CN102290731B - 三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜 - Google Patents

Abstract

一种三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，包括箱体，内装隔离开关、真空断路器、接地开关、左、右电缆进出线端和操作机构，在箱体的骨架上安装有隔离开关、接地开关和绝缘基座，绝缘基座包括T形导电杆，T形导电杆的上端作为隔离开关的静触头，T形导电杆的下端作为接地开关的静触头，右电缆进出线端固封在真空断路器下端的右侧，T形导电杆的左端作为左电缆进出线端，真空断路器与弹簧储能操作机构相连接，隔离开关和接地开关分别与闭锁型手动操作机构相连接。其优点是：所有开关元件的带电部位均采用固体绝缘材料封装，带电部位不裸露，使用更安全。相比40.5kV及以下电压等级的同类性能产品，体积减小50-80％，重量减轻30-60％，节省原材料20％-30％以上。

Description

三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜

技术领域

本发明涉及高压开关设备，尤指一种三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜。

背景技术

三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜主要用于工矿企事业配电以及电业系统的二次变电所的受电、送电、无功自动补偿装置及大型高压电动机起动等，实行控制保护、监测之用。

目前，三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜内开关元件的带电部位存在裸露，使用的安全性差，存在有触电危险。由于爬距较小，为了满足绝缘要求，整体体积较大，所以重量也较大，原材料耗费多，设备占地面积大。特别是用于户外箱式变电站、户外开闭所或城市电缆分配用的户外高压电缆分接箱等时，往往不能满足用户要求。

发明内容

本发明的目的是克服以上缺陷，提供一种带电部位不裸露，使用更安全，可以满足绝缘要求，又减小整体体积、重量、耗材和设备占地面积，适用于户外箱式变电站、户外开闭所和户外高压电缆分接箱的三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜。

为达到上述目的，本发明提供的三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，包括箱体，内装隔离开关、真空断路器、接地开关、左、右电缆进出线端和操作机构，所述箱体设有骨架，所述骨架安装在所述箱体的侧板上，隔离开关和接地开关安装在所述骨架上，所述骨架上还安装有一绝缘基座，所述绝缘基座包括一横置的T形导电杆，所述真空断路器和T形导电杆左右并列固封在所述绝缘基座中，所述T形导电杆的上端作为所述隔离开关的静触头，所述T形导电杆的下端作为所述接地开关的静触头，所述隔离开关的动触头安装在所述绝缘基座的上方，所述接地开关的动触头安装在所述绝缘基座的下方，右电缆进出线端固封在所述真空断路器下端的右侧，所述真空断路器与所述右电缆进出线端相连接，所述T形导电杆的左端作为左电缆进出线端，所述操作机构包括弹簧储能操作机构和闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构，所述真空断路器与所述弹簧储能操作机构相连接，所述隔离开关和接地开关分别与所述闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构相连接。

本发明三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其中所述真空断路器包括真空灭弧管和其内腔中的真空断路器静触头和真空断路器动触头，所述真空断路器静触头与所述隔离开关的动触头相配合，所述真空断路器动触头连接有绝缘拉杆，所述绝缘拉杆与所述弹簧储能操作机构相连接。

本发明三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其中所述隔离开关设有隔离开关支架和安装在所述隔离开关支架上的U形动触头，所述U形动触头一端与所述真空断路器静触头相配合，所述U形动触头另一端与所述T形导电杆的上端相配合，所述U形动触头的端部分别设有连接花瓣，所述隔离开关支架安装在所述箱体的侧板上，所述U形动触头与所述闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构相连接。

本发明三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其中所述接地开关设有接地开关支架和安装在所述接地开关支架上的接地开关动触头，所述接地开关动触头设有与所述T形导电杆的下端相配合的接地花瓣，所述接地开关支架安装在所述箱体的侧板上，所述接地开关动触头与所述闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构相连接。

本发明三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其中所述闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构设有所述隔离开关和接地开关的公共操作轴和分合闸储能弹簧，所述公共操作轴安装在所述箱体的前、后横梁上，所述公共操作轴的前端为六角柱型，所述公共操作轴上安装有拐臂，所述拐臂的另一端与分合闸储能弹簧铰接相连，所述U形动触头和接地开关动触头通过各自的开关主轴、拉杆和拐臂与所述公共操作轴铰接相连。

本发明三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其中所述电缆进出线端设有与所述绝缘基座连成一体的右电缆进出线联络母线座和电缆进出线联络母线座，所述右电缆进出线端固封在所述右电缆进出线联络母线座中，所述T形导电杆的左端固封在所述电缆进出线联络母线座中，所述左电缆进出线端安装有电流互感器。

本发明三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其中所述绝缘基座的上部设有安装支架，并通过安装支架与所述箱体的侧板相连接。

