CN104269766B - 一种小型化手车式开关柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型化手车式开关柜，它涉及一种开关柜。左舌板固定板、右舌板固定板分别安装在左侧板、右侧板上，右侧板的上方安装有穿墙套管，穿墙套管中贯穿有主母线，触头盒安装板的上部、下部分别安装有上触头盒、绝缘罩，上触头盒通过铜排与主母线连接，绝缘罩通过螺钉与下端母线排的上端连接，下端母线排的中间贯穿有电流互感器，下端母线排的下端固定在接地开关上，电流互感器固定在断路器座板的右部，接地开关固定在左侧板上，接地开关的导电回路下部与过电压保护器连接。本发明防护等级高，采用侧装手车式真空断路器，宽度小，节约成本，实现配电设备小型化的要求，操作联锁功能使得操作更加安全可靠。

Description

一种小型化手车式开关柜

技术领域

本发明涉及的是一种开关柜，具体涉及一种小型化手车式开关柜。

背景技术

现有的开关柜存在体积庞大，结构复杂，防护等级低，操作联锁复杂且不可靠等问题，现有手车式开关柜一般采用中置式安装，如KYN28中置式开关柜，其使用的高压断路器三相主回路横向布置，通过断路器底部底盘车操作，可将断路器向前推进，到达工作位置时，主回路通过动静触头插接，实现导通；其缺点是高压断路器三相主回路横向布置导致柜宽较大，且手车前后运动需要一定行程，从而导致柜深较深，因此占地面积很大；另外其上下三对触头盒位于开关柜中部，紧挨在一起，上下触头盒导电部位距离小，绝缘等级低，如专利公告号203536842U，公开的一种KYN28中置开关柜的小型化结构，虽对以上问题进行了优化，但其结构没有变化，体积庞大，联锁不全面且成本高；又如专利公告号202454952U公开的一种KYN型开关柜同样具有体积大，宽度宽，占地面积大，结构复杂，成本高等缺陷。

现有侧装手车式开关柜，采用蜗轮蜗杆机构旋转使断路器向上移动，一次回路下端触头盒侧向安装，安装固定不可靠，绝缘距离小，体积庞大结构复杂，如专利公开号101320891公告的一种侧装移开式高压开关柜，其蜗轮蜗杆机构需要与开关柜定位安装，且运动过程摆动较大，需要导轨限位，结构复杂且不可靠，其蜗轮蜗杆机构从开关柜上抽出时需要拆卸部分零件，安装调试极为不便，其一次回路下端触头盒侧向安装，需从后部固定，前部受重力及触头推力严重影响，结构不稳定，且其使用的断路器底部与开关柜之间无可靠固定装置，造成断路器移动过程产生严重晃动，使一次回路触头插接不牢靠，其柜宽受触头盒、提升机构影响，宽度较大，占地面积多，严重影响配电设备小型化的要求。

为了解决上述问题，设计一种小型化手车式开关柜还是很有必要的。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种小型化手车式开关柜，结构设计合理，防护等级高，采用侧装手车式真空断路器，宽度小，降低了开关柜的整体宽度，减少占地面积，节约成本，实现配电设备小型化的要求，采用全新操作联锁功能，操作更加安全可靠。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种小型化手车式开关柜，包括壳体、穿墙套管、主母线、上触头盒、绝缘罩、侧装手车式真空断路器、下端母线排、 导轨导向杆、电流互感器、接地开关、过电压保护器和接地排，壳体由左侧板、右侧板、仪表盒、触头盒安装板、断路器座板、导轨弯板、左舌板固定板、右舌板固定板、上部盖板、和底部盖板组成，断路器座板的上部固定有两个导轨弯板，左舌板固定板、右舌板固定板分别安装在左侧板、右侧板上，右侧板的上方安装有穿墙套管，穿墙套管中贯穿有主母线，触头盒安装板的上部、下部分别安装有上触头盒、绝缘罩，上触头盒通过铜排与主母线连接，绝缘罩通过螺钉与下端母线排的上端连接，下端母线排的中间贯穿有电流互感器，下端母线排的下端固定在接地开关上，电流互感器固定在断路器座板的右部，接地开关固定在左侧板上，接地开关的导电回路下部与过电压保护器连接，导轨导向杆固定安装在壳体的后部，壳体上还固定有接地排，接地排的上部位于侧装手车式真空断路器后方，接地排与侧装手车式真空断路器的接地端连接。

