CN1037796C - 组合开关柜 - Google Patents

Abstract

一种组合开关柜包括多个断路器间隔，每间隔内设置多相电源侧隔离开关部件和负荷侧隔离开关部件，其中还设置具有多相电源母线的导线间隔，每个断路器间隔中容纳有多台断路器，每台各具有多相断路部件。在组合开关柜中，多相断路部件被沿着断路器间隔的纵深向布置，每个导线间隔被布置在各相对着的断路器间隔之间，所以减小了组合开关柜的总尺寸。

Description

组合开关柜

本发明涉及一种组合开关柜，它具有在外壳内改进的电源侧母线布置和与相应的电源侧母线构成电接触的组合触头元件。

一台受电/变电设备通常被用于供电给诸如一幢大楼中的电气设备，排水系统或铁路系统中的电气设备的负荷，一台开关柜则通常被用做受电/变电设备的主要部件之一，以便控制从电源到此类负荷的供电，根据负荷所要求的作用，几个到几百个之多的开关柜可被毗连地并列起来使用，当开关柜的总数大到数百个被并联排列(开关装置排成一行)时，它们将占据一个相当大的面积，特别是在横向方向。

所以，通常的做法是把各开关柜堆叠成多层式，以便减少在该堆叠的横向所占据的面积。

同样，JP-A-58-175902公开了减小开关柜占用面积的一种技术，按照所引用的申请中所揭示的，在该开关柜的外壳中设置了一层隔板，以致在一侧形成一个断路器间隔，而在其另侧则形成伸向纵向的导线间隔，与这些断路器和导线间隔连接的电源侧和负荷侧三相隔离开关部件则在该隔板之上和之下成三相布置，彼此相对布置的一对电源侧隔离开关部件通过隔离每个断路器间隔的一块隔板由导线间隔侧的电力导线连接起来，三相电源母线就被连接到这些电力导线上。

因此，由于电源侧各隔离开关部件和在导线间隔内电力导线的纵向延伸，不仅使电源侧开关部件和电力导线不可避免地变长，而且在它们的纵向尺寸上也不可避免地增大，所以，先有技术的开关柜的缺点即在于得不到所期望的减小尺寸，并且需要在电源侧各隔离开关部件、电力导线，电源母线等之间建立许多电气连接，不可免地引起这种连接工作的困难。

本发明的一个目的在于减小这种开关柜的尺寸，并且也减小该开关柜所占据的地面。

本发明的另一个目的是提供一种组合开关柜，其中在每个断路器间隔中的电源侧各隔离开关部件能够用可能的最短距离和用最少的电气连线而连接起来。

根据本发明达到上述各目的的一个方案是，所提供的一个组合开关柜包括：堆叠多层的多个断路器间隔，布置在每个断路器间隔中的电源侧开关部件和负荷侧开关部件，以及形成在各相对着的断路器间隔之间的一个导线间隔，该电源侧隔离开关部件被布置在每个导线间隔中。

根据本发明达到上述各目的的另一个方案是，所提供的一个组合开关柜包括：多个断路器间隔的每一个具有多相电源侧隔离开关部件和负荷侧隔离开关部件布置在其中，多个导线间隔的每一个具有多相电源母线布置在其中，以及多个断路器的每一个具有多相断路器部件容纳在该断路器间隔的每个之中，该多相断路部件被纵向布置在每个断路器间隔内，以及每个导线间隔被布置在各相对着的断路器间隔之间。

在本发明中，三相断路器部件在该开关柜内做成纵向布置，以便减小该开关柜的宽度，而在先有技术的开关柜中它们被做成横向布置。还有，在本发明中，电源侧和负荷侧的各隔离开关部件相对于各断路部件的运动方向来说是纵方向(侧向)地布置，以便减小该开关柜的深度，从而减小该开关柜的大小；它们在先有技术的开关柜情况中被做成沿深度(纵向)方向布置。

