CN101897092B - 中压配电盘 - Google Patents

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Abstract

一种中压配电盘，包括：具有限定至少第一隔室(10)、第二隔室(20)和第三隔室(30)的内壁的壳体，第一隔室(10)、第二隔室(20)和第三隔室(30)分别容纳断路器单元(11)、汇流条系统(21)和线缆系统(31)，在断路器隔室和汇流条隔室之间以及在断路器隔室和线缆隔室之间的内壁的至少一部分由绝缘材料制成。在配电盘中，对于每个相：断路器单元(11)包括第一连接触头(111)和第二连接触头(112)；第三连接触头(213)位于第二隔室(20)内且连接至相应的汇流条；第四连接触头(314)和第五连接触头(315)位于第三隔室(30)内且分别连接至相应的线缆及地。此外断路器单元能够三个位置之间运动以实现配电盘的三个不同工作状态。

Description

中压配电盘
技术领域
本发明涉及一种中压配电盘，特别是涉及一种具有特别紧凑的构造和结构的中压配电盘。对于本申请而言，术语“中压”是指1kV和50kV之间的范围内的应用场合。
背景技术
中压配电盘在现有技术中是公知的，并且在图1中示意性地示出了中压配电盘的示例。中压配电盘通常由壳体90构成，壳体90内部分为断路器隔室92、汇流条(bus-bar)隔室93、线缆隔室94、以及控制柜95。
断路器91一般位于断路器隔室92内，所述断路器能够在连接至汇流条和线缆系统的数个位置和测试/脱开连接位置(如图1中所示)之间运动，在所述测试/脱开连接位置中，所述断路器从汇流条和线缆系统隔离开。为此，对于每个相，为断路器91提供能够与位于汇流条和线缆隔室93、94内并朝向断路器隔室92的相应固定触头98和99相接合/脱开接合的一对触头96和97。
汇流条隔室93容纳汇流条系统(图1中未示出)，在所述汇流条系统中，每个汇流条连接至相应的固定触头98，用于经由相应的触头96而与断路器91相连接。类似地，线缆隔室94容纳线缆连接系统(也未示出)，在所述线缆连接系统中，每个线缆连接至相应的固定触头99，用于经由相应的触头97而与断路器91相连接。
取决于目的应用情况，线缆隔室通常还容纳数个不同的零部件和装置，例如电流变换器(current transformer)、变压器、能够用于人工或马达操控的机构的接地开关、以及其它附加的或替代的零部件。
因此，所述隔室的内部容积需要被设计为允许安装所述各种零部件。同时，在制造和安装方面的标准化要求使得不允许根据需求以及待安装在配电盘内零部件的数量来调整所述隔室的尺寸，结果就是不允许相应地调整配电盘的尺寸。这在一定程度上与将配电盘的宽度和占地面界保持在最小水平以减小安装室内开关装置的整体尺寸的需求是相互矛盾的。
还应该指出的是，线缆隔室内接地开光的存在，除了需要一些专用内部空间之外，还需要专用的人工或马达致动系统以及一系列的机械互锁装置，结果增加了配电盘的复杂性及其制造和安装成本。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种避免或至少减轻上述缺点的中压配电盘。
更特别地，本发明的目的在于提供一种允许使得所占空间(在宽度和占地面积方面)最小化的中压配电盘。
本发明的进一步目的在于提供一种机械零部件数量较少的中压配电盘。
本发明的再一目的在于提供制造成本和安装成本较低的中压配电盘。
从而本发明涉及一种中压配电盘，此种中压配电盘包括：
壳体，其具有限定至少第一、第二和第三隔室的内壁，所述第一隔室是容纳断路器单元的断路器隔室；所述第二隔室是容纳汇流条系统的汇流条隔室；所述第三隔室是容纳线缆系统的线缆隔室，在所述断路器隔室和所述汇流条隔室之间的以及在所述断路器隔室和所述线缆隔室之间的壁的至少一部分由绝缘材料制成；其中，对于每个相：
所述断路器单元包括第一和第二连接触头；
第三连接触头位于所述第二隔室之内且连接至相应的汇流条；
第四连接触头位于所述第三隔室之内且连接至相应的线缆；
第五连接触头位于所述第三隔室之内且接地；