作为优选，所述的开关柜还包括操作联锁机构、联锁压板、后锁门弯板、活门机构和前锁门弯板，操作联锁机构安装于断路器座板的下部，操作联锁机构与联锁压板相配合，操作联锁机构包括联锁顶置板、操作口挡板、操作轴支撑板、操作拐臂、操作大轴、后操作支撑板、联锁凸轮和联锁顶杆，联锁顶置板贯穿断路器座板及操作轴支撑板，联锁顶置板的下部通过螺钉与操作口挡板固定连接，操作轴支撑板、后操作支撑板均安装在断路器座板的下方，操作大轴贯穿操作轴支撑板及后操作支撑板，操作大轴的前端为六角形状，操作大轴的后端为矩形板状，操作大轴与锁门弯板相配合，联锁凸轮位于后操作支撑板内，联锁凸轮固定在操作大轴上，联锁顶杆安装在操作支撑板上，联锁顶杆开有缺口，可使联锁凸轮在缺口内转动。

作为优选，所述的活门机构包括顶升活门推板、顶升活门导轨板、活门拐臂、活门连接板、活门绝缘板和活门导槽，顶升活门推板安装在侧装手车式真空断路器的机构上，顶升活门导轨板安装在左侧板上，活门拐臂的中心孔通过螺栓安装在左侧板上，活门拐臂的下端设置有滚轮，活门拐臂位于顶升活门导轨板内部，活门拐臂的上端设置有长腰孔，活门拐臂与活门连接板连接，活门连接板安装在活门绝缘板前部，活门绝缘板安装在活门导槽内，活门绝缘板上设置的三个圆孔与上触头盒及侧装手车式真空断路器的三相极柱相对应，以使侧装手车式真空断路器的触臂上升时从中穿过，在断路器向下运动到试验位置后，活门绝缘板未开孔位置遮挡住上触头盒的孔位，达到防止误入带电间隔的作用。

作为优选，所述的开关柜还包括仪表门、断路器门、电缆室前门、上部后门和电缆室后门，仪表门安装在仪表盒上，断路器门上安装有手动合分按钮，上部后门的下部有折边延伸到电缆室后门部位，只有电缆室后门打开时方能打开上部后门。

作为优选，所述的左侧板、右侧板分别与触头盒安装板、断路器座板、上部盖板和底部盖板将壳体分隔设置为母线室、仪表室、断路器室、电缆室四个腔室空间，仪表室由仪表盒组成，仪表室作为一个独立腔室，可在壳体上安装或拆卸。

作为优选，所述的侧装手车式真空断路器底部的底座轮与导轨弯板位置一致，侧装手车式真空断路器的舌板与左舌板固定板、右舌板固定板配合，侧装手车式真空断路器的三相固封极柱与上触头盒、绝缘罩的位置相对应，侧装手车式真空断路器的底座侧板定位孔上穿设有导轨导向杆的底部插销，侧装手车式真空断路器的限位卡槽槽口内设置有导轨导向杆的上部导向杆，底座侧板定位孔、限位卡槽与导轨导向杆相配合，使侧装手车式真空断路器定位。

本发明的有益效果：1、采用一种新型侧装手车式真空断路器，宽度小，极大的降低了开关柜的整体宽度，可以达到450mm宽，减少了占地面积，节约成本，实现配电设备小型化的要求。