这样一来，由于本发明的开关柜的结构，其中，这些断路器被堆叠成多层，以致由多个开关柜组成的组合开关柜的总尺寸就能被减小。此外，如上所述，电源侧和负荷侧的隔离开关部件按相应于各断路部件移动的方向，作纵向(侧向)布置，所以，连接在各电气部件之间的电力导线长度就能缩短。

参照下面的说明和附图对本发明的上述及其它目的将变得更加明白。

图1A和1B表示两层堆叠型的组合开关柜，它是本发明的一个实施例，图1A是该组合开关柜的前部视示意图，以及图1B是从图1A的剖线Z-Z方向视看的侧剖示意图；

图2是图1B中下部的断路器的透视图；

图3A是从图2的剖线IA-IA方向视看时，在断路器插装到该断路器间隔之前的该开关柜的侧剖示意图；

图3B是从图2的剖线IB-IB方向视看时，在该断路器插装到该断路器间隔之后的该开关柜平面示意图；

图3C是从图2的剖线IC-IC方向视看时，在该断路器插装到该断路器间隔之后的该开关柜平面示意图；

图4是示于图1A和1B中两层堆叠型组合开关柜中导向部件的透视示意图；

图5表示本发明另一实施例中连接形成一个环形电路的电源母线；

图6示意地表示一个4层堆叠型组合开关柜，是本发明的又一个实施例；以及

图7示意地表示本发明的另一实施例，其中，两个开关柜组成边靠边地水平排列。

参照各附图对本发明的组合开关柜的最佳实施例进行详细说明。

图1A是本发明实施例的两层堆叠型组合开关柜的前剖示意图，以及图1B是从图IA剖线Z-Z视看的一个侧剖示意图，参照图1A和1B，该组合开关柜包括一个由矩形钢板形成的外壳1，在该外壳1中，一个下部的电缆间隔103g和，一个下部的断路器间隔104G被一个隔板102G分隔开，以及一个上部的电缆间隔103H和一个上部的断路器间隔104H被一个隔板102H分隔开，隔板108和109在下部断路器间隔104G和上部断路器间隔104H之间界限出一个导线间隔104K，并且三相电源母线50和51被布置在这个导线间隔104K中，该导线间隔104K被一块隔板121分隔成两个小间隔，断路器间隔104G和104H分别设有能打开的门144G和144H，并且控制断路器10G和10H的继电器105G和105H分别装在这些门144G和144H上，这样一来，由两个竖向堆叠起来的开关柜形成了该组合开关柜。

电源侧隔离开关部件16G和负荷侧隔离开关部件17G分别装在下面断路器间隔104G中的隔板108和102G上，同样，电源侧隔离开关部件16H和负荷侧隔离开关17II分别装在上部断路器间隔104H中的隔板109和102H上，将会看到上部和下部隔离开关部件被安装成彼此以相反方向面对看。

图2以透视的方式示出下部断路器10G，参照图2，示于图1B中的电源侧隔离开关部件16G是由电源侧导体16A、16B、16C和断路器触头元件11A、11B、11C、复合而成，同样，负荷侧隔离开关部件17G是由负荷侧导体17A、17B、17C和断路器触头元件12A、12B、12C复合而成，断路器10G被驱动以进出该断路器间隔104G，借此而在电气上连接或隔断该电源侧隔离开关部件16G接到或离开该负荷侧隔离开关17G。

图2中所示的断路器10G被装在图1A所示断路器间隔104G的一个侧板104上的导向器81G和82G可拉动地支撑住，图4是该导向器81G的示意透视图。

如图4所示，该导向器81G是由一对支座81A和81B组合而成，以致设在断路器10G上的一个突部281可被夹持在这两个座81A和81B之间，分别形成在各座81A和81B上的槽85A和85B朝着断路器间隔104G的深向延伸，并且有一个销钉86容纳在这些槽85A和85B中，所以该导向器81G支撑着该断路器10G以便在该断路器间隔104G；的深(纵)向可以滑动，在所述的实施例中，仅示出该在各侧板104E中之一上的导向器81G和82G，但是最好是在对面的侧板上也设置这样的导向器。

