CN102195247B - 隔爆型高压真空配电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种隔爆型高压真空配电装置，包括至少一台隔爆型配电柜；每台隔爆型配电柜均包括主柜体和母线腔，主柜体内有一能前后运动的开关小车；其特征在于：所述开关小车驱动机构的摇把设置在主柜体的前面；所述母线腔两端联接法兰面之间的距离和替换的一般型开关柜等宽；当隔爆型配电柜为两台以上时，相邻两台隔爆型配电柜的母线腔的联接法兰直接联接；所述母线腔内设有横向贯穿的三相高压母线排，在母线腔的一侧壁上设置有高压绝缘管，所述三相高压母线排从该高压绝缘管内穿过并进入另一台隔爆型配电柜的母线腔内。本发明中的隔爆型配电柜可直接替换现有一般型开关柜，其装拆和维修方便，便于多台隔爆型配电柜联台作业和常规维修。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于有爆炸危险场合的隔爆型高压真空配电装置，其包括至少一台隔爆型高压真空配电柜，所述隔爆型高压真空配电柜可直接替代置换已在使用的一般型高压真空开关柜。
背景技术
矿用高压配电装置从使用环境的危险程度可分为矿用一般型高压真空开关柜（以下简称一般型开关柜）和矿用隔爆型高压真空配电柜（以下简称隔爆型配电柜）。一般型开关柜使用于日常条件下无爆炸危险的场所；隔爆型配电柜是一种具有隔爆性能的配电装置，用于具有爆炸危险的环境中，如煤矿、易燃易爆粉尘环境等场地，该种隔爆型配电柜其内部的电接触火花及热量等不会引爆柜外的可爆气体及粉尘等。在有爆炸危险场所使用的配电柜须强制使用隔爆型配电柜。
由于历史的原因，在很多低瓦斯的煤矿目前还大量使用着一般型配电柜，使安全生产留下了隐患，随着时代的进步，这一类的配电柜将要强制更换为隔爆型配电柜。
矿井内的配电柜通常安置在井下配电房峒室内，每一台用电器（如采掘电机，输送电机，风机电机，水泵电机等）对应有一台配电柜供电，这些配电柜通常几台至数十台成排并联在一起，由贯穿铜排（母排）提供三相高压电源，组成配电装置。
这种配电装置有以下特点：其一是井下专门设置的配电房峒室面积有限，更换隔爆型配电柜不能扩大使用面积，否则配电房峒室扩建需很大的地下挖掘改建工程量。其二是每一台配电柜都有专门的高压电缆铺设到相应的电机，配电柜位置的移动将影响电缆的铺设，高压电缆价值昂贵，这就需要在原安装地点就地更换配电柜，而不可移动安装位置，这会造成电缆的废用及更换。
上述特点即要求一般型开关柜在替换为隔爆型配电柜的过程中要求隔爆型配电柜外形安装宽度尺寸必须和一般型开关柜完全相同，不得扩大安装面积，不改动安装位置，以实现直接的一对一替换，而目前常规使用的隔爆型配电柜均无法满足上述基本要求，本发明即为实现上述特殊要求而作的相应的创新设计。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种隔爆型高压真空配电装置，其由有特别尺寸要求的隔爆型配电柜联台组成，所述有特别尺寸要求的隔爆型配电柜可以直接替换现有的一般型配电柜，并且其装拆和维修很方便，便于多台隔爆型配电柜的联台作业和以后的常规维修。
按照本发明提供的技术方案：一种隔爆型高压真空配电装置，其包括至少一台隔爆型配电柜；每台隔爆型配电柜均包括主柜体和母线腔，所述主柜体内有一能前后运动的开关小车，所述母线腔设置在主柜体后部；其特征在于：所述开关小车驱动机构的摇把设置在主柜体的前面；所述母线腔的宽度加大，母线腔两端联接法兰面之间的距离和替换的一般型开关柜等宽；当所述隔爆型配电柜为两台以上时，相邻两台隔爆型配电柜的母线腔的联接法兰直接联接；所述母线腔内设有横向贯穿的三相高压母线排，在母线腔的一侧壁上设置有高压绝缘管，所述三相高压母线排从该高压绝缘管内穿过并进入另一台隔爆型配电柜的母线腔内。