2、侧装手车式真空断路器可从开关柜中推进或抽出，满足手车式安装的要求。

3、侧装手车式真空断路器的手车运动采用全新向上顶升的运动方式，一次回路在未接通时位于开关柜上部，更加安全可靠。

4、一次回路上端采用圆柱静触头，位于触头盒内，下端采用铜排触头，位于绝缘罩内，其一次回路上下端口在两个空间位置，绝缘距离更大，绝缘等级更高。

5、采用全新操作联锁功能，使操作更加安全可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的平面结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图2中的A部放大示意图；

图4为图1的后视图；

图5为图1的右视图；

图6为本发明的内部立体结构示意图；

图7、图8为本发明侧装手车式真空断路器处于抽出位置的立体结构示意图；

图9为本发明侧装手车式真空断路器处于抽出位置的平面结构示意图；

图10为本发明操作联锁机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1-10，本具体实施方式采用以下技术方案：一种小型化手车式开关柜，包括壳体1、穿墙套管2、主母线3、上触头盒4、绝缘罩5、侧装手车式真空断路器6、下端母线排7、导轨导向杆8、电流互感器9、接地开关10、过电压保护器11和接地排12，壳体1由左侧板101、右侧板102、仪表盒103、触头盒安装板104、断路器座板105、导轨弯板106、左舌板固定板107、右舌板固定板108、上部盖板109、和底部盖板110组成，断路器座板105的上部固定有两个导轨弯板106，左舌板固定板107、右舌板固定板108分别安装在左侧板101、右侧板102上，右侧板102的上方安装有穿墙套管2，穿墙套管2中贯穿有主母线3，触头盒安装板104的上部、下部分别安装有上触头盒4、绝缘罩5，上触头盒4通过铜排与主母线3连接，绝缘罩5通过螺钉与下端母线排7的上端连接，下端母线排7的中间贯穿有电流互感器9，下端母线排7的下端固定在接地开关10上，电流互感器9固定在断路器座板105的右部，接地开关10固定在左侧板101上，接地开关10的导电回路下部与过电压保护器11连接，导轨导向杆8固定安装在壳体1的后部，壳体1上还固定有接地排12，接地排12的上部位于侧装手车式真空断路器6后方，接地排12与侧装手车式真空断路器6的接地端603连接，保证侧装手车式真空断路器6可靠接地。

值得注意的是，所述的开关柜还设置有一套完善的操作联锁机构及活门机构，它包括操作联锁机构13、联锁压板14、后锁门弯板20、活门机构21和前锁门弯板22，操作联锁机构13贯穿整个开关柜体，安装于断路器座板105下部，操作联锁机构13与联锁压板14配合，功能在于：侧装手车式真空断路器6离开试验位置时，不能操作接地开关10；接地开关10分闸时不能打开后门；后门打开时不能分接地开关10；侧装手车式真空断路器6处于工作位置时，不得打开前门等操作功能。

操作联锁机构13位于电缆室S4上方，操作联锁机构13包括联锁顶置板1301、操作口挡板1302、操作轴支撑板1303、操作拐臂1304、操作大轴1305、后操作支撑板1306、联锁凸轮1307、联锁顶杆1308，联锁顶置板1301贯穿断路器座板105及操作轴支撑板1303，下部通过螺钉与操作口挡板1302固定在一起；操作轴支撑板1303及后操作支撑板1306安装在断路器座板105下方，操作大轴1305贯穿操作轴支撑板1303及后操作支撑板1306，操作大轴1305通过挡圈将其限制在一定位置，并可在操作轴支撑板1303上转动，操作大轴1305前端为六角形状用于转动操作，后端加工成矩形板状，当矩形板处于垂直方向时，当可伸入后锁门弯板20内，当矩形板处于水平方向时，可将锁门弯板20卡滞，使其无法脱离；联锁凸轮1307位于后操作支撑板1306内，固定在操作大轴1305上；联锁顶杆1308安装在操作支撑板1306上，联锁顶杆1308开有缺口，可使联锁凸轮1307在缺口内转动。