在本发明具体表现的两层堆叠型组合开关柜中，如图2所示，保护电源侧导体16A、16B、16C用的一个电气绝缘的电源侧固定隔离开关罩18被设置在保护负荷侧导体17A、17B、17C的一个电气绝缘的负荷侧固定隔离开关罩19的对面，每个负荷侧固定隔离开关罩19上形成有一个负荷侧触头槽22，以及各负荷电缆分别从负荷侧导体17A、17B、17C中伸出并敷设在各槽22中，当断路器10G被插到断路器间隔104G中时，负荷侧的触头元件12A、12B和12C在电气上分别与负荷侧固定隔离开关罩19中的负荷侧导体17A、17B和17C相接触，因此，在所述的实施例中，各电气触头部件被负荷侧各固定隔离开关罩19所包围，所以保证了对操作人员的安全。

图3A、3B和3C表示断路器10G被插入或撤出断路器间隔104G的情况，图3B是示于图3A中断路器10G的顶视平面图，以及图3C表示该断路器10G是从图3A所示位置被插到断路器间隔104G中。

三相电源母线50设置在导体间隔104K的下部间隔中，这些电源母线50在断路器间隔104G中沿着开关装置排成一行的方向延伸。

断路器10G载着三相断路部件9A、9B、9C和驱动这些断路部件的一个操作机构110G，在所述的实施例中，采用了真空断路器作为断路器10G，三相断路部件9A、9B和9C沿着断路器间隔104G的深向A布置，也即，三相断路部件9A、9B和9C是沿断路器10G的移动方向排列，三相断路部件9A、9B和9C被用电气绝缘隔板80彼此隔开，操作机构110G造成一个驱动轴(未示出)的垂直运动，以驱动每个断路部件而造成各断路部件的各触头元件的垂直运动，结果，设置在各断路部件中的可动触头被驱向或离开所相关的固定触头，借此而在电气上合、断电路。

参照图3B，水平部件(元件)14A、14B和14C从高于断路器10G三相各自的断路部件9A、9B和9C的位置处延伸。这些水平部件14A、14B和14C是这样的，它们的长度从断路器间隔104G的插入开口沿深度方向A逐渐增加，同样的水平部件(未示出)从低于断路器10G的各自断路部件9A、9B和9C的位置处延伸。电源侧触头元件11A、11B和11C分别从上部水平元件14A、14B和14C的自由端向上延伸，且负荷侧触头元件12A、12B和12C分别从下部水平元件向下延伸，所以它们在电气上能分别接到电源侧导体16A、16B、16C以及负荷侧导体17A、17B和17C上。

如图3B所示，电源侧触头元件11A、11B和11C的尺寸定成：它们分别与相关的断路部件9A、9B和9C的距离是从外壳1上的插入开口从深方向A逐渐地拉开(移位)。也即，如图3C所示，在C相电源侧触头元件11C和C相断路部件9C之间的距离(水平元件14C的长度)选择得比在B相电源侧触头元件11B和B相断路部件9B之间者更长，同时，与这些电源侧触头元件11B和11C相比A相电源侧触头元件11A布置在另一侧，显然，对负荷侧触头元件12A、12B和12C也应用相同布置。

此外，如图3A所示，电源侧导体16A、16B、16C和负荷侧导体17A、17B、17C被这样地排列，即在它们之间的间距H1、H2和H3是从外壳1的断路器插入开口起沿着深度方向A逐渐地被减小，也即图3A中具有下述关系：