作为本发明的进一步改进，所述开关小车驱动机构包括摇把、蜗杆、蜗轮、曲柄、连杆和拐臂，蜗杆可轴向转动地安装在主柜体一侧，蜗杆前端安装着可带动其转动的摇把，蜗杆后端与安装在主柜体侧壁上的蜗轮啮合；所述蜗轮一侧安装着可跟随其同步摆动的曲柄，曲柄另一端与连杆一端铰连，连杆另一端与拐臂一端铰连，拐臂另一端铰连固定在主柜体的底部内表面上；所述连杆与拐臂的铰连部位与开关小车接触，曲柄摆动时带动连杆和拐臂运动，进而驱动开关小车前后运动。
作为本发明的进一步改进，所述母线腔焊于主柜体后部，母线腔的宽度大于主柜体宽度，母线腔与主柜体成T字型布置。
作为本发明的进一步改进，所述高压绝缘管穿过母线腔侧壁，高压绝缘管上设有固定法兰边，在母线腔侧壁内侧面上焊有固定螺柱，通过压板固定高压绝缘管。由此进一步，所述母线腔偏向有固定螺柱的一侧，构成不对称结构。
作为本发明的进一步改进，所述三相高压母线排与高压绝缘管浇铸成一体，并贯穿相邻两台隔爆型配电柜的母线腔侧壁。
作为本发明的进一步改进，所述母线腔两端联接法兰的形状为方形。
本发明与现有技术相比，优点在于：该隔爆型高压真空配电装置中的隔爆型配电柜可以直接替换现有的一般型开关柜，其装拆和维修很方便，便于多台隔爆型配电柜的联台作业和日常的常规维修。
附图说明
图1为现有的常规隔爆型配电柜三台联台固定时的主视图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的侧视图。
图4为本发明的隔爆型配电柜三台联台固定时的主视图。
图5为图4的俯视图。
图6为图4的侧视图。
图7为开关小车驱动机构的结构示意图。
附图标记说明：1-主柜体、2-母线腔、2.1-联接法兰、3-三相高压母线排、4-三相进线端铜排、5-高压绝缘管、5.1-固定法兰边、6-联台筒体、7-开关小车、8-摇把、9-蜗杆、10-蜗轮、11-曲柄、12-连杆、13-拐臂。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
本发明的目的在于设计一种隔爆型高压真空配电装置，其由至少一台隔爆型配电柜联台固定构成，所述隔爆型配电柜的宽度尺寸与所需替换的一般型开关柜宽度相等，可以直接替换现有的一般型开关柜。目前通用的标准一般型开关柜的宽度尺寸多为770mm和800mm两种，因此本发明的隔爆型配电柜的宽度尺寸也可以设计为770mm和800mm。当然，对于具有其他尺寸的一般型开关柜，本发明也可以根据其尺寸定制，仅需调整母线腔宽度，进而实现直接替换的目的。
如图4~图6所示，每台隔爆型配电柜均是由主柜体1和母线腔2组成，母线腔2设置在主柜体1后部，主柜体1内有一能前后运动的开关小车7；所述开关小车7驱动机构的摇把8设置在主柜体1的前面；所述母线腔2的宽度加大，母线腔2两端联接法兰2.1面之间的距离和替换的一般型开关柜等宽；当所述隔爆型配电柜为两台以上时，相邻两台隔爆型配电柜的母线腔2的联接法兰2.1直接用螺钉联接；所述母线腔2内设有横向贯穿的三相高压母线排3，在母线腔2的一侧壁上设置有高压绝缘管5，所述三相高压母线排3从该高压绝缘管5内穿过并进入另一台隔爆型配电柜的母线腔2内。
结合图1~图6进行分析，本发明与现有的常规隔爆型配电柜区别如下：
（一）开关小车7驱动机构的设计
本发明中的隔爆型配电柜与常规隔爆型配电柜的主柜体1内都有一个能前后运动的开关小车7，开关小车7上面安装有真空开关、接触器及导电触头等，开关小车7的功能是将配电母线和用电器之间进行真空开关通断控制。