活门机构21包括顶升活门推板2101、顶升活门导轨板2102、活门拐臂2103、活门连接板2104、活门绝缘板2105、活门导槽2106，顶升活门推板2101安装在侧装手车式真空断路器6的机构上，顶升活门导轨板2102安装在左侧板101上，并能够自由转动，活门拐臂2103中心孔通过螺栓安装在左侧板101上，并能够在螺栓孔上转动，活门拐臂2103下端设置有滚轮，位于顶升活门导轨板2102内部，活门拐臂2103的上端开有长腰孔，活门拐臂2103与活门连接板2104连接；活门连接板2104安装在活门绝缘板2105前部，活门绝缘板2105安装在活门导槽2106内，并可以在活门导槽2106内部滑动，活门绝缘板2105上开有三个圆孔，与上触头盒4及侧装手车式真空断路器6的三相极柱相对应，以使侧装手车式真空断路器6的触臂上升时从中穿过，在断路器向下运动到试验位置后，活门绝缘板2105未开孔位置遮挡住上触头盒4的孔位，达到防止误入带电间隔的作用。

值得注意的是，所述的左侧板101、右侧板102分别与触头盒安装板104、断路器座板105、上部盖板109和底部盖板110将壳体1分隔设置为母线室S1、仪表室S2、断路器室S3、电缆室S4四个腔室空间，仪表室S2由仪表盒103组成，仪表室S2可拆卸地安装在壳体1上。

值得注意的是，所述的侧装手车式真空断路器6底部的底座轮与导轨弯板106位置一致，导轨弯板106为侧装手车式真空断路器6的进出提供轨道；左舌板固定板107、右舌板固定板108均与侧装手车式真空断路器6的舌板配合，在断路器推进开关柜时将其锁定；侧装手车式真空断路器6的三相固封极柱与上触头盒4、绝缘罩5的位置相对应；所述的导轨导向杆8由底部插销和上部导向杆组成，导轨导向杆8的底部插销穿入侧装手车式真空断路器6的底座侧板定位孔601，可将侧装手车式真空断路器6固定；导轨导向杆8的上部导向杆处于侧装手车式真空断路器6的限位卡槽602的槽口内，可在侧装手车式真空断路器6上下运动时将其限制在一定的位置。

此外，所述的开关柜还包括仪表门15、断路器门16、电缆室前门17、上部后门18和电缆室后门19，仪表门15安装在仪表盒3上，断路器门16上安装有手动合分按钮，上部后门18的下部有折边延伸到电缆室后门19部位，只有电缆室后门19打开时方能打开上部后门18。

本具体实施方式涉及一种接受和分配电能的新型小型化手车式开关柜，其特征在于包括母线室S1、仪表室S2、断路器室S3、电缆室S4四个壳体空间，侧装手车式真空断路器6，其主回路并排侧向安装，底部安装有独立可靠的顶升机构，作为一个独立的安装体，侧装手车式真空断路器6依靠底座轮可向开关柜中推进或从中抽出，侧装手车式断路器6顶升运动方向为垂直上下运动；本具体实施方式一次回路上端采用圆柱静触头，位于上触头盒4内，下端采用铜排触头，位于绝缘罩5内，上触头盒4位于母线室S1内，绝缘罩5位于断路器室S3顶部，通过操作侧装手车式真空断路器6可使断路器上下移动进入工作位置或试验位置。

本具体实施方式使用一种新型的侧装手车式真空断路器6，可从开关柜中推进或抽出，满足手车式安装的要求，当侧装手车式真空断路器6处于开关柜内部时，开关柜前部的左舌板固定板107及右舌板固定板108与侧装手车式真空断路器6的舌板配合，将其前后锁定；后部的导轨导向杆8与侧装手车式真空断路器6的底座侧板定位孔601、限位卡槽602相配合将其左右锁定；操作侧装手车式真空断路器6可使其在试验位置和工作位置间上下运动，操作侧装手车式真空断路器6离开试验位置时，安装在真空断路器上的顶升活门推板2101推动顶升活门导轨板2102，使其带动活门拐臂2103旋转，从而依次带动活门连接板2104、活门绝缘板2105在活门导槽2106中滑动，从而打开活门；到达工作位置后，断路器上触头与安装在上触头盒4内的静触头接触，断路器下触头与下端母线排7接触，实现一次回路连接；操作侧装手车式真空断路器6离开工作位置时，断路器上下触头分别与静触头和下端母线排7脱离，到达试验位置后，活门绝缘板2105自动关闭活门，实现一次回路的隔离。