H1＞H2＞H3电源侧触头元件11A、11B、11C的和负荷侧触头元件12A、12B、12C的长度相应地被调整。

因此，由于上述的布置，电源侧和负荷侧各触头元件11A、11B、11C、12A、12B、和12C就能可靠地与电源侧和负荷侧各相的导体16A、16B、16C、17A、17B和17C电气接触，而在断路器10G被插入断路器间隔104G时不会与其它各相的导体相碰，所以，在进行这种连接工作时，就能防止对触头元件或导体发生不期望的损害。还有，因为触头元件11A、11B、11C、12A、12B和12C是在开关柜的宽度方向上处于相对移动的位置，所以从开关柜前面可以容易地用眼看到各电气连接情况，因为上述的特点，该断路器10G能较容易地安装就位和从该位置上拆卸出，从而提高了工作效率。

按照本发明，在先有技术的开关柜沿横向布置的三相断路部件9A、9B和9C被改进成沿深向(纵向)A布置，从而减小了该开关柜的宽度，此外，按照本发明，对先有技术的开关柜中沿深向布置的电源侧隔离开关部件16G；和负荷侧隔离开关部件17G；改成沿相关于断路器10G的移动方向A的纵向方向B来布置，以减小开关柜的深度，所以，该开关柜的总尺寸被减小了。在本发明所举述的实施例中，这样的开关柜被堆叠成两层，以致由多个开关柜组合而成的组合开关柜的整体尺寸能被大大地减小。

还有，由于电源侧隔离开关部件16G和负荷侧隔离开关部件17G是沿着相应于断路器10G的移动方向A的B向纵向布置的，所以连接在各电气部件之间的电气导线的连接长度能够缩短。

此外，如图1B和2所示，下部电源侧导体16A、16B、16C和上部电源侧各导体被直接地连接到导线间隔104K中的各自电源母线50和51，以致使电气连接的数量达到最少，还有，隔板121被定位在导体间隔104K的基本上居中位置，所以，甚至在上部或下部开关柜之一中发生故障时，另一个不会受故障的不利影响。

在所述的实施例中，触头元件11A、11B、11C、12A、12B和12C被布置在相对离开些的位置上，并且它们的长度也被相应地改变(调节)，但是这些要求中仅一个可被满足。

更具体地说，电源侧触头元件11A，11B，11C和负荷侧触头元件12A，12B，12C在图3A，3B和3C中示出，它们相互垂直移动(图3A)和水平移动(图3B或3C)。然而，如图3B或3C所示，使触头相互仅水平移动就够了。这就是说，在电源侧的触头元件中，前侧的一个11A和后侧的一个11C分别地从中心11B开始向左和向右移动，如图3B和图3C所示。类似地，在负荷侧的触头元件中，前侧的一个12A和后侧的一个12C分别从中心12B开始向左和向右移动。通过调整每个前侧和后侧触头元件从中心元件移动的长度，就可以降低开关柜的高度并使开关柜尺寸小型化而不需相互垂直移动触头元件(如图3A所示)。

图5表示按本发明另一实施例做成的电源母线的连接，这个实施例除去隔板121M是可拆除的以外，在结构方面基本上同于图1A和1B所示的实施例，在图5中，通常隔板121M被取下，并且连接下部电源母线250与上部电源母线251的短导线318被布置成使这些电源母线250和251形成一个环形电路。

这样的一个环路可仅用短导线318将电源母线250和251连接起来而容易地被形成，这是因为上部断路器10H、10I、10J、10K和下部断路器10G、10L、10M、10N彼此分别地相对着布置，并且下部和上部电源母线250和251是设在同一导线间隔中的，由于电源母线形成环形电路，所以大电流能够均匀地分配到各个开关柜。

此外，电源母线连接成环形路能够快速应付故障，例如，当一个事故发生在具有断路器10M的开关柜中，该环形电路在符号X所指的位置处切断，所以带有断路器10M的故障开关柜很容易地从环形电路切除，即能防止所不期望的事故扩大，也即，当具有断路器10M的开关柜故障而不正确运行时，从所有电源母线来的供电暂被停止，在这个电源中断期间，故障开关柜由于拆除用符号X所表示的导线318而被断开，然后电源恢复供电，甚至在那样一种条件下，电源仍能供电给其余开关柜。