对于现有的常规隔爆型配电柜来说，其开关小车7驱动机构的前后驱动操作是在主柜体1的侧面实施（如图1~图3所示）。而当多台隔爆型配电柜联台固定时，由于相邻隔爆型配电柜的主柜体1紧靠在一起，它们的侧面之间已没有可供操作的空间，因此本发明对开关小车7驱动机构进行改进，将开关小车7驱动机构的摇把8设置在主柜体1的前面，以便于操作。所述开关小车7驱动机构的结构如图7所示，其主要由摇把8、蜗杆9、蜗轮10、曲柄11、连杆12和拐臂13组成，蜗杆9可轴向转动地安装在主柜体1一侧，蜗杆9前端安装着可带动其转动的摇把8，蜗杆9后端与安装在主柜体1侧壁上的蜗轮10啮合；所述蜗轮10一侧安装着可跟随其同步摆动的曲柄11，曲柄11另一端与连杆12一端铰连，连杆12另一端与拐臂13一端铰连，拐臂13另一端铰连固定在主柜体1的底部内表面上；所述连杆12与拐臂13的铰连部位与开关小车7接触，曲柄11摆动时带动连杆12和拐臂13运动，进而驱动开关小车7前后运动，实现真空开关通断控制。
另外，所述开关小车7驱动机构并不局限于蜗轮蜗杆传动方式，根据机械传动原理，该驱动机构还可以采用伞齿轮传动方式或链轮传动方式或者闸把操作方式等，本专利不再作进一步的全面描述，但所有驱动方式都有一个明显的共同特征，就是将此开关小车7驱动机构的操作位置设置于主柜体1的前面（如图5所示）。
（二）母线腔2和主柜体1的T型布置以及三相高压母线排3的结构设计
本发明中的隔爆型配电柜与常规隔爆型配电柜都有专设的母线腔2，母线腔2内横向贯穿三相高压母线排3，母线腔2内的高压真空开关上的三相进线端铜排4搭在三相高压母线排3上。当几台至几十台的隔爆型配电柜联台固定后，所有隔爆型配电柜母线腔2内的三相高压母线排3须从第一台至最后一台贯通所有隔爆型配电柜，将每一台隔爆型配电柜的高压进线系统导通，同时须保证相间电压的电气间隙和绝缘要求，并要求每一台隔爆型配电柜的母线腔2和相邻隔爆型配电柜的母线腔2是相互隔爆的。
对于现有的常规隔爆型配电柜来说，其母线腔2的宽度和主柜体1的宽度是相同的，而且常规隔爆型配电柜联台固定后，相邻隔爆型配电柜的母线腔2之间有联台筒体6，这样的结构使得单台隔爆型配电柜的工作面宽度较宽，无法直接按等宽的要求替换一般型开关柜（如图1~图3所示）。而本发明的设计要求是母线腔2的宽度和需替换的一般型开关柜等宽，鉴于上述基本要求，同时考虑到母线腔2内贯穿三相高压母线排3的绝缘空间要求，本发明的母线腔2加大了宽度，使两端联接法兰2.1面之间距离和替换的一般型开关柜等宽，这样的设计一方面满足了电气绝缘的要求，另一方面在联台安装时，可以直接将相邻二台隔爆型配电柜母线腔2的联接法兰2.1用螺钉联接，简化了安装及维护要求，并且满足了隔爆型配电柜对宽度的要求，可以实现直接一对一地原地置换现有的一般型开关柜。
本发明的隔爆型配电柜由于母线腔2已加宽，母线腔2宽度大于主柜体1宽度，当母线腔2焊于主柜体1后部时，母线腔2就和主柜体1成T字型布置，这是本发明与现有的常规隔爆型配电柜在外形上的主要区别特征之一。
所述联台筒体6的功能是用于三相高压母线排3在联台筒体6内完成联接和拆卸操作，其结构如图3所示，在隔爆型配电柜母线腔2的两侧壁上分别安装有用于三相高压母线排3穿过的高压绝缘管5，该高压绝缘管5通过固定螺柱固定；由于受到母线腔2内的绝缘空间限制，固定该高压绝缘管5的固定螺柱设置在母线腔2外部。本发明为了保证隔爆型配电柜的宽度与被更换的一般型开关柜宽度一致，取消了联台筒体6，而直接将相邻隔爆型配电柜的母线腔2两侧的联接法兰2.1用螺钉联接在一起，这就要求贯通所有隔爆型配电柜的三相高压母线排3要有新的联接和拆卸结构，具体如图6所示，所述高压绝缘管5穿过母线腔2侧壁，高压绝缘管5上设有固定法兰边5.1，在母线腔2侧壁内侧面上焊有固定螺柱，通过压板固定高压绝缘管5。本发明通过上述结构，将固定所述高压绝缘管5的固定螺柱设置在母线腔2内侧，这样，可以通过母线腔2上的操作开口将手伸入母线腔2内进行三相高压母线排3的联接及拆卸操作，装拆和维修很容易，为多台隔爆型配电柜的联台作业和以后的常规维修提供了实际可行方案。