本发明三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其中所述左电缆进出线联络母线座还连接有避雷器。

本发明三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜由于增设了绝缘基座，将传统高压开关柜中按独立功能分立布置的高压元器件采用集中三相合一的安放在绝缘基座中，形成了一个固体绝缘封装组件。由于所有开关元件的带电部位均采用固体绝缘材料封装，带电部位不裸露，使用更安全，不会有触电危险。带电部位爬距大，既满足了绝缘要求，又减小了整体体积。相比同类性能产品的体积减小50-80％、重量减轻30-60％。节省原材料20％-30％以上，减少设备占地面积。因此，该产品可以用于户外箱式变电站、户外开闭所和户外高压电缆分接箱。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜的主视剖视图；

图2是闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构的主视图(去掉柜门)；

图3是绝缘基座本体的主视剖视图；

图4是绝缘基座安装后的主视剖视图；

图5是绝缘基座安装后的右视剖视图；

图6是绝缘基座安装后的左视剖视图。

具体实施方式

参阅图1，本发明三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜包括箱体1，内装隔离开关20、真空断路器50、接地开关30、左电缆进出线端61、右电缆进出线端41和操作机构。操作机构包括弹簧储能操作机构7和闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构8。

箱体1设有骨架2，骨架2装在箱体1的侧板3上。骨架2上通过安装支架4安装有一绝缘基座10。结合图3和图4，隔离开关20的静触头21、真空断路器50、接地开关30的静触头31和右电缆进出线端41和左电缆进出线端61固封在绝缘基座10中。

结合图3至图6，绝缘基座10内设有一横置的T形导电杆11，T形导电杆11的上端作为隔离开关静触头21，T形导电杆11的下端作为接地开关静触头31，T形导电杆11的左端作为左电缆进出线端61。

真空断路器50包括真空灭弧管和其内腔中的真空断路器静触头51和真空断路器动触头52。真空断路器动触头52与右电缆进出线端41相连接。真空断路器静触头51与隔离开关动触头相配合，真空断路器动触头52连接有绝缘拉杆53，绝缘拉杆53与弹簧储能操作机构7相连接。

隔离开关20设有隔离开关支架24和安装在隔离开关支架上24的U形动触头22。隔离开关支架24安装在箱体1的侧板2上。U形动触头22一端与真空断路器静触头51相配合，U形动触头22另一端与T形导电杆的上端即隔离开关静触头21相配合，U形动触头22的端部分别设有与静触头相配合的若干花瓣23，U形动触头22与闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构8相连接。

接地开关30设有接地开关支架34和安装在接地开关支架34上的接地开关动触头32。接地开关支架34安装在箱体1的侧板2上。接地开关动触头32设有与T形导电杆的下端即接地开关静触头31相配合的若干接地花瓣33，接地开关动触头32与闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构8相连接。

参阅图2，闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构8设有隔离开关和接地开关的公共操作轴81，公共操作轴81安装在箱体1的前、后横梁上面，公共操作轴81的前端为六角柱型，操作手柄插入后即可进行分合闸操作。闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构8设有分合闸储能弹簧82，公共操作轴81上安装有拐臂83，拐臂83的另一端与分合闸储能弹簧82铰接相连。U形动触头22和接地开关动触头32通过各自的开关主轴、拉杆和拐臂与公共操作轴81铰接相连。当将操作手柄安装到公共操作轴81的外端部上以后，通过操作手柄旋转公共操作轴81，分合闸储能弹簧82将压缩储能，当分合闸储能弹簧82旋转到位后，能量释放，使开关进行合分闸运动。由于这种互为闭锁的结构，使得隔离开关20或接地开关30两者中只能有一组开关单独处于合闸位置，实现了互为闭锁的功能。

电缆进出线端设有与绝缘基座10连成一体的右电缆进出线联络母线座40和左电缆进出线联络母线座60，右电缆进出线端41固封在右电缆进出线联络母线座40中。T形导电杆的左端61固封在左电缆进出线联络母线座60中。左电缆进出线端61安装有电流互感器5。左电缆进出线联络母线座60还连接有避雷器6。

在本发明三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜的实施例中：

A.真空断路器与接地开关、隔离开关相互间实现闭锁：

在三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜的箱体上设有可以观察隔离开关和接地开关状态的观察窗，通过观察窗可以用肉眼看到隔离开关和接地开关所处的分合闸位置。同时，当真空断路器处于合闸状态时，操作手柄的安装孔将被覆盖，使操作手柄无法插入，达到真空断路器合闸时不能操作隔离开关的目的。当真空断路器分闸后，操作手柄孔将被打开，此时可以操作隔离开关。如上所说，隔离开关与接地开关具有同一根操作轴，当隔离开关合闸时，接地开关自动分闸，分断隔离开关的同时，接地开关进行合闸，二者相互闭锁，二者之间只能有其中一个处于合闸状态，保障装置不能在接地开关处于接地状态时合闸。