本具体实施方式采用全新操作联锁功能，当操作侧装手车式真空断路器6达到试验位置时，安装在侧装手车式真空断路器6上的联锁压板14向下压动联锁顶置板1301，使其带动操作口挡板1302打开操作口，此时方能用专用手柄放入操作口内，当断路器离开试验位置时，操作口挡板1302在弹簧作用下复位以挡住操作口，使专用手柄无法放入操作口内，实现真空断路器离开试验位置时不能操作接地开关的功能；用专用手柄逆时针旋转操作大轴1305可依次带动操作拐臂1304、联锁凸轮1307转动，从而提升接地开关10的操作拐臂，使其合闸，此时操作大轴1305旋转90度，操作大轴1305后端从后锁门弯板20解锁，可使后门打开，实现了接地开关合闸时方能打开后门的功能；当电缆室后门19开启后，联锁顶杆1308在弹簧作用下复位，从而挡住联锁凸轮1307使其不能转动，使接地开关不能分闸；当电缆室后门19关闭后，后锁门弯板20顶置联锁顶杆1308使其缺口运动到联锁凸轮1307的位置，方能操作接地开关，实现了后门打开时不能分接地开关的功能；当断路器上升到工作位置时，前锁门弯板22与断路器上的锁钩结合，使断路器门16无法打开，实现了在断路器工作时不能打开柜门的功能。

本具体实施方式防护等级高，采用侧装手车式真空断路器，宽度小，降低了开关柜的整体宽度，减少占地面积，节约成本，实现配电设备小型化的要求，采用全新操作联锁功能，操作更加安全可靠。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种小型化手车式开关柜，其特征在于，包括壳体(1)、穿墙套管(2)、主母线(3)、上触头盒(4)、绝缘罩(5)、侧装手车式真空断路器(6)、下端母线排(7)、 导轨导向杆(8)、电流互感器(9)、接地开关(10)、过电压保护器(11)和接地排(12)，壳体(1)由左侧板(101)、右侧板(102)、仪表盒(103)、触头盒安装板(104)、断路器座板(105)、导轨弯板(106)、左舌板固定板(107)、右舌板固定板(108)、上部盖板(109)、和底部盖板(110)组成，断路器座板(105)的上部固定有两个导轨弯板(106)，左舌板固定板(107)、右舌板固定板(108)分别安装在左侧板(101)、右侧板(102)上，右侧板(102)的上方安装有穿墙套管(2)，穿墙套管(2)中贯穿有主母线(3)，触头盒安装板(104)的上部、下部分别安装有上触头盒(4)、绝缘罩(5)，上触头盒(4)通过铜排与主母线(3)连接，绝缘罩(5)通过螺钉与下端母线排(7)的上端连接，下端母线排(7)的中间贯穿有电流互感器(9)，下端母线排(7)的下端固定在接地开关(10)上，电流互感器(9)固定在断路器座板(105)的右部，接地开关(10)固定在左侧板(101)上，接地开关(10)的导电回路下部与过电压保护器(11)连接，导轨导向杆(8)固定安装在壳体(1)的后部，壳体(1)上还固定有接地排(12)，接地排(12)的上部位于侧装手车式真空断路器(6)后方，接地排(12)与侧装手车式真空断路器(6)的接地端(603)连接；所述的开关柜还包括操作联锁机构(13)、联锁压板(14)、后锁门弯板(20)、活门机构(21)和前锁门弯板(22)，操作联锁机构(13)安装于断路器座板(105)的下部，操作联锁机构(13)与联锁压板(14)相配合；所述的操作联锁机构(13)包括联锁顶置板(1301)、操作口挡板(1302)、操作轴支撑板(1303)、操作拐臂(1304)、操作大轴(1305)、后操作支撑板(1306)、联锁凸轮(1307)和联锁顶杆(1308)，联锁顶置板(1301)贯穿断路器座板(105)及操作轴支撑板(1303)，联锁顶置板(1301)的下部通过螺钉与操作口挡板(1302)固定连接，操作轴支撑板(1303)、后操作支撑板(1306)均安装在断路器座板(105)的下方，操作大轴(1305)贯穿操作轴支撑板(1303)及后操作支撑板(1306)，操作大轴(1305)前端为六角形状用于转动操作，后端加工成矩形板状，当矩形板处于垂直方向时，当可伸入后锁门弯板(20)内，当矩形板处于水平方向时，可将后锁门弯板(20)卡滞，使其无法脱离；联锁凸轮(1307)位于后操作支撑板(1306)内，联锁凸轮(1307)固定在操作大轴(1305)上，联锁顶杆(1308)安装在后操作支撑板(1306)上；当操作侧装手车式真空断路器(6)达到试验位置时，安装在侧装手车式真空断路器(6)上的联锁压板(14)向下压动联锁顶置板(1301)，使其带动操作口挡板(1302)打开操作口，此时方能用专用手柄放入操作口内。