由于固定螺柱设置在母线腔2内侧，固定螺柱的存在会在一定程度上影响母线腔2内电气安全绝缘空间，导致电气间隙不足。为此，本发明将母线腔2位置尺寸作适当的调整，即将母线腔2的位置设置成偏向有固定螺柱的一侧，构成不对称结构，这样增加了母线腔2一侧的绝缘空间，所述固定螺柱即可设置在此增加的空间内，从而使母线腔2的空间充分合理利用，解决了电气间隙不足的矛盾。鉴于此种专利设计，其突出的特征是将固定螺柱设置于母线腔2内部，三相高压母线排3和高压绝缘5的装拆也在母线腔2内完成，这些都是目前隔爆型配电柜所不具有的，是本专利特有的设计。
本发明可进一步地将高压绝缘管5和三相高压母线排3浇铸成一体，构成一个穿墙绝缘母线排，该穿墙绝缘母线排仅设置在母线腔2的单侧，并贯穿相邻两台隔爆型配电柜的母线腔2侧壁；其与常规隔爆型配电柜左右两侧都设置高压绝缘管5的结构相比，结构更加简单，装拆维护更加方便，尤为特别的是其装拆操作均在母线腔2内部实施，在隔爆型配电柜联台后，唯有这种装配方式可以对任何一台隔爆型配电柜实施单台的维修更换作业。
另外，现有的常规隔爆型配电柜在联台使用时，相邻母线腔2中间需要串接联台筒体6，母线腔2与联台筒体6的联接法兰2.1为圆形结构（如图1~图3所示）。而本发明的隔爆型配电柜取消了联台筒体6，相邻两台隔爆型配电柜的母线腔2的联接法兰2.1直接用螺钉联接；由于母线腔2是方形的，如果在其两端加设圆形的联接法兰2.1，占据的空间就会比较大，而本发明的相邻两台隔爆型配电柜母线腔2之间的装配空间非常紧凑，圆形联接法兰2.1的使用会受到很大限制，而且影响隔爆性能。因此，本发明直接将母线腔2两端联接法兰2.1的形状设计成与母线腔2形状相同的方形结构，从而可以最大程度地节约装配空间，提高防爆性能。
Claims (1)
1.一种隔爆型高压真空配电装置，其包括至少一台隔爆型配电柜；每台隔爆型配电柜均包括主柜体（1）和母线腔（2），所述主柜体（1）内有一能前后运动的开关小车（7），所述母线腔（2）设置在主柜体（1）后部；其特征在于：所述开关小车（7）驱动机构的摇把（8）设置在主柜体（1）的前面；所述母线腔（2）的宽度加大，母线腔（2）两端联接法兰（2.1）面之间的距离和替换的一般型开关柜等宽；当所述隔爆型配电柜为两台以上时，相邻两台隔爆型配电柜的母线腔（2）的联接法兰（2.1）直接联接；所述母线腔（2）内设有横向贯穿的三相高压母线排（3），在母线腔（2）的一侧壁上设置有高压绝缘管（5），所述三相高压母线排（3）从该高压绝缘管（5）内穿过并进入另一台隔爆型配电柜的母线腔（2）内；
所述开关小车（7）驱动机构包括摇把（8）、蜗杆（9）、蜗轮（10）、曲柄（11）、连杆（12）和拐臂（13），蜗杆（9）可轴向转动地安装在主柜体（1）一侧，蜗杆（9）前端安装着可带动其转动的摇把（8），蜗杆（9）后端与安装在主柜体（1）侧壁上的蜗轮（10）啮合；所述蜗轮（10）一侧安装着可跟随其同步摆动的曲柄（11），曲柄（11）另一端与连杆（12）一端铰连，连杆（12）另一端与拐臂（13）一端铰连，拐臂（13）另一端铰连固定在主柜体（1）的底部内表面上；所述连杆（12）与拐臂（13）的铰连部位与开关小车（7）接触，曲柄（11）摆动时带动连杆（12）和拐臂（13）运动，进而驱动开关小车（7）前后运动；
