CN103219666B - 一种模块化固体绝缘环网柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化固体绝缘环网柜，包括柜体、绝缘母线模块、隔离模块、主体模块、接地模块、以及用于控制所述主体模块和所述接地模块动作的操动机构，所述操动机构设于所述柜体的侧壁上，所述主体模块通过绝缘拉杆与所述操动机构相连，所述接地模块设于所述主体模块下方，所述接地模块通过接地拉杆与所述操动机构相连，所述隔离模块设于所述接地模块的右下方，所述隔离模块包括隔离刀片以及与所述隔离刀片活动连接的隔离拉杆，隔离拉杆与设于所述操动机构底部的旋转摆杆活动连接。本发明采用模块化设计，生产制作过程灵活，便于安装与维修，安装时采用全密封技术，结构紧凑体积小，且具有工作状监测装置，能有效规避电击风险，安全性高。

Description

一种模块化固体绝缘环网柜

技术领域

本发明涉及高压开关领域，尤其涉及一种模块化固体绝缘环网柜。

背景技术

环网柜是一种环网供电中常用的电气设备，其核心器件为负荷开关和熔断器，因环网柜常设于配电支路上，环网柜也被认为是一种出线开关柜，是环网供电和终端供电的重要开关设备。

日前，市场上多数环网柜为空气绝缘环网柜和SF6绝缘环网柜两种，其中，由于空气绝缘体积大，成本高，占用空间大，已逐渐被淘汰。SF6绝缘环网柜内部具有SF6式开关，SF6是一种惰性温室气体，易混入氟化硫等毒性气体，因此，其使用的监管逐步加强。另一方面，伴随着真空开关技术的日渐成熟以及真空开关具有寿命长、抗干扰性好、体积小、重量轻等特点，正逐渐成为市场的主流。

中国专利文献公开号CN102543558A公开了一种环网柜真空开关模块，包括壳体及设置于壳体内的第一真空开关管、活动横杆触头和用于接地的第二真空开关管，第一真空开关管的静导电杆与进线端子相连，其动导电杆通过第一绝缘杆与操作机构相连，且动导电杆与活动横杆触头的一端可分断电连接，活动横杆触头的另一端与出线端子相连接，且活动横杆触头通过第二绝缘杆与操作机构相连，出线端子连接活动横杆触头的一端还与第二真空开关的动导电杆相连，第二真空开关的静导电杆与接地端子相连。这种真空开关模块能实现环网柜分闸、隔离、接地、合闸功能，解决了传统直动式隔离开关只有两个工位的问题，且通过增设辅助接地端子，可在用于组合电器时使熔断器两端可靠接地。但是这种环网柜真空开关模块各个部件联系紧密，难以拆分，不利于维修及扩展；其进线端子与第一真空开关管的静导电杆直接连接，检修时易发生危险；其工作状态难以有效监控，不利于工作人员判断其工作状态，具有一定的安全风险。

发明内容

为了克服现有真空环网柜绝缘能力有限，工作状态难以监控，检修时具有一定的安全风险等缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种模块化固体绝缘环网柜，其采用模块化设计，生产制作过程灵活，便于安装与维修，安装时采用全密封技术，结构紧凑体积小，且具有工作状监测装置，能有效规避电击风险，安全性高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种模块化固体绝缘环网柜，包括柜体、绝缘母线模块、隔离模块、主体模块、接地模块、以及用于控制所述主体模块和所述接地模块动作的操动机构，所述操动机构设于所述柜体的侧壁上，所述主体模块通过绝缘拉杆与所述操动机构相连，所述接地模块设于所述主体模块下方，所述接地模块通过接地拉杆与所述操动机构相连，所述隔离模块设于所述接地模块的右下方，所述隔离模块通过隔离拉杆与设于所述操动机构底部的旋转摆杆活动连接，所述隔离模块包括位于所述隔离模块上部的隔离刀片，所述隔离刀片与所述隔离拉杆活动连接。

进一步的，所述隔离模块还包括弯导电杆以及穿套于所述弯导电杆上的弯套管，所述隔离刀片于所述弯导电杆的一端端点处与所述弯导电杆相铰接。

进一步的，所述弯套管内部设置有感应环，所述感应环与环网柜监测装置相连，用于监测进出线处是否有电。

进一步的，所述隔离刀片具有双刀头，所述双刀头两侧安装有蝶形弹簧，所述蝶形弹簧用于提供压力，使得所述隔离刀片紧贴第一触头座。

进一步的，所述主体模块包括包覆有缓冲层的第一真空灭弧室、与所述绝缘拉杆相连的第一动导电杆、以及通过导电片与第一触头座相连的第一静导电杆，所述主体模块上具有熔丝筒接口安装位。

