作。

由于采用了上述的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將融冰短路隔離開關(guān)的功能、接地刀閘的功能和避雷器的功能于一體，既節(jié)省了用地，提高了工作效率，又降低了作業(yè)風(fēng)險低。

圖4 結(jié)構(gòu)示意圖

圖5 作為避雷器使用時的接線圖

圖6 作為融冰短路隔離開關(guān)和接地刀閘運行時的示意圖

圖中標(biāo)記：1.操作瓷瓶；2.防雷型高壓支柱絕緣子；3.折疊式導(dǎo)電桿；4.垂直支架；5.主刀操作機構(gòu)；6.地刀操作機構(gòu)；7.垂直連桿；8.水平支架；9.接線板；10.主刀傳動機構(gòu)；11.地刀傳動連桿；12.地刀導(dǎo)電桿；13.地刀靜觸頭；14.主刀分閘限位器；15.地刀分閘限位器；16.靜觸頭座；17.導(dǎo)線。

2.2 應(yīng)用方式

結(jié)合圖4、圖5和圖6，對其應(yīng)用方式作詳細(xì)說明。

在典型設(shè)計中，高壓線路的出線側(cè)一般都有避雷器，該設(shè)備在應(yīng)用時可直接安裝于高壓線路的出線側(cè)避雷器的位置，能夠確保在不征地的前提下使用。使用時，高壓輸電線路的A、B、C相分別與圖1中的接線端子9分別可靠連接。

1）作為避雷器使用。如圖5所示，主刀操作機構(gòu)帶動垂直連桿和操作瓷瓶旋轉(zhuǎn)，主刀傳動機構(gòu)帶動導(dǎo)電桿動觸頭收縮，使主刀處于分閘位置；地刀操作機構(gòu)帶動垂直連桿旋轉(zhuǎn)，地刀傳動機構(gòu)帶動地刀導(dǎo)電桿運動，使地刀處于分閘位置。此時隔離開關(guān)僅具有普通避雷器的功能。

2）作為融冰短路隔離開關(guān)使用。如圖6所示，當(dāng)隔離開關(guān)所連接的高壓線路停電并轉(zhuǎn)到冷備用狀態(tài)后，主刀操作機構(gòu)帶動垂直連桿和操作瓷瓶旋轉(zhuǎn)，主刀傳動機構(gòu)帶動導(dǎo)電桿動觸頭展開，使主刀處于合閘位置；地刀保持在分閘位置。這樣就將高壓線路三相短路（但不接地），此時具有融冰短路的功能。

3）作為接地刀閘使用。如圖6所示，當(dāng)隔離開關(guān)所連接的高壓線路停電并轉(zhuǎn)到冷備用狀態(tài)后，主刀操作機構(gòu)帶動垂直連桿和操作瓷瓶旋轉(zhuǎn)，主刀傳動機構(gòu)帶動導(dǎo)電桿動觸頭展開，使主刀處于合閘位置；再將地刀操作到合閘位置。這樣就將高壓線路三相短路并接地，此時具有接地刀閘的功能。

3 現(xiàn)場應(yīng)用方式

本文中圖4、圖5和圖6均以110kV設(shè)備為例來展示這種融冰線路末端的短接方法，但其應(yīng)用不僅僅限制于該電壓等級。下面以500kV線路末端為例來說明其在工程是如何應(yīng)用的。

在圖7中，該多功能融冰隔離開關(guān)安裝于融冰線路末端變電站內(nèi)融冰間隔出線避雷器位置上，當(dāng)系統(tǒng)正常運行時，隔離開關(guān)處于分閘位置，此時作為避雷器使用；當(dāng)需要融冰短路（但不接地）時，只需要合上該隔離開關(guān)即可；當(dāng)需要將線路轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)時，再合上接地刀閘即可。

這種設(shè)備適用性較強，適合在已建變電站內(nèi)推廣應(yīng)用，也可在新建變電站內(nèi)使用。

4 結(jié)語

本研究結(jié)果解決了融冰線路末端三相短接自動化的難題，將常規(guī)避雷器與普通雙靜觸頭水平伸縮式隔離開關(guān)進行有機組合，獲得了帶避雷器功能、融冰短接隔離開關(guān)功能、接地刀閘功能的多功能融冰短接設(shè)備。它將目前現(xiàn)有的融冰線路末端短接方式由人工作業(yè)變成了自動化機械作業(yè)，實現(xiàn)了技術(shù)進步，提高了生產(chǎn)力。

[責(zé)任編輯：楊玉潔]