CN103683070A - 一种开关柜及其进出线功能模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关柜及其进出线功能模块，其进出线功能模块包括轴线沿直线延伸的导电芯和套设于导电芯外围的穿心式的互感器，导电芯的前、后两端分别设有用于串接于开关柜主回路上的第一、二接线结构，所述导电芯、互感器通过其外部浇注的绝缘体固结为一个整体，所述绝缘体的表面设有与第一、二接线结构分别对应的用于供外部导体引入导电或供内部导体引出导电的适配孔。本发明的进出线功能模块采用导电芯从中心穿过的穿心式的互感器，并通过环氧树脂浇注成一个整体，构成了带CT的进出线功能模块，这种布置能够有效的利用柜体空间，缩短柜体高度。

Description

一种开关柜及其进出线功能模块

技术领域

本发明涉及输配电开关柜。

背景技术

现有技术中的中置式开关柜结构如CN 203260933 U 公开的一种开关柜，其柜体内用钢板构成的壁板进行分隔成多个隔室，一般包括顶部的母线室、中部的断路器室、底部的电缆室，断路器室中装有手车式断路器，手车式断路器包括沿左右移动装配在水平方向上的导轨上的手车和固定在手车上的断路器，断路器与电缆室之间的壁板上固定有轴线沿水平方向的一组静触头与断路器对应配合，静触头的出线端通过矩形的线排与互感器连接，互感器再经矩形的线排连接避雷器、接地开关、一次出线电缆。由于现有技术中电缆室的出线部件如互感器、避雷器、线排、静触头等为离散的实现不同功能的多个器件，无法实现模块化的集成装配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成化程度高的进出线功能模块，同时提供使用该进出线功能模块的开关柜。

本发明的进出线功能模块的技术方案是：一种进出线功能模块，包括轴线沿直线延伸的导电芯和套设于导电芯外围的穿心式的互感器，导电芯的前、后两端分别设有用于串接于开关柜主回路上的第一接线结构、第二接线结构，所述导电芯、互感器通过其外部浇注的绝缘体固结为一个整体，所述互感器与导电芯外周之间留有环形间隔并被所述绝缘体所填充；所述绝缘体的表面设有与第一接线结构、第二接线结构分别对应的用于供外部导体引入导电或供内部导体引出导电的适配孔。

所述导电芯电连接有与所述导电芯及互感器被所述绝缘体固结为一个整体的功能附件，所述绝缘体的表面设有与相应的功能附件对应的用于供外部导体引入导电或供内部导体引出导电的适配孔，所述功能附件为接地开关接口、避雷器接口、带电显示传感器中的至少一个。

所述绝缘体是与导电芯同轴设置的柱体，所述第一、二接线结构设置于柱体的两端。

所述第一接线结构是内设有容适配的隔离动触头插入的插孔的隔离静触头，与第一接线结构对应的适配孔是与隔离静触头同轴设置的容动触头插入的进线孔，绝缘体上于进线孔外围设有穿墙套管。

所述第二接线结构是用于连接一次电缆的法兰盘，与第二接线结构对应的适配孔是容法兰盘引出并凸设于绝缘体表面的出线孔。

本发明的开关柜的技术方案是：一种开关柜，包括柜体，柜体中设有包括主母线、断路器的开关柜主回路，还包括进出线功能模块，进出线功能模块包括轴线沿直线延伸的导电芯和套设于导电芯外围的穿心式的互感器，导电芯的前、后两端分别设有用于串接于开关柜主回路上的第一接线结构、第二接线结构，所述导电芯、互感器通过其外部浇注的绝缘体固结为一个整体，所述互感器与导电芯外周之间留有环形间隔并被所述绝缘体所填充；所述绝缘体的表面设有与第一接线结构、第二接线结构分别对应的用于供外部导体引入导电或供内部导体引出导电的适配孔。

所述导电芯电连接有与所述导电芯及互感器被所述绝缘体固结为一个整体的功能附件，所述绝缘体的表面设有与相应的功能附件对应的用于供外部导体引入导电或供内部导体引出导电的适配孔，所述功能附件为接地开关接口、避雷器接口、带电显示传感器中的至少一个。

所述绝缘体是与导电芯同轴设置的柱体，所述第一、二接线结构设置于柱体的两端。

所述主母线处于柜体上部并连通有上隔离静触头，所述进出线功能模块处于柜体下部，所述导电芯为竖向设置，所述第一接线结构为开口朝上的内设有容适配的隔离动触头插入的插孔的下隔离静触头，所述断路器包括灭弧室，灭弧室为竖立设置并具有上部电极和下部电极，灭弧室顶、底部上沿上下方向导向移动装配有上、下隔离动触头，上隔离动触头、下隔离动触头分别与灭弧室的上部电极、下部电极导通；所述上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位、以及用于在接通工位与上隔离静触头导通的接触部分，所述下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位、以及用于在接通工位与进出线功能模块的下隔离静触头接触导通的接触部分。