2.根据权利要求1所述的一种小型化手车式开关柜，其特征在于，所述的活门机构(21)包括顶升活门推板(2101)、顶升活门导轨板(2102)、活门拐臂(2103)、活门连接板(2104)、活门绝缘板(2105)和活门导槽(2106)，顶升活门推板(2101)安装在侧装手车式真空断路器(6)的机构上，顶升活门导轨板(2102)安装在左侧板(101)上，活门拐臂(2103)的中心孔通过螺栓安装在左侧板(101)上，活门拐臂(2103)的下端设置有滚轮，活门拐臂(2103)位于顶升活门导轨板(2102)内部，活门拐臂(2103)的上端设置有长腰孔，活门拐臂(2103)与活门连接板(2104)连接，活门连接板(2104)安装在活门绝缘板(2105)前部，活门绝缘板(2105)安装在活门导槽(2106)内，活门绝缘板(2105)上设置的三个圆孔与上触头盒(4)及侧装手车式真空断路器(6)的三相极柱相对应。

3.根据权利要求1所述的一种小型化手车式开关柜，其特征在于，所述的左侧板(101)、右侧板(102)分别与触头盒安装板(104)、断路器座板(105)、上部盖板(109)和底部盖板(110)将壳体(1)分隔设置为母线室(S1)、仪表室(S2)、断路器室(S3)、电缆室(S4)四个腔室空间，仪表室(S2)由仪表盒(103)组成，仪表室(S2)可拆卸地安装在壳体(1)上。

4.根据权利要求1所述的一种小型化手车式开关柜，其特征在于，所述的侧装手车式真空断路器(6)底部的底座轮与导轨弯板(106)位置一致，侧装手车式真空断路器(6)的舌板与左舌板固定板(107)、右舌板固定板(108)配合，侧装手车式真空断路器(6)的三相固封极柱与上触头盒(4)、绝缘罩(5)的位置相对应。

5.根据权利要求1所述的一种小型化手车式开关柜，其特征在于，所述的导轨导向杆(8)由底部插销和上部导向杆组成，导轨导向杆(8)的底部插销穿入侧装手车式真空断路器(6)的底座侧板定位孔(601)，导轨导向杆(8)的上部导向杆处于侧装手车式真空断路器(6)的限位卡槽(602)的槽口内。

6.根据权利要求1所述的一种小型化手车式开关柜，其特征在于，所述的开关柜还包括仪表门(15)、断路器门(16)、电缆室前门(17)、上部后门(18)和电缆室后门(19)。