进一步的，位于所述第一真空灭弧室外部的所述第一动导电杆于其端点处通过软连接与所述绝缘母线模块相连。

进一步的，所述接地模块包括包覆有缓冲层的第二真空灭弧室、与所述接地拉杆相连接的第二动导电杆、以及与第二触头座相连的第二静导电杆。

进一步的，所述操动机构包括用于驱动所述绝缘拉杆动作的主体操动机构、用于驱动所述接地拉杆动作的接地操动机构、用于驱动所述旋转摆杆动作的隔离操动机构、以及用于防止误操作的五防联锁机构。

优选为，所述主体模块与所述绝缘母线模块软相连的导电部分置于绝缘壳体内，所述绝缘壳体由环氧树脂或聚碳酸酯或尼龙制成，其外表面设置有导电涂层，所述导电涂层与接地端子电性连接。

优选为，所述绝缘母线模块、所述隔离模块、所述主体模块、所述接地模块、以及所述操动机构采用注射工艺装配至所述柜体中，装配完成后，构成全密封结构，

优选为，所述柜体上设置有断口观察孔，所述的端口观察孔一侧设置有照明装置。

本发明的有益效果为：本发明采用模块化设计，不仅生产制作过程灵活，而且便于安装与维修；各模块之间布局及连接方式巧妙，保证开关进行分闸、隔离及接地三工位切换时的准确性、稳定性及可靠性；操动机构内部设置有五防联锁机构，能有效防止误操作的发生，增加操作人员的安全；柜体上增设有断口观察孔，断口观察孔可用于操作者观察主体模块的通断状态，从而降低操作过程中的电击风险；弯套管内部设置有感应环，感应环能感应进出线端子处是否有电流经过，增强使用安全性；电源接口、操作室及开关室采用独立间隔设计，减少了短路故障，增强了环网柜的可靠性及安全性。

附图说明

图1是一种模块化固体绝缘环网柜的合闸状态示意图；

图2是一种模块化固体绝缘环网柜的隔离状态示意图；

图3是一种模块化固体绝缘环网柜的接地状态示意图；

图4是主体模块的结构示意图；

图5是隔离模块的结构示意图；

图6是接地模块的结构示意图。

图中：

1、柜体；2、绝缘母线模块；3、隔离模块；31、隔离拉杆；32、隔离刀片；33、弯导电杆；34、弯套管；35、双刀头；4、主体模块；41、绝缘拉杆；42、第一真空灭弧室；43、第一动导电杆；44、第一静导电杆；45、绝缘壳体；46、第一动触头；47、第一静触头；5、接地模块；51、接地拉杆；52、第二真空灭弧室；53、第二动导电杆；54、第二静导电杆；55、第二动触头；56、第二静触头；6、操动机构；61、旋转摆杆；7、导电片；8、第一触头座；9、第二触头座；10、铜带。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1、图2、图3分别是一种模块化固体绝缘环网柜的合闸、隔离及接地状态下的结构示意图。

一种模块化固体绝缘环网柜，包括柜体1、绝缘母线模块2、隔离模块3、主体模块4、接地模块5、以及用于控制所述主体模块4和所述接地模块5动作的操动机构6。所述绝缘母线模块2、所述隔离模块3、所述主体模块4、所述接地模块5以及所述操动机构6采用注射工艺装配至所述柜体1中，构成封闭式结构，受环境的影响较小，利于环网柜的户外使用。采用模块化设计，不仅生产制作过程灵活，而且便于安装与维修。

所述操动机构6设于所述柜体1的侧壁上，所述主体模块4通过绝缘拉杆41与所述操动机构6相连。所述接地模块5设于所述主体模块4下方，所述接地模块5通过接地拉杆51与所述操动机构6相连。所述隔离模块3设于所述接地模块5的右下方，所述隔离模块3包括隔离刀片32以及与所述隔离刀片32相铰接的隔离拉杆31，隔离拉杆31与设于所述操动机构6底部的旋转摆杆61相铰接，上述铰接处设有销轴。所述操动机构6既能控制所述绝缘拉杆41和所述接地拉杆51平动，也控制所述旋转摆杆61的摆动，操作简单方便。所述主体模块4与第一触头座8相连，所述接地模块5与第二触头座9相连，第一触头座8与第二触头座9距离较大距离，具有明显隔离效果。由此可见，模块之间布局及连接方式巧妙，有效保证了开关进行分闸、隔离及接地三工位切换时的准确性、稳定性及可靠性。