所述断路器单元能够在第一位置、第二位置和第三位置之间运动，在所述第一位置中，所述第一和第二触头与所述第三、第四和第五触头脱开连接，在所述第二位置中，所述第一和第二触头中的一个连接至所述第五触头，所述第一和第二触头中的另一个连接至所述第四触头；在所述第三位置中，所述第一和第二触头中的一个连接至所述第四触头，所述第一和第二触头中的另一个连接至所述第三触头。
以此方式，可以克服现有技术的配电盘的某些缺点和不足。连接触头的特殊定位、在三个不同位置之间移动断路器的可能性、以及在所述隔室之间的至少一些部分之间的绝缘隔断，允许在无需在线缆隔室内安装接地开关和相关操作装置的情况下执行多个电操作(在下文中更好地限定)。结果，线缆隔室内所需的空间减小，由此允许配电盘的总容积在不同的隔室之间更合理的分配。从而，所述配电盘的宽度或占地面积相对于现有技术的类似配电盘减小。
由于不再必须设有接地开关和相应的马达或人工致动系统和与断路器互锁的机构，从而零部件和运动部件的数量减少，结果导致制造、安装和维护成本降低。
附图说明
通过对本发明的配电盘的优选但非排他实施例的说明，将清楚本发明的其他特征和优点，其中所述实施例的非限制性示例在附图中示出，在所述附图中：
图1是已知类型的中压配电盘的示例的侧视图；
图2是根据本发明的中压配电盘的第一实施例的侧视图；
图3是根据本发明的中压配电盘的第二实施例的侧视图；
图4是根据本发明的中压配电盘的第三实施例的侧视图；
图5是根据本发明的中压配电盘的第四实施例的侧视图；
图6a-6c是图5的中压配电盘在三个不同工作状态下的侧视图。
具体实施方式
参见图2至图6，根据本发明的中压配电盘1在较一般的概念上包括壳体2，壳体2具有将壳体2的内部空间分成数个隔室的内壁。特别地，在本发明的壳体中，所述内壁限定至少三个隔室，即第一隔室10、第二隔室20和第三隔室30。
第一隔室10一般是容纳断路器单元11的断路器隔室，第二隔室20一般是容纳汇流条系统21的汇流条隔室，而第三隔室30是通常容纳线缆系统31的线缆隔室。诸如电流变换器、变压器、保险丝和类似器件的附加零部件也能够容纳在所述隔室内。
根据本发明的配电盘的特征之一在于，位于断路器隔室10和汇流条隔室20之间的壁的至少一部分12由绝缘材料制成；类似地，位于断路器隔室10和线缆隔室30之间的壁的至少一部分13由绝缘材料制成。对于在壁12和13中所使用的绝缘材料的类型，能够使用任一种类的绝缘材料，在很大程度上聚合物材料是优选的。
根据本发明的中压配电盘还包括数个适当定位的连接触头。特别地，断路器单元11针对每个相具有第一连接触头111和第二连接触头112，第一连接触头111和第二连接触头112的功能将在下文中详细说明。然后，针对每个相：第三连接触头213位于第二隔室20之内且连接至相应的汇流条；第四连接触头314位于第三隔室30之内且连接至相应的线缆；第五连接触头315位于所述第三隔室30之内且接地。
这样，对于三相的应用场合，断路器单元11将具有三对连接触头111和112。同时，由三个连接触头213构成的组将定位在隔室20内，三个连接触头213中的每一个连接至相应相的汇流条。类似地，由三个连接触头314构成的组将定位在隔室30内，三个连接触头314中的每一个连接至相应相的汇流条，并且由三个连接触头315构成的组将定位在隔室30内，用于将相应的相接地。
根据本发明的中压配电盘的进一步的特征在于，断路器单元11能够在三个位置之间运动。在断路器单元11的第一位置中，第一触头111和第二触头112与第三触头213、第四触头314和第五触头315脱开连接；在断路器单元11的第二位置中，所述第一触头111和第二触头112中的一个连接至所述第五触头315，而所述第一触头111和第二触头112中的另一个连接至第四触头314；在断路器单元11的第三位置中，第一触头111和第二触头112中的一个连接至第四触头314，所述第一触头111和第二触头112中的另一个连接至第三触头213。断路器单元11的三个位置、以及触头111和112与触头213、314和315的相应连接和脱开连接带来下文将更清楚说明的三个不同工作状态。