值得注意的是：由于电缆进线平时是带电状态，因此用于电缆进线的开关柜进线侧不加装接地开关。

B.由于设备内部采用全绝缘结构，人所能够触及的部位均被绝缘材料封闭，这些部位外表面涂有接地的半导体保护层，因此不会造成操作人员的触电事故，提高了安全等级。允许打开箱门进行设备运行中的例行观察。外面的箱门只能由专业人员打开。

以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，包括箱体（1），内装隔离开关（20）、真空断路器（50）、接地开关（30）、右电缆进出线端（41）、左电缆进出线端（61）和操作机构，其特征在于：所述箱体（1）内设有骨架（2），所述骨架（2）安装在所述箱体（1）的侧板（3）上，所述隔离开关（20）和接地开关（30）安装在所述骨架（2）上，所述骨架（2）上安装有一绝缘基座（10），所述绝缘基座（10）包括一横置的T形导电杆（11），所述真空断路器（50）和T形导电杆（11）左右并列固封在所述绝缘基座（10）中，所述T形导电杆（11）的上端作为所述隔离开关（20）的静触头（21），所述T形导电杆（11）的下端作为所述接地开关（30）的静触头（31），所述隔离开关（20）的动触头（22）安装在所述绝缘基座（10）的上方，所述接地开关（30）的动触头（32）安装在所述绝缘基座（10）的下方，所述右电缆进出线端（41）固封在所述真空断路器（50）下端的右侧，所述真空断路器（50）与所述右电缆进出线端（41）相连接，所述T形导电杆（11）的左端作为左电缆进出线端（61），所述操作机构包括弹簧储能操作机构（7）和闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构（8），所述真空断路器（50）与所述弹簧储能操作机构（7）相连接，所述隔离开关（20）与所述闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构（8）相连接，所述接地开关（30）与所述闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构（8）相连接。 

2.如权利要求1所述的三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其特征在于：其中所述真空断路器（50）包括真空灭弧管和其内腔中的真空断路器静触头（51）和真空断路器动触头（52），所述真空断路器静触头（51）与所述隔离开关的动触头（22）相配合，所述真空断路器动触头（52）连接有绝缘拉杆（53），所述绝缘拉杆（53）与所述弹簧储能操作机构（7）相连接。 

3.如权利要求2所述的三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其特征在于：所述隔离开关（20）的动触头（22）为U形动触头，所述隔离开关（20）设有隔离开关支架（24）和安装在所述隔离开关支架（24）上的U形动触头（22），所述U形动触头（22）一端与所述真空断路器静触头（51）相配合，所述U形动触头（22）另一端与所述T形导电杆（11）的上端相配合，所述U形动触头（22）的端部分别设有连接花瓣（23），所述隔离开关支架（24）安装在所述箱体（1）的侧板（3）上，所述U形动触头（22）与所述闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构（8）相连接。 

4.如权利要求3所述的三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其特征在于：其中所述接地开关（30）设有接地开关支架（34）和安装在所述接地开关支架（34）上的接地开关动触头（32），所述接地开关动触头（32）设有与所述T形导电杆（11）的下端相配合的接地花瓣（33），所述接地开关支架（34）安装在所述箱体（1）的侧板（3）上，所述接地开关动触头（32）与所述闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构（8）相连接。 

5.如权利要求4所述的三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其特征在于：其中所述闭锁型隔离开关及接地开关手动操作机构（8）设有所述隔离开关（20）和接地开关（30）的公共操作轴（81）和分合闸储能弹簧（82），所述公共操作轴（81）安装在所述箱体（1）的前、后横梁上，所述公共操作轴（81）的前端为六角柱型，所述公共操作轴（81）上安装有拐臂（83），所述公共操作轴（81）与相应所述拐臂（83）的一端连接，所述拐臂（83）的另一端与所述分合闸储能弹簧（82）铰接相连，所述U形动触头（22）通过相应的开关主轴、拉杆和拐臂与所述公共操作轴（81）铰接相连，所述接地开关动触头（32）通过相应的开关主轴、拉杆和拐臂与所述公共操作轴（81）铰接相连。 

6.如权利要求5所述的三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其特征在于：其中所述右电缆进出线端（41）设有与所述绝缘基座（10）连成一体的右电缆进出线联络母线座（40）,所述左电缆进出线端（61）设有与所述绝缘基座（10）连成一体的左电缆进出线联络母线座（60），所述右电缆进出线端（41）固封在所述右电缆进出线联络母线座（40）中，所述左电缆进出线端（61）固封在所述左电缆进出线联络母线座（60）中，所述左电缆进出线端（61）安装有电流互感器（5）。 

7.如权利要求6所述的三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其特征在于：其中所述绝缘基座（10）的上部设有安装支架（4）并通过安装支架（4）与所述箱体（1）的侧板（3）相连接。 

8.如权利要求7所述的三相共体紧凑型固体绝缘高压交流真空开关柜，其特征在于：其中所述左电缆进出线联络母线座（60）还并联有避雷器（6）。 

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