所述操动机构6包括用于驱动所述绝缘拉杆41动作的主体操动机构、用于驱动所述接地拉杆51动作的接地操动机构、用于驱动所述旋转摆杆61动作的隔离操动机构、以及用于防止误操作的五防联锁机构。

其中，五防联锁是指：1、防止误分、误合断路器；2、防止带负荷拉、合隔离开关；3、防止带电（挂）合接地（线）开关；4、防止带接地线（开关）合断路器；5、防止误入带电间隙。因此，在操动机构内部增设五防联锁机构，能有效防止误操作的发生，增加操作人员的安全。

如图4所示，是主体模块4的结构示意图。

所述主体模块4包括包覆有缓冲层的第一真空灭弧室42、与所述绝缘拉杆41相连的第一动导电杆43、以及通过导电片7与第一触头座8相连的第一静导电杆44，所述主体模块4上具有熔丝筒接口安装位。其中，第一动导电杆43与第一静导电杆44的一端均置于所述第一真空灭弧室42内部，与之对应管内端子处设置有第一动触头46和第一静触头47。

位于所述第一真空灭弧室42外部的所述第一动导电杆43于其端点处通过软连接与所述绝缘母线模块2相连，使得所述第一动导电杆43与所述绝缘母线模块2电导通。其中，软连接为铜带连接。

所述主体模块4与所述绝缘母线模块2软相连的导电部分置于绝缘壳体45内，所述绝缘壳体45由环氧树脂或聚碳酸酯或尼龙制成，其外表面设置有导电涂层，所述导电涂层与接地端子电性连接，能有效防止检修过程中，操作人员或其持有的金属工具距离所述主体模块4与绝缘母线模块2软相连处太近，产生火花，发生电击。

如图5所示，是隔离模块的结构示意图。

所述隔离模块3包括隔离刀片32、弯导电杆33、与所述隔离刀片32相铰接的隔离拉杆31以及穿套于所述弯导电杆33上的弯套管34，所述隔离拉杆31与设于所述操动机构6底部的旋转摆杆61相铰接，所述隔离刀片32于所述弯导电杆33的一端端点处与所述弯导电杆33相铰接，上述铰接处设有销轴。

所述弯套管34内部设置有感应环，所述感应环与环网柜监测装置相连，用于监测进出线处是否有电，增强本发明使用过程的安全性。

所述隔离刀片32具有双刀头35，所述双刀头35两侧安装有蝶形弹簧，所述蝶形弹簧用于提供压力，使得所述隔离刀片32紧贴第一触头座8或第二触头座9，从而增强隔离刀片32与第一触头座8和第二触头座9电导通的可靠性。

如图6所述，是接地模块的结构示意图。

所述接地模块5包括包覆有缓冲层的第二真空灭弧室52、与所述接地拉杆51相连接的第二动导电杆53、以及与第二触头座9相连的第二静导电杆54。其中，第二动导电杆53与第二静导电杆54的一端均置于所述第二真空灭弧室52内部，与之对应管内端子处设置有第二动触头55和第二静触头56。

此外，所述柜体1上设置有断口观察孔，所述的端口观察孔一侧设置有照明装置，便于操作者观察主体模块的通断状态，从而降低操作过程中的电击风险。

具体使用时，如图1所示，是环网柜的合闸状态示意图。

所述操动机构6驱动所述旋转摆杆61逆时针旋转，旋转摆杆61通过所述隔离拉杆31带动所述隔离刀片32顺时针旋转，直至所述隔离刀片32插入第一触头座8中，使得隔离模块3与所述主体模块4上第一静导电杆44的电导通。然后，所述操动机构6驱动所述绝缘拉杆41向右平动，所述绝缘拉杆41带动所述第一动导电杆43向右平动，从而使得所述第一动触头46和所述第一静触头47电导通。由于第一动触头46通过铜带与所述绝缘母线模块2电导通，故此时绝缘母线模块2所接的高压电与负载电导通，环网柜对外部负载供电。