有利地，断路器单元11可滑动地安装在所述第一隔室10之内，以便获得上述在三个位置之间运动的可能性。为此，在根据本发明的配电盘1的可行实施例中，断路器单元11安装在框架80上，框架80与允许框架80在隔室10内运动(从而允许断路器单元11在隔室10内运动)的装置可滑动地联接。例如，框架80能够通过轮子而可滑动地连接到适当定位在隔室10内的轨道系统81，由此能够在上述的三个不同位置之间运动。
优选地，根据本发明的中压配电盘1包括以绝缘材料制成的第一壁12，并且第一壁12将断路器隔室10与汇流条隔室20隔离开，由此实现隔室10和20之间的绝缘分隔。根据本发明的中压配电盘1还包括也以绝缘材料制成的第二壁13，并且第二壁13将断路器隔室10与所述线缆隔室30隔离开，由此实现隔室10和30之间的绝缘分隔。第三壁14有利地是金属隔断，将汇流条隔室20与线缆隔室30隔离开。
参见图2、3、5和6，在根据本发明的中压配电盘1的某些实施例中，断路器单元11在所述第一、第二和第三位置之间是能够水平运动的。本发明所用术语“水平”是相对于在工作状态下(放置在地面上或者安装在墙壁上)的配电盘而言的。
就图2、5和6中所示实施例的中压配电盘1的正视图而言，所述第一壁12和第二壁13在所述壳体2内处在相同的高度，并且限定了容纳所述断路器单元11的上隔室10。与此同时，所述第一壁12和第三壁14限定容纳汇流条系统21的后下隔室20；而所述第二壁13和第三壁14限定容纳线缆系统31的前下隔室30。在这些描述中，同样地，术语“正视”、“上”、“下”、“后”和“前”是相对于在工作状态下(放置在地面上或安装在墙壁上)的配电盘而言的。换句话说，壁12和13将壳体2的内部容积分成上隔室10(容纳所述断路器单元11)和下隔室，下隔室又通过第三壁14而分成后隔室20和前隔室30。
根据图1中示出的本发明中压配电盘1的替代实施例，断路器单元11在所述第一、第二和第三位置之间是能够竖直运动的。就图4中示出的中压配电盘1的正视图而言，所述第一壁12和第二壁13在所述壳体2内处在相同距离处，并且限定容纳所述断路器单元11的前隔室10。同时，所述第一壁12和第三壁14限定容纳汇流条系统21的后上隔室20；而所述第二壁13和第三壁14限定容纳线缆系统31的后下隔室30。
换句话说，壁12和13将壳体2的内部容积分成前隔室10(容纳所述断路器单元11)和后隔室，后隔室又通过第三壁14而分成上隔室20和下隔室30。在此情况下，同样地，术语“正视”、“上”、“下”、“后”和“前”是相对于配电盘在工作状态下(放置在地面上或安装在墙壁上)而言的。
根据图3中所示的特殊实施例，中压配电盘1能够包括第四隔室40和第五隔室50。第四隔室40是容纳第二断路器单元41的第二断路器隔室；而第五隔室50是容纳第二线缆系统51的第二线缆隔室。
根据此实施例的中压配电盘包括适当定位的数个附加连接触头。特别地，第二断路器单元41针对每个相具有第六连接触头116和第七连接触头117。从而针对每个相：第八连接触头118位于汇流条隔室20之内且连接至相应的汇流条；第九连接触头119位于线缆隔室50之内且连接至所述第二线缆系统51的相应线缆；并且第十连接触头100位于所述线缆隔室50之内且接地。
还是在此情况下，第二断路器单元41能够在三个位置之间运动。在断路器单元41的第一位置中，第六触头116和第七触头117与第八触头118、第九触头119和第十触头100脱开连接，在断路器单元41的第二位置中，所述第六触头116和第七触头117中的一个连接至所述第十触头100，而所述第六触头116和第七触头117中的另一个连接至所述第九触头119；以及在断路器单元41的第三位置中，所述第六触头116和第七触头117中的一个连接至所述第九触头119，而所述第六触头116和第七触头117中的另一个连接至所述第八触头118。以此方式，能够获得典型的双级(double-level)构造。
根据图5中示出的本发明再一实施例，中压配电盘1进一步包括用于断路器隔室10的排气管道60、以及用于汇流条隔室20和线缆隔室30的排气管道70。排气管道60与断路器隔室10连接，并允许排出在所述断路器隔室10中可能产生的气体。类似地，排气管道70与汇流条隔室20和线缆隔室30连接，以允许排出在所述隔室中可能产生的气体。图5还示出断路器单元11的操作机构，即操控断路器单元11的中断触头的断开和闭合的机构。