所述母线腔（2）焊于主柜体（1）后部，母线腔（2）的宽度大于主柜体（1）宽度，母线腔（2）与主柜体（1）成T字型布置；
所述高压绝缘管（5）穿过母线腔（2）侧壁，高压绝缘管（5）上设有固定法兰边（5.1），在母线腔（2）侧壁内侧面上焊有固定螺柱，通过压板固定高压绝缘管（5）；
所述母线腔（2）的位置设置成偏向有固定螺柱的一侧，构成不对称结构；
所述三相高压母线排（3）与高压绝缘管（5）浇铸成一体，并贯穿相邻两台隔爆型配电柜的母线腔（2）侧壁；
所述母线腔（2）两端联接法兰（2.1）的形状为方形。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: New area, 214142 in Jiangsu province Wuxi City Economic Development Road No. 26 five Applicant after: WUXI JUNGONG INTELLIGENT ELECTRICAL Co.,Ltd. Address before: 214143 Jiangsu province Wuxi New Area Shuofang Town Industrial Park by five road No. 2 Applicant before: WUXI JUNGONG POWER ELECTRICAL EQUIPMENT Co.,Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: WUXI JUNGONG POWER ELECTRICAL EQUIPMENT CO., LTD. TO: WUXI JUNGONG INTELLIGENT ELECTRIC CO., LTD. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20110921 Assignee: Jiangsu Reinsurance Finance Leasing Co.,Ltd. Assignor: WUXI JUNGONG INTELLIGENT ELECTRICAL Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980035047 Denomination of invention: Explosion proof high-voltage vacuum distribution device Granted publication date: 20131016 License type: Exclusive License Record date: 20230425 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Explosion proof high-voltage vacuum distribution device Effective date of registration: 20230427 Granted publication date: 20131016 Pledgee: Jiangsu Reinsurance Finance Leasing Co.,Ltd. Pledgor: WUXI JUNGONG INTELLIGENT ELECTRICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2023980039371 |