如图2所示，是环网柜的隔离状态示意图。

所述操动机构6驱动所述旋转摆杆61顺时针旋转，旋转摆杆61通过所述隔离拉杆31带动所述隔离刀片32逆时针旋转，直至所述隔离刀片32插入第二触头座9中。然后，所述操动机构6驱动所述绝缘拉杆41向左平动，所述绝缘拉杆41带动所述第一动导电杆43向左平动，从而使得所述第一动触头46和所述第一静触头47断开。此时，绝缘母线模块2所接的高压电与负载断开且隔离，外部负载失电。

如图3所示，是环网柜的接地状态示意图。

此时，环网柜处于隔离状态位，所述操动机构6驱动所述接地拉杆51向右平动，所述接地拉杆51带动所述第二动导电杆53向右平动，从而使得所述第二动触头55和所述第二静触头56电导通。此时，外负载与地线电导通，可对负载进行检修或进行其他需要接地的测试。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种模块化固体绝缘环网柜，包括柜体(1)、绝缘母线模块(2)、隔离模块(3)、主体模块(4)、接地模块(5)、以及用于控制所述主体模块(4)和所述接地模块(5)动作的操动机构(6)，其特征在于：所述操动机构(6)设于所述柜体(1)的侧壁上，所述主体模块(4)通过绝缘拉杆(41)与所述操动机构(6)相连，所述接地模块(5)设于所述主体模块(4)下方，所述接地模块(5)通过接地拉杆(51)与所述操动机构(6)相连，所述隔离模块(3)设于所述接地模块(5)的右下方，所述隔离模块(3)包括隔离刀片(32)以及与所述隔离刀片(32)活动连接的隔离拉杆(31)，所述隔离拉杆(31)与设于所述操动机构(6)底部的旋转摆杆(61)活动连接；

所述绝缘母线模块(2)、所述隔离模块(3)、所述主体模块(4)、所述接地模块(5)以及所述操动机构(6)采用注射工艺装配至所述柜体(1)中。

2.根据权利要求1所述的模块化固体绝缘环网柜，其特征在于，所述隔离模块(3)还包括弯导电杆(33)以及穿套于所述弯导电杆(33)上的弯套管(34)，所述隔离刀片(32)于所述弯导电杆(33)的一端端点处与所述弯导电杆(33)相铰接。

3.根据权利要求2所述的模块化固体绝缘环网柜，其特征在于，所述弯套管(34)内部设置有感应环，所述感应环与环网柜监测装置相连，用于监测进出线处是否有电。

4.根据权利要求2所述的模块化固体绝缘环网柜，其特征在于，所述隔离刀片(32)具有双刀头(35)，所述双刀头(35)两侧安装有蝶形弹簧，所述蝶形弹簧用于提供压力，使得所述隔离刀片(32)紧贴第一触头座(8)或第二触头座(9)。

5.根据权利要求1所述的模块化固体绝缘环网柜，其特征在于，所述主体模块(4)包括包覆有缓冲层的第一真空灭弧室(42)、与所述绝缘拉杆(41)相连的第一动导电杆(43)、以及通过导电片(7)与第一触头座(8)相连的第一静导电杆(44)，所述主体模块(4)上具有熔丝筒接口安装位。

6.根据权利要求5所述的模块化固体绝缘环网柜，其特征在于，位于所述第一真空灭弧室(42)外部的所述第一动导电杆(43)于其端点处通过软连接与所述绝缘母线模块(2)相连。

7.根据权利要求1所述的模块化固体绝缘环网柜，其特征在于，所述接地模块(5)包括包覆有缓冲层的第二真空灭弧室(52)、与所述接地拉杆(51)相连接的第二动导电杆(53)、以及与第二触头座(9)相连的第二静导电杆(54)。

8.根据权利要求1所述的模块化固体绝缘环网柜，其特征在于，所述操动机构(6)包括用于驱动所述绝缘拉杆(41)动作的主体操动机构、用于驱动所述接地拉杆(51)动作的接地操动机构、用于驱动所述旋转摆杆(61)动作的隔离操动机构、以及用于防止误操作的五防联锁机构。

9.根据权利要求1所述的模块化固体绝缘环网柜，其特征在于，所述主体模块(4)与所述绝缘母线模块(2)软相连的导电部分置于绝缘壳体(45)内，所述绝缘壳体(45)由环氧树脂或聚碳酸酯或尼龙制成，其外表面设置有导电涂层，所述导电涂层与接地端子电性连接。

10.根据权利要求1所述的模块化固体绝缘环网柜，其特征在于，所述柜体(1)上设置有断口观察孔，所述的断口观察孔一侧设置有照明装置。