本发明的进出线功能模块采用导电芯从中心穿过的穿心式的互感器，并通过环氧树脂浇注成一个整体，构成了带CT的进出线功能模块，这种布置能够有效的利用柜体空间，缩短柜体高度。环氧树脂与相间的空气共同形成绝缘介质，提高产品的安全性能。

进一步的，可根据用户要求以及开关柜的实现功能来预留接口等功能附件，例如可以集成了避雷器接口和接地开关接口，接口的设计减少了导体之间的搭接，回路电阻比现有结构同电流等级的20%左右；接口的设计也使得装配更加方便快捷，生产效率将明显提高；同时接口的设计可以实现开关柜的模块化。

本发明的开关柜中将开关柜电缆室的主要功能部件浇注成一个整体，并且将原开关柜电缆室主导电回路串联的元器件形成一个“一”字型集成化的进出线功能模块，可有效减少器件的占用空间。

进一步的，本发明为原电缆室其他并联连接的功能部件（例如电压互感器、避雷器、接地开关）预留了连接接口。本发明所述的复合功能模块从元件集成化、绝缘、通流这三个角度解决目前开关柜电缆室内存在的技术问题，其核型设计思路为：一，模块化设计思路，并为开关柜整体的模块化预留接口；二，在解决绝缘可靠性方面，绝缘介质利用固体绝缘加空气绝缘，结构设计时电极采用圆形管状避免极不均匀电场出现。导电部件整体包封在环氧树脂中，相间的空气只起到辅助绝缘作用。避免铜排的使用；三，在提高产品的通流能方面，简化主回路布置，用减少发热的方式使在开关柜整体结构更小的情况下能提高通流能力。将主导电回路集成为一个筒状导电杆，整个模块无搭接面，回路电阻减少为现有结构同电流等级的20%左右。

附图说明

图1是本发明的进出线功能模块的一种实施例的结构示意图；

图2是图1中的进出线功能模块与开关柜其他单元配套的立体示意图；

图3是本发明的开关柜的实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明的进出线功能模块的实施例，包括管状的轴线沿直线延伸的导电芯2和套设于导电芯2外围的穿心式的互感器3，导电芯2的前、后两端分别设有用于串接于开关柜主回路上的第一接线结构21、第二接线结构22。导电芯2外周上固连有接地开关接口6和避雷器接口1，接地开关接口6和避雷器接口1处于互感器3的后侧，导电芯2上还通过导线连接有带电显示传感器5和接线盒4。所述接线盒4固定在柱体的外周上，所述带电显示传感器5设于柱体内部，带电显示传感器5用于直观的看到进出线功能模块的通断状态。导电芯2、互感器3、带电显示传感器5、接地开关接口6、避雷器接口1通过其外部浇注的绝缘体7固结为一个整体，绝缘体7的材质具体为与导电芯、互感器一体浇注成型的环氧树脂。所述互感器3与导电芯2外周之间留有环形间隔并被所述绝缘体7所填充，所述绝缘体的外形呈柱体，在该柱体的表面设有与第一接线结构21、第二接线结构22、接地开关接口6、避雷器接口1分别对应的用于供外部导体引入导电或供内部导体引出导电的适配孔。其中与接地开关接口6、避雷器接口1对应的适配孔为开设于柱体周面上的开口。

本实施例中的第一接线结构21是隔离静触头，内设有容适配的隔离动触头插入的插孔，插孔中设有环形的触指槽及安装在触指槽中的弹簧触指8，隔离静触头的后部呈前大后小的缩颈结构以节省材料和空间。与第一接线结构21对应的适配孔是与隔离静触头同轴设置的设于柱体前端的容隔离动触头插入的进线孔，进线孔的孔壁上凸设有内伞群，绝缘体上于进线孔外围的部分设置成穿墙套管，起到穿墙套管的隔离作用。穿墙套管外周凸设有外伞群和用于和开关柜中的壁板固定的固定板71，内、外伞群均用于提高进线孔所形成的断口结构的爬电距离。

本实施例中的第二接线结构22是用于连接一次电缆的法兰盘。与第二接线结构22对应的适配孔是容法兰盘引出并凸设于绝缘体7前端的出线孔。

如图3所示，本发明的开关柜的实施例，包括柜体，柜体中设有处于柜体上部的主母线81、处于柜体下部的进出线功能模块89，处于柜体中部的用于开断主回路的断路器，其中的进出线功能模块89的结构与上述的进出线功能模块的实施例中的进出线功能模块的结构相同，进出线功能模块89为竖向设置且第一接线结构21是开口朝上用于与断路器配合的下隔离静触头（与主母线81所连的上隔离静触头82相应），第二接线结构22朝下用于连接一次电缆。

进一步的，开关柜中的主母线81连通有上隔离静触头82，断路器包括灭弧室85，灭弧室85为竖立设置并具有上部电极84和下部电极86（断路器灭弧室内具有可开断的触头，此属于现有技术，其结构不再赘述），灭弧室85顶、底部上沿上下方向导向移动装配有上、下隔离动触头83、87，上隔离动触头83、下隔离动触头87分别与灭弧室的上部电极84、下部电极86导通；所述上隔离动触头83具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位、以及用于在接通工位与上隔离静触头82导通的接触部分，所述下隔离动触头87具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位、以及用于在接通工位与进出线功能模块89的第一接线结构21——下隔离静触头接触导通的接触部分。图3中箭头显示为两隔离动触头从接通工位向隔离工位移动的方向。