如同已知的那样，断路器单元11通常针对每个相具有至少第一和第二中断触头，第一和第二中断触头用于断开和闭合与之相关联的电路。根据本发明的优选实施例，所述中断触头中的至少一个能够沿着与所述断路器单元11、41在所述第一、第二和第三位置之间运动的方向基本上平行的方向运动。以此方式，可以优化中断单元所占用的空间，从而减小隔室10内的所需容积。根据本发明的特别优选的实施例，断路器单元11包括真空断路器。
图6a-6c示出在三个不同工作状态下的本发明中压配电盘1的示例。特别地，图6a示出下述状态：断路器单元11处在测试/脱开连接位置。能够理解的是，在此位置处，断路器单元被隔离，其原因在于断路器单元的连接触头111和112不与定位在配电盘1的不同隔室内的连接触头213、314和315中的任一个相连接。
通过水平地移动断路器单元11，可以到达图2中所示的位置，在该位置中，断路器单元11上的连接触头111和112分别连接至连接触头314(其又连接至线缆系统31的相应线缆)和连接触头315(其又接地)，由此实现配电盘1的接地状态。
图6c示出配电盘1的第三工作状态，即维护状态，在该状态中，断路器单元11分别连接至汇流条系统21(经由连接触头111和213)和线缆系统31(经由连接触头112和314)。该位置通过断路器单元11相对于图6b的位置做进一步水平运动而得到。从而，根据在图6a-6c中示出的顺序，通过在隔室10内滑动断路器单元11，可以从测试/脱开连接位置到达接地位置和维护位置。
不同的顺序(例如从接地位置至测试/脱开连接位置再至维护位置)能够通过触头314、315和213在相应隔室内的不同定位而容易地实现。
根据本发明的中压配电盘1能够用在也构成本发明一个方面的中压开关装置中。
从上文可以清楚地看出，本发明的配电盘相对于相同功能的已知类型的相似配电盘具有多个优点。特别地，可以在不需要专用接地开关和相关操作机构的情况下实现接地操作。这允许减少零部件的数量，由此降低制造、安装和维护成本。本发明的简单构造和工作概念允许进一步地降低成本，特别是在考虑到传统配电盘中所需要的铜连接件时更是如此。此外，配电盘的整体结构能够相对于已知类型配电盘紧凑很多。
从而，所构想的配电盘能够进行多种修改并得到数种变型，所有这些修改和变型都落在本发明概念的范围之内。此外，文中说明的所有零部件能够由其它技术上等同的元件替代。在实践中，所述设备的零部件材料和尺寸本身可以根据需要和现有技术的状态而选择。

Claims (13)

1.一种中压配电盘(1)，其特征在于，包括：
壳体(2)，其具有限定至少第一隔室(10)、第二隔室(20)和第三隔室(30)的内壁，所述第一隔室(10)是容纳断路器单元(11)的断路器隔室；所述第二隔室(20)是容纳汇流条系统(21)的汇流条隔室；所述第三隔室(30)是容纳线缆系统(31)的线缆隔室，在所述断路器隔室(10)和所述汇流条隔室(20)之间的以及在所述断路器隔室(10)和所述线缆隔室(30)之间的所述内壁的至少一部分(12、13)由绝缘材料制成；其中，针对每个相：
所述断路器单元(11)具有第一连接触头(111)和第二连接触头(112)；
第三连接触头(213)位于所述第二隔室(20)之内且连接至相应的汇流条；
第四连接触头(314)位于所述第三隔室(30)之内且连接至相应的线缆；
第五连接触头(315)位于所述第三隔室(30)之内且接地；
所述断路器单元(11)能够在第一位置、第二位置和第三位置之间运动；在所述第一位置中，所述第一连接触头(111)和第二连接触头(112)与所述第三连接触头(213)、第四连接触头(314)和第五连接触头(315)脱开连接；在所述第二位置中，所述第一连接触头(111)和第二连接触头(112)中的一个连接至所述第五连接触头(315)，所述第一连接触头(111)和第二连接触头(112)中的另一个连接至所述第四连接触头(314)；在所述第三位置中，所述第一连接触头(111)和第二连接触头(112)中的一个连接至所述第四连接触头(314)，所述第一连接触头(111)和第二连接触头(112)中的另一个连接至所述第三连接触头(213)。