在除掉符号X所示的导线后，将相应的隔板121M安装到位，这样一来就可安全地进行检查之类的工作。

在图5所示的实施例中，带故障的开关柜通过拆除所连接的导线318而切断，但最好是在相应的导线318处放置开关，以便能更快地解除故障开关柜，此外，还可设置一组对上部和下部断路器公用的三相电源母线来代替这两组下部和上部三相电源母线250和251。

图6还示出了本发明的另一个实施例，其中，开关柜被堆叠成4层，参照图6，导线间隔204K布置在各断路器间隔204L，204H之间和在断路器间隔204I，204J之间，以及电缆间隔204G布置在断路器间隔204L，204H和断路器间隔204I、204J之间，导线间隔204K和电缆可形成一个环形电路，而单独的负荷电缆即可从此环形电路中引出，例如3层，电缆间隔204G可以放在导线间隔204K的电缆引出侧(图6虽未示出)，这样一来，通过开关柜被堆叠成3或更多层，被开关柜所占的地板面积还可进一步减少。

图7示出本发明的又一个实施例，在图1A和1B所示的实施例情况中，开关柜是相对于地面的垂直方向被堆叠成两层。在图7所示的实施例情况中，各开关柜相对于地平而为水平方向边靠边地排列，并且各断路器插到各断路器间隔或从其中撤出是相对于该图纸表面的垂直方向进出的，这样一来，按照本实施例做的组合开关柜具有低的高度。

在本发明的各具体实施例已被表明和阐述的同时，显然熟悉本领域的人员可以做出各种不同的变化和修改，但都离不开本发明具有的较宽构思。

Claims (2)

1.一种多相组合开关柜，至少包括一个断路器间隔，这个断路器间隔含有至少堆叠成两层的多相开关柜，每个开关柜包括：

一个多相电源侧隔离开关装置，该隔离开关装置包括连接到一个多相电源对应相电源导线的多个第一隔离开关部件；

一个多相负荷侧隔离开关装置，该隔离开关装置包括含有分别与所述第一隔离开关部件对应的、连接到一个多相负荷对应相负荷导线的多个第二隔离开关部件的多个第二隔离开关装置；和

一个多相可动断路器装置，该装置包括对应相的多个断路器，每一个断路器包括一个断路部件和从所述断路部件伸出的第一和第二触头，所述断路器装置可前后移动地安装于一个第一位置和一个第二位置之间，其中，在所述第一位置，相应断路器的所述第一和第二触头从所述第一和第二隔离开关部件断开，因而相应地将所述第一隔离部件与所述第二隔离部件切断；在所述第二位置，所述第一和第二触头与所述第一和第二隔离部件接合，因而相应地将第一隔离部件通过所述断路器与相应的第二隔离部件连接，其特征为：

所述电源侧隔离开关装置、所述断路器装置和所述负荷侧隔离开关装置被垂直地以这种顺序布置，所述断路器沿所述断路器装置运动的方向排成一直线；和

对应相的第一和第二触头包括对应的第一部分和第二部分，该对应的第一部分沿实质上与所述断路器装置运动方向相垂直的方向伸出并且沿断路器装置运动方向从所述第一位置到所述第二位置连续变长，该对应的第二部分实质上垂直地从所述第一部分伸出使得当所述断路器装置在所述第一和第二位置之间移动时，对应相的所述第一和第二触头沿不同路径移动；以及所述对应相的第一和第二隔离部件与对应相的所述第一和第二触头对应地布置。

2.根据权利要求1的一种多相组合开关柜，其中所述的开关柜包括并排布置的多个所述的断路器间隔，其特征在于：

所述的叠成两层的开关柜中的电源侧隔离开关装置在每个间隔的中心部分相互邻接地布置；和

提供一个环形导线以环形方式连接对应开关柜中的连接到多相电源侧隔离装置上的电源导线。

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