图2显示了上述实施例中的进出线功能模块的相应功能，避雷器单元91、接地开关单元92和隔离开关单元93通过相应的接口与进出线功能模块连接，图2中箭头为接入方向，当然在本发明的其他实施例中，可根据用户要求在进出线功能模块上增加、减少或配置其他的功能附件，功能附件包括上述的用于与相应单元模块连接的接口和诸如带电显示传感器此类的其他元器件。另外，在本发明的其他实施例中，导电芯也可以是实心的棒，互感器既可以是电流互感器也可以时电压互感器。另外， 开关柜中的主母线、断路器可采用现有的如背景技术那样的其他常规结构，根据柜体中主回路的布置方式以及接线方式的不同可相应对进出线功能模块的布置位置及第一、二接线结构进行适应性的改变。

Claims (9)

1.一种进出线功能模块，其特征在于：包括轴线沿直线延伸的导电芯和套设于导电芯外围的穿心式的互感器，导电芯的前、后两端分别设有用于串接于开关柜主回路上的第一接线结构、第二接线结构，所述导电芯、互感器通过其外部浇注的绝缘体固结为一个整体，所述互感器与导电芯外周之间留有环形间隔并被所述绝缘体所填充；所述绝缘体的表面设有与第一接线结构、第二接线结构分别对应的用于供外部导体引入导电或供内部导体引出导电的适配孔。

2.根据权利要求1所述的进出线功能模块，其特征在于：所述导电芯电连接有与所述导电芯及互感器被所述绝缘体固结为一个整体的功能附件，所述绝缘体的表面设有与相应的功能附件对应的用于供外部导体引入导电或供内部导体引出导电的适配孔，所述功能附件为接地开关接口、避雷器接口、带电显示传感器中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的进出线功能模块，其特征在于：所述绝缘体是与导电芯同轴设置的柱体，所述第一、二接线结构设置于柱体的两端。

4.根据权利要求1或2或3所述的进出线功能模块，其特征在于：所述第一接线结构是内设有容适配的隔离动触头插入的插孔的隔离静触头，与第一接线结构对应的适配孔是与隔离静触头同轴设置的容动触头插入的进线孔，绝缘体上于进线孔外围的部分设置成起穿墙隔离作用的穿墙套管。

5.根据权利要求1或2或3所述的进出线功能模块，其特征在于：所述第二接线结构是用于连接一次电缆的法兰盘，与第二接线结构对应的适配孔是容法兰盘引出并凸设于绝缘体表面的出线孔。

6.一种开关柜，包括柜体，柜体中设有包括主母线、断路器的开关柜主回路，其特征在于：还包括进出线功能模块，进出线功能模块包括轴线沿直线延伸的导电芯和套设于导电芯外围的穿心式的互感器，导电芯的前、后两端分别设有用于串接于开关柜主回路上的第一接线结构、第二接线结构，所述导电芯、互感器通过其外部浇注的绝缘体固结为一个整体，所述互感器与导电芯外周之间留有环形间隔并被所述绝缘体所填充；所述绝缘体的表面设有与第一接线结构、第二接线结构分别对应的用于供外部导体引入导电或供内部导体引出导电的适配孔。

7.根据权利要求6所述的开关柜，其特征在于：所述导电芯电连接有与所述导电芯及互感器被所述绝缘体固结为一个整体的功能附件，所述绝缘体的表面设有与相应的功能附件对应的用于供外部导体引入导电或供内部导体引出导电的适配孔，所述功能附件为接地开关接口、避雷器接口、带电显示传感器中的至少一个。

8.根据权利要求6所述的开关柜，其特征在于：所述绝缘体是与导电芯同轴设置的柱体，所述第一、二接线结构设置于柱体的两端。

9.根据权利要求6或7或8所述的开关柜，其特征在于：所述主母线处于柜体上部并连通有上隔离静触头，所述进出线功能模块处于柜体下部，所述导电芯为竖向设置，所述第一接线结构为开口朝上的内设有容适配的隔离动触头插入的插孔的下隔离静触头，所述断路器包括灭弧室，灭弧室为竖立设置并具有上部电极和下部电极，灭弧室顶、底部上沿上下方向导向移动装配有上、下隔离动触头，上隔离动触头、下隔离动触头分别与灭弧室的上部电极、下部电极导通；所述上隔离动触头具有上下移动行程上的靠上的接通工位和靠下的隔离工位、以及用于在接通工位与上隔离静触头导通的接触部分，所述下隔离动触头具有上下移动行程上的靠下的接通工位和靠上的隔离工位、以及用于在接通工位与进出线功能模块的下隔离静触头接触导通的接触部分。

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