2.如权利要求1所述的中压配电盘(1)，其特征在于，所述断路器单元(11)以可滑动的方式安装在所述第一隔室(10)之内。
3.如权利要求1或2所述的中压配电盘(1)，其特征在于，所述内壁包括第一内壁(12)、第二内壁(13)和第三内壁(14)，所述第一内壁(12)以绝缘材料制成，并且将所述第一隔室(10)与所述第二隔室(20)隔离开，所述第二内壁(13)以绝缘材料制成，并且将所述第一隔室(10)与所述第三隔室(30)隔离开，所述第三内壁(14)将所述第二隔室(20)与所述第三隔室(30)隔离开。
4.如权利要求1或2所述的中压配电盘(1)，其特征在于，所述断路器单元(11)能够在所述第一位置、第二位置和第三位置之间水平运动。
5.如权利要求3所述的中压配电盘(1)，其特征在于，所述断路器单元(11)能够在所述第一位置、第二位置和第三位置之间水平运动。
6.如权利要求5所述的中压配电盘(1)，其特征在于，就所述配电盘的正视图而言，所述第一内壁(12)和第二内壁(13)在所述壳体(2)内处在相同的高度，并且所述第一隔室(10)是由第一内壁(12)和第二内壁(13)限定的上隔室；第二隔室(20)是由所述第一内壁(12)和第三内壁(14)限定的后下隔室；所述第三隔室(30)是由所述第二内壁(13)和第三内壁(14)限定的前下隔室。
7.如权利要求1或2所述的中压配电盘(1)，其特征在于，所述断路器单元(11)能够在所述第一位置、第二位置和第三位置之间竖直运动。
8.如权利要求3所述的中压配电盘(1)，其特征在于，所述断路器单元(11)能够在所述第一位置、第二位置和第三位置之间竖直运动。
9.如权利要求1所述的中压配电盘(1)，其特征在于，还包括第四隔室(40)和第五隔室(50)，所述第四隔室(40)是容纳第二断路器单元(41)的第二断路器隔室；第五隔室(50)是容纳第二线缆系统(51)的第二线缆隔室；其中，针对每个相：
所述第二断路器单元(41)具有第六连接触头(116)和第七连接触头(117)；
第八连接触头(118)位于所述第二隔室(20)之内且连接至相应的汇流条；
第九连接触头(119)位于所述第五隔室(50)之内且连接至所述第二线缆系统(51)的相应线缆；
第十连接触头(100)位于所述第五隔室(50)之内且接地；
所述第二断路器单元(41)能够在第一位置、第二位置和第三位置之间运动；在所述第一位置中，所述第六连接触头(116)和第七连接触头(117)与所述第八连接触头(118)、第九连接触头(119)和第十连接触头(100)脱开连接；在所述第二位置中，所述第六连接触头(116)和第七连接触头(117)中的一个连接至所述第十连接触头(100)，所述第六连接触头(116)和第七连接触头(117)中的另一个连接至所述第九连接触头(119)；在所述第三位置中，所述第六连接触头(116)和第七连接触头(117)中的一个连接至所述第九连接触头(119)，所述第六连接触头(116)和第七连接触头(117)中的另一个连接至所述第八连接触头(118)。
10.如权利要求1所述的中压配电盘(1)，其特征在于，还包括用于所述断路器隔室(10)的排气管道(60)以及用于所述汇流条隔室(20)和所述线缆隔室(30)的排气管道(70)。
11.如权利要求1所述的中压配电盘(1)，其特征在于，所述断路器单元(11、41)针对每个相具有第一中断触头和第二中断触头，所述第一中断触头和第二中断触头中的至少一个能够沿着与所述断路器单元(11、41)在所述第一位置、第二位置和第三位置之间运动的方向基本上平行的方向运动。
12.如权利要求1所述的中压配电盘(1)，其特征在于，所述断路器单元(11、41)包括真空断路器。
13.一种中压开关装置，其包括如前述权利要求中任一项所述的中压配电盘(1)。
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